// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
/*
 * localalloc.c
 *
 * Node local data allocation
 *
 * Copyright (C) 2002, 2004 Oracle.  All rights reserved.
 */

#include <linux/fs.h>
#include <linux/types.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/highmem.h>
#include <linux/bitops.h>

#include <cluster/masklog.h>

#include "ocfs2.h"

#include "alloc.h"
#include "blockcheck.h"
#include "dlmglue.h"
#include "inode.h"
#include "journal.h"
#include "localalloc.h"
#include "suballoc.h"
#include "super.h"
#include "sysfile.h"
#include "ocfs2_trace.h"

#include "buffer_head_io.h"

#define OCFS2_LOCAL_ALLOC(dinode) (&((dinode)->id2.i_lab))

static u32 ocfs2_local_alloc_count_bits(struct ocfs2_dinode *alloc);

static int ocfs2_local_alloc_find_clear_bits(struct ocfs2_super *osb,
          struct ocfs2_dinode *alloc,
          u32 *numbits,
          struct ocfs2_alloc_reservation *resv);

static void ocfs2_clear_local_alloc(struct ocfs2_dinode *alloc);

static int ocfs2_sync_local_to_main(struct ocfs2_super *osb,
        handle_t *handle,
        struct ocfs2_dinode *alloc,
        struct inode *main_bm_inode,
        struct buffer_head *main_bm_bh);

static int ocfs2_local_alloc_reserve_for_window(struct ocfs2_super *osb,
      struct ocfs2_alloc_context **ac,
      struct inode **bitmap_inode,
      struct buffer_head **bitmap_bh);

static int ocfs2_local_alloc_new_window(struct ocfs2_super *osb,
     handle_t *handle,
     struct ocfs2_alloc_context *ac);

static int ocfs2_local_alloc_slide_window(struct ocfs2_super *osb,
       struct inode *local_alloc_inode);

/*
 * ocfs2_la_default_mb() - determine a default size, in megabytes of
 * the local alloc.
 *
 * Generally, we'd like to pick as large a local alloc as
 * possible. Performance on large workloads tends to scale
 * proportionally to la size. In addition to that, the reservations
 * code functions more efficiently as it can reserve more windows for
 * write.
 *
 * Some things work against us when trying to choose a large local alloc:
 *
 * - We need to ensure our sizing is picked to leave enough space in
 *   group descriptors for other allocations (such as block groups,
 *   etc). Picking default sizes which are a multiple of 4 could help
 *   - block groups are allocated in 2mb and 4mb chunks.
 *
 * - Likewise, we don't want to starve other nodes of bits on small
 *   file systems. This can easily be taken care of by limiting our
 *   default to a reasonable size (256M) on larger cluster sizes.
 *
 * - Some file systems can't support very large sizes - 4k and 8k in
 *   particular are limited to less than 128 and 256 megabytes respectively.
 *
 * The following reference table shows group descriptor and local
 * alloc maximums at various cluster sizes (4k blocksize)
 *
 * csize: 4K group: 126M la: 121M
 * csize: 8K group: 252M la: 243M
 * csize: 16K group: 504M la: 486M
 * csize: 32K group: 1008M la: 972M
 * csize: 64K group: 2016M la: 1944M
 * csize: 128K group: 4032M la: 3888M
 * csize: 256K group: 8064M la: 7776M
 * csize: 512K group: 16128M la: 15552M
 * csize: 1024K group: 32256M la: 31104M
 */
#define OCFS2_LA_MAX_DEFAULT_MB 256
#define OCFS2_LA_OLD_DEFAULT 8
unsigned int ocfs2_la_default_mb(struct ocfs2_super *osb)
{
 unsigned int la_mb;
 unsigned int gd_mb;
 unsigned int la_max_mb;
 unsigned int megs_per_slot;
 struct super_block *sb = osb->sb;

 gd_mb = ocfs2_clusters_to_megabytes(osb->sb,
  8 * ocfs2_group_bitmap_size(sb, 0, osb->s_feature_incompat));

 /*
  * This takes care of files systems with very small group
  * descriptors - 512 byte blocksize at cluster sizes lower
  * than 16K and also 1k blocksize with 4k cluster size.
 */
 if ((sb->s_blocksize == 512 && osb->s_clustersize <= 8192)
     || (sb->s_blocksize == 1024 && osb->s_clustersize == 4096))
  return OCFS2_LA_OLD_DEFAULT;

 /*
  * Leave enough room for some block groups and make the final
  * value we work from a multiple of 4.
 */
 gd_mb -= 16;
 gd_mb &= 0xFFFFFFFB;

 la_mb = gd_mb;

 /*
  * Keep window sizes down to a reasonable default
 */
 if (la_mb > OCFS2_LA_MAX_DEFAULT_MB) {
  /*
   * Some clustersize / blocksize combinations will have
   * given us a larger than OCFS2_LA_MAX_DEFAULT_MB
   * default size, but get poor distribution when
   * limited to exactly 256 megabytes.
   *
   * As an example, 16K clustersize at 4K blocksize
   * gives us a cluster group size of 504M. Paring the
   * local alloc size down to 256 however, would give us
   * only one window and around 200MB left in the
   * cluster group. Instead, find the first size below
   * 256 which would give us an even distribution.
   *
   * Larger cluster group sizes actually work out pretty
   * well when pared to 256, so we don't have to do this
   * for any group that fits more than two
   * OCFS2_LA_MAX_DEFAULT_MB windows.
 */
  if (gd_mb > (2 * OCFS2_LA_MAX_DEFAULT_MB))
   la_mb = 256;
  else {
   unsigned int gd_mult = gd_mb;

   while (gd_mult > 256)
    gd_mult = gd_mult >> 1;

   la_mb = gd_mult;
  }
 }

 megs_per_slot = osb->osb_clusters_at_boot / osb->max_slots;
 megs_per_slot = ocfs2_clusters_to_megabytes(osb->sb, megs_per_slot);
 /* Too many nodes, too few disk clusters. */
 if (megs_per_slot < la_mb)
  la_mb = megs_per_slot;

 /* We can't store more bits than we can in a block. */
 la_max_mb = ocfs2_clusters_to_megabytes(osb->sb,
      ocfs2_local_alloc_size(sb) * 8);
 if (la_mb > la_max_mb)
  la_mb = la_max_mb;

 return la_mb;
}

void ocfs2_la_set_sizes(struct ocfs2_super *osb, int requested_mb)
{
 struct super_block *sb = osb->sb;
 unsigned int la_default_mb = ocfs2_la_default_mb(osb);
 unsigned int la_max_mb;

 la_max_mb = ocfs2_clusters_to_megabytes(sb,
      ocfs2_local_alloc_size(sb) * 8);

 trace_ocfs2_la_set_sizes(requested_mb, la_max_mb, la_default_mb);

 if (requested_mb == -1) {
  /* No user request - use defaults */
  osb->local_alloc_default_bits =
   ocfs2_megabytes_to_clusters(sb, la_default_mb);
 } else if (requested_mb > la_max_mb) {
  /* Request is too big, we give the maximum available */
  osb->local_alloc_default_bits =
   ocfs2_megabytes_to_clusters(sb, la_max_mb);
 } else {
  osb->local_alloc_default_bits =
   ocfs2_megabytes_to_clusters(sb, requested_mb);
 }

 osb->local_alloc_bits = osb->local_alloc_default_bits;
}

static inline int ocfs2_la_state_enabled(struct ocfs2_super *osb)
{
 return (osb->local_alloc_state == OCFS2_LA_THROTTLED ||
  osb->local_alloc_state == OCFS2_LA_ENABLED);
}

void ocfs2_local_alloc_seen_free_bits(struct ocfs2_super *osb,
          unsigned int num_clusters)
{
 if (num_clusters >= osb->local_alloc_default_bits) {
  spin_lock(&osb->osb_lock);
  if (osb->local_alloc_state == OCFS2_LA_DISABLED ||
      osb->local_alloc_state == OCFS2_LA_THROTTLED) {
   cancel_delayed_work(&osb->la_enable_wq);
   osb->local_alloc_state = OCFS2_LA_ENABLED;
  }
  spin_unlock(&osb->osb_lock);
 }
}

void ocfs2_la_enable_worker(struct work_struct *work)
{
 struct ocfs2_super *osb =
  container_of(work, struct ocfs2_super,
        la_enable_wq.work);
 spin_lock(&osb->osb_lock);
 osb->local_alloc_state = OCFS2_LA_ENABLED;
 spin_unlock(&osb->osb_lock);
}

/*
 * Tell us whether a given allocation should use the local alloc
 * file. Otherwise, it has to go to the main bitmap.
 *
 * This function does semi-dirty reads of local alloc size and state!
 * This is ok however, as the values are re-checked once under mutex.
 */
int ocfs2_alloc_should_use_local(struct ocfs2_super *osb, u64 bits)
{
 int ret = 0;
 int la_bits;

 spin_lock(&osb->osb_lock);
 la_bits = osb->local_alloc_bits;

 if (!ocfs2_la_state_enabled(osb))
  goto bail;

 /* la_bits should be at least twice the size (in clusters) of
  * a new block group. We want to be sure block group
  * allocations go through the local alloc, so allow an
 * allocation to take up to half the bitmap. */
 if (bits > (la_bits / 2))
  goto bail;

 ret = 1;
bail:
 trace_ocfs2_alloc_should_use_local(
      (unsigned long long)bits, osb->local_alloc_state, la_bits, ret);
 spin_unlock(&osb->osb_lock);
 return ret;
}

int ocfs2_load_local_alloc(struct ocfs2_super *osb)
{
 int status = 0;
 struct ocfs2_dinode *alloc = NULL;
 struct buffer_head *alloc_bh = NULL;
 u32 num_used;
 struct inode *inode = NULL;
 struct ocfs2_local_alloc *la;

 if (osb->local_alloc_bits == 0)
  goto bail;

 if (osb->local_alloc_bits >= osb->bitmap_cpg) {
  mlog(ML_NOTICE, "Requested local alloc window %d is larger "
       "than max possible %u. Using defaults.\n",
       osb->local_alloc_bits, (osb->bitmap_cpg - 1));
  osb->local_alloc_bits =
   ocfs2_megabytes_to_clusters(osb->sb,
          ocfs2_la_default_mb(osb));
 }

 /* read the alloc off disk */
 inode = ocfs2_get_system_file_inode(osb, LOCAL_ALLOC_SYSTEM_INODE,
         osb->slot_num);
 if (!inode) {
  status = -EINVAL;
  mlog_errno(status);
  goto bail;
 }

 status = ocfs2_read_inode_block_full(inode, &alloc_bh,
          OCFS2_BH_IGNORE_CACHE);
 if (status < 0) {
  mlog_errno(status);
  goto bail;
 }

 alloc = (struct ocfs2_dinode *) alloc_bh->b_data;
 la = OCFS2_LOCAL_ALLOC(alloc);

 if (!(le32_to_cpu(alloc->i_flags) &
     (OCFS2_LOCAL_ALLOC_FL|OCFS2_BITMAP_FL))) {
  mlog(ML_ERROR, "Invalid local alloc inode, %llu\n",
       (unsigned long long)OCFS2_I(inode)->ip_blkno);
  status = -EINVAL;
  goto bail;
 }

 if ((la->la_size == 0) ||
     (le16_to_cpu(la->la_size) > ocfs2_local_alloc_size(inode->i_sb))) {
  mlog(ML_ERROR, "Local alloc size is invalid (la_size = %u)\n",
       le16_to_cpu(la->la_size));
  status = -EINVAL;
  goto bail;
 }

 /* do a little verification. */
 num_used = ocfs2_local_alloc_count_bits(alloc);

 /* hopefully the local alloc has always been recovered before
 * we load it. */
 if (num_used
     || alloc->id1.bitmap1.i_used
     || alloc->id1.bitmap1.i_total
     || la->la_bm_off) {
  mlog(ML_ERROR, "inconsistent detected, clean journal with"
       " unrecovered local alloc, please run fsck.ocfs2!\n"
       "found = %u, set = %u, taken = %u, off = %u\n",
       num_used, le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_used),
       le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_total),
       le32_to_cpu(OCFS2_LOCAL_ALLOC(alloc)->la_bm_off));

  status = -EINVAL;
  goto bail;
 }

 osb->local_alloc_bh = alloc_bh;
 osb->local_alloc_state = OCFS2_LA_ENABLED;

bail:
 if (status < 0)
  brelse(alloc_bh);
 iput(inode);

 trace_ocfs2_load_local_alloc(osb->local_alloc_bits);

 if (status)
  mlog_errno(status);
 return status;
}

/*
 * return any unused bits to the bitmap and write out a clean
 * local_alloc.
 *
 * local_alloc_bh is optional. If not passed, we will simply use the
 * one off osb. If you do pass it however, be warned that it *will* be
 * returned brelse'd and NULL'd out.*/
void ocfs2_shutdown_local_alloc(struct ocfs2_super *osb)
{
 int status;
 handle_t *handle;
 struct inode *local_alloc_inode = NULL;
 struct buffer_head *bh = NULL;
 struct buffer_head *main_bm_bh = NULL;
 struct inode *main_bm_inode = NULL;
 struct ocfs2_dinode *alloc_copy = NULL;
 struct ocfs2_dinode *alloc = NULL;

 cancel_delayed_work(&osb->la_enable_wq);
 if (osb->ocfs2_wq)
  flush_workqueue(osb->ocfs2_wq);

 if (osb->local_alloc_state == OCFS2_LA_UNUSED)
  goto out;

 local_alloc_inode =
  ocfs2_get_system_file_inode(osb,
         LOCAL_ALLOC_SYSTEM_INODE,
         osb->slot_num);
 if (!local_alloc_inode) {
  status = -ENOENT;
  mlog_errno(status);
  goto out;
 }

 osb->local_alloc_state = OCFS2_LA_DISABLED;

 ocfs2_resmap_uninit(&osb->osb_la_resmap);

 main_bm_inode = ocfs2_get_system_file_inode(osb,
          GLOBAL_BITMAP_SYSTEM_INODE,
          OCFS2_INVALID_SLOT);
 if (!main_bm_inode) {
  status = -EINVAL;
  mlog_errno(status);
  goto out;
 }

 inode_lock(main_bm_inode);

 status = ocfs2_inode_lock(main_bm_inode, &main_bm_bh, 1);
 if (status < 0) {
  mlog_errno(status);
  goto out_mutex;
 }

 /* WINDOW_MOVE_CREDITS is a bit heavy... */
 handle = ocfs2_start_trans(osb, OCFS2_WINDOW_MOVE_CREDITS);
 if (IS_ERR(handle)) {
  mlog_errno(PTR_ERR(handle));
  handle = NULL;
  goto out_unlock;
 }

 bh = osb->local_alloc_bh;
 alloc = (struct ocfs2_dinode *) bh->b_data;

 alloc_copy = kmemdup(alloc, bh->b_size, GFP_NOFS);
 if (!alloc_copy) {
  status = -ENOMEM;
  goto out_commit;
 }

 status = ocfs2_journal_access_di(handle, INODE_CACHE(local_alloc_inode),
      bh, OCFS2_JOURNAL_ACCESS_WRITE);
 if (status < 0) {
  mlog_errno(status);
  goto out_commit;
 }

 ocfs2_clear_local_alloc(alloc);
 ocfs2_journal_dirty(handle, bh);

 brelse(bh);
 osb->local_alloc_bh = NULL;
 osb->local_alloc_state = OCFS2_LA_UNUSED;

 status = ocfs2_sync_local_to_main(osb, handle, alloc_copy,
       main_bm_inode, main_bm_bh);
 if (status < 0)
  mlog_errno(status);

out_commit:
 ocfs2_commit_trans(osb, handle);

out_unlock:
 brelse(main_bm_bh);

 ocfs2_inode_unlock(main_bm_inode, 1);

out_mutex:
 inode_unlock(main_bm_inode);
 iput(main_bm_inode);

out:
 iput(local_alloc_inode);

 kfree(alloc_copy);
}

/*
 * We want to free the bitmap bits outside of any recovery context as
 * we'll need a cluster lock to do so, but we must clear the local
 * alloc before giving up the recovered nodes journal. To solve this,
 * we kmalloc a copy of the local alloc before it's change for the
 * caller to process with ocfs2_complete_local_alloc_recovery
 */
int ocfs2_begin_local_alloc_recovery(struct ocfs2_super *osb,
         int slot_num,
         struct ocfs2_dinode **alloc_copy)
{
 int status = 0;
 struct buffer_head *alloc_bh = NULL;
 struct inode *inode = NULL;
 struct ocfs2_dinode *alloc;

 trace_ocfs2_begin_local_alloc_recovery(slot_num);

 *alloc_copy = NULL;

 inode = ocfs2_get_system_file_inode(osb,
         LOCAL_ALLOC_SYSTEM_INODE,
         slot_num);
 if (!inode) {
  status = -EINVAL;
  mlog_errno(status);
  goto bail;
 }

 inode_lock(inode);

 status = ocfs2_read_inode_block_full(inode, &alloc_bh,
          OCFS2_BH_IGNORE_CACHE);
 if (status < 0) {
  mlog_errno(status);
  goto bail;
 }

 *alloc_copy = kmalloc(alloc_bh->b_size, GFP_KERNEL);
 if (!(*alloc_copy)) {
  status = -ENOMEM;
  goto bail;
 }
 memcpy((*alloc_copy), alloc_bh->b_data, alloc_bh->b_size);

 alloc = (struct ocfs2_dinode *) alloc_bh->b_data;
 ocfs2_clear_local_alloc(alloc);

 ocfs2_compute_meta_ecc(osb->sb, alloc_bh->b_data, &alloc->i_check);
 status = ocfs2_write_block(osb, alloc_bh, INODE_CACHE(inode));
 if (status < 0)
  mlog_errno(status);

bail:
 if (status < 0) {
  kfree(*alloc_copy);
  *alloc_copy = NULL;
 }

 brelse(alloc_bh);

 if (inode) {
  inode_unlock(inode);
  iput(inode);
 }

 if (status)
  mlog_errno(status);
 return status;
}

/*
 * Step 2: By now, we've completed the journal recovery, we've stamped
 * a clean local alloc on disk and dropped the node out of the
 * recovery map. Dlm locks will no longer stall, so lets clear out the
 * main bitmap.
 */
int ocfs2_complete_local_alloc_recovery(struct ocfs2_super *osb,
     struct ocfs2_dinode *alloc)
{
 int status;
 handle_t *handle;
 struct buffer_head *main_bm_bh = NULL;
 struct inode *main_bm_inode;

 main_bm_inode = ocfs2_get_system_file_inode(osb,
          GLOBAL_BITMAP_SYSTEM_INODE,
          OCFS2_INVALID_SLOT);
 if (!main_bm_inode) {
  status = -EINVAL;
  mlog_errno(status);
  goto out;
 }

 inode_lock(main_bm_inode);

 status = ocfs2_inode_lock(main_bm_inode, &main_bm_bh, 1);
 if (status < 0) {
  mlog_errno(status);
  goto out_mutex;
 }

 handle = ocfs2_start_trans(osb, OCFS2_WINDOW_MOVE_CREDITS);
 if (IS_ERR(handle)) {
  status = PTR_ERR(handle);
  handle = NULL;
  mlog_errno(status);
  goto out_unlock;
 }

 /* we want the bitmap change to be recorded on disk asap */
 handle->h_sync = 1;

 status = ocfs2_sync_local_to_main(osb, handle, alloc,
       main_bm_inode, main_bm_bh);
 if (status < 0)
  mlog_errno(status);

 ocfs2_commit_trans(osb, handle);

out_unlock:
 ocfs2_inode_unlock(main_bm_inode, 1);

out_mutex:
 inode_unlock(main_bm_inode);

 brelse(main_bm_bh);

 iput(main_bm_inode);

out:
 if (!status)
  ocfs2_init_steal_slots(osb);
 if (status)
  mlog_errno(status);
 return status;
}

/*
 * make sure we've got at least bits_wanted contiguous bits in the
 * local alloc. You lose them when you drop i_rwsem.
 *
 * We will add ourselves to the transaction passed in, but may start
 * our own in order to shift windows.
 */
int ocfs2_reserve_local_alloc_bits(struct ocfs2_super *osb,
       u32 bits_wanted,
       struct ocfs2_alloc_context *ac)
{
 int status;
 struct ocfs2_dinode *alloc;
 struct inode *local_alloc_inode;
 unsigned int free_bits;

 BUG_ON(!ac);

 local_alloc_inode =
  ocfs2_get_system_file_inode(osb,
         LOCAL_ALLOC_SYSTEM_INODE,
         osb->slot_num);
 if (!local_alloc_inode) {
  status = -ENOENT;
  mlog_errno(status);
  goto bail;
 }

 inode_lock(local_alloc_inode);

 /*
  * We must double check state and allocator bits because
  * another process may have changed them while holding i_rwsem.
 */
 spin_lock(&osb->osb_lock);
 if (!ocfs2_la_state_enabled(osb) ||
     (bits_wanted > osb->local_alloc_bits)) {
  spin_unlock(&osb->osb_lock);
  status = -ENOSPC;
  goto bail;
 }
 spin_unlock(&osb->osb_lock);

 alloc = (struct ocfs2_dinode *) osb->local_alloc_bh->b_data;

#ifdef CONFIG_OCFS2_DEBUG_FS
 if (le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_used) !=
     ocfs2_local_alloc_count_bits(alloc)) {
  status = ocfs2_error(osb->sb, "local alloc inode %llu says it has %u used bits, but a count shows %u\n",
    (unsigned long long)le64_to_cpu(alloc->i_blkno),
    le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_used),
    ocfs2_local_alloc_count_bits(alloc));
  goto bail;
 }
#endif

 free_bits = le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_total) -
  le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_used);
 if (bits_wanted > free_bits) {
  /* uhoh, window change time. */
  status =
   ocfs2_local_alloc_slide_window(osb, local_alloc_inode);
  if (status < 0) {
   if (status != -ENOSPC)
    mlog_errno(status);
   goto bail;
  }

  /*
   * Under certain conditions, the window slide code
   * might have reduced the number of bits available or
   * disabled the local alloc entirely. Re-check
   * here and return -ENOSPC if necessary.
 */
  status = -ENOSPC;
  if (!ocfs2_la_state_enabled(osb))
   goto bail;

  free_bits = le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_total) -
   le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_used);
  if (bits_wanted > free_bits)
   goto bail;
 }

 ac->ac_inode = local_alloc_inode;
 /* We should never use localalloc from another slot */
 ac->ac_alloc_slot = osb->slot_num;
 ac->ac_which = OCFS2_AC_USE_LOCAL;
 get_bh(osb->local_alloc_bh);
 ac->ac_bh = osb->local_alloc_bh;
 status = 0;
bail:
 if (status < 0 && local_alloc_inode) {
  inode_unlock(local_alloc_inode);
  iput(local_alloc_inode);
 }

 trace_ocfs2_reserve_local_alloc_bits(
  (unsigned long long)ac->ac_max_block,
  bits_wanted, osb->slot_num, status);

 if (status)
  mlog_errno(status);
 return status;
}

int ocfs2_claim_local_alloc_bits(struct ocfs2_super *osb,
     handle_t *handle,
     struct ocfs2_alloc_context *ac,
     u32 bits_wanted,
     u32 *bit_off,
     u32 *num_bits)
{
 int status, start;
 struct inode *local_alloc_inode;
 void *bitmap;
 struct ocfs2_dinode *alloc;
 struct ocfs2_local_alloc *la;

 BUG_ON(ac->ac_which != OCFS2_AC_USE_LOCAL);

 local_alloc_inode = ac->ac_inode;
 alloc = (struct ocfs2_dinode *) osb->local_alloc_bh->b_data;
 la = OCFS2_LOCAL_ALLOC(alloc);

 start = ocfs2_local_alloc_find_clear_bits(osb, alloc, &bits_wanted,
        ac->ac_resv);
 if (start == -1) {
  /* TODO: Shouldn't we just BUG here? */
  status = -ENOSPC;
  mlog_errno(status);
  goto bail;
 }

 bitmap = la->la_bitmap;
 *bit_off = le32_to_cpu(la->la_bm_off) + start;
 *num_bits = bits_wanted;

 status = ocfs2_journal_access_di(handle,
      INODE_CACHE(local_alloc_inode),
      osb->local_alloc_bh,
      OCFS2_JOURNAL_ACCESS_WRITE);
 if (status < 0) {
  mlog_errno(status);
  goto bail;
 }

 ocfs2_resmap_claimed_bits(&osb->osb_la_resmap, ac->ac_resv, start,
      bits_wanted);

 while(bits_wanted--)
  ocfs2_set_bit(start++, bitmap);

 le32_add_cpu(&alloc->id1.bitmap1.i_used, *num_bits);
 ocfs2_journal_dirty(handle, osb->local_alloc_bh);

bail:
 if (status)
  mlog_errno(status);
 return status;
}

int ocfs2_free_local_alloc_bits(struct ocfs2_super *osb,
    handle_t *handle,
    struct ocfs2_alloc_context *ac,
    u32 bit_off,
    u32 num_bits)
{
 int status, start;
 u32 clear_bits;
 struct inode *local_alloc_inode;
 void *bitmap;
 struct ocfs2_dinode *alloc;
 struct ocfs2_local_alloc *la;

 BUG_ON(ac->ac_which != OCFS2_AC_USE_LOCAL);

 local_alloc_inode = ac->ac_inode;
 alloc = (struct ocfs2_dinode *) osb->local_alloc_bh->b_data;
 la = OCFS2_LOCAL_ALLOC(alloc);

 bitmap = la->la_bitmap;
 start = bit_off - le32_to_cpu(la->la_bm_off);
 clear_bits = num_bits;

 status = ocfs2_journal_access_di(handle,
   INODE_CACHE(local_alloc_inode),
   osb->local_alloc_bh,
   OCFS2_JOURNAL_ACCESS_WRITE);
 if (status < 0) {
  mlog_errno(status);
  goto bail;
 }

 while (clear_bits--)
  ocfs2_clear_bit(start++, bitmap);

 le32_add_cpu(&alloc->id1.bitmap1.i_used, -num_bits);
 ocfs2_journal_dirty(handle, osb->local_alloc_bh);

bail:
 return status;
}

static u32 ocfs2_local_alloc_count_bits(struct ocfs2_dinode *alloc)
{
 u32 count;
 struct ocfs2_local_alloc *la = OCFS2_LOCAL_ALLOC(alloc);

 count = memweight(la->la_bitmap, le16_to_cpu(la->la_size));

 trace_ocfs2_local_alloc_count_bits(count);
 return count;
}

static int ocfs2_local_alloc_find_clear_bits(struct ocfs2_super *osb,
         struct ocfs2_dinode *alloc,
         u32 *numbits,
         struct ocfs2_alloc_reservation *resv)
{
 int numfound = 0, bitoff, left, startoff;
 int local_resv = 0;
 struct ocfs2_alloc_reservation r;
 void *bitmap = NULL;
 struct ocfs2_reservation_map *resmap = &osb->osb_la_resmap;

 if (!alloc->id1.bitmap1.i_total) {
  bitoff = -1;
  goto bail;
 }

 if (!resv) {
  local_resv = 1;
  ocfs2_resv_init_once(&r);
  ocfs2_resv_set_type(&r, OCFS2_RESV_FLAG_TMP);
  resv = &r;
 }

 numfound = *numbits;
 if (ocfs2_resmap_resv_bits(resmap, resv, &bitoff, &numfound) == 0) {
  if (numfound < *numbits)
   *numbits = numfound;
  goto bail;
 }

 /*
  * Code error. While reservations are enabled, local
  * allocation should _always_ go through them.
 */
 BUG_ON(osb->osb_resv_level != 0);

 /*
  * Reservations are disabled. Handle this the old way.
 */

 bitmap = OCFS2_LOCAL_ALLOC(alloc)->la_bitmap;

 numfound = bitoff = startoff = 0;
 left = le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_total);
 while ((bitoff = ocfs2_find_next_zero_bit(bitmap, left, startoff)) <
        left) {
  /* Ok, we found a zero bit... is it contig. or do we
 * start over?*/
  if (bitoff == startoff) {
   /* we found a zero */
   numfound++;
   startoff++;
  } else {
   /* got a zero after some ones */
   numfound = 1;
   startoff = bitoff+1;
  }
  /* we got everything we needed */
  if (numfound == *numbits) {
   /* mlog(0, "Found it all!\n"); */
   break;
  }
 }

 trace_ocfs2_local_alloc_find_clear_bits_search_bitmap(bitoff, numfound);

 if (numfound == *numbits)
  bitoff = startoff - numfound;
 else
  bitoff = -1;

bail:
 if (local_resv)
  ocfs2_resv_discard(resmap, resv);

 trace_ocfs2_local_alloc_find_clear_bits(*numbits,
  le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_total),
  bitoff, numfound);

 return bitoff;
}

static void ocfs2_clear_local_alloc(struct ocfs2_dinode *alloc)
{
 struct ocfs2_local_alloc *la = OCFS2_LOCAL_ALLOC(alloc);
 int i;

 alloc->id1.bitmap1.i_total = 0;
 alloc->id1.bitmap1.i_used = 0;
 la->la_bm_off = 0;
 for(i = 0; i < le16_to_cpu(la->la_size); i++)
  la->la_bitmap[i] = 0;
}

#if 0
/* turn this on and uncomment below to aid debugging window shifts. */
static void ocfs2_verify_zero_bits(unsigned long *bitmap,
       unsigned int start,
       unsigned int count)
{
 unsigned int tmp = count;
 while(tmp--) {
  if (ocfs2_test_bit(start + tmp, bitmap)) {
   printk("ocfs2_verify_zero_bits: start = %u, count = "
          "%u\n", start, count);
   printk("ocfs2_verify_zero_bits: bit %u is set!",
          start + tmp);
   BUG();
  }
 }
}
#endif

/*
 * sync the local alloc to main bitmap.
 *
 * assumes you've already locked the main bitmap -- the bitmap inode
 * passed is used for caching.
 */
static int ocfs2_sync_local_to_main(struct ocfs2_super *osb,
        handle_t *handle,
        struct ocfs2_dinode *alloc,
        struct inode *main_bm_inode,
        struct buffer_head *main_bm_bh)
{
 int status = 0;
 int bit_off, left, count, start;
 u64 la_start_blk;
 u64 blkno;
 void *bitmap;
 struct ocfs2_local_alloc *la = OCFS2_LOCAL_ALLOC(alloc);

 trace_ocfs2_sync_local_to_main(
      le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_total),
      le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_used));

 if (!alloc->id1.bitmap1.i_total) {
  goto bail;
 }

 if (le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_used) ==
     le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_total)) {
  goto bail;
 }

 la_start_blk = ocfs2_clusters_to_blocks(osb->sb,
      le32_to_cpu(la->la_bm_off));
 bitmap = la->la_bitmap;
 start = count = 0;
 left = le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_total);

 while (1) {
  bit_off = ocfs2_find_next_zero_bit(bitmap, left, start);
  if ((bit_off < left) && (bit_off == start)) {
   count++;
   start++;
   continue;
  }
  if (count) {
   blkno = la_start_blk +
    ocfs2_clusters_to_blocks(osb->sb,
        start - count);

   trace_ocfs2_sync_local_to_main_free(
        count, start - count,
        (unsigned long long)la_start_blk,
        (unsigned long long)blkno);

   status = ocfs2_release_clusters(handle,
       main_bm_inode,
       main_bm_bh, blkno,
       count);
   if (status < 0) {
    mlog_errno(status);
    goto bail;
   }
  }

  if (bit_off >= left)
   break;
  count = 1;
  start = bit_off + 1;
 }

bail:
 if (status)
  mlog_errno(status);
 return status;
}

enum ocfs2_la_event {
 OCFS2_LA_EVENT_SLIDE,  /* Normal window slide. */
 OCFS2_LA_EVENT_FRAGMENTED, /* The global bitmap has
      * enough bits theoretically
      * free, but a contiguous
      * allocation could not be
 * found. */
 OCFS2_LA_EVENT_ENOSPC,  /* Global bitmap doesn't have
      * enough bits free to satisfy
 * our request. */
};
#define OCFS2_LA_ENABLE_INTERVAL (30 * HZ)
/*
 * Given an event, calculate the size of our next local alloc window.
 *
 * This should always be called under i_rwsem of the local alloc inode
 * so that local alloc disabling doesn't race with processes trying to
 * use the allocator.
 *
 * Returns the state which the local alloc was left in. This value can
 * be ignored by some paths.
 */
static int ocfs2_recalc_la_window(struct ocfs2_super *osb,
      enum ocfs2_la_event event)
{
 unsigned int bits;
 int state;

 spin_lock(&osb->osb_lock);
 if (osb->local_alloc_state == OCFS2_LA_DISABLED) {
  WARN_ON_ONCE(osb->local_alloc_state == OCFS2_LA_DISABLED);
  goto out_unlock;
 }

 /*
  * ENOSPC and fragmentation are treated similarly for now.
 */
 if (event == OCFS2_LA_EVENT_ENOSPC ||
     event == OCFS2_LA_EVENT_FRAGMENTED) {
  /*
   * We ran out of contiguous space in the primary
   * bitmap. Drastically reduce the number of bits used
   * by local alloc until we have to disable it.
 */
  bits = osb->local_alloc_bits >> 1;
  if (bits > ocfs2_megabytes_to_clusters(osb->sb, 1)) {
   /*
    * By setting state to THROTTLED, we'll keep
    * the number of local alloc bits used down
    * until an event occurs which would give us
    * reason to assume the bitmap situation might
    * have changed.
 */
   osb->local_alloc_state = OCFS2_LA_THROTTLED;
   osb->local_alloc_bits = bits;
  } else {
   osb->local_alloc_state = OCFS2_LA_DISABLED;
  }
  queue_delayed_work(osb->ocfs2_wq, &osb->la_enable_wq,
       OCFS2_LA_ENABLE_INTERVAL);
  goto out_unlock;
 }

 /*
  * Don't increase the size of the local alloc window until we
  * know we might be able to fulfill the request. Otherwise, we
  * risk bouncing around the global bitmap during periods of
  * low space.
 */
 if (osb->local_alloc_state != OCFS2_LA_THROTTLED)
  osb->local_alloc_bits = osb->local_alloc_default_bits;

out_unlock:
 state = osb->local_alloc_state;
 spin_unlock(&osb->osb_lock);

 return state;
}

static int ocfs2_local_alloc_reserve_for_window(struct ocfs2_super *osb,
      struct ocfs2_alloc_context **ac,
      struct inode **bitmap_inode,
      struct buffer_head **bitmap_bh)
{
 int status;

 *ac = kzalloc(sizeof(struct ocfs2_alloc_context), GFP_KERNEL);
 if (!(*ac)) {
  status = -ENOMEM;
  mlog_errno(status);
  goto bail;
 }

retry_enospc:
 (*ac)->ac_bits_wanted = osb->local_alloc_bits;
 status = ocfs2_reserve_cluster_bitmap_bits(osb, *ac);
 if (status == -ENOSPC) {
  if (ocfs2_recalc_la_window(osb, OCFS2_LA_EVENT_ENOSPC) ==
      OCFS2_LA_DISABLED)
   goto bail;

  ocfs2_free_ac_resource(*ac);
  memset(*ac, 0, sizeof(struct ocfs2_alloc_context));
  goto retry_enospc;
 }
 if (status < 0) {
  mlog_errno(status);
  goto bail;
 }

 *bitmap_inode = (*ac)->ac_inode;
 igrab(*bitmap_inode);
 *bitmap_bh = (*ac)->ac_bh;
 get_bh(*bitmap_bh);
 status = 0;
bail:
 if ((status < 0) && *ac) {
  ocfs2_free_alloc_context(*ac);
  *ac = NULL;
 }

 if (status)
  mlog_errno(status);
 return status;
}

/*
 * pass it the bitmap lock in lock_bh if you have it.
 */
static int ocfs2_local_alloc_new_window(struct ocfs2_super *osb,
     handle_t *handle,
     struct ocfs2_alloc_context *ac)
{
 int status = 0;
 u32 cluster_off, cluster_count;
 struct ocfs2_dinode *alloc = NULL;
 struct ocfs2_local_alloc *la;

 alloc = (struct ocfs2_dinode *) osb->local_alloc_bh->b_data;
 la = OCFS2_LOCAL_ALLOC(alloc);

 trace_ocfs2_local_alloc_new_window(
  le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_total),
  osb->local_alloc_bits);

 /* Instruct the allocation code to try the most recently used
  * cluster group. We'll re-record the group used this pass
 * below. */
 ac->ac_last_group = osb->la_last_gd;

 /* we used the generic suballoc reserve function, but we set
  * everything up nicely, so there's no reason why we can't use
 * the more specific cluster api to claim bits. */
 status = ocfs2_claim_clusters(handle, ac, osb->local_alloc_bits,
          &cluster_off, &cluster_count);
 if (status == -ENOSPC) {
retry_enospc:
  /*
   * Note: We could also try syncing the journal here to
   * allow use of any free bits which the current
   * transaction can't give us access to. --Mark
 */
  if (ocfs2_recalc_la_window(osb, OCFS2_LA_EVENT_FRAGMENTED) ==
      OCFS2_LA_DISABLED)
   goto bail;

  ac->ac_bits_wanted = osb->local_alloc_bits;
  status = ocfs2_claim_clusters(handle, ac,
           osb->local_alloc_bits,
           &cluster_off,
           &cluster_count);
  if (status == -ENOSPC)
   goto retry_enospc;
  /*
   * We only shrunk the *minimum* number of in our
   * request - it's entirely possible that the allocator
   * might give us more than we asked for.
 */
  if (status == 0) {
   spin_lock(&osb->osb_lock);
   osb->local_alloc_bits = cluster_count;
   spin_unlock(&osb->osb_lock);
  }
 }
 if (status < 0) {
  if (status != -ENOSPC)
   mlog_errno(status);
  goto bail;
 }

 osb->la_last_gd = ac->ac_last_group;

 la->la_bm_off = cpu_to_le32(cluster_off);
 alloc->id1.bitmap1.i_total = cpu_to_le32(cluster_count);
 /* just in case... In the future when we find space ourselves,
  * we don't have to get all contiguous -- but we'll have to
  * set all previously used bits in bitmap and update
 * la_bits_set before setting the bits in the main bitmap. */
 alloc->id1.bitmap1.i_used = 0;
 memset(OCFS2_LOCAL_ALLOC(alloc)->la_bitmap, 0,
        le16_to_cpu(la->la_size));

 ocfs2_resmap_restart(&osb->osb_la_resmap, cluster_count,
        OCFS2_LOCAL_ALLOC(alloc)->la_bitmap);

 trace_ocfs2_local_alloc_new_window_result(
  le32_to_cpu(OCFS2_LOCAL_ALLOC(alloc)->la_bm_off),
  le32_to_cpu(alloc->id1.bitmap1.i_total));

bail:
 if (status)
  mlog_errno(status);
 return status;
}

/* Note that we do *NOT* lock the local alloc inode here as
 * it's been locked already for us. */
static int ocfs2_local_alloc_slide_window(struct ocfs2_super *osb,
       struct inode *local_alloc_inode)
{
 int status = 0;
 struct buffer_head *main_bm_bh = NULL;
 struct inode *main_bm_inode = NULL;
 handle_t *handle = NULL;
 struct ocfs2_dinode *alloc;
 struct ocfs2_dinode *alloc_copy = NULL;
 struct ocfs2_alloc_context *ac = NULL;

 ocfs2_recalc_la_window(osb, OCFS2_LA_EVENT_SLIDE);

 /* This will lock the main bitmap for us. */
 status = ocfs2_local_alloc_reserve_for_window(osb,
            &ac,
            &main_bm_inode,
            &main_bm_bh);
 if (status < 0) {
  if (status != -ENOSPC)
   mlog_errno(status);
  goto bail;
 }

 handle = ocfs2_start_trans(osb, OCFS2_WINDOW_MOVE_CREDITS);
 if (IS_ERR(handle)) {
  status = PTR_ERR(handle);
  handle = NULL;
  mlog_errno(status);
  goto bail;
 }

 alloc = (struct ocfs2_dinode *) osb->local_alloc_bh->b_data;

 /* We want to clear the local alloc before doing anything
  * else, so that if we error later during this operation,
  * local alloc shutdown won't try to double free main bitmap
  * bits. Make a copy so the sync function knows which bits to
 * free. */
 alloc_copy = kmemdup(alloc, osb->local_alloc_bh->b_size, GFP_NOFS);
 if (!alloc_copy) {
  status = -ENOMEM;
  mlog_errno(status);
  goto bail;
 }

 status = ocfs2_journal_access_di(handle,
      INODE_CACHE(local_alloc_inode),
      osb->local_alloc_bh,
      OCFS2_JOURNAL_ACCESS_WRITE);
 if (status < 0) {
  mlog_errno(status);
  goto bail;
 }

 ocfs2_clear_local_alloc(alloc);
 ocfs2_journal_dirty(handle, osb->local_alloc_bh);

 status = ocfs2_sync_local_to_main(osb, handle, alloc_copy,
       main_bm_inode, main_bm_bh);
 if (status < 0) {
  mlog_errno(status);
  goto bail;
 }

 status = ocfs2_local_alloc_new_window(osb, handle, ac);
 if (status < 0) {
  if (status != -ENOSPC)
   mlog_errno(status);
  goto bail;
 }

 atomic_inc(&osb->alloc_stats.moves);

bail:
 if (handle)
  ocfs2_commit_trans(osb, handle);

 brelse(main_bm_bh);

 iput(main_bm_inode);
 kfree(alloc_copy);

 if (ac)
  ocfs2_free_alloc_context(ac);

 if (status)
  mlog_errno(status);
 return status;
}