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 /**@brief  Convert i-node number to relative index in block group.\r
  52  * @param sb    Superblock\r
  53  * @param inode I-node number to be converted\r
  54  * @return Index of the i-node in the block group\r
  55  */\r
  56 static uint32_t ext4_ialloc_inode2index_in_group(struct ext4_sblock *sb,\r
  57                                                  uint32_t inode)\r
  58 {\r
  59     uint32_t inodes_per_group = ext4_get32(sb, inodes_per_group);\r
  60     return (inode - 1) % inodes_per_group;\r
  61 }\r
  62 \r
  63 /**@brief Convert relative index of i-node to absolute i-node number.\r
  64  * @param sb    Superblock\r
  65  * @param index Index to be converted\r
  66  * @return Absolute number of the i-node\r
  67  *\r
  68  */\r
  69 static uint32_t ext4_ialloc_index_in_group2inode(struct ext4_sblock *sb,\r
  70                                                  uint32_t index, uint32_t bgid)\r
  71 {\r
  72     uint32_t inodes_per_group = ext4_get32(sb, inodes_per_group);\r
  73     return bgid * inodes_per_group + (index + 1);\r
  74 }\r
  75 \r
  76 /**@brief Compute block group number from the i-node number.\r
  77  * @param sb    Superblock\r
  78  * @param inode I-node number to be found the block group for\r
  79  * @return Block group number computed from i-node number\r
  80  */\r
  81 static uint32_t ext4_ialloc_get_bgid_of_inode(struct ext4_sblock *sb,\r
  82                                               uint32_t inode)\r
  83 {\r
  84     uint32_t inodes_per_group = ext4_get32(sb, inodes_per_group);\r
  85     return (inode - 1) / inodes_per_group;\r
  86 }\r
  87 \r
  88 int ext4_ialloc_free_inode(struct ext4_fs *fs, uint32_t index, bool is_dir)\r
  89 {\r
  90     struct ext4_sblock *sb = &fs->sb;\r
  91 \r
  92     /* Compute index of block group and load it */\r
  93     uint32_t block_group = ext4_ialloc_get_bgid_of_inode(sb, index);\r
  94 \r
  95     struct ext4_block_group_ref bg_ref;\r
  96     int rc = ext4_fs_get_block_group_ref(fs, block_group, &bg_ref);\r
  97     if (rc != EOK)\r
  98         return rc;\r
  99 \r
 100     /* Load i-node bitmap */\r
 101     uint32_t bitmap_block_addr =\r
 102         ext4_bg_get_inode_bitmap(bg_ref.block_group, sb);\r
 103 \r
 104     struct ext4_block bitmap_block;\r
 105     rc = ext4_block_get(fs->bdev, &bitmap_block, bitmap_block_addr);\r
 106     if (rc != EOK)\r
 107         return rc;\r
 108 \r
 109     /* Free i-node in the bitmap */\r
 110     uint32_t index_in_group = ext4_ialloc_inode2index_in_group(sb, index);\r
 111     ext4_bmap_bit_clr(bitmap_block.data, index_in_group);\r
 112     bitmap_block.dirty = true;\r
 113 \r
 114     /* Put back the block with bitmap */\r
 115     rc = ext4_block_set(fs->bdev, &bitmap_block);\r
 116     if (rc != EOK) {\r
 117         /* Error in saving bitmap */\r
 118         ext4_fs_put_block_group_ref(&bg_ref);\r
 119         return rc;\r
 120     }\r
 121 \r
 122     /* If released i-node is a directory, decrement used directories count */\r
 123     if (is_dir) {\r
 124         uint32_t bg_used_dirs =\r
 125             ext4_bg_get_used_dirs_count(bg_ref.block_group, sb);\r
 126         bg_used_dirs--;\r
 127         ext4_bg_set_used_dirs_count(bg_ref.block_group, sb, bg_used_dirs);\r
 128     }\r
 129 \r
 130     /* Update block group free inodes count */\r
 131     uint32_t free_inodes =\r
 132         ext4_bg_get_free_inodes_count(bg_ref.block_group, sb);\r
 133     free_inodes++;\r
 134     ext4_bg_set_free_inodes_count(bg_ref.block_group, sb, free_inodes);\r
 135 \r
 136     bg_ref.dirty = true;\r
 137 \r
 138     /* Put back the modified block group */\r
 139     rc = ext4_fs_put_block_group_ref(&bg_ref);\r
 140     if (rc != EOK)\r
 141         return rc;\r
 142 \r
 143     /* Update superblock free inodes count */\r
 144     ext4_set32(sb, free_inodes_count, ext4_get32(sb, free_inodes_count) + 1);\r
 145 \r
 146     return EOK;\r
 147 }\r
 148 \r
 149 int ext4_ialloc_alloc_inode(struct ext4_fs *fs, uint32_t *index, bool is_dir)\r
 150 {\r
 151     struct ext4_sblock *sb = &fs->sb;\r
 152 \r
 153     uint32_t bgid = fs->last_inode_bg_id;\r
 154     uint32_t bg_count = ext4_block_group_cnt(sb);\r
 155     uint32_t sb_free_inodes = ext4_get32(sb, free_inodes_count);\r
 156     bool rewind = false;\r
 157 \r
 158     /* Try to find free i-node in all block groups */\r
 159     while (bgid <= bg_count) {\r
 160 \r
 161         if (bgid == bg_count) {\r
 162             if (rewind)\r
 163                 break;\r
 164             bg_count = fs->last_inode_bg_id;\r
 165             bgid = 0;\r
 166             rewind = true;\r
 167             continue;\r
 168         }\r
 169 \r
 170         /* Load block group to check */\r
 171         struct ext4_block_group_ref bg_ref;\r
 172         int rc = ext4_fs_get_block_group_ref(fs, bgid, &bg_ref);\r
 173         if (rc != EOK)\r
 174             return rc;\r
 175 \r
 176         struct ext4_bgroup *bg = bg_ref.block_group;\r
 177 \r
 178         /* Read necessary values for algorithm */\r
 179         uint32_t free_inodes = ext4_bg_get_free_inodes_count(bg, sb);\r
 180         uint32_t used_dirs = ext4_bg_get_used_dirs_count(bg, sb);\r
 181 \r
 182         /* Check if this block group is good candidate for allocation */\r
 183         if (free_inodes > 0) {\r
 184             /* Load block with bitmap */\r
 185             uint32_t bitmap_block_addr =\r
 186                 ext4_bg_get_inode_bitmap(bg_ref.block_group, sb);\r
 187 \r
 188             struct ext4_block bitmap_block;\r
 189             rc = ext4_block_get(fs->bdev, &bitmap_block, bitmap_block_addr);\r
 190             if (rc != EOK) {\r
 191                 ext4_fs_put_block_group_ref(&bg_ref);\r
 192                 return rc;\r
 193             }\r
 194 \r
 195             /* Try to allocate i-node in the bitmap */\r
 196             uint32_t inodes_in_group = ext4_inodes_in_group_cnt(sb, bgid);\r
 197             uint32_t index_in_group;\r
 198 \r
 199             rc = ext4_bmap_bit_find_clr(bitmap_block.data, 0, inodes_in_group,\r
 200                                         &index_in_group);\r
 201             /* Block group has not any free i-node */\r
 202             if (rc == ENOSPC) {\r
 203                 rc = ext4_block_set(fs->bdev, &bitmap_block);\r
 204                 if (rc != EOK) {\r
 205                     ext4_fs_put_block_group_ref(&bg_ref);\r
 206                     return rc;\r
 207                 }\r
 208 \r
 209                 rc = ext4_fs_put_block_group_ref(&bg_ref);\r
 210                 if (rc != EOK)\r
 211                     return rc;\r
 212 \r
 213                 continue;\r
 214             }\r
 215 \r
 216             ext4_bmap_bit_set(bitmap_block.data, index_in_group);\r
 217 \r
 218             /* Free i-node found, save the bitmap */\r
 219             bitmap_block.dirty = true;\r
 220 \r
 221             ext4_block_set(fs->bdev, &bitmap_block);\r
 222             if (rc != EOK) {\r
 223                 ext4_fs_put_block_group_ref(&bg_ref);\r
 224                 return rc;\r
 225             }\r
 226 \r
 227             /* Modify filesystem counters */\r
 228             free_inodes--;\r
 229             ext4_bg_set_free_inodes_count(bg, sb, free_inodes);\r
 230 \r
 231             /* Increment used directories counter */\r
 232             if (is_dir) {\r
 233                 used_dirs++;\r
 234                 ext4_bg_set_used_dirs_count(bg, sb, used_dirs);\r
 235             }\r
 236 \r
 237             /* Decrease unused inodes count */\r
 238             if (ext4_bg_has_flag(bg, EXT4_BLOCK_GROUP_ITABLE_ZEROED)) {\r
 239                 uint32_t unused = ext4_bg_get_itable_unused(bg, sb);\r
 240 \r
 241                 uint32_t inodes_in_group = ext4_inodes_in_group_cnt(sb, bgid);\r
 242 \r
 243                 uint32_t free = inodes_in_group - unused;\r
 244 \r
 245                 if (index_in_group >= free) {\r
 246                     unused = inodes_in_group - (index_in_group + 1);\r
 247                     ext4_bg_set_itable_unused(bg, sb, unused);\r
 248                 }\r
 249             }\r
 250 \r
 251             /* Save modified block group */\r
 252             bg_ref.dirty = true;\r
 253 \r
 254             rc = ext4_fs_put_block_group_ref(&bg_ref);\r
 255             if (rc != EOK)\r
 256                 return rc;\r
 257 \r
 258             /* Update superblock */\r
 259             sb_free_inodes--;\r
 260             ext4_set32(sb, free_inodes_count, sb_free_inodes);\r
 261 \r
 262             /* Compute the absolute i-nodex number */\r
 263             *index = ext4_ialloc_index_in_group2inode(sb, index_in_group, bgid);\r
 264 \r
 265             fs->last_inode_bg_id = bgid;\r
 266 \r
 267             return EOK;\r
 268         }\r
 269 \r
 270         /* Block group not modified, put it and jump to the next block group */\r
 271         ext4_fs_put_block_group_ref(&bg_ref);\r
 272         if (rc != EOK)\r
 273             return rc;\r
 274 \r
 275         ++bgid;\r
 276     }\r
 277 \r
 278     return ENOSPC;\r
 279 }\r
 280 \r
 281 /**\r
 282  * @}\r
 283  */\r