Quelle  the_nilfs.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+
/*
 * the_nilfs shared structure.
 *
 * Copyright (C) 2005-2008 Nippon Telegraph and Telephone Corporation.
 *
 * Written by Ryusuke Konishi.
 *
 */

#include <linux/buffer_head.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/blkdev.h>
#include <linux/backing-dev.h>
#include <linux/log2.h>
#include <linux/crc32.h>
#include "nilfs.h"
#include "segment.h"
#include "alloc.h"
#include "cpfile.h"
#include "sufile.h"
#include "dat.h"
#include "segbuf.h"


static int nilfs_valid_sb(struct nilfs_super_block *sbp);

void nilfs_set_last_segment(struct the_nilfs *nilfs,
       sector_t start_blocknr, u64 seq, __u64 cno)
{
 spin_lock(&nilfs->ns_last_segment_lock);
 nilfs->ns_last_pseg = start_blocknr;
 nilfs->ns_last_seq = seq;
 nilfs->ns_last_cno = cno;

 if (!nilfs_sb_dirty(nilfs)) {
  if (nilfs->ns_prev_seq == nilfs->ns_last_seq)
   goto stay_cursor;

  set_nilfs_sb_dirty(nilfs);
 }
 nilfs->ns_prev_seq = nilfs->ns_last_seq;

 stay_cursor:
 spin_unlock(&nilfs->ns_last_segment_lock);
}

/**
 * alloc_nilfs - allocate a nilfs object
 * @sb: super block instance
 *
 * Return: a pointer to the allocated nilfs object on success, or NULL on
 * failure.
 */
struct the_nilfs *alloc_nilfs(struct super_block *sb)
{
 struct the_nilfs *nilfs;

 nilfs = kzalloc(sizeof(*nilfs), GFP_KERNEL);
 if (!nilfs)
  return NULL;

 nilfs->ns_sb = sb;
 nilfs->ns_bdev = sb->s_bdev;
 atomic_set(&nilfs->ns_ndirtyblks, 0);
 init_rwsem(&nilfs->ns_sem);
 mutex_init(&nilfs->ns_snapshot_mount_mutex);
 INIT_LIST_HEAD(&nilfs->ns_dirty_files);
 INIT_LIST_HEAD(&nilfs->ns_gc_inodes);
 spin_lock_init(&nilfs->ns_inode_lock);
 spin_lock_init(&nilfs->ns_last_segment_lock);
 nilfs->ns_cptree = RB_ROOT;
 spin_lock_init(&nilfs->ns_cptree_lock);
 init_rwsem(&nilfs->ns_segctor_sem);
 nilfs->ns_sb_update_freq = NILFS_SB_FREQ;

 return nilfs;
}

/**
 * destroy_nilfs - destroy nilfs object
 * @nilfs: nilfs object to be released
 */
void destroy_nilfs(struct the_nilfs *nilfs)
{
 might_sleep();
 if (nilfs_init(nilfs)) {
  brelse(nilfs->ns_sbh[0]);
  brelse(nilfs->ns_sbh[1]);
 }
 kfree(nilfs);
}

static int nilfs_load_super_root(struct the_nilfs *nilfs,
     struct super_block *sb, sector_t sr_block)
{
 struct buffer_head *bh_sr;
 struct nilfs_super_root *raw_sr;
 struct nilfs_super_block **sbp = nilfs->ns_sbp;
 struct nilfs_inode *rawi;
 unsigned int dat_entry_size, segment_usage_size, checkpoint_size;
 unsigned int inode_size;
 int err;

 err = nilfs_read_super_root_block(nilfs, sr_block, &bh_sr, 1);
 if (unlikely(err))
  return err;

 down_read(&nilfs->ns_sem);
 dat_entry_size = le16_to_cpu(sbp[0]->s_dat_entry_size);
 checkpoint_size = le16_to_cpu(sbp[0]->s_checkpoint_size);
 segment_usage_size = le16_to_cpu(sbp[0]->s_segment_usage_size);
 up_read(&nilfs->ns_sem);

 inode_size = nilfs->ns_inode_size;

 rawi = (void *)bh_sr->b_data + NILFS_SR_DAT_OFFSET(inode_size);
 err = nilfs_dat_read(sb, dat_entry_size, rawi, &nilfs->ns_dat);
 if (err)
  goto failed;

 rawi = (void *)bh_sr->b_data + NILFS_SR_CPFILE_OFFSET(inode_size);
 err = nilfs_cpfile_read(sb, checkpoint_size, rawi, &nilfs->ns_cpfile);
 if (err)
  goto failed_dat;

 rawi = (void *)bh_sr->b_data + NILFS_SR_SUFILE_OFFSET(inode_size);
 err = nilfs_sufile_read(sb, segment_usage_size, rawi,
    &nilfs->ns_sufile);
 if (err)
  goto failed_cpfile;

 raw_sr = (struct nilfs_super_root *)bh_sr->b_data;
 nilfs->ns_nongc_ctime = le64_to_cpu(raw_sr->sr_nongc_ctime);

 failed:
 brelse(bh_sr);
 return err;

 failed_cpfile:
 iput(nilfs->ns_cpfile);

 failed_dat:
 iput(nilfs->ns_dat);
 goto failed;
}

static void nilfs_init_recovery_info(struct nilfs_recovery_info *ri)
{
 memset(ri, 0, sizeof(*ri));
 INIT_LIST_HEAD(&ri->ri_used_segments);
}

static void nilfs_clear_recovery_info(struct nilfs_recovery_info *ri)
{
 nilfs_dispose_segment_list(&ri->ri_used_segments);
}

/**
 * nilfs_store_log_cursor - load log cursor from a super block
 * @nilfs: nilfs object
 * @sbp: buffer storing super block to be read
 *
 * nilfs_store_log_cursor() reads the last position of the log
 * containing a super root from a given super block, and initializes
 * relevant information on the nilfs object preparatory for log
 * scanning and recovery.
 *
 * Return: 0 on success, or %-EINVAL if current segment number is out
 * of range.
 */
static int nilfs_store_log_cursor(struct the_nilfs *nilfs,
      struct nilfs_super_block *sbp)
{
 int ret = 0;

 nilfs->ns_last_pseg = le64_to_cpu(sbp->s_last_pseg);
 nilfs->ns_last_cno = le64_to_cpu(sbp->s_last_cno);
 nilfs->ns_last_seq = le64_to_cpu(sbp->s_last_seq);

 nilfs->ns_prev_seq = nilfs->ns_last_seq;
 nilfs->ns_seg_seq = nilfs->ns_last_seq;
 nilfs->ns_segnum =
  nilfs_get_segnum_of_block(nilfs, nilfs->ns_last_pseg);
 nilfs->ns_cno = nilfs->ns_last_cno + 1;
 if (nilfs->ns_segnum >= nilfs->ns_nsegments) {
  nilfs_err(nilfs->ns_sb,
     "pointed segment number is out of range: segnum=%llu, nsegments=%lu",
     (unsigned long long)nilfs->ns_segnum,
     nilfs->ns_nsegments);
  ret = -EINVAL;
 }
 return ret;
}

/**
 * nilfs_get_blocksize - get block size from raw superblock data
 * @sb: super block instance
 * @sbp: superblock raw data buffer
 * @blocksize: place to store block size
 *
 * nilfs_get_blocksize() calculates the block size from the block size
 * exponent information written in @sbp and stores it in @blocksize,
 * or aborts with an error message if it's too large.
 *
 * Return: 0 on success, or %-EINVAL if the block size is too large.
 */
static int nilfs_get_blocksize(struct super_block *sb,
          struct nilfs_super_block *sbp, int *blocksize)
{
 unsigned int shift_bits = le32_to_cpu(sbp->s_log_block_size);

 if (unlikely(shift_bits >
       ilog2(NILFS_MAX_BLOCK_SIZE) - BLOCK_SIZE_BITS)) {
  nilfs_err(sb, "too large filesystem blocksize: 2 ^ %u KiB",
     shift_bits);
  return -EINVAL;
 }
 *blocksize = BLOCK_SIZE << shift_bits;
 return 0;
}

/**
 * load_nilfs - load and recover the nilfs
 * @nilfs: the_nilfs structure to be released
 * @sb: super block instance used to recover past segment
 *
 * load_nilfs() searches and load the latest super root,
 * attaches the last segment, and does recovery if needed.
 * The caller must call this exclusively for simultaneous mounts.
 *
 * Return: 0 on success, or one of the following negative error codes on
 * failure:
 * * %-EINVAL - No valid segment found.
 * * %-EIO - I/O error.
 * * %-ENOMEM - Insufficient memory available.
 * * %-EROFS - Read only device or RO compat mode (if recovery is required)
 */
int load_nilfs(struct the_nilfs *nilfs, struct super_block *sb)
{
 struct nilfs_recovery_info ri;
 unsigned int s_flags = sb->s_flags;
 int really_read_only = bdev_read_only(nilfs->ns_bdev);
 int valid_fs = nilfs_valid_fs(nilfs);
 int err;

 if (!valid_fs) {
  nilfs_warn(sb, "mounting unchecked fs");
  if (s_flags & SB_RDONLY) {
   nilfs_info(sb,
       "recovery required for readonly filesystem");
   nilfs_info(sb,
       "write access will be enabled during recovery");
  }
 }

 nilfs_init_recovery_info(&ri);

 err = nilfs_search_super_root(nilfs, &ri);
 if (unlikely(err)) {
  struct nilfs_super_block **sbp = nilfs->ns_sbp;
  int blocksize;

  if (err != -EINVAL)
   goto scan_error;

  if (!nilfs_valid_sb(sbp[1])) {
   nilfs_warn(sb,
       "unable to fall back to spare super block");
   goto scan_error;
  }
  nilfs_info(sb, "trying rollback from an earlier position");

  /*
   * restore super block with its spare and reconfigure
   * relevant states of the nilfs object.
 */
  memcpy(sbp[0], sbp[1], nilfs->ns_sbsize);
  nilfs->ns_crc_seed = le32_to_cpu(sbp[0]->s_crc_seed);
  nilfs->ns_sbwtime = le64_to_cpu(sbp[0]->s_wtime);

  /* verify consistency between two super blocks */
  err = nilfs_get_blocksize(sb, sbp[0], &blocksize);
  if (err)
   goto scan_error;

  if (blocksize != nilfs->ns_blocksize) {
   nilfs_warn(sb,
       "blocksize differs between two super blocks (%d != %d)",
       blocksize, nilfs->ns_blocksize);
   err = -EINVAL;
   goto scan_error;
  }

  err = nilfs_store_log_cursor(nilfs, sbp[0]);
  if (err)
   goto scan_error;

  /* drop clean flag to allow roll-forward and recovery */
  nilfs->ns_mount_state &= ~NILFS_VALID_FS;
  valid_fs = 0;

  err = nilfs_search_super_root(nilfs, &ri);
  if (err)
   goto scan_error;
 }

 err = nilfs_load_super_root(nilfs, sb, ri.ri_super_root);
 if (unlikely(err)) {
  nilfs_err(sb, "error %d while loading super root", err);
  goto failed;
 }

 err = nilfs_sysfs_create_device_group(sb);
 if (unlikely(err))
  goto sysfs_error;

 if (valid_fs)
  goto skip_recovery;

 if (s_flags & SB_RDONLY) {
  __u64 features;

  if (nilfs_test_opt(nilfs, NORECOVERY)) {
   nilfs_info(sb,
       "norecovery option specified, skipping roll-forward recovery");
   goto skip_recovery;
  }
  features = le64_to_cpu(nilfs->ns_sbp[0]->s_feature_compat_ro) &
   ~NILFS_FEATURE_COMPAT_RO_SUPP;
  if (features) {
   nilfs_err(sb,
      "couldn't proceed with recovery because of unsupported optional features (%llx)",
      (unsigned long long)features);
   err = -EROFS;
   goto failed_unload;
  }
  if (really_read_only) {
   nilfs_err(sb,
      "write access unavailable, cannot proceed");
   err = -EROFS;
   goto failed_unload;
  }
  sb->s_flags &= ~SB_RDONLY;
 } else if (nilfs_test_opt(nilfs, NORECOVERY)) {
  nilfs_err(sb,
     "recovery cancelled because norecovery option was specified for a read/write mount");
  err = -EINVAL;
  goto failed_unload;
 }

 err = nilfs_salvage_orphan_logs(nilfs, sb, &ri);
 if (err)
  goto failed_unload;

 down_write(&nilfs->ns_sem);
 nilfs->ns_mount_state |= NILFS_VALID_FS; /* set "clean" flag */
 err = nilfs_cleanup_super(sb);
 up_write(&nilfs->ns_sem);

 if (err) {
  nilfs_err(sb,
     "error %d updating super block. recovery unfinished.",
     err);
  goto failed_unload;
 }
 nilfs_info(sb, "recovery complete");

 skip_recovery:
 nilfs_clear_recovery_info(&ri);
 sb->s_flags = s_flags;
 return 0;

 scan_error:
 nilfs_err(sb, "error %d while searching super root", err);
 goto failed;

 failed_unload:
 nilfs_sysfs_delete_device_group(nilfs);

 sysfs_error:
 iput(nilfs->ns_cpfile);
 iput(nilfs->ns_sufile);
 iput(nilfs->ns_dat);

 failed:
 nilfs_clear_recovery_info(&ri);
 sb->s_flags = s_flags;
 return err;
}

static unsigned long long nilfs_max_size(unsigned int blkbits)
{
 unsigned int max_bits;
 unsigned long long res = MAX_LFS_FILESIZE; /* page cache limit */

 max_bits = blkbits + NILFS_BMAP_KEY_BIT; /* bmap size limit */
 if (max_bits < 64)
  res = min_t(unsigned long long, res, (1ULL << max_bits) - 1);
 return res;
}

/**
 * nilfs_nrsvsegs - calculate the number of reserved segments
 * @nilfs: nilfs object
 * @nsegs: total number of segments
 *
 * Return: Number of reserved segments.
 */
unsigned long nilfs_nrsvsegs(struct the_nilfs *nilfs, unsigned long nsegs)
{
 return max_t(unsigned long, NILFS_MIN_NRSVSEGS,
       DIV_ROUND_UP(nsegs * nilfs->ns_r_segments_percentage,
      100));
}

/**
 * nilfs_max_segment_count - calculate the maximum number of segments
 * @nilfs: nilfs object
 *
 * Return: Maximum number of segments
 */
static u64 nilfs_max_segment_count(struct the_nilfs *nilfs)
{
 u64 max_count = U64_MAX;

 max_count = div64_ul(max_count, nilfs->ns_blocks_per_segment);
 return min_t(u64, max_count, ULONG_MAX);
}

void nilfs_set_nsegments(struct the_nilfs *nilfs, unsigned long nsegs)
{
 nilfs->ns_nsegments = nsegs;
 nilfs->ns_nrsvsegs = nilfs_nrsvsegs(nilfs, nsegs);
}

static int nilfs_store_disk_layout(struct the_nilfs *nilfs,
       struct nilfs_super_block *sbp)
{
 u64 nsegments, nblocks;

 if (le32_to_cpu(sbp->s_rev_level) < NILFS_MIN_SUPP_REV) {
  nilfs_err(nilfs->ns_sb,
     "unsupported revision (superblock rev.=%d.%d, current rev.=%d.%d). Please check the version of mkfs.nilfs(2).",
     le32_to_cpu(sbp->s_rev_level),
     le16_to_cpu(sbp->s_minor_rev_level),
     NILFS_CURRENT_REV, NILFS_MINOR_REV);
  return -EINVAL;
 }
 nilfs->ns_sbsize = le16_to_cpu(sbp->s_bytes);
 if (nilfs->ns_sbsize > BLOCK_SIZE)
  return -EINVAL;

 nilfs->ns_inode_size = le16_to_cpu(sbp->s_inode_size);
 if (nilfs->ns_inode_size > nilfs->ns_blocksize) {
  nilfs_err(nilfs->ns_sb, "too large inode size: %d bytes",
     nilfs->ns_inode_size);
  return -EINVAL;
 } else if (nilfs->ns_inode_size < NILFS_MIN_INODE_SIZE) {
  nilfs_err(nilfs->ns_sb, "too small inode size: %d bytes",
     nilfs->ns_inode_size);
  return -EINVAL;
 }

 nilfs->ns_first_ino = le32_to_cpu(sbp->s_first_ino);
 if (nilfs->ns_first_ino < NILFS_USER_INO) {
  nilfs_err(nilfs->ns_sb,
     "too small lower limit for non-reserved inode numbers: %u",
     nilfs->ns_first_ino);
  return -EINVAL;
 }

 nilfs->ns_blocks_per_segment = le32_to_cpu(sbp->s_blocks_per_segment);
 if (nilfs->ns_blocks_per_segment < NILFS_SEG_MIN_BLOCKS) {
  nilfs_err(nilfs->ns_sb, "too short segment: %lu blocks",
     nilfs->ns_blocks_per_segment);
  return -EINVAL;
 }

 nilfs->ns_first_data_block = le64_to_cpu(sbp->s_first_data_block);
 nilfs->ns_r_segments_percentage =
  le32_to_cpu(sbp->s_r_segments_percentage);
 if (nilfs->ns_r_segments_percentage < 1 ||
     nilfs->ns_r_segments_percentage > 99) {
  nilfs_err(nilfs->ns_sb,
     "invalid reserved segments percentage: %lu",
     nilfs->ns_r_segments_percentage);
  return -EINVAL;
 }

 nsegments = le64_to_cpu(sbp->s_nsegments);
 if (nsegments > nilfs_max_segment_count(nilfs)) {
  nilfs_err(nilfs->ns_sb,
     "segment count %llu exceeds upper limit (%llu segments)",
     (unsigned long long)nsegments,
     (unsigned long long)nilfs_max_segment_count(nilfs));
  return -EINVAL;
 }

 nblocks = sb_bdev_nr_blocks(nilfs->ns_sb);
 if (nblocks) {
  u64 min_block_count = nsegments * nilfs->ns_blocks_per_segment;
  /*
   * To avoid failing to mount early device images without a
   * second superblock, exclude that block count from the
   * "min_block_count" calculation.
 */

  if (nblocks < min_block_count) {
   nilfs_err(nilfs->ns_sb,
      "total number of segment blocks %llu exceeds device size (%llu blocks)",
      (unsigned long long)min_block_count,
      (unsigned long long)nblocks);
   return -EINVAL;
  }
 }

 nilfs_set_nsegments(nilfs, nsegments);
 nilfs->ns_crc_seed = le32_to_cpu(sbp->s_crc_seed);
 return 0;
}

static int nilfs_valid_sb(struct nilfs_super_block *sbp)
{
 static unsigned char sum[4];
 const int sumoff = offsetof(struct nilfs_super_block, s_sum);
 size_t bytes;
 u32 crc;

 if (!sbp || le16_to_cpu(sbp->s_magic) != NILFS_SUPER_MAGIC)
  return 0;
 bytes = le16_to_cpu(sbp->s_bytes);
 if (bytes < sumoff + 4 || bytes > BLOCK_SIZE)
  return 0;
 crc = crc32_le(le32_to_cpu(sbp->s_crc_seed), (unsigned char *)sbp,
         sumoff);
 crc = crc32_le(crc, sum, 4);
 crc = crc32_le(crc, (unsigned char *)sbp + sumoff + 4,
         bytes - sumoff - 4);
 return crc == le32_to_cpu(sbp->s_sum);
}

/**
 * nilfs_sb2_bad_offset - check the location of the second superblock
 * @sbp: superblock raw data buffer
 * @offset: byte offset of second superblock calculated from device size
 *
 * nilfs_sb2_bad_offset() checks if the position on the second
 * superblock is valid or not based on the filesystem parameters
 * stored in @sbp.  If @offset points to a location within the segment
 * area, or if the parameters themselves are not normal, it is
 * determined to be invalid.
 *
 * Return: true if invalid, false if valid.
 */
static bool nilfs_sb2_bad_offset(struct nilfs_super_block *sbp, u64 offset)
{
 unsigned int shift_bits = le32_to_cpu(sbp->s_log_block_size);
 u32 blocks_per_segment = le32_to_cpu(sbp->s_blocks_per_segment);
 u64 nsegments = le64_to_cpu(sbp->s_nsegments);
 u64 index;

 if (blocks_per_segment < NILFS_SEG_MIN_BLOCKS ||
     shift_bits > ilog2(NILFS_MAX_BLOCK_SIZE) - BLOCK_SIZE_BITS)
  return true;

 index = offset >> (shift_bits + BLOCK_SIZE_BITS);
 do_div(index, blocks_per_segment);
 return index < nsegments;
}

static void nilfs_release_super_block(struct the_nilfs *nilfs)
{
 int i;

 for (i = 0; i < 2; i++) {
  if (nilfs->ns_sbp[i]) {
   brelse(nilfs->ns_sbh[i]);
   nilfs->ns_sbh[i] = NULL;
   nilfs->ns_sbp[i] = NULL;
  }
 }
}

void nilfs_fall_back_super_block(struct the_nilfs *nilfs)
{
 brelse(nilfs->ns_sbh[0]);
 nilfs->ns_sbh[0] = nilfs->ns_sbh[1];
 nilfs->ns_sbp[0] = nilfs->ns_sbp[1];
 nilfs->ns_sbh[1] = NULL;
 nilfs->ns_sbp[1] = NULL;
}

void nilfs_swap_super_block(struct the_nilfs *nilfs)
{
 struct buffer_head *tsbh = nilfs->ns_sbh[0];
 struct nilfs_super_block *tsbp = nilfs->ns_sbp[0];

 nilfs->ns_sbh[0] = nilfs->ns_sbh[1];
 nilfs->ns_sbp[0] = nilfs->ns_sbp[1];
 nilfs->ns_sbh[1] = tsbh;
 nilfs->ns_sbp[1] = tsbp;
}

static int nilfs_load_super_block(struct the_nilfs *nilfs,
      struct super_block *sb, int blocksize,
      struct nilfs_super_block **sbpp)
{
 struct nilfs_super_block **sbp = nilfs->ns_sbp;
 struct buffer_head **sbh = nilfs->ns_sbh;
 u64 sb2off, devsize = bdev_nr_bytes(nilfs->ns_bdev);
 int valid[2], swp = 0, older;

 if (devsize < NILFS_SEG_MIN_BLOCKS * NILFS_MIN_BLOCK_SIZE + 4096) {
  nilfs_err(sb, "device size too small");
  return -EINVAL;
 }
 sb2off = NILFS_SB2_OFFSET_BYTES(devsize);

 sbp[0] = nilfs_read_super_block(sb, NILFS_SB_OFFSET_BYTES, blocksize,
     &sbh[0]);
 sbp[1] = nilfs_read_super_block(sb, sb2off, blocksize, &sbh[1]);

 if (!sbp[0]) {
  if (!sbp[1]) {
   nilfs_err(sb, "unable to read superblock");
   return -EIO;
  }
  nilfs_warn(sb,
      "unable to read primary superblock (blocksize = %d)",
      blocksize);
 } else if (!sbp[1]) {
  nilfs_warn(sb,
      "unable to read secondary superblock (blocksize = %d)",
      blocksize);
 }

 /*
  * Compare two super blocks and set 1 in swp if the secondary
  * super block is valid and newer.  Otherwise, set 0 in swp.
 */
 valid[0] = nilfs_valid_sb(sbp[0]);
 valid[1] = nilfs_valid_sb(sbp[1]);
 swp = valid[1] && (!valid[0] ||
      le64_to_cpu(sbp[1]->s_last_cno) >
      le64_to_cpu(sbp[0]->s_last_cno));

 if (valid[swp] && nilfs_sb2_bad_offset(sbp[swp], sb2off)) {
  brelse(sbh[1]);
  sbh[1] = NULL;
  sbp[1] = NULL;
  valid[1] = 0;
  swp = 0;
 }
 if (!valid[swp]) {
  nilfs_release_super_block(nilfs);
  nilfs_err(sb, "couldn't find nilfs on the device");
  return -EINVAL;
 }

 if (!valid[!swp])
  nilfs_warn(sb,
      "broken superblock, retrying with spare superblock (blocksize = %d)",
      blocksize);
 if (swp)
  nilfs_swap_super_block(nilfs);

 /*
  * Calculate the array index of the older superblock data.
  * If one has been dropped, set index 0 pointing to the remaining one,
  * otherwise set index 1 pointing to the old one (including if both
  * are the same).
  *
  *  Divided case             valid[0]  valid[1]  swp  ->  older
  *  -------------------------------------------------------------
  *  Both SBs are invalid        0         0       N/A (Error)
  *  SB1 is invalid              0         1       1         0
  *  SB2 is invalid              1         0       0         0
  *  SB2 is newer                1         1       1         0
  *  SB2 is older or the same    1         1       0         1
 */
 older = valid[1] ^ swp;

 nilfs->ns_sbwcount = 0;
 nilfs->ns_sbwtime = le64_to_cpu(sbp[0]->s_wtime);
 nilfs->ns_prot_seq = le64_to_cpu(sbp[older]->s_last_seq);
 *sbpp = sbp[0];
 return 0;
}

/**
 * init_nilfs - initialize a NILFS instance.
 * @nilfs: the_nilfs structure
 * @sb: super block
 *
 * init_nilfs() performs common initialization per block device (e.g.
 * reading the super block, getting disk layout information, initializing
 * shared fields in the_nilfs).
 *
 * Return: 0 on success, or a negative error code on failure.
 */
int init_nilfs(struct the_nilfs *nilfs, struct super_block *sb)
{
 struct nilfs_super_block *sbp;
 int blocksize;
 int err;

 blocksize = sb_min_blocksize(sb, NILFS_MIN_BLOCK_SIZE);
 if (!blocksize) {
  nilfs_err(sb, "unable to set blocksize");
  err = -EINVAL;
  goto out;
 }
 err = nilfs_load_super_block(nilfs, sb, blocksize, &sbp);
 if (err)
  goto out;

 err = nilfs_store_magic(sb, sbp);
 if (err)
  goto failed_sbh;

 err = nilfs_check_feature_compatibility(sb, sbp);
 if (err)
  goto failed_sbh;

 err = nilfs_get_blocksize(sb, sbp, &blocksize);
 if (err)
  goto failed_sbh;

 if (blocksize < NILFS_MIN_BLOCK_SIZE) {
  nilfs_err(sb,
     "couldn't mount because of unsupported filesystem blocksize %d",
     blocksize);
  err = -EINVAL;
  goto failed_sbh;
 }
 if (sb->s_blocksize != blocksize) {
  int hw_blocksize = bdev_logical_block_size(sb->s_bdev);

  if (blocksize < hw_blocksize) {
   nilfs_err(sb,
      "blocksize %d too small for device (sector-size = %d)",
      blocksize, hw_blocksize);
   err = -EINVAL;
   goto failed_sbh;
  }
  nilfs_release_super_block(nilfs);
  if (!sb_set_blocksize(sb, blocksize)) {
   nilfs_err(sb, "bad blocksize %d", blocksize);
   err = -EINVAL;
   goto out;
  }

  err = nilfs_load_super_block(nilfs, sb, blocksize, &sbp);
  if (err)
   goto out;
   /*
    * Not to failed_sbh; sbh is released automatically
    * when reloading fails.
 */
 }
 nilfs->ns_blocksize_bits = sb->s_blocksize_bits;
 nilfs->ns_blocksize = blocksize;

 err = nilfs_store_disk_layout(nilfs, sbp);
 if (err)
  goto failed_sbh;

 sb->s_maxbytes = nilfs_max_size(sb->s_blocksize_bits);

 nilfs->ns_mount_state = le16_to_cpu(sbp->s_state);

 err = nilfs_store_log_cursor(nilfs, sbp);
 if (err)
  goto failed_sbh;

 set_nilfs_init(nilfs);
 err = 0;
 out:
 return err;

 failed_sbh:
 nilfs_release_super_block(nilfs);
 goto out;
}

int nilfs_discard_segments(struct the_nilfs *nilfs, __u64 *segnump,
       size_t nsegs)
{
 sector_t seg_start, seg_end;
 sector_t start = 0, nblocks = 0;
 unsigned int sects_per_block;
 __u64 *sn;
 int ret = 0;

 sects_per_block = (1 << nilfs->ns_blocksize_bits) /
  bdev_logical_block_size(nilfs->ns_bdev);
 for (sn = segnump; sn < segnump + nsegs; sn++) {
  nilfs_get_segment_range(nilfs, *sn, &seg_start, &seg_end);

  if (!nblocks) {
   start = seg_start;
   nblocks = seg_end - seg_start + 1;
  } else if (start + nblocks == seg_start) {
   nblocks += seg_end - seg_start + 1;
  } else {
   ret = blkdev_issue_discard(nilfs->ns_bdev,
         start * sects_per_block,
         nblocks * sects_per_block,
         GFP_NOFS);
   if (ret < 0)
    return ret;
   nblocks = 0;
  }
 }
 if (nblocks)
  ret = blkdev_issue_discard(nilfs->ns_bdev,
        start * sects_per_block,
        nblocks * sects_per_block,
        GFP_NOFS);
 return ret;
}

int nilfs_count_free_blocks(struct the_nilfs *nilfs, sector_t *nblocks)
{
 unsigned long ncleansegs;

 ncleansegs = nilfs_sufile_get_ncleansegs(nilfs->ns_sufile);
 *nblocks = (sector_t)ncleansegs * nilfs->ns_blocks_per_segment;
 return 0;
}

int nilfs_near_disk_full(struct the_nilfs *nilfs)
{
 unsigned long ncleansegs, nincsegs;

 ncleansegs = nilfs_sufile_get_ncleansegs(nilfs->ns_sufile);
 nincsegs = atomic_read(&nilfs->ns_ndirtyblks) /
  nilfs->ns_blocks_per_segment + 1;

 return ncleansegs <= nilfs->ns_nrsvsegs + nincsegs;
}

struct nilfs_root *nilfs_lookup_root(struct the_nilfs *nilfs, __u64 cno)
{
 struct rb_node *n;
 struct nilfs_root *root;

 spin_lock(&nilfs->ns_cptree_lock);
 n = nilfs->ns_cptree.rb_node;
 while (n) {
  root = rb_entry(n, struct nilfs_root, rb_node);

  if (cno < root->cno) {
   n = n->rb_left;
  } else if (cno > root->cno) {
   n = n->rb_right;
  } else {
   refcount_inc(&root->count);
   spin_unlock(&nilfs->ns_cptree_lock);
   return root;
  }
 }
 spin_unlock(&nilfs->ns_cptree_lock);

 return NULL;
}

struct nilfs_root *
nilfs_find_or_create_root(struct the_nilfs *nilfs, __u64 cno)
{
 struct rb_node **p, *parent;
 struct nilfs_root *root, *new;
 int err;

 root = nilfs_lookup_root(nilfs, cno);
 if (root)
  return root;

 new = kzalloc(sizeof(*root), GFP_KERNEL);
 if (!new)
  return NULL;

 spin_lock(&nilfs->ns_cptree_lock);

 p = &nilfs->ns_cptree.rb_node;
 parent = NULL;

 while (*p) {
  parent = *p;
  root = rb_entry(parent, struct nilfs_root, rb_node);

  if (cno < root->cno) {
   p = &(*p)->rb_left;
  } else if (cno > root->cno) {
   p = &(*p)->rb_right;
  } else {
   refcount_inc(&root->count);
   spin_unlock(&nilfs->ns_cptree_lock);
   kfree(new);
   return root;
  }
 }

 new->cno = cno;
 new->ifile = NULL;
 new->nilfs = nilfs;
 refcount_set(&new->count, 1);
 atomic64_set(&new->inodes_count, 0);
 atomic64_set(&new->blocks_count, 0);

 rb_link_node(&new->rb_node, parent, p);
 rb_insert_color(&new->rb_node, &nilfs->ns_cptree);

 spin_unlock(&nilfs->ns_cptree_lock);

 err = nilfs_sysfs_create_snapshot_group(new);
 if (err) {
  kfree(new);
  new = NULL;
 }

 return new;
}

void nilfs_put_root(struct nilfs_root *root)
{
 struct the_nilfs *nilfs = root->nilfs;

 if (refcount_dec_and_lock(&root->count, &nilfs->ns_cptree_lock)) {
  rb_erase(&root->rb_node, &nilfs->ns_cptree);
  spin_unlock(&nilfs->ns_cptree_lock);

  nilfs_sysfs_delete_snapshot_group(root);
  iput(root->ifile);

  kfree(root);
 }
}