// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
/*
 *   Copyright (C) International Business Machines Corp., 2000-2004
 *   Portions Copyright (C) Tino Reichardt, 2012
 */

#include <linux/fs.h>
#include <linux/slab.h>
#include "jfs_incore.h"
#include "jfs_superblock.h"
#include "jfs_dmap.h"
#include "jfs_imap.h"
#include "jfs_lock.h"
#include "jfs_metapage.h"
#include "jfs_debug.h"
#include "jfs_discard.h"

/*
 * SERIALIZATION of the Block Allocation Map.
 *
 * the working state of the block allocation map is accessed in
 * two directions:
 *
 * 1) allocation and free requests that start at the dmap
 *    level and move up through the dmap control pages (i.e.
 *    the vast majority of requests).
 *
 * 2) allocation requests that start at dmap control page
 *    level and work down towards the dmaps.
 *
 * the serialization scheme used here is as follows.
 *
 * requests which start at the bottom are serialized against each
 * other through buffers and each requests holds onto its buffers
 * as it works it way up from a single dmap to the required level
 * of dmap control page.
 * requests that start at the top are serialized against each other
 * and request that start from the bottom by the multiple read/single
 * write inode lock of the bmap inode. requests starting at the top
 * take this lock in write mode while request starting at the bottom
 * take the lock in read mode.  a single top-down request may proceed
 * exclusively while multiple bottoms-up requests may proceed
 * simultaneously (under the protection of busy buffers).
 *
 * in addition to information found in dmaps and dmap control pages,
 * the working state of the block allocation map also includes read/
 * write information maintained in the bmap descriptor (i.e. total
 * free block count, allocation group level free block counts).
 * a single exclusive lock (BMAP_LOCK) is used to guard this information
 * in the face of multiple-bottoms up requests.
 * (lock ordering: IREAD_LOCK, BMAP_LOCK);
 *
 * accesses to the persistent state of the block allocation map (limited
 * to the persistent bitmaps in dmaps) is guarded by (busy) buffers.
 */

#define BMAP_LOCK_INIT(bmp) mutex_init(&bmp->db_bmaplock)
#define BMAP_LOCK(bmp)  mutex_lock(&bmp->db_bmaplock)
#define BMAP_UNLOCK(bmp) mutex_unlock(&bmp->db_bmaplock)

/*
 * forward references
 */
static void dbAllocBits(struct bmap * bmp, struct dmap * dp, s64 blkno,
   int nblocks);
static void dbSplit(dmtree_t *tp, int leafno, int splitsz, int newval, bool is_ctl);
static int dbBackSplit(dmtree_t *tp, int leafno, bool is_ctl);
static int dbJoin(dmtree_t *tp, int leafno, int newval, bool is_ctl);
static void dbAdjTree(dmtree_t *tp, int leafno, int newval, bool is_ctl);
static int dbAdjCtl(struct bmap * bmp, s64 blkno, int newval, int alloc,
      int level);
static int dbAllocAny(struct bmap * bmp, s64 nblocks, int l2nb, s64 * results);
static int dbAllocNext(struct bmap * bmp, struct dmap * dp, s64 blkno,
         int nblocks);
static int dbAllocNear(struct bmap * bmp, struct dmap * dp, s64 blkno,
         int nblocks,
         int l2nb, s64 * results);
static int dbAllocDmap(struct bmap * bmp, struct dmap * dp, s64 blkno,
         int nblocks);
static int dbAllocDmapLev(struct bmap * bmp, struct dmap * dp, int nblocks,
     int l2nb,
     s64 * results);
static int dbAllocAG(struct bmap * bmp, int agno, s64 nblocks, int l2nb,
       s64 * results);
static int dbAllocCtl(struct bmap * bmp, s64 nblocks, int l2nb, s64 blkno,
        s64 * results);
static int dbExtend(struct inode *ip, s64 blkno, s64 nblocks, s64 addnblocks);
static int dbFindBits(u32 word, int l2nb);
static int dbFindCtl(struct bmap * bmp, int l2nb, int level, s64 * blkno);
static int dbFindLeaf(dmtree_t *tp, int l2nb, int *leafidx, bool is_ctl);
static int dbFreeBits(struct bmap * bmp, struct dmap * dp, s64 blkno,
        int nblocks);
static int dbFreeDmap(struct bmap * bmp, struct dmap * dp, s64 blkno,
        int nblocks);
static int dbMaxBud(u8 * cp);
static int blkstol2(s64 nb);

static int cntlz(u32 value);
static int cnttz(u32 word);

static int dbAllocDmapBU(struct bmap * bmp, struct dmap * dp, s64 blkno,
    int nblocks);
static int dbInitDmap(struct dmap * dp, s64 blkno, int nblocks);
static int dbInitDmapTree(struct dmap * dp);
static int dbInitTree(struct dmaptree * dtp);
static int dbInitDmapCtl(struct dmapctl * dcp, int level, int i);
static int dbGetL2AGSize(s64 nblocks);

/*
 * buddy table
 *
 * table used for determining buddy sizes within characters of
 * dmap bitmap words.  the characters themselves serve as indexes
 * into the table, with the table elements yielding the maximum
 * binary buddy of free bits within the character.
 */
static const s8 budtab[256] = {
 3, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2,
 2, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1,
 2, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1,
 2, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1,
 2, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1,
 2, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0,
 2, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0,
 2, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0,
 2, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1,
 2, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0,
 2, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0,
 2, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0,
 2, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1,
 2, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0,
 2, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0,
 2, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, -1
};

/*
 * NAME: dbMount()
 *
 * FUNCTION: initializate the block allocation map.
 *
 *  memory is allocated for the in-core bmap descriptor and
 *  the in-core descriptor is initialized from disk.
 *
 * PARAMETERS:
 * ipbmap - pointer to in-core inode for the block map.
 *
 * RETURN VALUES:
 * 0 - success
 * -ENOMEM - insufficient memory
 * -EIO - i/o error
 * -EINVAL - wrong bmap data
 */
int dbMount(struct inode *ipbmap)
{
 struct bmap *bmp;
 struct dbmap_disk *dbmp_le;
 struct metapage *mp;
 int i, err;

 /*
  * allocate/initialize the in-memory bmap descriptor
 */
 /* allocate memory for the in-memory bmap descriptor */
 bmp = kmalloc(sizeof(struct bmap), GFP_KERNEL);
 if (bmp == NULL)
  return -ENOMEM;

 /* read the on-disk bmap descriptor. */
 mp = read_metapage(ipbmap,
      BMAPBLKNO << JFS_SBI(ipbmap->i_sb)->l2nbperpage,
      PSIZE, 0);
 if (mp == NULL) {
  err = -EIO;
  goto err_kfree_bmp;
 }

 /* copy the on-disk bmap descriptor to its in-memory version. */
 dbmp_le = (struct dbmap_disk *) mp->data;
 bmp->db_mapsize = le64_to_cpu(dbmp_le->dn_mapsize);
 bmp->db_nfree = le64_to_cpu(dbmp_le->dn_nfree);
 bmp->db_l2nbperpage = le32_to_cpu(dbmp_le->dn_l2nbperpage);
 bmp->db_numag = le32_to_cpu(dbmp_le->dn_numag);
 bmp->db_maxlevel = le32_to_cpu(dbmp_le->dn_maxlevel);
 bmp->db_maxag = le32_to_cpu(dbmp_le->dn_maxag);
 bmp->db_agpref = le32_to_cpu(dbmp_le->dn_agpref);
 bmp->db_aglevel = le32_to_cpu(dbmp_le->dn_aglevel);
 bmp->db_agheight = le32_to_cpu(dbmp_le->dn_agheight);
 bmp->db_agwidth = le32_to_cpu(dbmp_le->dn_agwidth);
 bmp->db_agstart = le32_to_cpu(dbmp_le->dn_agstart);
 bmp->db_agl2size = le32_to_cpu(dbmp_le->dn_agl2size);

 if ((bmp->db_l2nbperpage > L2PSIZE - L2MINBLOCKSIZE) ||
     (bmp->db_l2nbperpage < 0) ||
     !bmp->db_numag || (bmp->db_numag > MAXAG) ||
     (bmp->db_maxag >= MAXAG) || (bmp->db_maxag < 0) ||
     (bmp->db_agpref >= MAXAG) || (bmp->db_agpref < 0) ||
     (bmp->db_agheight < 0) || (bmp->db_agheight > (L2LPERCTL >> 1)) ||
     (bmp->db_agwidth < 1) || (bmp->db_agwidth > (LPERCTL / MAXAG)) ||
     (bmp->db_agwidth > (1 << (L2LPERCTL - (bmp->db_agheight << 1)))) ||
     (bmp->db_agstart < 0) ||
     (bmp->db_agstart > (CTLTREESIZE - 1 - bmp->db_agwidth * (MAXAG - 1))) ||
     (bmp->db_agl2size > L2MAXL2SIZE - L2MAXAG) ||
     (bmp->db_agl2size < 0) ||
     ((bmp->db_mapsize - 1) >> bmp->db_agl2size) > MAXAG) {
  err = -EINVAL;
  goto err_release_metapage;
 }

 for (i = 0; i < MAXAG; i++)
  bmp->db_agfree[i] = le64_to_cpu(dbmp_le->dn_agfree[i]);
 bmp->db_agsize = le64_to_cpu(dbmp_le->dn_agsize);
 bmp->db_maxfreebud = dbmp_le->dn_maxfreebud;

 /* release the buffer. */
 release_metapage(mp);

 /* bind the bmap inode and the bmap descriptor to each other. */
 bmp->db_ipbmap = ipbmap;
 JFS_SBI(ipbmap->i_sb)->bmap = bmp;

 memset(bmp->db_active, 0, sizeof(bmp->db_active));

 /*
  * allocate/initialize the bmap lock
 */
 BMAP_LOCK_INIT(bmp);

 return (0);

err_release_metapage:
 release_metapage(mp);
err_kfree_bmp:
 kfree(bmp);
 return err;
}


/*
 * NAME: dbUnmount()
 *
 * FUNCTION: terminate the block allocation map in preparation for
 *  file system unmount.
 *
 *  the in-core bmap descriptor is written to disk and
 *  the memory for this descriptor is freed.
 *
 * PARAMETERS:
 * ipbmap - pointer to in-core inode for the block map.
 *
 * RETURN VALUES:
 * 0 - success
 * -EIO - i/o error
 */
int dbUnmount(struct inode *ipbmap, int mounterror)
{
 struct bmap *bmp = JFS_SBI(ipbmap->i_sb)->bmap;

 if (!(mounterror || isReadOnly(ipbmap)))
  dbSync(ipbmap);

 /*
  * Invalidate the page cache buffers
 */
 truncate_inode_pages(ipbmap->i_mapping, 0);

 /* free the memory for the in-memory bmap. */
 kfree(bmp);
 JFS_SBI(ipbmap->i_sb)->bmap = NULL;

 return (0);
}

/*
 * dbSync()
 */
int dbSync(struct inode *ipbmap)
{
 struct dbmap_disk *dbmp_le;
 struct bmap *bmp = JFS_SBI(ipbmap->i_sb)->bmap;
 struct metapage *mp;
 int i;

 /*
  * write bmap global control page
 */
 /* get the buffer for the on-disk bmap descriptor. */
 mp = read_metapage(ipbmap,
      BMAPBLKNO << JFS_SBI(ipbmap->i_sb)->l2nbperpage,
      PSIZE, 0);
 if (mp == NULL) {
  jfs_err("dbSync: read_metapage failed!");
  return -EIO;
 }
 /* copy the in-memory version of the bmap to the on-disk version */
 dbmp_le = (struct dbmap_disk *) mp->data;
 dbmp_le->dn_mapsize = cpu_to_le64(bmp->db_mapsize);
 dbmp_le->dn_nfree = cpu_to_le64(bmp->db_nfree);
 dbmp_le->dn_l2nbperpage = cpu_to_le32(bmp->db_l2nbperpage);
 dbmp_le->dn_numag = cpu_to_le32(bmp->db_numag);
 dbmp_le->dn_maxlevel = cpu_to_le32(bmp->db_maxlevel);
 dbmp_le->dn_maxag = cpu_to_le32(bmp->db_maxag);
 dbmp_le->dn_agpref = cpu_to_le32(bmp->db_agpref);
 dbmp_le->dn_aglevel = cpu_to_le32(bmp->db_aglevel);
 dbmp_le->dn_agheight = cpu_to_le32(bmp->db_agheight);
 dbmp_le->dn_agwidth = cpu_to_le32(bmp->db_agwidth);
 dbmp_le->dn_agstart = cpu_to_le32(bmp->db_agstart);
 dbmp_le->dn_agl2size = cpu_to_le32(bmp->db_agl2size);
 for (i = 0; i < MAXAG; i++)
  dbmp_le->dn_agfree[i] = cpu_to_le64(bmp->db_agfree[i]);
 dbmp_le->dn_agsize = cpu_to_le64(bmp->db_agsize);
 dbmp_le->dn_maxfreebud = bmp->db_maxfreebud;

 /* write the buffer */
 write_metapage(mp);

 /*
  * write out dirty pages of bmap
 */
 filemap_write_and_wait(ipbmap->i_mapping);

 diWriteSpecial(ipbmap, 0);

 return (0);
}

/*
 * NAME: dbFree()
 *
 * FUNCTION: free the specified block range from the working block
 *  allocation map.
 *
 *  the blocks will be free from the working map one dmap
 *  at a time.
 *
 * PARAMETERS:
 * ip - pointer to in-core inode;
 * blkno - starting block number to be freed.
 * nblocks - number of blocks to be freed.
 *
 * RETURN VALUES:
 * 0 - success
 * -EIO - i/o error
 */
int dbFree(struct inode *ip, s64 blkno, s64 nblocks)
{
 struct metapage *mp;
 struct dmap *dp;
 int nb, rc;
 s64 lblkno, rem;
 struct inode *ipbmap = JFS_SBI(ip->i_sb)->ipbmap;
 struct bmap *bmp = JFS_SBI(ip->i_sb)->bmap;
 struct super_block *sb = ipbmap->i_sb;

 IREAD_LOCK(ipbmap, RDWRLOCK_DMAP);

 /* block to be freed better be within the mapsize. */
 if (unlikely((blkno == 0) || (blkno + nblocks > bmp->db_mapsize))) {
  IREAD_UNLOCK(ipbmap);
  printk(KERN_ERR "blkno = %Lx, nblocks = %Lx\n",
         (unsigned long long) blkno,
         (unsigned long long) nblocks);
  jfs_error(ip->i_sb, "block to be freed is outside the map\n");
  return -EIO;
 }

 /**
  * TRIM the blocks, when mounted with discard option
 */
 if (JFS_SBI(sb)->flag & JFS_DISCARD)
  if (JFS_SBI(sb)->minblks_trim <= nblocks)
   jfs_issue_discard(ipbmap, blkno, nblocks);

 /*
  * free the blocks a dmap at a time.
 */
 mp = NULL;
 for (rem = nblocks; rem > 0; rem -= nb, blkno += nb) {
  /* release previous dmap if any */
  if (mp) {
   write_metapage(mp);
  }

  /* get the buffer for the current dmap. */
  lblkno = BLKTODMAP(blkno, bmp->db_l2nbperpage);
  mp = read_metapage(ipbmap, lblkno, PSIZE, 0);
  if (mp == NULL) {
   IREAD_UNLOCK(ipbmap);
   return -EIO;
  }
  dp = (struct dmap *) mp->data;

  /* determine the number of blocks to be freed from
   * this dmap.
 */
  nb = min(rem, BPERDMAP - (blkno & (BPERDMAP - 1)));

  /* free the blocks. */
  if ((rc = dbFreeDmap(bmp, dp, blkno, nb))) {
   jfs_error(ip->i_sb, "error in block map\n");
   release_metapage(mp);
   IREAD_UNLOCK(ipbmap);
   return (rc);
  }
 }

 /* write the last buffer. */
 if (mp)
  write_metapage(mp);

 IREAD_UNLOCK(ipbmap);

 return (0);
}


/*
 * NAME: dbUpdatePMap()
 *
 * FUNCTION: update the allocation state (free or allocate) of the
 *  specified block range in the persistent block allocation map.
 *
 *  the blocks will be updated in the persistent map one
 *  dmap at a time.
 *
 * PARAMETERS:
 * ipbmap - pointer to in-core inode for the block map.
 * free - 'true' if block range is to be freed from the persistent
 *    map; 'false' if it is to be allocated.
 * blkno - starting block number of the range.
 * nblocks - number of contiguous blocks in the range.
 * tblk - transaction block;
 *
 * RETURN VALUES:
 * 0 - success
 * -EIO - i/o error
 */
int
dbUpdatePMap(struct inode *ipbmap,
      int free, s64 blkno, s64 nblocks, struct tblock * tblk)
{
 int nblks, dbitno, wbitno, rbits;
 int word, nbits, nwords;
 struct bmap *bmp = JFS_SBI(ipbmap->i_sb)->bmap;
 s64 lblkno, rem, lastlblkno;
 u32 mask;
 struct dmap *dp;
 struct metapage *mp;
 struct jfs_log *log;
 int lsn, difft, diffp;
 unsigned long flags;

 /* the blocks better be within the mapsize. */
 if (blkno + nblocks > bmp->db_mapsize) {
  printk(KERN_ERR "blkno = %Lx, nblocks = %Lx\n",
         (unsigned long long) blkno,
         (unsigned long long) nblocks);
  jfs_error(ipbmap->i_sb, "blocks are outside the map\n");
  return -EIO;
 }

 /* compute delta of transaction lsn from log syncpt */
 lsn = tblk->lsn;
 log = (struct jfs_log *) JFS_SBI(tblk->sb)->log;
 logdiff(difft, lsn, log);

 /*
  * update the block state a dmap at a time.
 */
 mp = NULL;
 lastlblkno = 0;
 for (rem = nblocks; rem > 0; rem -= nblks, blkno += nblks) {
  /* get the buffer for the current dmap. */
  lblkno = BLKTODMAP(blkno, bmp->db_l2nbperpage);
  if (lblkno != lastlblkno) {
   if (mp) {
    write_metapage(mp);
   }

   mp = read_metapage(bmp->db_ipbmap, lblkno, PSIZE,
        0);
   if (mp == NULL)
    return -EIO;
   metapage_wait_for_io(mp);
  }
  dp = (struct dmap *) mp->data;

  /* determine the bit number and word within the dmap of
   * the starting block.  also determine how many blocks
   * are to be updated within this dmap.
 */
  dbitno = blkno & (BPERDMAP - 1);
  word = dbitno >> L2DBWORD;
  nblks = min(rem, (s64)BPERDMAP - dbitno);

  /* update the bits of the dmap words. the first and last
   * words may only have a subset of their bits updated. if
   * this is the case, we'll work against that word (i.e.
   * partial first and/or last) only in a single pass.  a
   * single pass will also be used to update all words that
   * are to have all their bits updated.
 */
  for (rbits = nblks; rbits > 0;
       rbits -= nbits, dbitno += nbits) {
   /* determine the bit number within the word and
    * the number of bits within the word.
 */
   wbitno = dbitno & (DBWORD - 1);
   nbits = min(rbits, DBWORD - wbitno);

   /* check if only part of the word is to be updated. */
   if (nbits < DBWORD) {
    /* update (free or allocate) the bits
     * in this word.
 */
    mask =
        (ONES << (DBWORD - nbits) >> wbitno);
    if (free)
     dp->pmap[word] &=
         cpu_to_le32(~mask);
    else
     dp->pmap[word] |=
         cpu_to_le32(mask);

    word += 1;
   } else {
    /* one or more words are to have all
     * their bits updated.  determine how
     * many words and how many bits.
 */
    nwords = rbits >> L2DBWORD;
    nbits = nwords << L2DBWORD;

    /* update (free or allocate) the bits
     * in these words.
 */
    if (free)
     memset(&dp->pmap[word], 0,
            nwords * 4);
    else
     memset(&dp->pmap[word], (int) ONES,
            nwords * 4);

    word += nwords;
   }
  }

  /*
   * update dmap lsn
 */
  if (lblkno == lastlblkno)
   continue;

  lastlblkno = lblkno;

  LOGSYNC_LOCK(log, flags);
  if (mp->lsn != 0) {
   /* inherit older/smaller lsn */
   logdiff(diffp, mp->lsn, log);
   if (difft < diffp) {
    mp->lsn = lsn;

    /* move bp after tblock in logsync list */
    list_move(&mp->synclist, &tblk->synclist);
   }

   /* inherit younger/larger clsn */
   logdiff(difft, tblk->clsn, log);
   logdiff(diffp, mp->clsn, log);
   if (difft > diffp)
    mp->clsn = tblk->clsn;
  } else {
   mp->log = log;
   mp->lsn = lsn;

   /* insert bp after tblock in logsync list */
   log->count++;
   list_add(&mp->synclist, &tblk->synclist);

   mp->clsn = tblk->clsn;
  }
  LOGSYNC_UNLOCK(log, flags);
 }

 /* write the last buffer. */
 if (mp) {
  write_metapage(mp);
 }

 return (0);
}


/*
 * NAME: dbNextAG()
 *
 * FUNCTION: find the preferred allocation group for new allocations.
 *
 *  Within the allocation groups, we maintain a preferred
 *  allocation group which consists of a group with at least
 *  average free space.  It is the preferred group that we target
 *  new inode allocation towards.  The tie-in between inode
 *  allocation and block allocation occurs as we allocate the
 *  first (data) block of an inode and specify the inode (block)
 *  as the allocation hint for this block.
 *
 *  We try to avoid having more than one open file growing in
 *  an allocation group, as this will lead to fragmentation.
 *  This differs from the old OS/2 method of trying to keep
 *  empty ags around for large allocations.
 *
 * PARAMETERS:
 * ipbmap - pointer to in-core inode for the block map.
 *
 * RETURN VALUES:
 * the preferred allocation group number.
 */
int dbNextAG(struct inode *ipbmap)
{
 s64 avgfree;
 int agpref;
 s64 hwm = 0;
 int i;
 int next_best = -1;
 struct bmap *bmp = JFS_SBI(ipbmap->i_sb)->bmap;

 BMAP_LOCK(bmp);

 /* determine the average number of free blocks within the ags. */
 avgfree = (u32)bmp->db_nfree / bmp->db_numag;

 /*
  * if the current preferred ag does not have an active allocator
  * and has at least average freespace, return it
 */
 agpref = bmp->db_agpref;
 if ((atomic_read(&bmp->db_active[agpref]) == 0) &&
     (bmp->db_agfree[agpref] >= avgfree))
  goto unlock;

 /* From the last preferred ag, find the next one with at least
  * average free space.
 */
 for (i = 0 ; i < bmp->db_numag; i++, agpref++) {
  if (agpref >= bmp->db_numag)
   agpref = 0;

  if (atomic_read(&bmp->db_active[agpref]))
   /* open file is currently growing in this ag */
   continue;
  if (bmp->db_agfree[agpref] >= avgfree) {
   /* Return this one */
   bmp->db_agpref = agpref;
   goto unlock;
  } else if (bmp->db_agfree[agpref] > hwm) {
   /* Less than avg. freespace, but best so far */
   hwm = bmp->db_agfree[agpref];
   next_best = agpref;
  }
 }

 /*
  * If no inactive ag was found with average freespace, use the
  * next best
 */
 if (next_best != -1)
  bmp->db_agpref = next_best;
 /* else leave db_agpref unchanged */
unlock:
 BMAP_UNLOCK(bmp);

 /* return the preferred group.
 */
 return (bmp->db_agpref);
}

/*
 * NAME: dbAlloc()
 *
 * FUNCTION: attempt to allocate a specified number of contiguous free
 *  blocks from the working allocation block map.
 *
 *  the block allocation policy uses hints and a multi-step
 *  approach.
 *
 *  for allocation requests smaller than the number of blocks
 *  per dmap, we first try to allocate the new blocks
 *  immediately following the hint.  if these blocks are not
 *  available, we try to allocate blocks near the hint.  if
 *  no blocks near the hint are available, we next try to
 *  allocate within the same dmap as contains the hint.
 *
 *  if no blocks are available in the dmap or the allocation
 *  request is larger than the dmap size, we try to allocate
 *  within the same allocation group as contains the hint. if
 *  this does not succeed, we finally try to allocate anywhere
 *  within the aggregate.
 *
 *  we also try to allocate anywhere within the aggregate
 *  for allocation requests larger than the allocation group
 *  size or requests that specify no hint value.
 *
 * PARAMETERS:
 * ip - pointer to in-core inode;
 * hint - allocation hint.
 * nblocks - number of contiguous blocks in the range.
 * results - on successful return, set to the starting block number
 *    of the newly allocated contiguous range.
 *
 * RETURN VALUES:
 * 0 - success
 * -ENOSPC - insufficient disk resources
 * -EIO - i/o error
 */
int dbAlloc(struct inode *ip, s64 hint, s64 nblocks, s64 * results)
{
 int rc, agno;
 struct inode *ipbmap = JFS_SBI(ip->i_sb)->ipbmap;
 struct bmap *bmp;
 struct metapage *mp;
 s64 lblkno, blkno;
 struct dmap *dp;
 int l2nb;
 s64 mapSize;
 int writers;

 /* assert that nblocks is valid */
 assert(nblocks > 0);

 /* get the log2 number of blocks to be allocated.
  * if the number of blocks is not a log2 multiple,
  * it will be rounded up to the next log2 multiple.
 */
 l2nb = BLKSTOL2(nblocks);

 bmp = JFS_SBI(ip->i_sb)->bmap;

 mapSize = bmp->db_mapsize;

 /* the hint should be within the map */
 if (hint >= mapSize) {
  jfs_error(ip->i_sb, "the hint is outside the map\n");
  return -EIO;
 }

 /* if the number of blocks to be allocated is greater than the
  * allocation group size, try to allocate anywhere.
 */
 if (l2nb > bmp->db_agl2size) {
  IWRITE_LOCK(ipbmap, RDWRLOCK_DMAP);

  rc = dbAllocAny(bmp, nblocks, l2nb, results);

  goto write_unlock;
 }

 /*
  * If no hint, let dbNextAG recommend an allocation group
 */
 if (hint == 0)
  goto pref_ag;

 /* we would like to allocate close to the hint.  adjust the
  * hint to the block following the hint since the allocators
  * will start looking for free space starting at this point.
 */
 blkno = hint + 1;

 if (blkno >= bmp->db_mapsize)
  goto pref_ag;

 agno = blkno >> bmp->db_agl2size;

 /* check if blkno crosses over into a new allocation group.
  * if so, check if we should allow allocations within this
  * allocation group.
 */
 if ((blkno & (bmp->db_agsize - 1)) == 0)
  /* check if the AG is currently being written to.
   * if so, call dbNextAG() to find a non-busy
   * AG with sufficient free space.
 */
  if (atomic_read(&bmp->db_active[agno]))
   goto pref_ag;

 /* check if the allocation request size can be satisfied from a
  * single dmap.  if so, try to allocate from the dmap containing
  * the hint using a tiered strategy.
 */
 if (nblocks <= BPERDMAP) {
  IREAD_LOCK(ipbmap, RDWRLOCK_DMAP);

  /* get the buffer for the dmap containing the hint.
 */
  rc = -EIO;
  lblkno = BLKTODMAP(blkno, bmp->db_l2nbperpage);
  mp = read_metapage(ipbmap, lblkno, PSIZE, 0);
  if (mp == NULL)
   goto read_unlock;

  dp = (struct dmap *) mp->data;

  /* first, try to satisfy the allocation request with the
   * blocks beginning at the hint.
 */
  if ((rc = dbAllocNext(bmp, dp, blkno, (int) nblocks))
      != -ENOSPC) {
   if (rc == 0) {
    *results = blkno;
    mark_metapage_dirty(mp);
   }

   release_metapage(mp);
   goto read_unlock;
  }

  writers = atomic_read(&bmp->db_active[agno]);
  if ((writers > 1) ||
      ((writers == 1) && (JFS_IP(ip)->active_ag != agno))) {
   /*
    * Someone else is writing in this allocation
    * group.  To avoid fragmenting, try another ag
 */
   release_metapage(mp);
   IREAD_UNLOCK(ipbmap);
   goto pref_ag;
  }

  /* next, try to satisfy the allocation request with blocks
   * near the hint.
 */
  if ((rc =
       dbAllocNear(bmp, dp, blkno, (int) nblocks, l2nb, results))
      != -ENOSPC) {
   if (rc == 0)
    mark_metapage_dirty(mp);

   release_metapage(mp);
   goto read_unlock;
  }

  /* try to satisfy the allocation request with blocks within
   * the same dmap as the hint.
 */
  if ((rc = dbAllocDmapLev(bmp, dp, (int) nblocks, l2nb, results))
      != -ENOSPC) {
   if (rc == 0)
    mark_metapage_dirty(mp);

   release_metapage(mp);
   goto read_unlock;
  }

  release_metapage(mp);
  IREAD_UNLOCK(ipbmap);
 }

 /* try to satisfy the allocation request with blocks within
  * the same allocation group as the hint.
 */
 IWRITE_LOCK(ipbmap, RDWRLOCK_DMAP);
 if ((rc = dbAllocAG(bmp, agno, nblocks, l2nb, results)) != -ENOSPC)
  goto write_unlock;

 IWRITE_UNLOCK(ipbmap);


      pref_ag:
 /*
  * Let dbNextAG recommend a preferred allocation group
 */
 agno = dbNextAG(ipbmap);
 IWRITE_LOCK(ipbmap, RDWRLOCK_DMAP);

 /* Try to allocate within this allocation group.  if that fails, try to
  * allocate anywhere in the map.
 */
 if ((rc = dbAllocAG(bmp, agno, nblocks, l2nb, results)) == -ENOSPC)
  rc = dbAllocAny(bmp, nblocks, l2nb, results);

      write_unlock:
 IWRITE_UNLOCK(ipbmap);

 return (rc);

      read_unlock:
 IREAD_UNLOCK(ipbmap);

 return (rc);
}

/*
 * NAME: dbReAlloc()
 *
 * FUNCTION: attempt to extend a current allocation by a specified
 *  number of blocks.
 *
 *  this routine attempts to satisfy the allocation request
 *  by first trying to extend the existing allocation in
 *  place by allocating the additional blocks as the blocks
 *  immediately following the current allocation.  if these
 *  blocks are not available, this routine will attempt to
 *  allocate a new set of contiguous blocks large enough
 *  to cover the existing allocation plus the additional
 *  number of blocks required.
 *
 * PARAMETERS:
 * ip     -  pointer to in-core inode requiring allocation.
 * blkno     -  starting block of the current allocation.
 * nblocks     -  number of contiguous blocks within the current
 *         allocation.
 * addnblocks  -  number of blocks to add to the allocation.
 * results -      on successful return, set to the starting block number
 *         of the existing allocation if the existing allocation
 *         was extended in place or to a newly allocated contiguous
 *         range if the existing allocation could not be extended
 *         in place.
 *
 * RETURN VALUES:
 * 0 - success
 * -ENOSPC - insufficient disk resources
 * -EIO - i/o error
 */
int
dbReAlloc(struct inode *ip,
   s64 blkno, s64 nblocks, s64 addnblocks, s64 * results)
{
 int rc;

 /* try to extend the allocation in place.
 */
 if ((rc = dbExtend(ip, blkno, nblocks, addnblocks)) == 0) {
  *results = blkno;
  return (0);
 } else {
  if (rc != -ENOSPC)
   return (rc);
 }

 /* could not extend the allocation in place, so allocate a
  * new set of blocks for the entire request (i.e. try to get
  * a range of contiguous blocks large enough to cover the
  * existing allocation plus the additional blocks.)
 */
 return (dbAlloc
  (ip, blkno + nblocks - 1, addnblocks + nblocks, results));
}


/*
 * NAME: dbExtend()
 *
 * FUNCTION: attempt to extend a current allocation by a specified
 *  number of blocks.
 *
 *  this routine attempts to satisfy the allocation request
 *  by first trying to extend the existing allocation in
 *  place by allocating the additional blocks as the blocks
 *  immediately following the current allocation.
 *
 * PARAMETERS:
 * ip     -  pointer to in-core inode requiring allocation.
 * blkno     -  starting block of the current allocation.
 * nblocks     -  number of contiguous blocks within the current
 *         allocation.
 * addnblocks  -  number of blocks to add to the allocation.
 *
 * RETURN VALUES:
 * 0 - success
 * -ENOSPC - insufficient disk resources
 * -EIO - i/o error
 */
static int dbExtend(struct inode *ip, s64 blkno, s64 nblocks, s64 addnblocks)
{
 struct jfs_sb_info *sbi = JFS_SBI(ip->i_sb);
 s64 lblkno, lastblkno, extblkno;
 uint rel_block;
 struct metapage *mp;
 struct dmap *dp;
 int rc;
 struct inode *ipbmap = sbi->ipbmap;
 struct bmap *bmp;

 /*
  * We don't want a non-aligned extent to cross a page boundary
 */
 if (((rel_block = blkno & (sbi->nbperpage - 1))) &&
     (rel_block + nblocks + addnblocks > sbi->nbperpage))
  return -ENOSPC;

 /* get the last block of the current allocation */
 lastblkno = blkno + nblocks - 1;

 /* determine the block number of the block following
  * the existing allocation.
 */
 extblkno = lastblkno + 1;

 IREAD_LOCK(ipbmap, RDWRLOCK_DMAP);

 /* better be within the file system */
 bmp = sbi->bmap;
 if (lastblkno < 0 || lastblkno >= bmp->db_mapsize) {
  IREAD_UNLOCK(ipbmap);
  jfs_error(ip->i_sb, "the block is outside the filesystem\n");
  return -EIO;
 }

 /* we'll attempt to extend the current allocation in place by
  * allocating the additional blocks as the blocks immediately
  * following the current allocation.  we only try to extend the
  * current allocation in place if the number of additional blocks
  * can fit into a dmap, the last block of the current allocation
  * is not the last block of the file system, and the start of the
  * inplace extension is not on an allocation group boundary.
 */
 if (addnblocks > BPERDMAP || extblkno >= bmp->db_mapsize ||
     (extblkno & (bmp->db_agsize - 1)) == 0) {
  IREAD_UNLOCK(ipbmap);
  return -ENOSPC;
 }

 /* get the buffer for the dmap containing the first block
  * of the extension.
 */
 lblkno = BLKTODMAP(extblkno, bmp->db_l2nbperpage);
 mp = read_metapage(ipbmap, lblkno, PSIZE, 0);
 if (mp == NULL) {
  IREAD_UNLOCK(ipbmap);
  return -EIO;
 }

 dp = (struct dmap *) mp->data;

 /* try to allocate the blocks immediately following the
  * current allocation.
 */
 rc = dbAllocNext(bmp, dp, extblkno, (int) addnblocks);

 IREAD_UNLOCK(ipbmap);

 /* were we successful ? */
 if (rc == 0)
  write_metapage(mp);
 else
  /* we were not successful */
  release_metapage(mp);

 return (rc);
}


/*
 * NAME: dbAllocNext()
 *
 * FUNCTION: attempt to allocate the blocks of the specified block
 *  range within a dmap.
 *
 * PARAMETERS:
 * bmp -  pointer to bmap descriptor
 * dp -  pointer to dmap.
 * blkno -  starting block number of the range.
 * nblocks -  number of contiguous free blocks of the range.
 *
 * RETURN VALUES:
 * 0 - success
 * -ENOSPC - insufficient disk resources
 * -EIO - i/o error
 *
 * serialization: IREAD_LOCK(ipbmap) held on entry/exit;
 */
static int dbAllocNext(struct bmap * bmp, struct dmap * dp, s64 blkno,
         int nblocks)
{
 int dbitno, word, rembits, nb, nwords, wbitno, nw;
 int l2size;
 s8 *leaf;
 u32 mask;

 if (dp->tree.leafidx != cpu_to_le32(LEAFIND)) {
  jfs_error(bmp->db_ipbmap->i_sb, "Corrupt dmap page\n");
  return -EIO;
 }

 /* pick up a pointer to the leaves of the dmap tree.
 */
 leaf = dp->tree.stree + le32_to_cpu(dp->tree.leafidx);

 /* determine the bit number and word within the dmap of the
  * starting block.
 */
 dbitno = blkno & (BPERDMAP - 1);
 word = dbitno >> L2DBWORD;

 /* check if the specified block range is contained within
  * this dmap.
 */
 if (dbitno + nblocks > BPERDMAP)
  return -ENOSPC;

 /* check if the starting leaf indicates that anything
  * is free.
 */
 if (leaf[word] == NOFREE)
  return -ENOSPC;

 /* check the dmaps words corresponding to block range to see
  * if the block range is free.  not all bits of the first and
  * last words may be contained within the block range.  if this
  * is the case, we'll work against those words (i.e. partial first
  * and/or last) on an individual basis (a single pass) and examine
  * the actual bits to determine if they are free.  a single pass
  * will be used for all dmap words fully contained within the
  * specified range.  within this pass, the leaves of the dmap
  * tree will be examined to determine if the blocks are free. a
  * single leaf may describe the free space of multiple dmap
  * words, so we may visit only a subset of the actual leaves
  * corresponding to the dmap words of the block range.
 */
 for (rembits = nblocks; rembits > 0; rembits -= nb, dbitno += nb) {
  /* determine the bit number within the word and
   * the number of bits within the word.
 */
  wbitno = dbitno & (DBWORD - 1);
  nb = min(rembits, DBWORD - wbitno);

  /* check if only part of the word is to be examined.
 */
  if (nb < DBWORD) {
   /* check if the bits are free.
 */
   mask = (ONES << (DBWORD - nb) >> wbitno);
   if ((mask & ~le32_to_cpu(dp->wmap[word])) != mask)
    return -ENOSPC;

   word += 1;
  } else {
   /* one or more dmap words are fully contained
    * within the block range.  determine how many
    * words and how many bits.
 */
   nwords = rembits >> L2DBWORD;
   nb = nwords << L2DBWORD;

   /* now examine the appropriate leaves to determine
    * if the blocks are free.
 */
   while (nwords > 0) {
    /* does the leaf describe any free space ?
 */
    if (leaf[word] < BUDMIN)
     return -ENOSPC;

    /* determine the l2 number of bits provided
     * by this leaf.
 */
    l2size =
        min_t(int, leaf[word], NLSTOL2BSZ(nwords));

    /* determine how many words were handled.
 */
    nw = BUDSIZE(l2size, BUDMIN);

    nwords -= nw;
    word += nw;
   }
  }
 }

 /* allocate the blocks.
 */
 return (dbAllocDmap(bmp, dp, blkno, nblocks));
}


/*
 * NAME: dbAllocNear()
 *
 * FUNCTION: attempt to allocate a number of contiguous free blocks near
 *  a specified block (hint) within a dmap.
 *
 *  starting with the dmap leaf that covers the hint, we'll
 *  check the next four contiguous leaves for sufficient free
 *  space.  if sufficient free space is found, we'll allocate
 *  the desired free space.
 *
 * PARAMETERS:
 * bmp -  pointer to bmap descriptor
 * dp -  pointer to dmap.
 * blkno -  block number to allocate near.
 * nblocks -  actual number of contiguous free blocks desired.
 * l2nb -  log2 number of contiguous free blocks desired.
 * results -  on successful return, set to the starting block number
 *     of the newly allocated range.
 *
 * RETURN VALUES:
 * 0 - success
 * -ENOSPC - insufficient disk resources
 * -EIO - i/o error
 *
 * serialization: IREAD_LOCK(ipbmap) held on entry/exit;
 */
static int
dbAllocNear(struct bmap * bmp,
     struct dmap * dp, s64 blkno, int nblocks, int l2nb, s64 * results)
{
 int word, lword, rc;
 s8 *leaf;

 if (dp->tree.leafidx != cpu_to_le32(LEAFIND)) {
  jfs_error(bmp->db_ipbmap->i_sb, "Corrupt dmap page\n");
  return -EIO;
 }

 leaf = dp->tree.stree + le32_to_cpu(dp->tree.leafidx);

 /* determine the word within the dmap that holds the hint
  * (i.e. blkno).  also, determine the last word in the dmap
  * that we'll include in our examination.
 */
 word = (blkno & (BPERDMAP - 1)) >> L2DBWORD;
 lword = min(word + 4, LPERDMAP);

 /* examine the leaves for sufficient free space.
 */
 for (; word < lword; word++) {
  /* does the leaf describe sufficient free space ?
 */
  if (leaf[word] < l2nb)
   continue;

  /* determine the block number within the file system
   * of the first block described by this dmap word.
 */
  blkno = le64_to_cpu(dp->start) + (word << L2DBWORD);

  /* if not all bits of the dmap word are free, get the
   * starting bit number within the dmap word of the required
   * string of free bits and adjust the block number with the
   * value.
 */
  if (leaf[word] < BUDMIN)
   blkno +=
       dbFindBits(le32_to_cpu(dp->wmap[word]), l2nb);

  /* allocate the blocks.
 */
  if ((rc = dbAllocDmap(bmp, dp, blkno, nblocks)) == 0)
   *results = blkno;

  return (rc);
 }

 return -ENOSPC;
}


/*
 * NAME: dbAllocAG()
 *
 * FUNCTION: attempt to allocate the specified number of contiguous
 *  free blocks within the specified allocation group.
 *
 *  unless the allocation group size is equal to the number
 *  of blocks per dmap, the dmap control pages will be used to
 *  find the required free space, if available.  we start the
 *  search at the highest dmap control page level which
 *  distinctly describes the allocation group's free space
 *  (i.e. the highest level at which the allocation group's
 *  free space is not mixed in with that of any other group).
 *  in addition, we start the search within this level at a
 *  height of the dmapctl dmtree at which the nodes distinctly
 *  describe the allocation group's free space.  at this height,
 *  the allocation group's free space may be represented by 1
 *  or two sub-trees, depending on the allocation group size.
 *  we search the top nodes of these subtrees left to right for
 *  sufficient free space.  if sufficient free space is found,
 *  the subtree is searched to find the leftmost leaf that
 *  has free space.  once we have made it to the leaf, we
 *  move the search to the next lower level dmap control page
 *  corresponding to this leaf.  we continue down the dmap control
 *  pages until we find the dmap that contains or starts the
 *  sufficient free space and we allocate at this dmap.
 *
 *  if the allocation group size is equal to the dmap size,
 *  we'll start at the dmap corresponding to the allocation
 *  group and attempt the allocation at this level.
 *
 *  the dmap control page search is also not performed if the
 *  allocation group is completely free and we go to the first
 *  dmap of the allocation group to do the allocation.  this is
 *  done because the allocation group may be part (not the first
 *  part) of a larger binary buddy system, causing the dmap
 *  control pages to indicate no free space (NOFREE) within
 *  the allocation group.
 *
 * PARAMETERS:
 * bmp -  pointer to bmap descriptor
 * agno - allocation group number.
 * nblocks -  actual number of contiguous free blocks desired.
 * l2nb -  log2 number of contiguous free blocks desired.
 * results -  on successful return, set to the starting block number
 *     of the newly allocated range.
 *
 * RETURN VALUES:
 * 0 - success
 * -ENOSPC - insufficient disk resources
 * -EIO - i/o error
 *
 * note: IWRITE_LOCK(ipmap) held on entry/exit;
 */
static int
dbAllocAG(struct bmap * bmp, int agno, s64 nblocks, int l2nb, s64 * results)
{
 struct metapage *mp;
 struct dmapctl *dcp;
 int rc, ti, i, k, m, n, agperlev;
 s64 blkno, lblkno;
 int budmin;

 /* allocation request should not be for more than the
  * allocation group size.
 */
 if (l2nb > bmp->db_agl2size) {
  jfs_error(bmp->db_ipbmap->i_sb,
     "allocation request is larger than the allocation group size\n");
  return -EIO;
 }

 /* determine the starting block number of the allocation
  * group.
 */
 blkno = (s64) agno << bmp->db_agl2size;

 /* check if the allocation group size is the minimum allocation
  * group size or if the allocation group is completely free. if
  * the allocation group size is the minimum size of BPERDMAP (i.e.
  * 1 dmap), there is no need to search the dmap control page (below)
  * that fully describes the allocation group since the allocation
  * group is already fully described by a dmap.  in this case, we
  * just call dbAllocCtl() to search the dmap tree and allocate the
  * required space if available.
  *
  * if the allocation group is completely free, dbAllocCtl() is
  * also called to allocate the required space.  this is done for
  * two reasons.  first, it makes no sense searching the dmap control
  * pages for free space when we know that free space exists.  second,
  * the dmap control pages may indicate that the allocation group
  * has no free space if the allocation group is part (not the first
  * part) of a larger binary buddy system.
 */
 if (bmp->db_agsize == BPERDMAP
     || bmp->db_agfree[agno] == bmp->db_agsize) {
  rc = dbAllocCtl(bmp, nblocks, l2nb, blkno, results);
  if ((rc == -ENOSPC) &&
      (bmp->db_agfree[agno] == bmp->db_agsize)) {
   printk(KERN_ERR "blkno = %Lx, blocks = %Lx\n",
          (unsigned long long) blkno,
          (unsigned long long) nblocks);
   jfs_error(bmp->db_ipbmap->i_sb,
      "dbAllocCtl failed in free AG\n");
  }
  return (rc);
 }

 /* the buffer for the dmap control page that fully describes the
  * allocation group.
 */
 lblkno = BLKTOCTL(blkno, bmp->db_l2nbperpage, bmp->db_aglevel);
 mp = read_metapage(bmp->db_ipbmap, lblkno, PSIZE, 0);
 if (mp == NULL)
  return -EIO;
 dcp = (struct dmapctl *) mp->data;
 budmin = dcp->budmin;

 if (dcp->leafidx != cpu_to_le32(CTLLEAFIND)) {
  jfs_error(bmp->db_ipbmap->i_sb, "Corrupt dmapctl page\n");
  release_metapage(mp);
  return -EIO;
 }

 /* search the subtree(s) of the dmap control page that describes
  * the allocation group, looking for sufficient free space.  to begin,
  * determine how many allocation groups are represented in a dmap
  * control page at the control page level (i.e. L0, L1, L2) that
  * fully describes an allocation group. next, determine the starting
  * tree index of this allocation group within the control page.
 */
 agperlev =
     (1 << (L2LPERCTL - (bmp->db_agheight << 1))) / bmp->db_agwidth;
 ti = bmp->db_agstart + bmp->db_agwidth * (agno & (agperlev - 1));

 if (ti < 0 || ti >= le32_to_cpu(dcp->nleafs)) {
  jfs_error(bmp->db_ipbmap->i_sb, "Corrupt dmapctl page\n");
  release_metapage(mp);
  return -EIO;
 }

 /* dmap control page trees fan-out by 4 and a single allocation
  * group may be described by 1 or 2 subtrees within the ag level
  * dmap control page, depending upon the ag size. examine the ag's
  * subtrees for sufficient free space, starting with the leftmost
  * subtree.
 */
 for (i = 0; i < bmp->db_agwidth; i++, ti++) {
  /* is there sufficient free space ?
 */
  if (l2nb > dcp->stree[ti])
   continue;

  /* sufficient free space found in a subtree. now search down
   * the subtree to find the leftmost leaf that describes this
   * free space.
 */
  for (k = bmp->db_agheight; k > 0; k--) {
   for (n = 0, m = (ti << 2) + 1; n < 4; n++) {
    if (l2nb <= dcp->stree[m + n]) {
     ti = m + n;
     break;
    }
   }
   if (n == 4) {
    jfs_error(bmp->db_ipbmap->i_sb,
       "failed descending stree\n");
    release_metapage(mp);
    return -EIO;
   }
  }

  /* determine the block number within the file system
   * that corresponds to this leaf.
 */
  if (bmp->db_aglevel == 2)
   blkno = 0;
  else if (bmp->db_aglevel == 1)
   blkno &= ~(MAXL1SIZE - 1);
  else  /* bmp->db_aglevel == 0 */
   blkno &= ~(MAXL0SIZE - 1);

  blkno +=
      ((s64) (ti - le32_to_cpu(dcp->leafidx))) << budmin;

  /* release the buffer in preparation for going down
   * the next level of dmap control pages.
 */
  release_metapage(mp);

  /* check if we need to continue to search down the lower
   * level dmap control pages.  we need to if the number of
   * blocks required is less than maximum number of blocks
   * described at the next lower level.
 */
  if (l2nb < budmin) {

   /* search the lower level dmap control pages to get
    * the starting block number of the dmap that
    * contains or starts off the free space.
 */
   if ((rc =
        dbFindCtl(bmp, l2nb, bmp->db_aglevel - 1,
           &blkno))) {
    if (rc == -ENOSPC) {
     jfs_error(bmp->db_ipbmap->i_sb,
        "control page inconsistent\n");
     return -EIO;
    }
    return (rc);
   }
  }

  /* allocate the blocks.
 */
  rc = dbAllocCtl(bmp, nblocks, l2nb, blkno, results);
  if (rc == -ENOSPC) {
   jfs_error(bmp->db_ipbmap->i_sb,
      "unable to allocate blocks\n");
   rc = -EIO;
  }
  return (rc);
 }

 /* no space in the allocation group.  release the buffer and
  * return -ENOSPC.
 */
 release_metapage(mp);

 return -ENOSPC;
}


/*
 * NAME: dbAllocAny()
 *
 * FUNCTION: attempt to allocate the specified number of contiguous
 *  free blocks anywhere in the file system.
 *
 *  dbAllocAny() attempts to find the sufficient free space by
 *  searching down the dmap control pages, starting with the
 *  highest level (i.e. L0, L1, L2) control page.  if free space
 *  large enough to satisfy the desired free space is found, the
 *  desired free space is allocated.
 *
 * PARAMETERS:
 * bmp -  pointer to bmap descriptor
 * nblocks  -  actual number of contiguous free blocks desired.
 * l2nb  -  log2 number of contiguous free blocks desired.
 * results -  on successful return, set to the starting block number
 *     of the newly allocated range.
 *
 * RETURN VALUES:
 * 0 - success
 * -ENOSPC - insufficient disk resources
 * -EIO - i/o error
 *
 * serialization: IWRITE_LOCK(ipbmap) held on entry/exit;
 */
static int dbAllocAny(struct bmap * bmp, s64 nblocks, int l2nb, s64 * results)
{
 int rc;
 s64 blkno = 0;

 /* starting with the top level dmap control page, search
  * down the dmap control levels for sufficient free space.
  * if free space is found, dbFindCtl() returns the starting
  * block number of the dmap that contains or starts off the
  * range of free space.
 */
 if ((rc = dbFindCtl(bmp, l2nb, bmp->db_maxlevel, &blkno)))
  return (rc);

 /* allocate the blocks.
 */
 rc = dbAllocCtl(bmp, nblocks, l2nb, blkno, results);
 if (rc == -ENOSPC) {
  jfs_error(bmp->db_ipbmap->i_sb, "unable to allocate blocks\n");
  return -EIO;
 }
 return (rc);
}


/*
 * NAME: dbDiscardAG()
 *
 * FUNCTION: attempt to discard (TRIM) all free blocks of specific AG
 *
 *  algorithm:
 *  1) allocate blocks, as large as possible and save them
 *     while holding IWRITE_LOCK on ipbmap
 *  2) trim all these saved block/length values
 *  3) mark the blocks free again
 *
 *  benefit:
 *  - we work only on one ag at some time, minimizing how long we
 *    need to lock ipbmap
 *  - reading / writing the fs is possible most time, even on
 *    trimming
 *
 *  downside:
 *  - we write two times to the dmapctl and dmap pages
 *  - but for me, this seems the best way, better ideas?
 *  /TR 2012
 *
 * PARAMETERS:
 * ip - pointer to in-core inode
 * agno - ag to trim
 * minlen - minimum value of contiguous blocks
 *
 * RETURN VALUES:
 * s64 - actual number of blocks trimmed
 */
s64 dbDiscardAG(struct inode *ip, int agno, s64 minlen)
{
 struct inode *ipbmap = JFS_SBI(ip->i_sb)->ipbmap;
 struct bmap *bmp = JFS_SBI(ip->i_sb)->bmap;
 s64 nblocks, blkno;
 u64 trimmed = 0;
 int rc, l2nb;
 struct super_block *sb = ipbmap->i_sb;

 struct range2trim {
  u64 blkno;
  u64 nblocks;
 } *totrim, *tt;

 /* max blkno / nblocks pairs to trim */
 int count = 0, range_cnt;
 u64 max_ranges;

 /* prevent others from writing new stuff here, while trimming */
 IWRITE_LOCK(ipbmap, RDWRLOCK_DMAP);

 nblocks = bmp->db_agfree[agno];
 max_ranges = nblocks;
 do_div(max_ranges, minlen);
 range_cnt = min_t(u64, max_ranges + 1, 32 * 1024);
 totrim = kmalloc_array(range_cnt, sizeof(struct range2trim), GFP_NOFS);
 if (totrim == NULL) {
  jfs_error(bmp->db_ipbmap->i_sb, "no memory for trim array\n");
  IWRITE_UNLOCK(ipbmap);
  return 0;
 }

 tt = totrim;
 while (nblocks >= minlen) {
  l2nb = BLKSTOL2(nblocks);

  /* 0 = okay, -EIO = fatal, -ENOSPC -> try smaller block */
  rc = dbAllocAG(bmp, agno, nblocks, l2nb, &blkno);
  if (rc == 0) {
   tt->blkno = blkno;
   tt->nblocks = nblocks;
   tt++; count++;

   /* the whole ag is free, trim now */
   if (bmp->db_agfree[agno] == 0)
    break;

   /* give a hint for the next while */
   nblocks = bmp->db_agfree[agno];
   continue;
  } else if (rc == -ENOSPC) {
   /* search for next smaller log2 block */
   l2nb = BLKSTOL2(nblocks) - 1;
   if (unlikely(l2nb < 0))
    break;
   nblocks = 1LL << l2nb;
  } else {
   /* Trim any already allocated blocks */
   jfs_error(bmp->db_ipbmap->i_sb, "-EIO\n");
   break;
  }

  /* check, if our trim array is full */
  if (unlikely(count >= range_cnt - 1))
   break;
 }
 IWRITE_UNLOCK(ipbmap);

 tt->nblocks = 0; /* mark the current end */
 for (tt = totrim; tt->nblocks != 0; tt++) {
  /* when mounted with online discard, dbFree() will
 * call jfs_issue_discard() itself */
  if (!(JFS_SBI(sb)->flag & JFS_DISCARD))
   jfs_issue_discard(ip, tt->blkno, tt->nblocks);
  dbFree(ip, tt->blkno, tt->nblocks);
  trimmed += tt->nblocks;
 }
 kfree(totrim);

 return trimmed;
}

/*
 * NAME: dbFindCtl()
 *
 * FUNCTION: starting at a specified dmap control page level and block
 *  number, search down the dmap control levels for a range of
 *  contiguous free blocks large enough to satisfy an allocation
 *  request for the specified number of free blocks.
 *
 *  if sufficient contiguous free blocks are found, this routine
 *  returns the starting block number within a dmap page that
 *  contains or starts a range of contiqious free blocks that
 *  is sufficient in size.
 *
 * PARAMETERS:
 * bmp -  pointer to bmap descriptor
 * level -  starting dmap control page level.
 * l2nb -  log2 number of contiguous free blocks desired.
 * *blkno -  on entry, starting block number for conducting the search.
 *     on successful return, the first block within a dmap page
 *     that contains or starts a range of contiguous free blocks.
 *
 * RETURN VALUES:
 * 0 - success
 * -ENOSPC - insufficient disk resources
 * -EIO - i/o error
 *
 * serialization: IWRITE_LOCK(ipbmap) held on entry/exit;
 */
static int dbFindCtl(struct bmap * bmp, int l2nb, int level, s64 * blkno)
{
 int rc, leafidx, lev;
 s64 b, lblkno;
 struct dmapctl *dcp;
 int budmin;
 struct metapage *mp;

 /* starting at the specified dmap control page level and block
  * number, search down the dmap control levels for the starting
  * block number of a dmap page that contains or starts off
  * sufficient free blocks.
 */
 for (lev = level, b = *blkno; lev >= 0; lev--) {
  /* get the buffer of the dmap control page for the block
   * number and level (i.e. L0, L1, L2).
 */
  lblkno = BLKTOCTL(b, bmp->db_l2nbperpage, lev);
  mp = read_metapage(bmp->db_ipbmap, lblkno, PSIZE, 0);
  if (mp == NULL)
   return -EIO;
  dcp = (struct dmapctl *) mp->data;
  budmin = dcp->budmin;

  if (dcp->leafidx != cpu_to_le32(CTLLEAFIND)) {
   jfs_error(bmp->db_ipbmap->i_sb,
      "Corrupt dmapctl page\n");
   release_metapage(mp);
   return -EIO;
  }

  /* search the tree within the dmap control page for
   * sufficient free space.  if sufficient free space is found,
   * dbFindLeaf() returns the index of the leaf at which
   * free space was found.
 */
  rc = dbFindLeaf((dmtree_t *) dcp, l2nb, &leafidx, true);

  /* release the buffer.
 */
  release_metapage(mp);

  /* space found ?
 */
  if (rc) {
   if (lev != level) {
    jfs_error(bmp->db_ipbmap->i_sb,
       "dmap inconsistent\n");
    return -EIO;
   }
   return -ENOSPC;
  }

  /* adjust the block number to reflect the location within
   * the dmap control page (i.e. the leaf) at which free
   * space was found.
 */
  b += (((s64) leafidx) << budmin);

  /* we stop the search at this dmap control page level if
   * the number of blocks required is greater than or equal
   * to the maximum number of blocks described at the next
   * (lower) level.
 */
  if (l2nb >= budmin)
   break;
 }

 *blkno = b;
 return (0);
}


/*
 * NAME: dbAllocCtl()
 *
 * FUNCTION: attempt to allocate a specified number of contiguous
 *  blocks starting within a specific dmap.
 *
 *  this routine is called by higher level routines that search
 *  the dmap control pages above the actual dmaps for contiguous
 *  free space.  the result of successful searches by these
 *  routines are the starting block numbers within dmaps, with
 *  the dmaps themselves containing the desired contiguous free
 *  space or starting a contiguous free space of desired size
 *  that is made up of the blocks of one or more dmaps. these
 *  calls should not fail due to insufficent resources.
 *
 *  this routine is called in some cases where it is not known
 *  whether it will fail due to insufficient resources.  more
 *  specifically, this occurs when allocating from an allocation
 *  group whose size is equal to the number of blocks per dmap.
 *  in this case, the dmap control pages are not examined prior
 *  to calling this routine (to save pathlength) and the call
 *  might fail.
 *
 *  for a request size that fits within a dmap, this routine relies
 *  upon the dmap's dmtree to find the requested contiguous free
 *  space.  for request sizes that are larger than a dmap, the
 *  requested free space will start at the first block of the
 *  first dmap (i.e. blkno).
 *
 * PARAMETERS:
 * bmp -  pointer to bmap descriptor
 * nblocks  -  actual number of contiguous free blocks to allocate.
 * l2nb  -  log2 number of contiguous free blocks to allocate.
 * blkno  -  starting block number of the dmap to start the allocation
 *      from.
 * results -  on successful return, set to the starting block number
 *     of the newly allocated range.
 *
 * RETURN VALUES:
 * 0 - success
 * -ENOSPC - insufficient disk resources
 * -EIO - i/o error
 *
 * serialization: IWRITE_LOCK(ipbmap) held on entry/exit;
 */
static int
dbAllocCtl(struct bmap * bmp, s64 nblocks, int l2nb, s64 blkno, s64 * results)
{
 int rc, nb;
 s64 b, lblkno, n;
 struct metapage *mp;
 struct dmap *dp;

 /* check if the allocation request is confined to a single dmap.
 */
 if (l2nb <= L2BPERDMAP) {
  /* get the buffer for the dmap.
 */
  lblkno = BLKTODMAP(blkno, bmp->db_l2nbperpage);
  mp = read_metapage(bmp->db_ipbmap, lblkno, PSIZE, 0);
  if (mp == NULL)
   return -EIO;
  dp = (struct dmap *) mp->data;

  if (dp->tree.budmin < 0) {
   release_metapage(mp);
   return -EIO;
  }

  /* try to allocate the blocks.
 */
  rc = dbAllocDmapLev(bmp, dp, (int) nblocks, l2nb, results);
  if (rc == 0)
   mark_metapage_dirty(mp);

  release_metapage(mp);

  return (rc);
 }

 /* allocation request involving multiple dmaps. it must start on
  * a dmap boundary.
 */
 assert((blkno & (BPERDMAP - 1)) == 0);

 /* allocate the blocks dmap by dmap.
 */
 for (n = nblocks, b = blkno; n > 0; n -= nb, b += nb) {
  /* get the buffer for the dmap.
 */
  lblkno = BLKTODMAP(b, bmp->db_l2nbperpage);
  mp = read_metapage(bmp->db_ipbmap, lblkno, PSIZE, 0);
  if (mp == NULL) {
   rc = -EIO;
   goto backout;
  }
  dp = (struct dmap *) mp->data;

  /* the dmap better be all free.
 */
  if (dp->tree.stree[ROOT] != L2BPERDMAP) {
   release_metapage(mp);
   jfs_error(bmp->db_ipbmap->i_sb,
      "the dmap is not all free\n");
   rc = -EIO;
   goto backout;
  }

  /* determine how many blocks to allocate from this dmap.
 */
  nb = min_t(s64, n, BPERDMAP);

  /* allocate the blocks from the dmap.
 */
  if ((rc = dbAllocDmap(bmp, dp, b, nb))) {
   release_metapage(mp);
   goto backout;
  }

  /* write the buffer.
 */
  write_metapage(mp);
 }

 /* set the results (starting block number) and return.
 */
 *results = blkno;
 return (0);

 /* something failed in handling an allocation request involving
  * multiple dmaps.  we'll try to clean up by backing out any
  * allocation that has already happened for this request.  if
  * we fail in backing out the allocation, we'll mark the file
  * system to indicate that blocks have been leaked.
 */
      backout:

 /* try to backout the allocations dmap by dmap.
 */
 for (n = nblocks - n, b = blkno; n > 0;
      n -= BPERDMAP, b += BPERDMAP) {
  /* get the buffer for this dmap.
 */
  lblkno = BLKTODMAP(b, bmp->db_l2nbperpage);
  mp = read_metapage(bmp->db_ipbmap, lblkno, PSIZE, 0);
  if (mp == NULL) {
   /* could not back out.  mark the file system
    * to indicate that we have leaked blocks.
 */
   jfs_error(bmp->db_ipbmap->i_sb,
      "I/O Error: Block Leakage\n");
   continue;
  }
  dp = (struct dmap *) mp->data;

  /* free the blocks is this dmap.
 */
  if (dbFreeDmap(bmp, dp, b, BPERDMAP)) {
   /* could not back out.  mark the file system
    * to indicate that we have leaked blocks.
 */
   release_metapage(mp);
   jfs_error(bmp->db_ipbmap->i_sb, "Block Leakage\n");
   continue;
  }

  /* write the buffer.
 */
  write_metapage(mp);
 }

 return (rc);
}


/*
 * NAME: dbAllocDmapLev()
 *
 * FUNCTION: attempt to allocate a specified number of contiguous blocks
 *  from a specified dmap.
 *
 *  this routine checks if the contiguous blocks are available.
 *  if so, nblocks of blocks are allocated; otherwise, ENOSPC is
 *  returned.
 *
 * PARAMETERS:
 * mp -  pointer to bmap descriptor
 * dp -  pointer to dmap to attempt to allocate blocks from.
 * l2nb -  log2 number of contiguous block desired.
 * nblocks -  actual number of contiguous block desired.
 * results -  on successful return, set to the starting block number
 *     of the newly allocated range.
 *
 * RETURN VALUES:
 * 0 - success
 * -ENOSPC - insufficient disk resources
 * -EIO - i/o error
 *
 * serialization: IREAD_LOCK(ipbmap), e.g., from dbAlloc(), or
 * IWRITE_LOCK(ipbmap), e.g., dbAllocCtl(), held on entry/exit;
 */
static int
dbAllocDmapLev(struct bmap * bmp,
        struct dmap * dp, int nblocks, int l2nb, s64 * results)
{
 s64 blkno;
 int leafidx, rc;

 /* can't be more than a dmaps worth of blocks */
 assert(l2nb <= L2BPERDMAP);

 /* search the tree within the dmap page for sufficient
  * free space.  if sufficient free space is found, dbFindLeaf()
  * returns the index of the leaf at which free space was found.
 */
 if (dbFindLeaf((dmtree_t *) &dp->tree, l2nb, &leafidx, false))
  return -ENOSPC;

 if (leafidx < 0)
  return -EIO;

 /* determine the block number within the file system corresponding
  * to the leaf at which free space was found.
 */
 blkno = le64_to_cpu(dp->start) + (leafidx << L2DBWORD);

 /* if not all bits of the dmap word are free, get the starting
  * bit number within the dmap word of the required string of free
  * bits and adjust the block number with this value.
 */
 if (dp->tree.stree[leafidx + LEAFIND] < BUDMIN)
  blkno += dbFindBits(le32_to_cpu(dp->wmap[leafidx]), l2nb);

 /* allocate the blocks */
 if ((rc = dbAllocDmap(bmp, dp, blkno, nblocks)) == 0)
  *results = blkno;

 return (rc);
}


/*
 * NAME: dbAllocDmap()
 *
 * FUNCTION: adjust the disk allocation map to reflect the allocation
 *  of a specified block range within a dmap.
 *
 *  this routine allocates the specified blocks from the dmap
 *  through a call to dbAllocBits(). if the allocation of the
 *  block range causes the maximum string of free blocks within
 *  the dmap to change (i.e. the value of the root of the dmap's
 *  dmtree), this routine will cause this change to be reflected
 *  up through the appropriate levels of the dmap control pages
 *  by a call to dbAdjCtl() for the L0 dmap control page that
 *  covers this dmap.
 *
 * PARAMETERS:
 * bmp -  pointer to bmap descriptor
 * dp -  pointer to dmap to allocate the block range from.
 * blkno -  starting block number of the block to be allocated.
 * nblocks -  number of blocks to be allocated.
 *
 * RETURN VALUES:
 * 0 - success
 * -EIO - i/o error
 *
 * serialization: IREAD_LOCK(ipbmap) or IWRITE_LOCK(ipbmap) held on entry/exit;
 */
static int dbAllocDmap(struct bmap * bmp, struct dmap * dp, s64 blkno,
         int nblocks)
{
 s8 oldroot;
 int rc;

 /* save the current value of the root (i.e. maximum free string)
  * of the dmap tree.
 */
 oldroot = dp->tree.stree[ROOT];

 /* allocate the specified (blocks) bits */
 dbAllocBits(bmp, dp, blkno, nblocks);

 /* if the root has not changed, done. */
 if (dp->tree.stree[ROOT] == oldroot)
  return (0);

 /* root changed. bubble the change up to the dmap control pages.
  * if the adjustment of the upper level control pages fails,
  * backout the bit allocation (thus making everything consistent).
 */
 if ((rc = dbAdjCtl(bmp, blkno, dp->tree.stree[ROOT], 1, 0)))
  dbFreeBits(bmp, dp, blkno, nblocks);

 return (rc);
}


/*
 * NAME: dbFreeDmap()
 *
 * FUNCTION: adjust the disk allocation map to reflect the allocation
 *  of a specified block range within a dmap.
 *
 *  this routine frees the specified blocks from the dmap through
 *  a call to dbFreeBits(). if the deallocation of the block range
 *  causes the maximum string of free blocks within the dmap to
 *  change (i.e. the value of the root of the dmap's dmtree), this
 *  routine will cause this change to be reflected up through the
 *  appropriate levels of the dmap control pages by a call to
 *  dbAdjCtl() for the L0 dmap control page that covers this dmap.
 *
 * PARAMETERS:
 * bmp -  pointer to bmap descriptor
 * dp -  pointer to dmap to free the block range from.
 * blkno -  starting block number of the block to be freed.
 * nblocks -  number of blocks to be freed.
 *
 * RETURN VALUES:
 * 0 - success
 * -EIO - i/o error
 *
 * serialization: IREAD_LOCK(ipbmap) or IWRITE_LOCK(ipbmap) held on entry/exit;
 */
static int dbFreeDmap(struct bmap * bmp, struct dmap * dp, s64 blkno,
        int nblocks)
{
 s8 oldroot;
 int rc = 0, word;

 /* save the current value of the root (i.e. maximum free string)
  * of the dmap tree.
 */
 oldroot = dp->tree.stree[ROOT];

 /* free the specified (blocks) bits */
 rc = dbFreeBits(bmp, dp, blkno, nblocks);

 /* if error or the root has not changed, done. */
 if (rc || (dp->tree.stree[ROOT] == oldroot))
  return (rc);

 /* root changed. bubble the change up to the dmap control pages.
  * if the adjustment of the upper level control pages fails,
  * backout the deallocation.
 */
 if ((rc = dbAdjCtl(bmp, blkno, dp->tree.stree[ROOT], 0, 0))) {
  word = (blkno & (BPERDMAP - 1)) >> L2DBWORD;

  /* as part of backing out the deallocation, we will have
   * to back split the dmap tree if the deallocation caused
   * the freed blocks to become part of a larger binary buddy
   * system.
 */
  if (dp->tree.stree[word] == NOFREE)
   dbBackSplit((dmtree_t *)&dp->tree, word, false);

  dbAllocBits(bmp, dp, blkno, nblocks);
 }

 return (rc);
}


/*
 * NAME: dbAllocBits()
 *
 * FUNCTION: allocate a specified block range from a dmap.
 *
 *  this routine updates the dmap to reflect the working
 *  state allocation of the specified block range. it directly
 *  updates the bits of the working map and causes the adjustment
 *  of the binary buddy system described by the dmap's dmtree
 *  leaves to reflect the bits allocated.  it also causes the
 *  dmap's dmtree, as a whole, to reflect the allocated range.
 *
 * PARAMETERS:
 * bmp -  pointer to bmap descriptor
 * dp -  pointer to dmap to allocate bits from.
 * blkno -  starting block number of the bits to be allocated.
 * nblocks -  number of bits to be allocated.
 *
 * RETURN VALUES: none
 *
 * serialization: IREAD_LOCK(ipbmap) or IWRITE_LOCK(ipbmap) held on entry/exit;
 */
static void dbAllocBits(struct bmap * bmp, struct dmap * dp, s64 blkno,
   int nblocks)
{
 int dbitno, word, rembits, nb, nwords, wbitno, nw, agno;
 dmtree_t *tp = (dmtree_t *) & dp->tree;
 int size;
 s8 *leaf;

 /* pick up a pointer to the leaves of the dmap tree */
 leaf = dp->tree.stree + LEAFIND;

 /* determine the bit number and word within the dmap of the
  * starting block.
 */
 dbitno = blkno & (BPERDMAP - 1);
 word = dbitno >> L2DBWORD;

 /* block range better be within the dmap */
 assert(dbitno + nblocks <= BPERDMAP);

 /* allocate the bits of the dmap's words corresponding to the block
  * range. not all bits of the first and last words may be contained
  * within the block range.  if this is the case, we'll work against
  * those words (i.e. partial first and/or last) on an individual basis
  * (a single pass), allocating the bits of interest by hand and
  * updating the leaf corresponding to the dmap word. a single pass
  * will be used for all dmap words fully contained within the
  * specified range.  within this pass, the bits of all fully contained
  * dmap words will be marked as free in a single shot and the leaves
  * will be updated. a single leaf may describe the free space of
  * multiple dmap words, so we may update only a subset of the actual
  * leaves corresponding to the dmap words of the block range.
 */
 for (rembits = nblocks; rembits > 0; rembits -= nb, dbitno += nb) {
  /* determine the bit number within the word and
   * the number of bits within the word.
 */
  wbitno = dbitno & (DBWORD - 1);
  nb = min(rembits, DBWORD - wbitno);

  /* check if only part of a word is to be allocated.
 */
  if (nb < DBWORD) {
   /* allocate (set to 1) the appropriate bits within
    * this dmap word.
 */
   dp->wmap[word] |= cpu_to_le32(ONES << (DBWORD - nb)
            >> wbitno);

   /* update the leaf for this dmap word. in addition
    * to setting the leaf value to the binary buddy max
    * of the updated dmap word, dbSplit() will split
    * the binary system of the leaves if need be.
 */
   dbSplit(tp, word, BUDMIN,
    dbMaxBud((u8 *)&dp->wmap[word]), false);

   word += 1;
  } else {
   /* one or more dmap words are fully contained
    * within the block range.  determine how many
    * words and allocate (set to 1) the bits of these
    * words.
 */
   nwords = rembits >> L2DBWORD;
   memset(&dp->wmap[word], (int) ONES, nwords * 4);

   /* determine how many bits.
 */
   nb = nwords << L2DBWORD;

   /* now update the appropriate leaves to reflect
    * the allocated words.
 */
   for (; nwords > 0; nwords -= nw) {
    if (leaf[word] < BUDMIN) {
     jfs_error(bmp->db_ipbmap->i_sb,
        "leaf page corrupt\n");
     break;
    }

    /* determine what the leaf value should be
     * updated to as the minimum of the l2 number
     * of bits being allocated and the l2 number
     * of bits currently described by this leaf.
 */
    size = min_t(int, leaf[word],
          NLSTOL2BSZ(nwords));

    /* update the leaf to reflect the allocation.
     * in addition to setting the leaf value to
     * NOFREE, dbSplit() will split the binary
     * system of the leaves to reflect the current
     * allocation (size).
 */
    dbSplit(tp, word, size, NOFREE, false);

    /* get the number of dmap words handled */
    nw = BUDSIZE(size, BUDMIN);
    word += nw;
   }
  }
 }

 /* update the free count for this dmap */
 le32_add_cpu(&dp->nfree, -nblocks);

 BMAP_LOCK(bmp);

 /* if this allocation group is completely free,
  * update the maximum allocation group number if this allocation
  * group is the new max.
 */
 agno = blkno >> bmp->db_agl2size;
 if (agno > bmp->db_maxag)
  bmp->db_maxag = agno;

 /* update the free count for the allocation group and map */
 bmp->db_agfree[agno] -= nblocks;
 bmp->db_nfree -= nblocks;

 BMAP_UNLOCK(bmp);
}


/*
 * NAME: dbFreeBits()
 *
 * FUNCTION: free a specified block range from a dmap.
 *
 *  this routine updates the dmap to reflect the working
 *  state allocation of the specified block range. it directly
 *  updates the bits of the working map and causes the adjustment
 *  of the binary buddy system described by the dmap's dmtree
 *  leaves to reflect the bits freed.  it also causes the dmap's
 *  dmtree, as a whole, to reflect the deallocated range.
 *
 * PARAMETERS:
 * bmp -  pointer to bmap descriptor
 * dp -  pointer to dmap to free bits from.
 * blkno -  starting block number of the bits to be freed.
 * nblocks -  number of bits to be freed.
 *
 * RETURN VALUES: 0 for success
 *
 * serialization: IREAD_LOCK(ipbmap) or IWRITE_LOCK(ipbmap) held on entry/exit;
 */
static int dbFreeBits(struct bmap * bmp, struct dmap * dp, s64 blkno,
         int nblocks)
{
 int dbitno, word, rembits, nb, nwords, wbitno, nw, agno;
 dmtree_t *tp = (dmtree_t *) & dp->tree;
 int rc = 0;
 int size;

 /* determine the bit number and word within the dmap of the
  * starting block.
 */
 dbitno = blkno & (BPERDMAP - 1);
 word = dbitno >> L2DBWORD;

 /* block range better be within the dmap.
 */
 assert(dbitno + nblocks <= BPERDMAP);

 /* free the bits of the dmaps words corresponding to the block range.
  * not all bits of the first and last words may be contained within
  * the block range.  if this is the case, we'll work against those
  * words (i.e. partial first and/or last) on an individual basis
  * (a single pass), freeing the bits of interest by hand and updating
  * the leaf corresponding to the dmap word. a single pass will be used
  * for all dmap words fully contained within the specified range.
  * within this pass, the bits of all fully contained dmap words will
  * be marked as free in a single shot and the leaves will be updated. a
  * single leaf may describe the free space of multiple dmap words,
  * so we may update only a subset of the actual leaves corresponding
  * to the dmap words of the block range.
  *
  * dbJoin() is used to update leaf values and will join the binary
  * buddy system of the leaves if the new leaf values indicate this
  * should be done.
 */
 for (rembits = nblocks; rembits > 0; rembits -= nb, dbitno += nb) {
  /* determine the bit number within the word and
   * the number of bits within the word.
 */
  wbitno = dbitno & (DBWORD - 1);
  nb = min(rembits, DBWORD - wbitno);

  /* check if only part of a word is to be freed.
 */
  if (nb < DBWORD) {
   /* free (zero) the appropriate bits within this
    * dmap word.
 */
   dp->wmap[word] &=
       cpu_to_le32(~(ONES << (DBWORD - nb)
       >> wbitno));

   /* update the leaf for this dmap word.
 */
   rc = dbJoin(tp, word,
        dbMaxBud((u8 *)&dp->wmap[word]), false);
   if (rc)
    return rc;

   word += 1;
  } else {
   /* one or more dmap words are fully contained
    * within the block range.  determine how many
    * words and free (zero) the bits of these words.
 */
   nwords = rembits >> L2DBWORD;
   memset(&dp->wmap[word], 0, nwords * 4);

   /* determine how many bits.
 */
   nb = nwords << L2DBWORD;

   /* now update the appropriate leaves to reflect
    * the freed words.
 */
   for (; nwords > 0; nwords -= nw) {
    /* determine what the leaf value should be
     * updated to as the minimum of the l2 number
     * of bits being freed and the l2 (max) number
     * of bits that can be described by this leaf.
 */
    size =
        min(LITOL2BSZ
     (word, L2LPERDMAP, BUDMIN),
     NLSTOL2BSZ(nwords));

    /* update the leaf.
 */
    rc = dbJoin(tp, word, size, false);
    if (rc)
     return rc;

    /* get the number of dmap words handled.
 */
    nw = BUDSIZE(size, BUDMIN);
    word += nw;
   }
  }
 }

 /* update the free count for this dmap.
 */
 le32_add_cpu(&dp->nfree, nblocks);

 BMAP_LOCK(bmp);

 /* update the free count for the allocation group and
  * map.
 */
 agno = blkno >> bmp->db_agl2size;
 bmp->db_nfree += nblocks;
 bmp->db_agfree[agno] += nblocks;

 /* check if this allocation group is not completely free and
  * if it is currently the maximum (rightmost) allocation group.
  * if so, establish the new maximum allocation group number by
  * searching left for the first allocation group with allocation.
 */
 if ((bmp->db_agfree[agno] == bmp->db_agsize && agno == bmp->db_maxag) ||
     (agno == bmp->db_numag - 1 &&
      bmp->db_agfree[agno] == (bmp-> db_mapsize & (BPERDMAP - 1)))) {
  while (bmp->db_maxag > 0) {
   bmp->db_maxag -= 1;
   if (bmp->db_agfree[bmp->db_maxag] !=
       bmp->db_agsize)
    break;
  }

  /* re-establish the allocation group preference if the
   * current preference is right of the maximum allocation
   * group.
 */
  if (bmp->db_agpref > bmp->db_maxag)
   bmp->db_agpref = bmp->db_maxag;
 }

 BMAP_UNLOCK(bmp);

 return 0;
}


/*
 * NAME: dbAdjCtl()
 *
 * FUNCTION: adjust a dmap control page at a specified level to reflect
 *  the change in a lower level dmap or dmap control page's
 *  maximum string of free blocks (i.e. a change in the root
 *  of the lower level object's dmtree) due to the allocation
 *  or deallocation of a range of blocks with a single dmap.
 *
 *  on entry, this routine is provided with the new value of
 *  the lower level dmap or dmap control page root and the
 *  starting block number of the block range whose allocation
 *  or deallocation resulted in the root change.  this range
 *  is respresented by a single leaf of the current dmapctl
 *  and the leaf will be updated with this value, possibly
 *  causing a binary buddy system within the leaves to be
 *  split or joined.  the update may also cause the dmapctl's
 *  dmtree to be updated.
 *
 *  if the adjustment of the dmap control page, itself, causes its
 *  root to change, this change will be bubbled up to the next dmap
 *  control level by a recursive call to this routine, specifying
 *  the new root value and the next dmap control page level to
 *  be adjusted.
 * PARAMETERS:
 * bmp -  pointer to bmap descriptor
 * blkno -  the first block of a block range within a dmap.  it is
 *     the allocation or deallocation of this block range that
 *     requires the dmap control page to be adjusted.
 * newval -  the new value of the lower level dmap or dmap control
 *     page root.
 * alloc -  'true' if adjustment is due to an allocation.
 * level -  current level of dmap control page (i.e. L0, L1, L2) to
 *     be adjusted.
 *
 * RETURN VALUES:
 * 0 - success
 * -EIO - i/o error
 *
 * serialization: IREAD_LOCK(ipbmap) or IWRITE_LOCK(ipbmap) held on entry/exit;
 */
static int
dbAdjCtl(struct bmap * bmp, s64 blkno, int newval, int alloc, int level)
{
 struct metapage *mp;
 s8 oldroot;
 int oldval;
 s64 lblkno;
 struct dmapctl *dcp;
 int rc, leafno, ti;

 /* get the buffer for the dmap control page for the specified
  * block number and control page level.
 */
 lblkno = BLKTOCTL(blkno, bmp->db_l2nbperpage, level);
 mp = read_metapage(bmp->db_ipbmap, lblkno, PSIZE, 0);
 if (mp == NULL)
  return -EIO;
 dcp = (struct dmapctl *) mp->data;

 if (dcp->leafidx != cpu_to_le32(CTLLEAFIND)) {
  jfs_error(bmp->db_ipbmap->i_sb, "Corrupt dmapctl page\n");
  release_metapage(mp);
  return -EIO;
 }

 /* determine the leaf number corresponding to the block and
  * the index within the dmap control tree.
 */
 leafno = BLKTOCTLLEAF(blkno, dcp->budmin);
 ti = leafno + le32_to_cpu(dcp->leafidx);

 /* save the current leaf value and the current root level (i.e.
  * maximum l2 free string described by this dmapctl).
 */
 oldval = dcp->stree[ti];
 oldroot = dcp->stree[ROOT];

 /* check if this is a control page update for an allocation.
  * if so, update the leaf to reflect the new leaf value using
  * dbSplit(); otherwise (deallocation), use dbJoin() to update
  * the leaf with the new value.  in addition to updating the
  * leaf, dbSplit() will also split the binary buddy system of
  * the leaves, if required, and bubble new values within the
  * dmapctl tree, if required.  similarly, dbJoin() will join
  * the binary buddy system of leaves and bubble new values up
  * the dmapctl tree as required by the new leaf value.
 */
 if (alloc) {
  /* check if we are in the middle of a binary buddy
   * system.  this happens when we are performing the
   * first allocation out of an allocation group that
   * is part (not the first part) of a larger binary
   * buddy system.  if we are in the middle, back split
   * the system prior to calling dbSplit() which assumes
   * that it is at the front of a binary buddy system.
 */
  if (oldval == NOFREE) {
   rc = dbBackSplit((dmtree_t *)dcp, leafno, true);
   if (rc) {
    release_metapage(mp);
    return rc;
   }
   oldval = dcp->stree[ti];
  }
  dbSplit((dmtree_t *) dcp, leafno, dcp->budmin, newval, true);
 } else {
  rc = dbJoin((dmtree_t *) dcp, leafno, newval, true);
  if (rc) {
   release_metapage(mp);
   return rc;
  }
 }

 /* check if the root of the current dmap control page changed due
  * to the update and if the current dmap control page is not at
  * the current top level (i.e. L0, L1, L2) of the map.  if so (i.e.
  * root changed and this is not the top level), call this routine
  * again (recursion) for the next higher level of the mapping to
  * reflect the change in root for the current dmap control page.
 */
 if (dcp->stree[ROOT] != oldroot) {
  /* are we below the top level of the map.  if so,
   * bubble the root up to the next higher level.
 */
  if (level < bmp->db_maxlevel) {
   /* bubble up the new root of this dmap control page to
    * the next level.
 */
   if ((rc =
        dbAdjCtl(bmp, blkno, dcp->stree[ROOT], alloc,
          level + 1))) {
    /* something went wrong in bubbling up the new
     * root value, so backout the changes to the
     * current dmap control page.
 */
    if (alloc) {
     dbJoin((dmtree_t *) dcp, leafno,
            oldval, true);
    } else {
     /* the dbJoin() above might have
      * caused a larger binary buddy system
      * to form and we may now be in the
      * middle of it.  if this is the case,
      * back split the buddies.
 */
     if (dcp->stree[ti] == NOFREE)
      dbBackSplit((dmtree_t *)
           dcp, leafno, true);
     dbSplit((dmtree_t *) dcp, leafno,
      dcp->budmin, oldval, true);
    }

    /* release the buffer and return the error.
 */
    release_metapage(mp);
    return (rc);
   }
  } else {
   /* we're at the top level of the map. update
    * the bmap control page to reflect the size
    * of the maximum free buddy system.
 */
   assert(level == bmp->db_maxlevel);
   if (bmp->db_maxfreebud != oldroot) {
    jfs_error(bmp->db_ipbmap->i_sb,
       "the maximum free buddy is not the old root\n");
   }
   bmp->db_maxfreebud = dcp->stree[ROOT];
  }
 }

 /* write the buffer.
 */
 write_metapage(mp);

 return (0);
}


/*
 * NAME: dbSplit()
 *
 * FUNCTION: update the leaf of a dmtree with a new value, splitting
 *  the leaf from the binary buddy system of the dmtree's
 *  leaves, as required.
 *
 * PARAMETERS:
 * tp - pointer to the tree containing the leaf.
 * leafno - the number of the leaf to be updated.
 * splitsz - the size the binary buddy system starting at the leaf
 *    must be split to, specified as the log2 number of blocks.
 * newval - the new value for the leaf.
 *
 * RETURN VALUES: none
 *
 * serialization: IREAD_LOCK(ipbmap) or IWRITE_LOCK(ipbmap) held on entry/exit;
 */
static void dbSplit(dmtree_t *tp, int leafno, int splitsz, int newval, bool is_ctl)
{
 int budsz;
 int cursz;
 s8 *leaf = tp->dmt_stree + le32_to_cpu(tp->dmt_leafidx);

 /* check if the leaf needs to be split.
 */
 if (leaf[leafno] > tp->dmt_budmin) {
  /* the split occurs by cutting the buddy system in half
   * at the specified leaf until we reach the specified
   * size.  pick up the starting split size (current size
   * - 1 in l2) and the corresponding buddy size.
 */
  cursz = leaf[leafno] - 1;
  budsz = BUDSIZE(cursz, tp->dmt_budmin);

  /* split until we reach the specified size.
 */
  while (cursz >= splitsz) {
   /* update the buddy's leaf with its new value.
 */
   dbAdjTree(tp, leafno ^ budsz, cursz, is_ctl);

   /* on to the next size and buddy.
 */
   cursz -= 1;
   budsz >>= 1;
  }
 }

 /* adjust the dmap tree to reflect the specified leaf's new
  * value.
 */
 dbAdjTree(tp, leafno, newval, is_ctl);
}


/*
 * NAME: dbBackSplit()
 *
 * FUNCTION: back split the binary buddy system of dmtree leaves
 *  that hold a specified leaf until the specified leaf
 *  starts its own binary buddy system.
 *
 *  the allocators typically perform allocations at the start
 *  of binary buddy systems and dbSplit() is used to accomplish
 *  any required splits.  in some cases, however, allocation
 *  may occur in the middle of a binary system and requires a
 *  back split, with the split proceeding out from the middle of
 *  the system (less efficient) rather than the start of the
 *  system (more efficient).  the cases in which a back split
 *  is required are rare and are limited to the first allocation
 *  within an allocation group which is a part (not first part)
 *  of a larger binary buddy system and a few exception cases
 *  in which a previous join operation must be backed out.
 *
 * PARAMETERS:
 * tp - pointer to the tree containing the leaf.
 * leafno - the number of the leaf to be updated.
 *
 * RETURN VALUES: none
 *
 * serialization: IREAD_LOCK(ipbmap) or IWRITE_LOCK(ipbmap) held on entry/exit;
 */
static int dbBackSplit(dmtree_t *tp, int leafno, bool is_ctl)
{
 int budsz, bud, w, bsz, size;
 int cursz;
 s8 *leaf = tp->dmt_stree + le32_to_cpu(tp->dmt_leafidx);

 /* leaf should be part (not first part) of a binary
  * buddy system.
 */
 assert(leaf[leafno] == NOFREE);

 /* the back split is accomplished by iteratively finding the leaf
  * that starts the buddy system that contains the specified leaf and
  * splitting that system in two.  this iteration continues until
  * the specified leaf becomes the start of a buddy system.
  *
  * determine maximum possible l2 size for the specified leaf.
 */
 size =
     LITOL2BSZ(leafno, le32_to_cpu(tp->dmt_l2nleafs),
        tp->dmt_budmin);

 /* determine the number of leaves covered by this size.  this
  * is the buddy size that we will start with as we search for
  * the buddy system that contains the specified leaf.
 */
 budsz = BUDSIZE(size, tp->dmt_budmin);

 /* back split.
 */
 while (leaf[leafno] == NOFREE) {
  /* find the leftmost buddy leaf.
 */
  for (w = leafno, bsz = budsz;; bsz <<= 1,
       w = (w < bud) ? w : bud) {
   if (bsz >= le32_to_cpu(tp->dmt_nleafs)) {
    jfs_err("JFS: block map error in dbBackSplit");
    return -EIO;
   }

   /* determine the buddy.
 */
   bud = w ^ bsz;

   /* check if this buddy is the start of the system.
 */
   if (leaf[bud] != NOFREE) {
    /* split the leaf at the start of the
     * system in two.
 */
    cursz = leaf[bud] - 1;
    dbSplit(tp, bud, cursz, cursz, is_ctl);
    break;
   }
  }
 }

 if (leaf[leafno] != size) {
  jfs_err("JFS: wrong leaf value in dbBackSplit");
  return -EIO;
 }
 return 0;
}


/*
 * NAME: dbJoin()
 *
 * FUNCTION: update the leaf of a dmtree with a new value, joining
 *  the leaf with other leaves of the dmtree into a multi-leaf
 *  binary buddy system, as required.
 *
 * PARAMETERS:
 * tp - pointer to the tree containing the leaf.
 * leafno - the number of the leaf to be updated.
 * newval - the new value for the leaf.
 *
 * RETURN VALUES: none
 */
static int dbJoin(dmtree_t *tp, int leafno, int newval, bool is_ctl)
{
 int budsz, buddy;
 s8 *leaf;

 /* can the new leaf value require a join with other leaves ?
 */
 if (newval >= tp->dmt_budmin) {
  /* pickup a pointer to the leaves of the tree.
 */
  leaf = tp->dmt_stree + le32_to_cpu(tp->dmt_leafidx);

  /* try to join the specified leaf into a large binary
   * buddy system.  the join proceeds by attempting to join
   * the specified leafno with its buddy (leaf) at new value.
   * if the join occurs, we attempt to join the left leaf
   * of the joined buddies with its buddy at new value + 1.
   * we continue to join until we find a buddy that cannot be
   * joined (does not have a value equal to the size of the
   * last join) or until all leaves have been joined into a
   * single system.
   *
   * get the buddy size (number of words covered) of
   * the new value.
 */
  budsz = BUDSIZE(newval, tp->dmt_budmin);

  /* try to join.
 */
  while (budsz < le32_to_cpu(tp->dmt_nleafs)) {
   /* get the buddy leaf.
 */
   buddy = leafno ^ budsz;

   /* if the leaf's new value is greater than its
    * buddy's value, we join no more.
 */
   if (newval > leaf[buddy])
    break;

   /* It shouldn't be less */
   if (newval < leaf[buddy])
    return -EIO;

   /* check which (leafno or buddy) is the left buddy.
    * the left buddy gets to claim the blocks resulting
    * from the join while the right gets to claim none.
    * the left buddy is also eligible to participate in
    * a join at the next higher level while the right
    * is not.
    *
 */
   if (leafno < buddy) {
    /* leafno is the left buddy.
 */
    dbAdjTree(tp, buddy, NOFREE, is_ctl);
   } else {
    /* buddy is the left buddy and becomes
     * leafno.
 */
    dbAdjTree(tp, leafno, NOFREE, is_ctl);
    leafno = buddy;
   }

   /* on to try the next join.
 */
   newval += 1;
   budsz <<= 1;
  }
 }

 /* update the leaf value.
 */
 dbAdjTree(tp, leafno, newval, is_ctl);

 return 0;
}


/*
 * NAME: dbAdjTree()
 *
 * FUNCTION: update a leaf of a dmtree with a new value, adjusting
 *  the dmtree, as required, to reflect the new leaf value.
 *  the combination of any buddies must already be done before
 *  this is called.
 *
 * PARAMETERS:
 * tp - pointer to the tree to be adjusted.
 * leafno - the number of the leaf to be updated.
 * newval - the new value for the leaf.
 *
 * RETURN VALUES: none
 */
static void dbAdjTree(dmtree_t *tp, int leafno, int newval, bool is_ctl)
{
 int lp, pp, k;
 int max, size;

 size = is_ctl ? CTLTREESIZE : TREESIZE;

 /* pick up the index of the leaf for this leafno.
 */
 lp = leafno + le32_to_cpu(tp->dmt_leafidx);

 if (WARN_ON_ONCE(lp >= size || lp < 0))
  return;

 /* is the current value the same as the old value ?  if so,
  * there is nothing to do.
 */
 if (tp->dmt_stree[lp] == newval)
  return;

 /* set the new value.
 */
 tp->dmt_stree[lp] = newval;

 /* bubble the new value up the tree as required.
 */
 for (k = 0; k < le32_to_cpu(tp->dmt_height); k++) {
  if (lp == 0)
   break;

  /* get the index of the first leaf of the 4 leaf
   * group containing the specified leaf (leafno).
 */
  lp = ((lp - 1) & ~0x03) + 1;

  /* get the index of the parent of this 4 leaf group.
 */
  pp = (lp - 1) >> 2;

  /* determine the maximum of the 4 leaves.
 */
  max = TREEMAX(&tp->dmt_stree[lp]);

  /* if the maximum of the 4 is the same as the
   * parent's value, we're done.
 */
  if (tp->dmt_stree[pp] == max)
   break;

  /* parent gets new value.
 */
  tp->dmt_stree[pp] = max;

  /* parent becomes leaf for next go-round.
 */
  lp = pp;
 }
}


/*
 * NAME: dbFindLeaf()
 *
 * FUNCTION: search a dmtree_t for sufficient free blocks, returning
 *  the index of a leaf describing the free blocks if
 *  sufficient free blocks are found.
 *
 *  the search starts at the top of the dmtree_t tree and
 *  proceeds down the tree to the leftmost leaf with sufficient
 *  free space.
 *
 * PARAMETERS:
 * tp - pointer to the tree to be searched.
 * l2nb - log2 number of free blocks to search for.
 * leafidx - return pointer to be set to the index of the leaf
 *    describing at least l2nb free blocks if sufficient
 *    free blocks are found.
 * is_ctl - determines if the tree is of type ctl
 *
 * RETURN VALUES:
 * 0 - success
 * -ENOSPC - insufficient free blocks.
 */
static int dbFindLeaf(dmtree_t *tp, int l2nb, int *leafidx, bool is_ctl)
{
 int ti, n = 0, k, x = 0;
 int max_size, max_idx;

 max_size = is_ctl ? CTLTREESIZE : TREESIZE;
 max_idx = is_ctl ? LPERCTL : LPERDMAP;

 /* first check the root of the tree to see if there is
  * sufficient free space.
 */
 if (l2nb > tp->dmt_stree[ROOT])
  return -ENOSPC;

 /* sufficient free space available. now search down the tree
  * starting at the next level for the leftmost leaf that
  * describes sufficient free space.
 */
 for (k = le32_to_cpu(tp->dmt_height), ti = 1;
      k > 0; k--, ti = ((ti + n) << 2) + 1) {
  /* search the four nodes at this level, starting from
   * the left.
 */
  for (x = ti, n = 0; n < 4; n++) {
   /* sufficient free space found.  move to the next
    * level (or quit if this is the last level).
 */
   if (x + n > max_size)
    return -ENOSPC;
   if (l2nb <= tp->dmt_stree[x + n])
    break;
  }

  /* better have found something since the higher
   * levels of the tree said it was here.
 */
  assert(n < 4);
 }
 if (le32_to_cpu(tp->dmt_leafidx) >= max_idx)
  return -ENOSPC;

 /* set the return to the leftmost leaf describing sufficient
  * free space.
 */
 *leafidx = x + n - le32_to_cpu(tp->dmt_leafidx);

 return (0);
}


/*
 * NAME: dbFindBits()
 *
 * FUNCTION: find a specified number of binary buddy free bits within a
 *  dmap bitmap word value.
 *
 *  this routine searches the bitmap value for (1 << l2nb) free
 *  bits at (1 << l2nb) alignments within the value.
 *
 * PARAMETERS:
 * word -  dmap bitmap word value.
 * l2nb -  number of free bits specified as a log2 number.
 *
 * RETURN VALUES:
 * starting bit number of free bits.
 */
static int dbFindBits(u32 word, int l2nb)
{
 int bitno, nb;
 u32 mask;

 /* get the number of bits.
 */
 nb = 1 << l2nb;
 assert(nb <= DBWORD);

 /* complement the word so we can use a mask (i.e. 0s represent
  * free bits) and compute the mask.
 */
 word = ~word;
 mask = ONES << (DBWORD - nb);

 /* scan the word for nb free bits at nb alignments.
 */
 for (bitno = 0; mask != 0; bitno += nb, mask = (mask >> nb)) {
  if ((mask & word) == mask)
   break;
 }

 ASSERT(bitno < 32);

 /* return the bit number.
 */
 return (bitno);
}


/*
 * NAME: dbMaxBud(u8 *cp)
 *
 * FUNCTION: determine the largest binary buddy string of free
 *  bits within 32-bits of the map.
 *
 * PARAMETERS:
 * cp -  pointer to the 32-bit value.
 *
 * RETURN VALUES:
 * largest binary buddy of free bits within a dmap word.
 */
static int dbMaxBud(u8 * cp)
{
 signed char tmp1, tmp2;

 /* check if the wmap word is all free. if so, the
  * free buddy size is BUDMIN.
 */
 if (*((uint *) cp) == 0)
  return (BUDMIN);

 /* check if the wmap word is half free. if so, the
  * free buddy size is BUDMIN-1.
 */
 if (*((u16 *) cp) == 0 || *((u16 *) cp + 1) == 0)
  return (BUDMIN - 1);

 /* not all free or half free. determine the free buddy
  * size thru table lookup using quarters of the wmap word.
 */
 tmp1 = max(budtab[cp[2]], budtab[cp[3]]);
 tmp2 = max(budtab[cp[0]], budtab[cp[1]]);
 return (max(tmp1, tmp2));
}


/*
 * NAME: cnttz(uint word)
 *
 * FUNCTION: determine the number of trailing zeros within a 32-bit
 *  value.
 *
 * PARAMETERS:
 * value -  32-bit value to be examined.
 *
 * RETURN VALUES:
 * count of trailing zeros
 */
static int cnttz(u32 word)
{
 int n;

 for (n = 0; n < 32; n++, word >>= 1) {
  if (word & 0x01)
   break;
 }

 return (n);
}


/*
 * NAME: cntlz(u32 value)
 *
 * FUNCTION: determine the number of leading zeros within a 32-bit
 *  value.
 *
 * PARAMETERS:
 * value -  32-bit value to be examined.
 *
 * RETURN VALUES:
 * count of leading zeros
 */
static int cntlz(u32 value)
{
 int n;

 for (n = 0; n < 32; n++, value <<= 1) {
  if (value & HIGHORDER)
   break;
 }
 return (n);
}


/*
 * NAME: blkstol2(s64 nb)
 *
 * FUNCTION: convert a block count to its log2 value. if the block
 *  count is not a l2 multiple, it is rounded up to the next
 *  larger l2 multiple.
 *
 * PARAMETERS:
 * nb -  number of blocks
 *
 * RETURN VALUES:
 * log2 number of blocks
 */
static int blkstol2(s64 nb)
{
 int l2nb;
 s64 mask;  /* meant to be signed */

 mask = (s64) 1 << (64 - 1);

 /* count the leading bits.
 */
 for (l2nb = 0; l2nb < 64; l2nb++, mask >>= 1) {
  /* leading bit found.
 */
  if (nb & mask) {
   /* determine the l2 value.
 */
   l2nb = (64 - 1) - l2nb;

   /* check if we need to round up.
 */
   if (~mask & nb)
    l2nb++;

   return (l2nb);
  }
 }
 assert(0);
 return 0;  /* fix compiler warning */
}


/*
 * NAME: dbAllocBottomUp()
 *
 * FUNCTION: alloc the specified block range from the working block
 *  allocation map.
 *
 *  the blocks will be alloc from the working map one dmap
 *  at a time.
 *
 * PARAMETERS:
 * ip -  pointer to in-core inode;
 * blkno -  starting block number to be freed.
 * nblocks -  number of blocks to be freed.
 *
 * RETURN VALUES:
 * 0 - success
 * -EIO - i/o error
 */
int dbAllocBottomUp(struct inode *ip, s64 blkno, s64 nblocks)
{
 struct metapage *mp;
 struct dmap *dp;
 int nb, rc;
 s64 lblkno, rem;
 struct inode *ipbmap = JFS_SBI(ip->i_sb)->ipbmap;
 struct bmap *bmp = JFS_SBI(ip->i_sb)->bmap;

 IREAD_LOCK(ipbmap, RDWRLOCK_DMAP);

 /* block to be allocated better be within the mapsize. */
 ASSERT(nblocks <= bmp->db_mapsize - blkno);

 /*
  * allocate the blocks a dmap at a time.
 */
 mp = NULL;
 for (rem = nblocks; rem > 0; rem -= nb, blkno += nb) {
  /* release previous dmap if any */
  if (mp) {
   write_metapage(mp);
  }

  /* get the buffer for the current dmap. */
  lblkno = BLKTODMAP(blkno, bmp->db_l2nbperpage);
  mp = read_metapage(ipbmap, lblkno, PSIZE, 0);
  if (mp == NULL) {
   IREAD_UNLOCK(ipbmap);
   return -EIO;
  }
  dp = (struct dmap *) mp->data;

  /* determine the number of blocks to be allocated from
   * this dmap.
 */
  nb = min(rem, BPERDMAP - (blkno & (BPERDMAP - 1)));

  /* allocate the blocks. */
  if ((rc = dbAllocDmapBU(bmp, dp, blkno, nb))) {
   release_metapage(mp);
   IREAD_UNLOCK(ipbmap);
   return (rc);
  }
 }

 /* write the last buffer. */
 write_metapage(mp);

 IREAD_UNLOCK(ipbmap);

 return (0);
}


static int dbAllocDmapBU(struct bmap * bmp, struct dmap * dp, s64 blkno,
    int nblocks)
{
 int rc;
 int dbitno, word, rembits, nb, nwords, wbitno, agno;
 s8 oldroot;
 struct dmaptree *tp = (struct dmaptree *) & dp->tree;

 /* save the current value of the root (i.e. maximum free string)
  * of the dmap tree.
 */
 oldroot = tp->stree[ROOT];

 /* determine the bit number and word within the dmap of the
  * starting block.
 */
 dbitno = blkno & (BPERDMAP - 1);
 word = dbitno >> L2DBWORD;

 /* block range better be within the dmap */
 assert(dbitno + nblocks <= BPERDMAP);

 /* allocate the bits of the dmap's words corresponding to the block
  * range. not all bits of the first and last words may be contained
  * within the block range.  if this is the case, we'll work against
  * those words (i.e. partial first and/or last) on an individual basis
  * (a single pass), allocating the bits of interest by hand and
  * updating the leaf corresponding to the dmap word. a single pass
  * will be used for all dmap words fully contained within the
  * specified range.  within this pass, the bits of all fully contained
  * dmap words will be marked as free in a single shot and the leaves
  * will be updated. a single leaf may describe the free space of
  * multiple dmap words, so we may update only a subset of the actual
  * leaves corresponding to the dmap words of the block range.
 */
 for (rembits = nblocks; rembits > 0; rembits -= nb, dbitno += nb) {
  /* determine the bit number within the word and
   * the number of bits within the word.
 */
  wbitno = dbitno & (DBWORD - 1);
  nb = min(rembits, DBWORD - wbitno);

  /* check if only part of a word is to be allocated.
 */
  if (nb < DBWORD) {
   /* allocate (set to 1) the appropriate bits within
    * this dmap word.
 */
   dp->wmap[word] |= cpu_to_le32(ONES << (DBWORD - nb)
            >> wbitno);

   word++;
  } else {
   /* one or more dmap words are fully contained
    * within the block range.  determine how many
    * words and allocate (set to 1) the bits of these
    * words.
 */
   nwords = rembits >> L2DBWORD;
   memset(&dp->wmap[word], (int) ONES, nwords * 4);

   /* determine how many bits */
   nb = nwords << L2DBWORD;
   word += nwords;
  }
 }

 /* update the free count for this dmap */
 le32_add_cpu(&dp->nfree, -nblocks);

 /* reconstruct summary tree */
 dbInitDmapTree(dp);

 BMAP_LOCK(bmp);

 /* if this allocation group is completely free,
  * update the highest active allocation group number
  * if this allocation group is the new max.
 */
 agno = blkno >> bmp->db_agl2size;
 if (agno > bmp->db_maxag)
  bmp->db_maxag = agno;

 /* update the free count for the allocation group and map */
 bmp->db_agfree[agno] -= nblocks;
 bmp->db_nfree -= nblocks;

 BMAP_UNLOCK(bmp);

 /* if the root has not changed, done. */
 if (tp->stree[ROOT] == oldroot)
  return (0);

 /* root changed. bubble the change up to the dmap control pages.
  * if the adjustment of the upper level control pages fails,
  * backout the bit allocation (thus making everything consistent).
 */
 if ((rc = dbAdjCtl(bmp, blkno, tp->stree[ROOT], 1, 0)))
  dbFreeBits(bmp, dp, blkno, nblocks);

 return (rc);
}


/*
 * NAME: dbExtendFS()
 *
 * FUNCTION: extend bmap from blkno for nblocks;
 *  dbExtendFS() updates bmap ready for dbAllocBottomUp();
 *
 * L2
 *  |
 *   L1---------------------------------L1
 *    |      |
 *     L0---------L0---------L0    L0---------L0---------L0
 *      |    |       |     |       |   |
 *  d0,...,dn  d0,...,dn  d0,...,dn    d0,...,dn  d0,...,dn  d0,.,dm;
 * L2L1L0d0,...,dnL0d0,...,dnL0d0,...,dnL1L0d0,...,dnL0d0,...,dnL0d0,..dm
 *
 * <---old---><----------------------------extend----------------------->
 */
int dbExtendFS(struct inode *ipbmap, s64 blkno, s64 nblocks)
{
 struct jfs_sb_info *sbi = JFS_SBI(ipbmap->i_sb);
 int nbperpage = sbi->nbperpage;
 int i, i0 = true, j, j0 = true, k, n;
 s64 newsize;
 s64 p;
 struct metapage *mp, *l2mp, *l1mp = NULL, *l0mp = NULL;
 struct dmapctl *l2dcp, *l1dcp, *l0dcp;
 struct dmap *dp;
 s8 *l0leaf, *l1leaf, *l2leaf;
 struct bmap *bmp = sbi->bmap;
 int agno, l2agsize, oldl2agsize;
 s64 ag_rem;

 newsize = blkno + nblocks;

 jfs_info("dbExtendFS: blkno:%Ld nblocks:%Ld newsize:%Ld",
   (long long) blkno, (long long) nblocks, (long long) newsize);

 /*
  * initialize bmap control page.
  *
  * all the data in bmap control page should exclude
  * the mkfs hidden dmap page.
 */

 /* update mapsize */
 bmp->db_mapsize = newsize;
 bmp->db_maxlevel = BMAPSZTOLEV(bmp->db_mapsize);

 /* compute new AG size */
 l2agsize = dbGetL2AGSize(newsize);
 oldl2agsize = bmp->db_agl2size;

 bmp->db_agl2size = l2agsize;
 bmp->db_agsize = (s64)1 << l2agsize;

 /* compute new number of AG */
 agno = bmp->db_numag;
 bmp->db_numag = newsize >> l2agsize;
 bmp->db_numag += ((u32) newsize % (u32) bmp->db_agsize) ? 1 : 0;

 /*
  * reconfigure db_agfree[]
  * from old AG configuration to new AG configuration;
  *
  * coalesce contiguous k (newAGSize/oldAGSize) AGs;
  * i.e., (AGi, ..., AGj) where i = k*n and j = k*(n+1) - 1 to AGn;
  * note: new AG size = old AG size * (2**x).
 */
 if (l2agsize == oldl2agsize)
  goto extend;
 k = 1 << (l2agsize - oldl2agsize);
 ag_rem = bmp->db_agfree[0]; /* save agfree[0] */
 for (i = 0, n = 0; i < agno; n++) {
  bmp->db_agfree[n] = 0; /* init collection point */

  /* coalesce contiguous k AGs; */
  for (j = 0; j < k && i < agno; j++, i++) {
   /* merge AGi to AGn */
   bmp->db_agfree[n] += bmp->db_agfree[i];
  }
 }
 bmp->db_agfree[0] += ag_rem; /* restore agfree[0] */

 for (; n < MAXAG; n++)
  bmp->db_agfree[n] = 0;

 /*
  * update highest active ag number
 */

 bmp->db_maxag = bmp->db_maxag / k;

 /*
  * extend bmap
  *
  * update bit maps and corresponding level control pages;
  * global control page db_nfree, db_agfree[agno], db_maxfreebud;
 */
      extend:
 /* get L2 page */
 p = BMAPBLKNO + nbperpage; /* L2 page */
 l2mp = read_metapage(ipbmap, p, PSIZE, 0);
 if (!l2mp) {
  jfs_error(ipbmap->i_sb, "L2 page could not be read\n");
  return -EIO;
 }
 l2dcp = (struct dmapctl *) l2mp->data;

 /* compute start L1 */
 k = blkno >> L2MAXL1SIZE;
 l2leaf = l2dcp->stree + CTLLEAFIND + k;
 p = BLKTOL1(blkno, sbi->l2nbperpage); /* L1 page */

 /*
  * extend each L1 in L2
 */
 for (; k < LPERCTL; k++, p += nbperpage) {
  /* get L1 page */
  if (j0) {
   /* read in L1 page: (blkno & (MAXL1SIZE - 1)) */
   l1mp = read_metapage(ipbmap, p, PSIZE, 0);
   if (l1mp == NULL)
    goto errout;
   l1dcp = (struct dmapctl *) l1mp->data;

   /* compute start L0 */
   j = (blkno & (MAXL1SIZE - 1)) >> L2MAXL0SIZE;
   l1leaf = l1dcp->stree + CTLLEAFIND + j;
   p = BLKTOL0(blkno, sbi->l2nbperpage);
   j0 = false;
  } else {
   /* assign/init L1 page */
   l1mp = get_metapage(ipbmap, p, PSIZE, 0);
   if (l1mp == NULL)
    goto errout;

   l1dcp = (struct dmapctl *) l1mp->data;

   /* compute start L0 */
   j = 0;
   l1leaf = l1dcp->stree + CTLLEAFIND;
   p += nbperpage; /* 1st L0 of L1.k */
  }

  /*
   * extend each L0 in L1
 */
  for (; j < LPERCTL; j++) {
   /* get L0 page */
   if (i0) {
    /* read in L0 page: (blkno & (MAXL0SIZE - 1)) */

    l0mp = read_metapage(ipbmap, p, PSIZE, 0);
    if (l0mp == NULL)
     goto errout;
    l0dcp = (struct dmapctl *) l0mp->data;

    /* compute start dmap */
    i = (blkno & (MAXL0SIZE - 1)) >>
        L2BPERDMAP;
    l0leaf = l0dcp->stree + CTLLEAFIND + i;
    p = BLKTODMAP(blkno,
           sbi->l2nbperpage);
    i0 = false;
   } else {
    /* assign/init L0 page */
    l0mp = get_metapage(ipbmap, p, PSIZE, 0);
    if (l0mp == NULL)
     goto errout;

    l0dcp = (struct dmapctl *) l0mp->data;

    /* compute start dmap */
    i = 0;
    l0leaf = l0dcp->stree + CTLLEAFIND;
    p += nbperpage; /* 1st dmap of L0.j */
   }

   /*
    * extend each dmap in L0
 */
   for (; i < LPERCTL; i++) {
    /*
     * reconstruct the dmap page, and
     * initialize corresponding parent L0 leaf
 */
    if ((n = blkno & (BPERDMAP - 1))) {
     /* read in dmap page: */
     mp = read_metapage(ipbmap, p,
          PSIZE, 0);
     if (mp == NULL)
      goto errout;
     n = min(nblocks, (s64)BPERDMAP - n);
    } else {
     /* assign/init dmap page */
     mp = read_metapage(ipbmap, p,
          PSIZE, 0);
     if (mp == NULL)
      goto errout;

     n = min_t(s64, nblocks, BPERDMAP);
    }

    dp = (struct dmap *) mp->data;
    *l0leaf = dbInitDmap(dp, blkno, n);

    bmp->db_nfree += n;
    agno = le64_to_cpu(dp->start) >> l2agsize;
    bmp->db_agfree[agno] += n;

    write_metapage(mp);

    l0leaf++;
    p += nbperpage;

    blkno += n;
    nblocks -= n;
    if (nblocks == 0)
     break;
   } /* for each dmap in a L0 */

   /*
    * build current L0 page from its leaves, and
    * initialize corresponding parent L1 leaf
 */
   *l1leaf = dbInitDmapCtl(l0dcp, 0, ++i);
   write_metapage(l0mp);
   l0mp = NULL;

   if (nblocks)
    l1leaf++; /* continue for next L0 */
   else {
    /* more than 1 L0 ? */
    if (j > 0)
     break; /* build L1 page */
    else {
     /* summarize in global bmap page */
     bmp->db_maxfreebud = *l1leaf;
     release_metapage(l1mp);
     release_metapage(l2mp);
     goto finalize;
    }
   }
  }  /* for each L0 in a L1 */

  /*
   * build current L1 page from its leaves, and
   * initialize corresponding parent L2 leaf
 */
  *l2leaf = dbInitDmapCtl(l1dcp, 1, ++j);
  write_metapage(l1mp);
  l1mp = NULL;

  if (nblocks)
   l2leaf++; /* continue for next L1 */
  else {
   /* more than 1 L1 ? */
   if (k > 0)
    break; /* build L2 page */
   else {
    /* summarize in global bmap page */
    bmp->db_maxfreebud = *l2leaf;
    release_metapage(l2mp);
    goto finalize;
   }
  }
 }   /* for each L1 in a L2 */

 jfs_error(ipbmap->i_sb, "function has not returned as expected\n");
errout:
 if (l0mp)
  release_metapage(l0mp);
 if (l1mp)
  release_metapage(l1mp);
 release_metapage(l2mp);
 return -EIO;

 /*
  * finalize bmap control page
 */
finalize:

 return 0;
}


/*
 * dbFinalizeBmap()
 */
void dbFinalizeBmap(struct inode *ipbmap)
{
 struct bmap *bmp = JFS_SBI(ipbmap->i_sb)->bmap;
 int actags, inactags, l2nl;
 s64 ag_rem, actfree, inactfree, avgfree;
 int i, n;

 /*
  * finalize bmap control page
 */
//finalize:
 /*
  * compute db_agpref: preferred ag to allocate from
  * (the leftmost ag with average free space in it);
 */
//agpref:
 /* get the number of active ags and inactive ags */
 actags = bmp->db_maxag + 1;
 inactags = bmp->db_numag - actags;
 ag_rem = bmp->db_mapsize & (bmp->db_agsize - 1); /* ??? */

 /* determine how many blocks are in the inactive allocation
  * groups. in doing this, we must account for the fact that
  * the rightmost group might be a partial group (i.e. file
  * system size is not a multiple of the group size).
 */
 inactfree = (inactags && ag_rem) ?
     (((s64)inactags - 1) << bmp->db_agl2size) + ag_rem
     : ((s64)inactags << bmp->db_agl2size);

 /* determine how many free blocks are in the active
  * allocation groups plus the average number of free blocks
  * within the active ags.
 */
 actfree = bmp->db_nfree - inactfree;
 avgfree = (u32) actfree / (u32) actags;

 /* if the preferred allocation group has not average free space.
  * re-establish the preferred group as the leftmost
  * group with average free space.
 */
 if (bmp->db_agfree[bmp->db_agpref] < avgfree) {
  for (bmp->db_agpref = 0; bmp->db_agpref < actags;
       bmp->db_agpref++) {
   if (bmp->db_agfree[bmp->db_agpref] >= avgfree)
    break;
  }
  if (bmp->db_agpref >= bmp->db_numag) {
   jfs_error(ipbmap->i_sb,
      "cannot find ag with average freespace\n");
  }
 }

 /*
  * compute db_aglevel, db_agheight, db_width, db_agstart:
  * an ag is covered in aglevel dmapctl summary tree,
  * at agheight level height (from leaf) with agwidth number of nodes
  * each, which starts at agstart index node of the smmary tree node
  * array;
 */
 bmp->db_aglevel = BMAPSZTOLEV(bmp->db_agsize);
 l2nl =
     bmp->db_agl2size - (L2BPERDMAP + bmp->db_aglevel * L2LPERCTL);
 bmp->db_agheight = l2nl >> 1;
 bmp->db_agwidth = 1 << (l2nl - (bmp->db_agheight << 1));
 for (i = 5 - bmp->db_agheight, bmp->db_agstart = 0, n = 1; i > 0;
      i--) {
  bmp->db_agstart += n;
  n <<= 2;
 }

}


/*
 * NAME: dbInitDmap()/ujfs_idmap_page()
 *
 * FUNCTION: initialize working/persistent bitmap of the dmap page
 *  for the specified number of blocks:
 *
 *  at entry, the bitmaps had been initialized as free (ZEROS);
 *  The number of blocks will only account for the actually
 *  existing blocks. Blocks which don't actually exist in
 *  the aggregate will be marked as allocated (ONES);
 *
 * PARAMETERS:
 * dp - pointer to page of map
 * nblocks - number of blocks this page
 *
 * RETURNS: NONE
 */
static int dbInitDmap(struct dmap * dp, s64 Blkno, int nblocks)
{
 int blkno, w, b, r, nw, nb, i;

 /* starting block number within the dmap */
 blkno = Blkno & (BPERDMAP - 1);

 if (blkno == 0) {
  dp->nblocks = dp->nfree = cpu_to_le32(nblocks);
  dp->start = cpu_to_le64(Blkno);

  if (nblocks == BPERDMAP) {
   memset(&dp->wmap[0], 0, LPERDMAP * 4);
   memset(&dp->pmap[0], 0, LPERDMAP * 4);
   goto initTree;
  }
 } else {
  le32_add_cpu(&dp->nblocks, nblocks);
  le32_add_cpu(&dp->nfree, nblocks);
 }

 /* word number containing start block number */
 w = blkno >> L2DBWORD;

 /*
  * free the bits corresponding to the block range (ZEROS):
  * note: not all bits of the first and last words may be contained
  * within the block range.
 */
 for (r = nblocks; r > 0; r -= nb, blkno += nb) {
  /* number of bits preceding range to be freed in the word */
  b = blkno & (DBWORD - 1);
  /* number of bits to free in the word */
  nb = min(r, DBWORD - b);

  /* is partial word to be freed ? */
  if (nb < DBWORD) {
   /* free (set to 0) from the bitmap word */
   dp->wmap[w] &= cpu_to_le32(~(ONES << (DBWORD - nb)
           >> b));
   dp->pmap[w] &= cpu_to_le32(~(ONES << (DBWORD - nb)
           >> b));

   /* skip the word freed */
   w++;
  } else {
   /* free (set to 0) contiguous bitmap words */
   nw = r >> L2DBWORD;
   memset(&dp->wmap[w], 0, nw * 4);
   memset(&dp->pmap[w], 0, nw * 4);

   /* skip the words freed */
   nb = nw << L2DBWORD;
   w += nw;
  }
 }

 /*
  * mark bits following the range to be freed (non-existing
  * blocks) as allocated (ONES)
 */

 if (blkno == BPERDMAP)
  goto initTree;

 /* the first word beyond the end of existing blocks */
 w = blkno >> L2DBWORD;

 /* does nblocks fall on a 32-bit boundary ? */
 b = blkno & (DBWORD - 1);
 if (b) {
  /* mark a partial word allocated */
  dp->wmap[w] = dp->pmap[w] = cpu_to_le32(ONES >> b);
  w++;
 }

 /* set the rest of the words in the page to allocated (ONES) */
 for (i = w; i < LPERDMAP; i++)
  dp->pmap[i] = dp->wmap[i] = cpu_to_le32(ONES);

 /*
  * init tree
 */
      initTree:
 return (dbInitDmapTree(dp));
}


/*
 * NAME: dbInitDmapTree()/ujfs_complete_dmap()
 *
 * FUNCTION: initialize summary tree of the specified dmap:
 *
 *  at entry, bitmap of the dmap has been initialized;
 *
 * PARAMETERS:
 * dp - dmap to complete
 * blkno - starting block number for this dmap
 * treemax - will be filled in with max free for this dmap
 *
 * RETURNS: max free string at the root of the tree
 */
static int dbInitDmapTree(struct dmap * dp)
{
 struct dmaptree *tp;
 s8 *cp;
 int i;

 /* init fixed info of tree */
 tp = &dp->tree;
 tp->nleafs = cpu_to_le32(LPERDMAP);
 tp->l2nleafs = cpu_to_le32(L2LPERDMAP);
 tp->leafidx = cpu_to_le32(LEAFIND);
 tp->height = cpu_to_le32(4);
 tp->budmin = BUDMIN;

 /* init each leaf from corresponding wmap word:
  * note: leaf is set to NOFREE(-1) if all blocks of corresponding
  * bitmap word are allocated.
 */
 cp = tp->stree + le32_to_cpu(tp->leafidx);
 for (i = 0; i < LPERDMAP; i++)
  *cp++ = dbMaxBud((u8 *) & dp->wmap[i]);

 /* build the dmap's binary buddy summary tree */
 return (dbInitTree(tp));
}


/*
 * NAME: dbInitTree()/ujfs_adjtree()
 *
 * FUNCTION: initialize binary buddy summary tree of a dmap or dmapctl.
 *
 *  at entry, the leaves of the tree has been initialized
 *  from corresponding bitmap word or root of summary tree
 *  of the child control page;
 *  configure binary buddy system at the leaf level, then
 *  bubble up the values of the leaf nodes up the tree.
 *
 * PARAMETERS:
 * cp - Pointer to the root of the tree
 * l2leaves- Number of leaf nodes as a power of 2
 * l2min - Number of blocks that can be covered by a leaf
 *    as a power of 2
 *
 * RETURNS: max free string at the root of the tree
 */
static int dbInitTree(struct dmaptree * dtp)
{
 int l2max, l2free, bsize, nextb, i;
 int child, parent, nparent;
 s8 *tp, *cp, *cp1;

 tp = dtp->stree;

 /* Determine the maximum free string possible for the leaves */
 l2max = le32_to_cpu(dtp->l2nleafs) + dtp->budmin;

 /*
  * configure the leaf level into binary buddy system
  *
  * Try to combine buddies starting with a buddy size of 1
  * (i.e. two leaves). At a buddy size of 1 two buddy leaves
  * can be combined if both buddies have a maximum free of l2min;
  * the combination will result in the left-most buddy leaf having
  * a maximum free of l2min+1.
  * After processing all buddies for a given size, process buddies
  * at the next higher buddy size (i.e. current size * 2) and
  * the next maximum free (current free + 1).
  * This continues until the maximum possible buddy combination
  * yields maximum free.
 */
 for (l2free = dtp->budmin, bsize = 1; l2free < l2max;
      l2free++, bsize = nextb) {
  /* get next buddy size == current buddy pair size */
  nextb = bsize << 1;

  /* scan each adjacent buddy pair at current buddy size */
  for (i = 0, cp = tp + le32_to_cpu(dtp->leafidx);
       i < le32_to_cpu(dtp->nleafs);
       i += nextb, cp += nextb) {
   /* coalesce if both adjacent buddies are max free */
   if (*cp == l2free && *(cp + bsize) == l2free) {
    *cp = l2free + 1; /* left take right */
    *(cp + bsize) = -1; /* right give left */
   }
  }
 }

 /*
  * bubble summary information of leaves up the tree.
  *
  * Starting at the leaf node level, the four nodes described by
  * the higher level parent node are compared for a maximum free and
  * this maximum becomes the value of the parent node.
  * when all lower level nodes are processed in this fashion then
  * move up to the next level (parent becomes a lower level node) and
  * continue the process for that level.
 */
 for (child = le32_to_cpu(dtp->leafidx),
      nparent = le32_to_cpu(dtp->nleafs) >> 2;
      nparent > 0; nparent >>= 2, child = parent) {
  /* get index of 1st node of parent level */
  parent = (child - 1) >> 2;

  /* set the value of the parent node as the maximum
   * of the four nodes of the current level.
 */
  for (i = 0, cp = tp + child, cp1 = tp + parent;
       i < nparent; i++, cp += 4, cp1++)
   *cp1 = TREEMAX(cp);
 }

 return (*tp);
}


/*
 * dbInitDmapCtl()
 *
 * function: initialize dmapctl page
 */
static int dbInitDmapCtl(struct dmapctl * dcp, int level, int i)
{    /* start leaf index not covered by range */
 s8 *cp;

 dcp->nleafs = cpu_to_le32(LPERCTL);
 dcp->l2nleafs = cpu_to_le32(L2LPERCTL);
 dcp->leafidx = cpu_to_le32(CTLLEAFIND);
 dcp->height = cpu_to_le32(5);
 dcp->budmin = L2BPERDMAP + L2LPERCTL * level;

 /*
  * initialize the leaves of current level that were not covered
  * by the specified input block range (i.e. the leaves have no
  * low level dmapctl or dmap).
 */
 cp = &dcp->stree[CTLLEAFIND + i];
 for (; i < LPERCTL; i++)
  *cp++ = NOFREE;

 /* build the dmap's binary buddy summary tree */
 return (dbInitTree((struct dmaptree *) dcp));
}


/*
 * NAME: dbGetL2AGSize()/ujfs_getagl2size()
 *
 * FUNCTION: Determine log2(allocation group size) from aggregate size
 *
 * PARAMETERS:
 * nblocks - Number of blocks in aggregate
 *
 * RETURNS: log2(allocation group size) in aggregate blocks
 */
static int dbGetL2AGSize(s64 nblocks)
{
 s64 sz;
 s64 m;
 int l2sz;

 if (nblocks < BPERDMAP * MAXAG)
  return (L2BPERDMAP);

 /* round up aggregate size to power of 2 */
 m = ((u64) 1 << (64 - 1));
 for (l2sz = 64; l2sz >= 0; l2sz--, m >>= 1) {
  if (m & nblocks)
   break;
 }

 sz = (s64) 1 << l2sz;
 if (sz < nblocks)
  l2sz += 1;

 /* agsize = roundupSize/max_number_of_ag */
 return (l2sz - L2MAXAG);
}


/*
 * NAME: dbMapFileSizeToMapSize()
 *
 * FUNCTION: compute number of blocks the block allocation map file
 *  can cover from the map file size;
 *
 * RETURNS: Number of blocks which can be covered by this block map file;
 */

/*
 * maximum number of map pages at each level including control pages
 */
#define MAXL0PAGES (1 + LPERCTL)
#define MAXL1PAGES (1 + LPERCTL * MAXL0PAGES)

/*
 * convert number of map pages to the zero origin top dmapctl level
 */
#define BMAPPGTOLEV(npages) \
 (((npages) <= 3 + MAXL0PAGES) ? 0 : \
  ((npages) <= 2 + MAXL1PAGES) ? 1 : 2)

s64 dbMapFileSizeToMapSize(struct inode * ipbmap)
{
 struct super_block *sb = ipbmap->i_sb;
 s64 nblocks;
 s64 npages, ndmaps;
 int level, i;
 int complete, factor;

 nblocks = ipbmap->i_size >> JFS_SBI(sb)->l2bsize;
 npages = nblocks >> JFS_SBI(sb)->l2nbperpage;
 level = BMAPPGTOLEV(npages);

 /* At each level, accumulate the number of dmap pages covered by
  * the number of full child levels below it;
  * repeat for the last incomplete child level.
 */
 ndmaps = 0;
 npages--;  /* skip the first global control page */
 /* skip higher level control pages above top level covered by map */
 npages -= (2 - level);
 npages--;  /* skip top level's control page */
 for (i = level; i >= 0; i--) {
  factor =
      (i == 2) ? MAXL1PAGES : ((i == 1) ? MAXL0PAGES : 1);
  complete = (u32) npages / factor;
  ndmaps += complete * ((i == 2) ? LPERCTL * LPERCTL :
          ((i == 1) ? LPERCTL : 1));

  /* pages in last/incomplete child */
  npages = (u32) npages % factor;
  /* skip incomplete child's level control page */
  npages--;
 }

 /* convert the number of dmaps into the number of blocks
  * which can be covered by the dmaps;
 */
 nblocks = ndmaps << L2BPERDMAP;

 return (nblocks);
}