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