Quelle  bitmap.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/*
 *  linux/fs/affs/bitmap.c
 *
 *  (c) 1996 Hans-Joachim Widmaier
 *
 *  bitmap.c contains the code that handles all bitmap related stuff -
 *  block allocation, deallocation, calculation of free space.
 */

#include <linux/slab.h>
#include "affs.h"

u32
affs_count_free_blocks(struct super_block *sb)
{
 struct affs_bm_info *bm;
 u32 free;
 int i;

 pr_debug("%s()\n", __func__);

 if (sb_rdonly(sb))
  return 0;

 mutex_lock(&AFFS_SB(sb)->s_bmlock);

 bm = AFFS_SB(sb)->s_bitmap;
 free = 0;
 for (i = AFFS_SB(sb)->s_bmap_count; i > 0; bm++, i--)
  free += bm->bm_free;

 mutex_unlock(&AFFS_SB(sb)->s_bmlock);

 return free;
}

void
affs_free_block(struct super_block *sb, u32 block)
{
 struct affs_sb_info *sbi = AFFS_SB(sb);
 struct affs_bm_info *bm;
 struct buffer_head *bh;
 u32 blk, bmap, bit, mask, tmp;
 __be32 *data;

 pr_debug("%s(%u)\n", __func__, block);

 if (block > sbi->s_partition_size)
  goto err_range;

 blk     = block - sbi->s_reserved;
 bmap    = blk / sbi->s_bmap_bits;
 bit     = blk % sbi->s_bmap_bits;
 bm      = &sbi->s_bitmap[bmap];

 mutex_lock(&sbi->s_bmlock);

 bh = sbi->s_bmap_bh;
 if (sbi->s_last_bmap != bmap) {
  affs_brelse(bh);
  bh = affs_bread(sb, bm->bm_key);
  if (!bh)
   goto err_bh_read;
  sbi->s_bmap_bh = bh;
  sbi->s_last_bmap = bmap;
 }

 mask = 1 << (bit & 31);
 data = (__be32 *)bh->b_data + bit / 32 + 1;

 /* mark block free */
 tmp = be32_to_cpu(*data);
 if (tmp & mask)
  goto err_free;
 *data = cpu_to_be32(tmp | mask);

 /* fix checksum */
 tmp = be32_to_cpu(*(__be32 *)bh->b_data);
 *(__be32 *)bh->b_data = cpu_to_be32(tmp - mask);

 mark_buffer_dirty(bh);
 affs_mark_sb_dirty(sb);
 bm->bm_free++;

 mutex_unlock(&sbi->s_bmlock);
 return;

err_free:
 affs_warning(sb,"affs_free_block","Trying to free block %u which is already free", block);
 mutex_unlock(&sbi->s_bmlock);
 return;

err_bh_read:
 affs_error(sb,"affs_free_block","Cannot read bitmap block %u", bm->bm_key);
 sbi->s_bmap_bh = NULL;
 sbi->s_last_bmap = ~0;
 mutex_unlock(&sbi->s_bmlock);
 return;

err_range:
 affs_error(sb, "affs_free_block","Block %u outside partition", block);
}

/*
 * Allocate a block in the given allocation zone.
 * Since we have to byte-swap the bitmap on little-endian
 * machines, this is rather expensive. Therefore we will
 * preallocate up to 16 blocks from the same word, if
 * possible. We are not doing preallocations in the
 * header zone, though.
 */

u32
affs_alloc_block(struct inode *inode, u32 goal)
{
 struct super_block *sb;
 struct affs_sb_info *sbi;
 struct affs_bm_info *bm;
 struct buffer_head *bh;
 __be32 *data, *enddata;
 u32 blk, bmap, bit, mask, mask2, tmp;
 int i;

 sb = inode->i_sb;
 sbi = AFFS_SB(sb);

 pr_debug("balloc(inode=%lu,goal=%u): ", inode->i_ino, goal);

 if (AFFS_I(inode)->i_pa_cnt) {
  pr_debug("%d\n", AFFS_I(inode)->i_lastalloc+1);
  AFFS_I(inode)->i_pa_cnt--;
  return ++AFFS_I(inode)->i_lastalloc;
 }

 if (!goal || goal > sbi->s_partition_size) {
  if (goal)
   affs_warning(sb, "affs_balloc", "invalid goal %d", goal);
  //if (!AFFS_I(inode)->i_last_block)
  // affs_warning(sb, "affs_balloc", "no last alloc block");
  goal = sbi->s_reserved;
 }

 blk = goal - sbi->s_reserved;
 bmap = blk / sbi->s_bmap_bits;
 bm = &sbi->s_bitmap[bmap];

 mutex_lock(&sbi->s_bmlock);

 if (bm->bm_free)
  goto find_bmap_bit;

find_bmap:
 /* search for the next bmap buffer with free bits */
 i = sbi->s_bmap_count;
 do {
  if (--i < 0)
   goto err_full;
  bmap++;
  bm++;
  if (bmap < sbi->s_bmap_count)
   continue;
  /* restart search at zero */
  bmap = 0;
  bm = sbi->s_bitmap;
 } while (!bm->bm_free);
 blk = bmap * sbi->s_bmap_bits;

find_bmap_bit:

 bh = sbi->s_bmap_bh;
 if (sbi->s_last_bmap != bmap) {
  affs_brelse(bh);
  bh = affs_bread(sb, bm->bm_key);
  if (!bh)
   goto err_bh_read;
  sbi->s_bmap_bh = bh;
  sbi->s_last_bmap = bmap;
 }

 /* find an unused block in this bitmap block */
 bit = blk % sbi->s_bmap_bits;
 data = (__be32 *)bh->b_data + bit / 32 + 1;
 enddata = (__be32 *)((u8 *)bh->b_data + sb->s_blocksize);
 mask = ~0UL << (bit & 31);
 blk &= ~31UL;

 tmp = be32_to_cpu(*data);
 if (tmp & mask)
  goto find_bit;

 /* scan the rest of the buffer */
 do {
  blk += 32;
  if (++data >= enddata)
   /* didn't find something, can only happen
 * if scan didn't start at 0, try next bmap
 */
   goto find_bmap;
 } while (!*data);
 tmp = be32_to_cpu(*data);
 mask = ~0;

find_bit:
 /* finally look for a free bit in the word */
 bit = ffs(tmp & mask) - 1;
 blk += bit + sbi->s_reserved;
 mask2 = mask = 1 << (bit & 31);
 AFFS_I(inode)->i_lastalloc = blk;

 /* prealloc as much as possible within this word */
 while ((mask2 <<= 1)) {
  if (!(tmp & mask2))
   break;
  AFFS_I(inode)->i_pa_cnt++;
  mask |= mask2;
 }
 bm->bm_free -= AFFS_I(inode)->i_pa_cnt + 1;

 *data = cpu_to_be32(tmp & ~mask);

 /* fix checksum */
 tmp = be32_to_cpu(*(__be32 *)bh->b_data);
 *(__be32 *)bh->b_data = cpu_to_be32(tmp + mask);

 mark_buffer_dirty(bh);
 affs_mark_sb_dirty(sb);

 mutex_unlock(&sbi->s_bmlock);

 pr_debug("%d\n", blk);
 return blk;

err_bh_read:
 affs_error(sb,"affs_read_block","Cannot read bitmap block %u", bm->bm_key);
 sbi->s_bmap_bh = NULL;
 sbi->s_last_bmap = ~0;
err_full:
 mutex_unlock(&sbi->s_bmlock);
 pr_debug("failed\n");
 return 0;
}

int affs_init_bitmap(struct super_block *sb, int *flags)
{
 struct affs_bm_info *bm;
 struct buffer_head *bmap_bh = NULL, *bh = NULL;
 __be32 *bmap_blk;
 u32 size, blk, end, offset, mask;
 int i, res = 0;
 struct affs_sb_info *sbi = AFFS_SB(sb);

 if (*flags & SB_RDONLY)
  return 0;

 if (!AFFS_ROOT_TAIL(sb, sbi->s_root_bh)->bm_flag) {
  pr_notice("Bitmap invalid - mounting %s read only\n", sb->s_id);
  *flags |= SB_RDONLY;
  return 0;
 }

 sbi->s_last_bmap = ~0;
 sbi->s_bmap_bh = NULL;
 sbi->s_bmap_bits = sb->s_blocksize * 8 - 32;
 sbi->s_bmap_count = (sbi->s_partition_size - sbi->s_reserved +
     sbi->s_bmap_bits - 1) / sbi->s_bmap_bits;
 size = sbi->s_bmap_count * sizeof(*bm);
 bm = sbi->s_bitmap = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
 if (!sbi->s_bitmap) {
  pr_err("Bitmap allocation failed\n");
  return -ENOMEM;
 }

 bmap_blk = (__be32 *)sbi->s_root_bh->b_data;
 blk = sb->s_blocksize / 4 - 49;
 end = blk + 25;

 for (i = sbi->s_bmap_count; i > 0; bm++, i--) {
  affs_brelse(bh);

  bm->bm_key = be32_to_cpu(bmap_blk[blk]);
  bh = affs_bread(sb, bm->bm_key);
  if (!bh) {
   pr_err("Cannot read bitmap\n");
   res = -EIO;
   goto out;
  }
  if (affs_checksum_block(sb, bh)) {
   pr_warn("Bitmap %u invalid - mounting %s read only.\n",
    bm->bm_key, sb->s_id);
   *flags |= SB_RDONLY;
   goto out;
  }
  pr_debug("read bitmap block %d: %d\n", blk, bm->bm_key);
  bm->bm_free = memweight(bh->b_data + 4, sb->s_blocksize - 4);

  /* Don't try read the extension if this is the last block,
 * but we also need the right bm pointer below
 */
  if (++blk < end || i == 1)
   continue;
  if (bmap_bh)
   affs_brelse(bmap_bh);
  bmap_bh = affs_bread(sb, be32_to_cpu(bmap_blk[blk]));
  if (!bmap_bh) {
   pr_err("Cannot read bitmap extension\n");
   res = -EIO;
   goto out;
  }
  bmap_blk = (__be32 *)bmap_bh->b_data;
  blk = 0;
  end = sb->s_blocksize / 4 - 1;
 }

 offset = (sbi->s_partition_size - sbi->s_reserved) % sbi->s_bmap_bits;
 mask = ~(0xFFFFFFFFU << (offset & 31));
 pr_debug("last word: %d %d %d\n", offset, offset / 32 + 1, mask);
 offset = offset / 32 + 1;

 if (mask) {
  u32 old, new;

  /* Mark unused bits in the last word as allocated */
  old = be32_to_cpu(((__be32 *)bh->b_data)[offset]);
  new = old & mask;
  //if (old != new) {
   ((__be32 *)bh->b_data)[offset] = cpu_to_be32(new);
   /* fix checksum */
   //new -= old;
   //old = be32_to_cpu(*(__be32 *)bh->b_data);
   //*(__be32 *)bh->b_data = cpu_to_be32(old - new);
   //mark_buffer_dirty(bh);
  //}
  /* correct offset for the bitmap count below */
  //offset++;
 }
 while (++offset < sb->s_blocksize / 4)
  ((__be32 *)bh->b_data)[offset] = 0;
 ((__be32 *)bh->b_data)[0] = 0;
 ((__be32 *)bh->b_data)[0] = cpu_to_be32(-affs_checksum_block(sb, bh));
 mark_buffer_dirty(bh);

 /* recalculate bitmap count for last block */
 bm--;
 bm->bm_free = memweight(bh->b_data + 4, sb->s_blocksize - 4);

out:
 affs_brelse(bh);
 affs_brelse(bmap_bh);
 return res;
}

void affs_free_bitmap(struct super_block *sb)
{
 struct affs_sb_info *sbi = AFFS_SB(sb);

 if (!sbi->s_bitmap)
  return;

 affs_brelse(sbi->s_bmap_bh);
 sbi->s_bmap_bh = NULL;
 sbi->s_last_bmap = ~0;
 kfree(sbi->s_bitmap);
 sbi->s_bitmap = NULL;
}