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     uint32_t avg_free_inodes = sb_free_inodes / bg_count;\r
 162     bool     rewind = false;\r
 163 \r
 164     /* Try to find free i-node in all block groups */\r
 165     while (bgid <= bg_count) {\r
 166 \r
 167         if(bgid == bg_count){\r
 168             if(rewind)\r
 169                 break;\r
 170             bg_count = fs->last_inode_bg_id;\r
 171             bgid = 0;\r
 172             rewind = true;\r
 173             continue;\r
 174         }\r
 175 \r
 176         /* Load block group to check */\r
 177         struct ext4_block_group_ref bg_ref;\r
 178         int rc = ext4_fs_get_block_group_ref(fs, bgid, &bg_ref);\r
 179         if (rc != EOK)\r
 180             return rc;\r
 181 \r
 182         struct ext4_bgroup *bg = bg_ref.block_group;\r
 183 \r
 184         /* Read necessary values for algorithm */\r
 185         uint32_t free_inodes = ext4_bg_get_free_inodes_count(bg, sb);\r
 186         uint32_t used_dirs = ext4_bg_get_used_dirs_count(bg, sb);\r
 187 \r
 188         /* Check if this block group is good candidate for allocation */\r
 189         if (free_inodes >= avg_free_inodes) {\r
 190             /* Load block with bitmap */\r
 191             uint32_t bitmap_block_addr = ext4_bg_get_inode_bitmap(\r
 192                     bg_ref.block_group, sb);\r
 193 \r
 194             struct ext4_block bitmap_block;\r
 195             rc = ext4_block_get(fs->bdev, &bitmap_block, bitmap_block_addr);\r
 196             if (rc != EOK)\r
 197                 return rc;\r
 198 \r
 199             /* Try to allocate i-node in the bitmap */\r
 200             uint32_t inodes_in_group = ext4_inodes_in_group_cnt(sb, bgid);\r
 201             uint32_t index_in_group;\r
 202 \r
 203             rc = ext4_bmap_bit_find_clr(bitmap_block.data, 0, inodes_in_group,\r
 204                     &index_in_group);\r
 205             /* Block group has not any free i-node */\r
 206             if (rc == ENOSPC) {\r
 207                 ext4_block_set(fs->bdev, &bitmap_block);\r
 208                 ext4_fs_put_block_group_ref(&bg_ref);\r
 209                 continue;\r
 210             }\r
 211 \r
 212             ext4_bmap_bit_set(bitmap_block.data, index_in_group);\r
 213 \r
 214             /* Free i-node found, save the bitmap */\r
 215             bitmap_block.dirty = true;\r
 216 \r
 217             ext4_block_set(fs->bdev, &bitmap_block);\r
 218             if (rc != EOK)\r
 219                 return rc;\r
 220 \r
 221             /* Modify filesystem counters */\r
 222             free_inodes--;\r
 223             ext4_bg_set_free_inodes_count(bg, sb, free_inodes);\r
 224 \r
 225             /* Increment used directories counter */\r
 226             if (is_dir) {\r
 227                 used_dirs++;\r
 228                 ext4_bg_set_used_dirs_count(bg, sb, used_dirs);\r
 229             }\r
 230 \r
 231             /* Decrease unused inodes count */\r
 232             if (ext4_bg_has_flag(bg,\r
 233                     EXT4_BLOCK_GROUP_ITABLE_ZEROED)) {\r
 234                 uint32_t unused =\r
 235                         ext4_bg_get_itable_unused(bg, sb);\r
 236 \r
 237                 uint32_t inodes_in_group =\r
 238                         ext4_inodes_in_group_cnt(sb, bgid);\r
 239 \r
 240                 uint32_t free = inodes_in_group - unused;\r
 241 \r
 242                 if (index_in_group >= free) {\r
 243                     unused = inodes_in_group - (index_in_group + 1);\r
 244                     ext4_bg_set_itable_unused(bg, sb, unused);\r
 245                 }\r
 246             }\r
 247 \r
 248             /* Save modified block group */\r
 249             bg_ref.dirty = true;\r
 250 \r
 251             rc = ext4_fs_put_block_group_ref(&bg_ref);\r
 252             if (rc != EOK)\r
 253                 return rc;\r
 254 \r
 255             /* Update superblock */\r
 256             sb_free_inodes--;\r
 257             ext4_set32(sb, free_inodes_count, sb_free_inodes);\r
 258 \r
 259 \r
 260             /* Compute the absolute i-nodex number */\r
 261             *index = ext4_ialloc_index_in_group2inode(sb,\r
 262                     index_in_group, bgid);\r
 263 \r
 264             fs->last_inode_bg_id = bgid;\r
 265 \r
 266             return EOK;\r
 267         }\r
 268 \r
 269         /* Block group not modified, put it and jump to the next block group */\r
 270         ext4_fs_put_block_group_ref(&bg_ref);\r
 271         ++bgid;\r
 272     }\r
 273 \r
 274     return ENOSPC;\r
 275 }\r
 276 \r
 277 /**\r
 278  * @}\r
 279  */\r
 280 \r