lwext4/ext4_ialloc.c

   1 /*\r
   2  * Copyright (c) 2013 Grzegorz Kostka (kostka.grzegorz@gmail.com)\r
   3  *\r
   4  *\r
   5  * HelenOS:\r
   6  * Copyright (c) 2012 Martin Sucha\r
   7  * Copyright (c) 2012 Frantisek Princ\r
   8  * All rights reserved.\r
   9  *\r
  10  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without\r
  11  * modification, are permitted provided that the following conditions\r
  12  * are met:\r
  13  *\r
  14  * - Redistributions of source code must retain the above copyright\r
  15  *   notice, this list of conditions and the following disclaimer.\r
  16  * - Redistributions in binary form must reproduce the above copyright\r
  17  *   notice, this list of conditions and the following disclaimer in the\r
  18  *   documentation and/or other materials provided with the distribution.\r
  19  * - The name of the author may not be used to endorse or promote products\r
  20  *   derived from this software without specific prior written permission.\r
  21  *\r
  22  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR\r
  23  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES\r
  24  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.\r
  25  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,\r
  26  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT\r
  27  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,\r
  28  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY\r
  29  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT\r
  30  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF\r
  31  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.\r
  32  */\r
  33 \r
  34 /** @addtogroup lwext4\r
  35  * @{\r
  36  */\r
  37 /**\r
  38  * @file  ext4_ialloc.c\r
  39  * @brief Inode allocation procedures.\r
  40  */\r
  41 \r
  42 #include <ext4_config.h>\r
  43 #include <ext4_types.h>\r
  44 #include <ext4_ialloc.h>\r
  45 #include <ext4_super.h>\r
  46 #include <ext4_fs.h>\r
  47 #include <ext4_blockdev.h>\r
  48 #include <ext4_block_group.h>\r
  49 #include <ext4_bitmap.h>\r
  50 \r
  51 \r
  52 /**@brief  Convert i-node number to relative index in block group.\r
  53  * @param sb    Superblock\r
  54  * @param inode I-node number to be converted\r
  55  * @return Index of the i-node in the block group\r
  56  */\r
  57 static uint32_t ext4_ialloc_inode2index_in_group(struct ext4_sblock *sb,\r
  58     uint32_t inode)\r
  59 {\r
  60     uint32_t inodes_per_group = ext4_get32(sb, inodes_per_group);\r
  61     return (inode - 1) % inodes_per_group;\r
  62 }\r
  63 \r
  64 /**@brief Convert relative index of i-node to absolute i-node number.\r
  65  * @param sb    Superblock\r
  66  * @param index Index to be converted\r
  67  * @return Absolute number of the i-node\r
  68  *\r
  69  */\r
  70 static uint32_t ext4_ialloc_index_in_group2inode(struct ext4_sblock *sb,\r
  71         uint32_t index, uint32_t bgid)\r
  72 {\r
  73     uint32_t inodes_per_group = ext4_get32(sb, inodes_per_group);\r
  74     return bgid * inodes_per_group + (index + 1);\r
  75 }\r
  76 \r
  77 \r
  78 /**@brief Compute block group number from the i-node number.\r
  79  * @param sb    Superblock\r
  80  * @param inode I-node number to be found the block group for\r
  81  * @return Block group number computed from i-node number\r
  82  */\r
  83 static uint32_t ext4_ialloc_get_bgid_of_inode(struct ext4_sblock *sb,\r
  84         uint32_t inode)\r
  85 {\r
  86     uint32_t inodes_per_group = ext4_get32(sb, inodes_per_group);\r
  87     return (inode - 1) / inodes_per_group;\r
  88 }\r
  89 \r
  90 \r
  91 int ext4_ialloc_free_inode(struct ext4_fs *fs, uint32_t index, bool is_dir)\r
  92 {\r
  93     struct ext4_sblock *sb = &fs->sb;\r
  94 \r
  95     /* Compute index of block group and load it */\r
  96     uint32_t block_group = ext4_ialloc_get_bgid_of_inode(sb, index);\r
  97 \r
  98     struct ext4_block_group_ref bg_ref;\r
  99     int rc = ext4_fs_get_block_group_ref(fs, block_group, &bg_ref);\r
 100     if (rc != EOK)\r
 101         return rc;\r
 102 \r
 103     /* Load i-node bitmap */\r
 104     uint32_t bitmap_block_addr = ext4_bg_get_inode_bitmap(\r
 105             bg_ref.block_group, sb);\r
 106 \r
 107     struct ext4_block bitmap_block;\r
 108     rc = ext4_block_get(fs->bdev, &bitmap_block, bitmap_block_addr);\r
 109     if (rc != EOK)\r
 110         return rc;\r
 111 \r
 112     /* Free i-node in the bitmap */\r
 113     uint32_t index_in_group = ext4_ialloc_inode2index_in_group(sb, index);\r
 114     ext4_bmap_bit_clr(bitmap_block.data, index_in_group);\r
 115     bitmap_block.dirty = true;\r
 116 \r
 117     /* Put back the block with bitmap */\r
 118     rc = ext4_block_set(fs->bdev, &bitmap_block);\r
 119     if (rc != EOK) {\r
 120         /* Error in saving bitmap */\r
 121         ext4_fs_put_block_group_ref(&bg_ref);\r
 122         return rc;\r
 123     }\r
 124 \r
 125     /* If released i-node is a directory, decrement used directories count */\r
 126     if (is_dir) {\r
 127         uint32_t bg_used_dirs = ext4_bg_get_used_dirs_count(\r
 128                 bg_ref.block_group, sb);\r
 129         bg_used_dirs--;\r
 130         ext4_bg_set_used_dirs_count(bg_ref.block_group, sb,\r
 131                 bg_used_dirs);\r
 132     }\r
 133 \r
 134     /* Update block group free inodes count */\r
 135     uint32_t free_inodes = ext4_bg_get_free_inodes_count(\r
 136             bg_ref.block_group, sb);\r
 137     free_inodes++;\r
 138     ext4_bg_set_free_inodes_count(bg_ref.block_group, sb,\r
 139             free_inodes);\r
 140 \r
 141     bg_ref.dirty = true;\r
 142 \r
 143     /* Put back the modified block group */\r
 144     rc = ext4_fs_put_block_group_ref(&bg_ref);\r
 145     if (rc != EOK)\r
 146         return rc;\r
 147 \r
 148     /* Update superblock free inodes count */\r
 149     ext4_set32(sb, free_inodes_count, ext4_get32(sb, free_inodes_count) + 1);\r
 150 \r
 151     return EOK;\r
 152 }\r
 153 \r
 154 int ext4_ialloc_alloc_inode(struct ext4_fs *fs, uint32_t *index, bool is_dir)\r
 155 {\r
 156     struct ext4_sblock *sb = &fs->sb;\r
 157 \r
 158     uint32_t bgid = fs->last_inode_bg_id;\r
 159     uint32_t bg_count = ext4_block_group_cnt(sb);\r
 160     uint32_t sb_free_inodes = ext4_get32(sb, free_inodes_count);\r
 161     bool     rewind = false;\r
 162 \r
 163     /* Try to find free i-node in all block groups */\r
 164     while (bgid <= bg_count) {\r
 165 \r
 166         if(bgid == bg_count){\r
 167             if(rewind)\r
 168                 break;\r
 169             bg_count = fs->last_inode_bg_id;\r
 170             bgid = 0;\r
 171             rewind = true;\r
 172             continue;\r
 173         }\r
 174 \r
 175         /* Load block group to check */\r
 176         struct ext4_block_group_ref bg_ref;\r
 177         int rc = ext4_fs_get_block_group_ref(fs, bgid, &bg_ref);\r
 178         if (rc != EOK)\r
 179             return rc;\r
 180 \r
 181         struct ext4_bgroup *bg = bg_ref.block_group;\r
 182 \r
 183         /* Read necessary values for algorithm */\r
 184         uint32_t free_inodes = ext4_bg_get_free_inodes_count(bg, sb);\r
 185         uint32_t used_dirs = ext4_bg_get_used_dirs_count(bg, sb);\r
 186 \r
 187         /* Check if this block group is good candidate for allocation */\r
 188         if (free_inodes > 0) {\r
 189             /* Load block with bitmap */\r
 190             uint32_t bitmap_block_addr = ext4_bg_get_inode_bitmap(\r
 191                     bg_ref.block_group, sb);\r
 192 \r
 193             struct ext4_block bitmap_block;\r
 194             rc = ext4_block_get(fs->bdev, &bitmap_block, bitmap_block_addr);\r
 195             if (rc != EOK){\r
 196                 ext4_fs_put_block_group_ref(&bg_ref);\r
 197                 return rc;\r
 198             }\r
 199 \r
 200             /* Try to allocate i-node in the bitmap */\r
 201             uint32_t inodes_in_group = ext4_inodes_in_group_cnt(sb, bgid);\r
 202             uint32_t index_in_group;\r
 203 \r
 204             rc = ext4_bmap_bit_find_clr(bitmap_block.data, 0, inodes_in_group,\r
 205                     &index_in_group);\r
 206             /* Block group has not any free i-node */\r
 207             if (rc == ENOSPC) {\r
 208                 rc = ext4_block_set(fs->bdev, &bitmap_block);\r
 209                 if(rc != EOK){\r
 210                     ext4_fs_put_block_group_ref(&bg_ref);\r
 211                     return rc;\r
 212                 }\r
 213 \r
 214                 rc = ext4_fs_put_block_group_ref(&bg_ref);\r
 215                 if (rc != EOK)\r
 216                     return rc;\r
 217 \r
 218                 continue;\r
 219             }\r
 220 \r
 221             ext4_bmap_bit_set(bitmap_block.data, index_in_group);\r
 222 \r
 223             /* Free i-node found, save the bitmap */\r
 224             bitmap_block.dirty = true;\r
 225 \r
 226             ext4_block_set(fs->bdev, &bitmap_block);\r
 227             if (rc != EOK){\r
 228                 ext4_fs_put_block_group_ref(&bg_ref);\r
 229                 return rc;\r
 230             }\r
 231 \r
 232             /* Modify filesystem counters */\r
 233             free_inodes--;\r
 234             ext4_bg_set_free_inodes_count(bg, sb, free_inodes);\r
 235 \r
 236             /* Increment used directories counter */\r
 237             if (is_dir) {\r
 238                 used_dirs++;\r
 239                 ext4_bg_set_used_dirs_count(bg, sb, used_dirs);\r
 240             }\r
 241 \r
 242             /* Decrease unused inodes count */\r
 243             if (ext4_bg_has_flag(bg,\r
 244                     EXT4_BLOCK_GROUP_ITABLE_ZEROED)) {\r
 245                 uint32_t unused =\r
 246                         ext4_bg_get_itable_unused(bg, sb);\r
 247 \r
 248                 uint32_t inodes_in_group =\r
 249                         ext4_inodes_in_group_cnt(sb, bgid);\r
 250 \r
 251                 uint32_t free = inodes_in_group - unused;\r
 252 \r
 253                 if (index_in_group >= free) {\r
 254                     unused = inodes_in_group - (index_in_group + 1);\r
 255                     ext4_bg_set_itable_unused(bg, sb, unused);\r
 256                 }\r
 257             }\r
 258 \r
 259             /* Save modified block group */\r
 260             bg_ref.dirty = true;\r
 261 \r
 262             rc = ext4_fs_put_block_group_ref(&bg_ref);\r
 263             if (rc != EOK)\r
 264                 return rc;\r
 265 \r
 266             /* Update superblock */\r
 267             sb_free_inodes--;\r
 268             ext4_set32(sb, free_inodes_count, sb_free_inodes);\r
 269 \r
 270 \r
 271             /* Compute the absolute i-nodex number */\r
 272             *index = ext4_ialloc_index_in_group2inode(sb,\r
 273                     index_in_group, bgid);\r
 274 \r
 275             fs->last_inode_bg_id = bgid;\r
 276 \r
 277             return EOK;\r
 278         }\r
 279 \r
 280         /* Block group not modified, put it and jump to the next block group */\r
 281         ext4_fs_put_block_group_ref(&bg_ref);\r
 282         if (rc != EOK)\r
 283             return rc;\r
 284 \r
 285         ++bgid;\r
 286     }\r
 287 \r
 288     return ENOSPC;\r
 289 }\r
 290 \r
 291 /**\r
 292  * @}\r
 293  */\r
 294 \r