local64.h: make <asm/local64.h> mandatory
[linux-2.6-microblaze.git] / fs / hpfs / alloc.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  *  linux/fs/hpfs/alloc.c
4  *
5  *  Mikulas Patocka (mikulas@artax.karlin.mff.cuni.cz), 1998-1999
6  *
7  *  HPFS bitmap operations
8  */
9
10 #include "hpfs_fn.h"
11
12 static void hpfs_claim_alloc(struct super_block *s, secno sec)
13 {
14         struct hpfs_sb_info *sbi = hpfs_sb(s);
15         if (sbi->sb_n_free != (unsigned)-1) {
16                 if (unlikely(!sbi->sb_n_free)) {
17                         hpfs_error(s, "free count underflow, allocating sector %08x", sec);
18                         sbi->sb_n_free = -1;
19                         return;
20                 }
21                 sbi->sb_n_free--;
22         }
23 }
24
25 static void hpfs_claim_free(struct super_block *s, secno sec)
26 {
27         struct hpfs_sb_info *sbi = hpfs_sb(s);
28         if (sbi->sb_n_free != (unsigned)-1) {
29                 if (unlikely(sbi->sb_n_free >= sbi->sb_fs_size)) {
30                         hpfs_error(s, "free count overflow, freeing sector %08x", sec);
31                         sbi->sb_n_free = -1;
32                         return;
33                 }
34                 sbi->sb_n_free++;
35         }
36 }
37
38 static void hpfs_claim_dirband_alloc(struct super_block *s, secno sec)
39 {
40         struct hpfs_sb_info *sbi = hpfs_sb(s);
41         if (sbi->sb_n_free_dnodes != (unsigned)-1) {
42                 if (unlikely(!sbi->sb_n_free_dnodes)) {
43                         hpfs_error(s, "dirband free count underflow, allocating sector %08x", sec);
44                         sbi->sb_n_free_dnodes = -1;
45                         return;
46                 }
47                 sbi->sb_n_free_dnodes--;
48         }
49 }
50
51 static void hpfs_claim_dirband_free(struct super_block *s, secno sec)
52 {
53         struct hpfs_sb_info *sbi = hpfs_sb(s);
54         if (sbi->sb_n_free_dnodes != (unsigned)-1) {
55                 if (unlikely(sbi->sb_n_free_dnodes >= sbi->sb_dirband_size / 4)) {
56                         hpfs_error(s, "dirband free count overflow, freeing sector %08x", sec);
57                         sbi->sb_n_free_dnodes = -1;
58                         return;
59                 }
60                 sbi->sb_n_free_dnodes++;
61         }
62 }
63
64 /*
65  * Check if a sector is allocated in bitmap
66  * This is really slow. Turned on only if chk==2
67  */
68
69 static int chk_if_allocated(struct super_block *s, secno sec, char *msg)
70 {
71         struct quad_buffer_head qbh;
72         __le32 *bmp;
73         if (!(bmp = hpfs_map_bitmap(s, sec >> 14, &qbh, "chk"))) goto fail;
74         if ((le32_to_cpu(bmp[(sec & 0x3fff) >> 5]) >> (sec & 0x1f)) & 1) {
75                 hpfs_error(s, "sector '%s' - %08x not allocated in bitmap", msg, sec);
76                 goto fail1;
77         }
78         hpfs_brelse4(&qbh);
79         if (sec >= hpfs_sb(s)->sb_dirband_start && sec < hpfs_sb(s)->sb_dirband_start + hpfs_sb(s)->sb_dirband_size) {
80                 unsigned ssec = (sec - hpfs_sb(s)->sb_dirband_start) / 4;
81                 if (!(bmp = hpfs_map_dnode_bitmap(s, &qbh))) goto fail;
82                 if ((le32_to_cpu(bmp[ssec >> 5]) >> (ssec & 0x1f)) & 1) {
83                         hpfs_error(s, "sector '%s' - %08x not allocated in directory bitmap", msg, sec);
84                         goto fail1;
85                 }
86                 hpfs_brelse4(&qbh);
87         }
88         return 0;
89         fail1:
90         hpfs_brelse4(&qbh);
91         fail:
92         return 1;
93 }
94
95 /*
96  * Check if sector(s) have proper number and additionally check if they're
97  * allocated in bitmap.
98  */
99         
100 int hpfs_chk_sectors(struct super_block *s, secno start, int len, char *msg)
101 {
102         if (start + len < start || start < 0x12 ||
103             start + len > hpfs_sb(s)->sb_fs_size) {
104                 hpfs_error(s, "sector(s) '%s' badly placed at %08x", msg, start);
105                 return 1;
106         }
107         if (hpfs_sb(s)->sb_chk>=2) {
108                 int i;
109                 for (i = 0; i < len; i++)
110                         if (chk_if_allocated(s, start + i, msg)) return 1;
111         }
112         return 0;
113 }
114
115 static secno alloc_in_bmp(struct super_block *s, secno near, unsigned n, unsigned forward)
116 {
117         struct quad_buffer_head qbh;
118         __le32 *bmp;
119         unsigned bs = near & ~0x3fff;
120         unsigned nr = (near & 0x3fff) & ~(n - 1);
121         /*unsigned mnr;*/
122         unsigned i, q;
123         int a, b;
124         secno ret = 0;
125         if (n != 1 && n != 4) {
126                 hpfs_error(s, "Bad allocation size: %d", n);
127                 return 0;
128         }
129         if (bs != ~0x3fff) {
130                 if (!(bmp = hpfs_map_bitmap(s, near >> 14, &qbh, "aib"))) goto uls;
131         } else {
132                 if (!(bmp = hpfs_map_dnode_bitmap(s, &qbh))) goto uls;
133         }
134         if (!tstbits(bmp, nr, n + forward)) {
135                 ret = bs + nr;
136                 goto rt;
137         }
138         q = nr + n; b = 0;
139         while ((a = tstbits(bmp, q, n + forward)) != 0) {
140                 q += a;
141                 if (n != 1) q = ((q-1)&~(n-1))+n;
142                 if (!b) {
143                         if (q>>5 != nr>>5) {
144                                 b = 1;
145                                 q = nr & 0x1f;
146                         }
147                 } else if (q > nr) break;
148         }
149         if (!a) {
150                 ret = bs + q;
151                 goto rt;
152         }
153         nr >>= 5;
154         /*for (i = nr + 1; i != nr; i++, i &= 0x1ff) */
155         i = nr;
156         do {
157                 if (!le32_to_cpu(bmp[i])) goto cont;
158                 if (n + forward >= 0x3f && le32_to_cpu(bmp[i]) != 0xffffffff) goto cont;
159                 q = i<<5;
160                 if (i > 0) {
161                         unsigned k = le32_to_cpu(bmp[i-1]);
162                         while (k & 0x80000000) {
163                                 q--; k <<= 1;
164                         }
165                 }
166                 if (n != 1) q = ((q-1)&~(n-1))+n;
167                 while ((a = tstbits(bmp, q, n + forward)) != 0) {
168                         q += a;
169                         if (n != 1) q = ((q-1)&~(n-1))+n;
170                         if (q>>5 > i) break;
171                 }
172                 if (!a) {
173                         ret = bs + q;
174                         goto rt;
175                 }
176                 cont:
177                 i++, i &= 0x1ff;
178         } while (i != nr);
179         rt:
180         if (ret) {
181                 if (hpfs_sb(s)->sb_chk && ((ret >> 14) != (bs >> 14) || (le32_to_cpu(bmp[(ret & 0x3fff) >> 5]) | ~(((1 << n) - 1) << (ret & 0x1f))) != 0xffffffff)) {
182                         hpfs_error(s, "Allocation doesn't work! Wanted %d, allocated at %08x", n, ret);
183                         ret = 0;
184                         goto b;
185                 }
186                 bmp[(ret & 0x3fff) >> 5] &= cpu_to_le32(~(((1 << n) - 1) << (ret & 0x1f)));
187                 hpfs_mark_4buffers_dirty(&qbh);
188         }
189         b:
190         hpfs_brelse4(&qbh);
191         uls:
192         return ret;
193 }
194
195 /*
196  * Allocation strategy: 1) search place near the sector specified
197  *                      2) search bitmap where free sectors last found
198  *                      3) search all bitmaps
199  *                      4) search all bitmaps ignoring number of pre-allocated
200  *                              sectors
201  */
202
203 secno hpfs_alloc_sector(struct super_block *s, secno near, unsigned n, int forward)
204 {
205         secno sec;
206         int i;
207         unsigned n_bmps;
208         struct hpfs_sb_info *sbi = hpfs_sb(s);
209         int f_p = 0;
210         int near_bmp;
211         if (forward < 0) {
212                 forward = -forward;
213                 f_p = 1;
214         }
215         n_bmps = (sbi->sb_fs_size + 0x4000 - 1) >> 14;
216         if (near && near < sbi->sb_fs_size) {
217                 if ((sec = alloc_in_bmp(s, near, n, f_p ? forward : forward/4))) goto ret;
218                 near_bmp = near >> 14;
219         } else near_bmp = n_bmps / 2;
220         /*
221         if (b != -1) {
222                 if ((sec = alloc_in_bmp(s, b<<14, n, f_p ? forward : forward/2))) {
223                         b &= 0x0fffffff;
224                         goto ret;
225                 }
226                 if (b > 0x10000000) if ((sec = alloc_in_bmp(s, (b&0xfffffff)<<14, n, f_p ? forward : 0))) goto ret;
227         */
228         if (!f_p) if (forward > sbi->sb_max_fwd_alloc) forward = sbi->sb_max_fwd_alloc;
229         less_fwd:
230         for (i = 0; i < n_bmps; i++) {
231                 if (near_bmp+i < n_bmps && ((sec = alloc_in_bmp(s, (near_bmp+i) << 14, n, forward)))) {
232                         sbi->sb_c_bitmap = near_bmp+i;
233                         goto ret;
234                 }       
235                 if (!forward) {
236                         if (near_bmp-i-1 >= 0 && ((sec = alloc_in_bmp(s, (near_bmp-i-1) << 14, n, forward)))) {
237                                 sbi->sb_c_bitmap = near_bmp-i-1;
238                                 goto ret;
239                         }
240                 } else {
241                         if (near_bmp+i >= n_bmps && ((sec = alloc_in_bmp(s, (near_bmp+i-n_bmps) << 14, n, forward)))) {
242                                 sbi->sb_c_bitmap = near_bmp+i-n_bmps;
243                                 goto ret;
244                         }
245                 }
246                 if (i == 1 && sbi->sb_c_bitmap != -1 && ((sec = alloc_in_bmp(s, (sbi->sb_c_bitmap) << 14, n, forward)))) {
247                         goto ret;
248                 }
249         }
250         if (!f_p) {
251                 if (forward) {
252                         sbi->sb_max_fwd_alloc = forward * 3 / 4;
253                         forward /= 2;
254                         goto less_fwd;
255                 }
256         }
257         sec = 0;
258         ret:
259         if (sec) {
260                 i = 0;
261                 do
262                         hpfs_claim_alloc(s, sec + i);
263                 while (unlikely(++i < n));
264         }
265         if (sec && f_p) {
266                 for (i = 0; i < forward; i++) {
267                         if (!hpfs_alloc_if_possible(s, sec + n + i)) {
268                                 hpfs_error(s, "Prealloc doesn't work! Wanted %d, allocated at %08x, can't allocate %d", forward, sec, i);
269                                 sec = 0;
270                                 break;
271                         }
272                 }
273         }
274         return sec;
275 }
276
277 static secno alloc_in_dirband(struct super_block *s, secno near)
278 {
279         unsigned nr = near;
280         secno sec;
281         struct hpfs_sb_info *sbi = hpfs_sb(s);
282         if (nr < sbi->sb_dirband_start)
283                 nr = sbi->sb_dirband_start;
284         if (nr >= sbi->sb_dirband_start + sbi->sb_dirband_size)
285                 nr = sbi->sb_dirband_start + sbi->sb_dirband_size - 4;
286         nr -= sbi->sb_dirband_start;
287         nr >>= 2;
288         sec = alloc_in_bmp(s, (~0x3fff) | nr, 1, 0);
289         if (!sec) return 0;
290         hpfs_claim_dirband_alloc(s, sec);
291         return ((sec & 0x3fff) << 2) + sbi->sb_dirband_start;
292 }
293
294 /* Alloc sector if it's free */
295
296 int hpfs_alloc_if_possible(struct super_block *s, secno sec)
297 {
298         struct quad_buffer_head qbh;
299         __le32 *bmp;
300         if (!(bmp = hpfs_map_bitmap(s, sec >> 14, &qbh, "aip"))) goto end;
301         if (le32_to_cpu(bmp[(sec & 0x3fff) >> 5]) & (1 << (sec & 0x1f))) {
302                 bmp[(sec & 0x3fff) >> 5] &= cpu_to_le32(~(1 << (sec & 0x1f)));
303                 hpfs_mark_4buffers_dirty(&qbh);
304                 hpfs_brelse4(&qbh);
305                 hpfs_claim_alloc(s, sec);
306                 return 1;
307         }
308         hpfs_brelse4(&qbh);
309         end:
310         return 0;
311 }
312
313 /* Free sectors in bitmaps */
314
315 void hpfs_free_sectors(struct super_block *s, secno sec, unsigned n)
316 {
317         struct quad_buffer_head qbh;
318         __le32 *bmp;
319         struct hpfs_sb_info *sbi = hpfs_sb(s);
320         /*pr_info("2 - ");*/
321         if (!n) return;
322         if (sec < 0x12) {
323                 hpfs_error(s, "Trying to free reserved sector %08x", sec);
324                 return;
325         }
326         sbi->sb_max_fwd_alloc += n > 0xffff ? 0xffff : n;
327         if (sbi->sb_max_fwd_alloc > 0xffffff) sbi->sb_max_fwd_alloc = 0xffffff;
328         new_map:
329         if (!(bmp = hpfs_map_bitmap(s, sec >> 14, &qbh, "free"))) {
330                 return;
331         }       
332         new_tst:
333         if ((le32_to_cpu(bmp[(sec & 0x3fff) >> 5]) >> (sec & 0x1f) & 1)) {
334                 hpfs_error(s, "sector %08x not allocated", sec);
335                 hpfs_brelse4(&qbh);
336                 return;
337         }
338         bmp[(sec & 0x3fff) >> 5] |= cpu_to_le32(1 << (sec & 0x1f));
339         hpfs_claim_free(s, sec);
340         if (!--n) {
341                 hpfs_mark_4buffers_dirty(&qbh);
342                 hpfs_brelse4(&qbh);
343                 return;
344         }       
345         if (!(++sec & 0x3fff)) {
346                 hpfs_mark_4buffers_dirty(&qbh);
347                 hpfs_brelse4(&qbh);
348                 goto new_map;
349         }
350         goto new_tst;
351 }
352
353 /*
354  * Check if there are at least n free dnodes on the filesystem.
355  * Called before adding to dnode. If we run out of space while
356  * splitting dnodes, it would corrupt dnode tree.
357  */
358
359 int hpfs_check_free_dnodes(struct super_block *s, int n)
360 {
361         int n_bmps = (hpfs_sb(s)->sb_fs_size + 0x4000 - 1) >> 14;
362         int b = hpfs_sb(s)->sb_c_bitmap & 0x0fffffff;
363         int i, j;
364         __le32 *bmp;
365         struct quad_buffer_head qbh;
366         if ((bmp = hpfs_map_dnode_bitmap(s, &qbh))) {
367                 for (j = 0; j < 512; j++) {
368                         unsigned k;
369                         if (!le32_to_cpu(bmp[j])) continue;
370                         for (k = le32_to_cpu(bmp[j]); k; k >>= 1) if (k & 1) if (!--n) {
371                                 hpfs_brelse4(&qbh);
372                                 return 0;
373                         }
374                 }
375         }
376         hpfs_brelse4(&qbh);
377         i = 0;
378         if (hpfs_sb(s)->sb_c_bitmap != -1) {
379                 bmp = hpfs_map_bitmap(s, b, &qbh, "chkdn1");
380                 goto chk_bmp;
381         }
382         chk_next:
383         if (i == b) i++;
384         if (i >= n_bmps) return 1;
385         bmp = hpfs_map_bitmap(s, i, &qbh, "chkdn2");
386         chk_bmp:
387         if (bmp) {
388                 for (j = 0; j < 512; j++) {
389                         u32 k;
390                         if (!le32_to_cpu(bmp[j])) continue;
391                         for (k = 0xf; k; k <<= 4)
392                                 if ((le32_to_cpu(bmp[j]) & k) == k) {
393                                         if (!--n) {
394                                                 hpfs_brelse4(&qbh);
395                                                 return 0;
396                                         }
397                                 }
398                 }
399                 hpfs_brelse4(&qbh);
400         }
401         i++;
402         goto chk_next;
403 }
404
405 void hpfs_free_dnode(struct super_block *s, dnode_secno dno)
406 {
407         if (hpfs_sb(s)->sb_chk) if (dno & 3) {
408                 hpfs_error(s, "hpfs_free_dnode: dnode %08x not aligned", dno);
409                 return;
410         }
411         if (dno < hpfs_sb(s)->sb_dirband_start ||
412             dno >= hpfs_sb(s)->sb_dirband_start + hpfs_sb(s)->sb_dirband_size) {
413                 hpfs_free_sectors(s, dno, 4);
414         } else {
415                 struct quad_buffer_head qbh;
416                 __le32 *bmp;
417                 unsigned ssec = (dno - hpfs_sb(s)->sb_dirband_start) / 4;
418                 if (!(bmp = hpfs_map_dnode_bitmap(s, &qbh))) {
419                         return;
420                 }
421                 bmp[ssec >> 5] |= cpu_to_le32(1 << (ssec & 0x1f));
422                 hpfs_mark_4buffers_dirty(&qbh);
423                 hpfs_brelse4(&qbh);
424                 hpfs_claim_dirband_free(s, dno);
425         }
426 }
427
428 struct dnode *hpfs_alloc_dnode(struct super_block *s, secno near,
429                          dnode_secno *dno, struct quad_buffer_head *qbh)
430 {
431         struct dnode *d;
432         if (hpfs_get_free_dnodes(s) > FREE_DNODES_ADD) {
433                 if (!(*dno = alloc_in_dirband(s, near)))
434                         if (!(*dno = hpfs_alloc_sector(s, near, 4, 0))) return NULL;
435         } else {
436                 if (!(*dno = hpfs_alloc_sector(s, near, 4, 0)))
437                         if (!(*dno = alloc_in_dirband(s, near))) return NULL;
438         }
439         if (!(d = hpfs_get_4sectors(s, *dno, qbh))) {
440                 hpfs_free_dnode(s, *dno);
441                 return NULL;
442         }
443         memset(d, 0, 2048);
444         d->magic = cpu_to_le32(DNODE_MAGIC);
445         d->first_free = cpu_to_le32(52);
446         d->dirent[0] = 32;
447         d->dirent[2] = 8;
448         d->dirent[30] = 1;
449         d->dirent[31] = 255;
450         d->self = cpu_to_le32(*dno);
451         return d;
452 }
453
454 struct fnode *hpfs_alloc_fnode(struct super_block *s, secno near, fnode_secno *fno,
455                           struct buffer_head **bh)
456 {
457         struct fnode *f;
458         if (!(*fno = hpfs_alloc_sector(s, near, 1, FNODE_ALLOC_FWD))) return NULL;
459         if (!(f = hpfs_get_sector(s, *fno, bh))) {
460                 hpfs_free_sectors(s, *fno, 1);
461                 return NULL;
462         }       
463         memset(f, 0, 512);
464         f->magic = cpu_to_le32(FNODE_MAGIC);
465         f->ea_offs = cpu_to_le16(0xc4);
466         f->btree.n_free_nodes = 8;
467         f->btree.first_free = cpu_to_le16(8);
468         return f;
469 }
470
471 struct anode *hpfs_alloc_anode(struct super_block *s, secno near, anode_secno *ano,
472                           struct buffer_head **bh)
473 {
474         struct anode *a;
475         if (!(*ano = hpfs_alloc_sector(s, near, 1, ANODE_ALLOC_FWD))) return NULL;
476         if (!(a = hpfs_get_sector(s, *ano, bh))) {
477                 hpfs_free_sectors(s, *ano, 1);
478                 return NULL;
479         }
480         memset(a, 0, 512);
481         a->magic = cpu_to_le32(ANODE_MAGIC);
482         a->self = cpu_to_le32(*ano);
483         a->btree.n_free_nodes = 40;
484         a->btree.n_used_nodes = 0;
485         a->btree.first_free = cpu_to_le16(8);
486         return a;
487 }
488
489 static unsigned find_run(__le32 *bmp, unsigned *idx)
490 {
491         unsigned len;
492         while (tstbits(bmp, *idx, 1)) {
493                 (*idx)++;
494                 if (unlikely(*idx >= 0x4000))
495                         return 0;
496         }
497         len = 1;
498         while (!tstbits(bmp, *idx + len, 1))
499                 len++;
500         return len;
501 }
502
503 static int do_trim(struct super_block *s, secno start, unsigned len, secno limit_start, secno limit_end, unsigned minlen, unsigned *result)
504 {
505         int err;
506         secno end;
507         if (fatal_signal_pending(current))
508                 return -EINTR;
509         end = start + len;
510         if (start < limit_start)
511                 start = limit_start;
512         if (end > limit_end)
513                 end = limit_end;
514         if (start >= end)
515                 return 0;
516         if (end - start < minlen)
517                 return 0;
518         err = sb_issue_discard(s, start, end - start, GFP_NOFS, 0);
519         if (err)
520                 return err;
521         *result += end - start;
522         return 0;
523 }
524
525 int hpfs_trim_fs(struct super_block *s, u64 start, u64 end, u64 minlen, unsigned *result)
526 {
527         int err = 0;
528         struct hpfs_sb_info *sbi = hpfs_sb(s);
529         unsigned idx, len, start_bmp, end_bmp;
530         __le32 *bmp;
531         struct quad_buffer_head qbh;
532
533         *result = 0;
534         if (!end || end > sbi->sb_fs_size)
535                 end = sbi->sb_fs_size;
536         if (start >= sbi->sb_fs_size)
537                 return 0;
538         if (minlen > 0x4000)
539                 return 0;
540         if (start < sbi->sb_dirband_start + sbi->sb_dirband_size && end > sbi->sb_dirband_start) {
541                 hpfs_lock(s);
542                 if (sb_rdonly(s)) {
543                         err = -EROFS;
544                         goto unlock_1;
545                 }
546                 if (!(bmp = hpfs_map_dnode_bitmap(s, &qbh))) {
547                         err = -EIO;
548                         goto unlock_1;
549                 }
550                 idx = 0;
551                 while ((len = find_run(bmp, &idx)) && !err) {
552                         err = do_trim(s, sbi->sb_dirband_start + idx * 4, len * 4, start, end, minlen, result);
553                         idx += len;
554                 }
555                 hpfs_brelse4(&qbh);
556 unlock_1:
557                 hpfs_unlock(s);
558         }
559         start_bmp = start >> 14;
560         end_bmp = (end + 0x3fff) >> 14;
561         while (start_bmp < end_bmp && !err) {
562                 hpfs_lock(s);
563                 if (sb_rdonly(s)) {
564                         err = -EROFS;
565                         goto unlock_2;
566                 }
567                 if (!(bmp = hpfs_map_bitmap(s, start_bmp, &qbh, "trim"))) {
568                         err = -EIO;
569                         goto unlock_2;
570                 }
571                 idx = 0;
572                 while ((len = find_run(bmp, &idx)) && !err) {
573                         err = do_trim(s, (start_bmp << 14) + idx, len, start, end, minlen, result);
574                         idx += len;
575                 }
576                 hpfs_brelse4(&qbh);
577 unlock_2:
578                 hpfs_unlock(s);
579                 start_bmp++;
580         }
581         return err;
582 }