fs/xfs/xfs_bmap_util.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2000-2006 Silicon Graphics, Inc.
   3  * Copyright (c) 2012 Red Hat, Inc.
   4  * All Rights Reserved.
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   7  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
   8  * published by the Free Software Foundation.
   9  *
  10  * This program is distributed in the hope that it would be useful,
  11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  13  * GNU General Public License for more details.
  14  *
  15  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  16  * along with this program; if not, write the Free Software Foundation,
  17  * Inc.,  51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
  18  */
  19 #include "xfs.h"
  20 #include "xfs_fs.h"
  21 #include "xfs_shared.h"
  22 #include "xfs_format.h"
  23 #include "xfs_log_format.h"
  24 #include "xfs_trans_resv.h"
  25 #include "xfs_bit.h"
  26 #include "xfs_mount.h"
  27 #include "xfs_da_format.h"
  28 #include "xfs_defer.h"
  29 #include "xfs_inode.h"
  30 #include "xfs_btree.h"
  31 #include "xfs_trans.h"
  32 #include "xfs_extfree_item.h"
  33 #include "xfs_alloc.h"
  34 #include "xfs_bmap.h"
  35 #include "xfs_bmap_util.h"
  36 #include "xfs_bmap_btree.h"
  37 #include "xfs_rtalloc.h"
  38 #include "xfs_error.h"
  39 #include "xfs_quota.h"
  40 #include "xfs_trans_space.h"
  41 #include "xfs_trace.h"
  42 #include "xfs_icache.h"
  43 #include "xfs_log.h"
  44 #include "xfs_rmap_btree.h"
  45
  46 /* Kernel only BMAP related definitions and functions */
  47
  48 /*
  49  * Convert the given file system block to a disk block.  We have to treat it
  50  * differently based on whether the file is a real time file or not, because the
  51  * bmap code does.
  52  */
  53 xfs_daddr_t
  54 xfs_fsb_to_db(struct xfs_inode *ip, xfs_fsblock_t fsb)
  55 {
  56         return (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) ? \
  57                  (xfs_daddr_t)XFS_FSB_TO_BB((ip)->i_mount, (fsb)) : \
  58                  XFS_FSB_TO_DADDR((ip)->i_mount, (fsb)));
  59 }
  60
  61 /*
  62  * Routine to zero an extent on disk allocated to the specific inode.
  63  *
  64  * The VFS functions take a linearised filesystem block offset, so we have to
  65  * convert the sparse xfs fsb to the right format first.
  66  * VFS types are real funky, too.
  67  */
  68 int
  69 xfs_zero_extent(
  70         struct xfs_inode *ip,
  71         xfs_fsblock_t   start_fsb,
  72         xfs_off_t       count_fsb)
  73 {
  74         struct xfs_mount *mp = ip->i_mount;
  75         xfs_daddr_t     sector = xfs_fsb_to_db(ip, start_fsb);
  76         sector_t        block = XFS_BB_TO_FSBT(mp, sector);
  77
  78         return blkdev_issue_zeroout(xfs_find_bdev_for_inode(VFS_I(ip)),
  79                 block << (mp->m_super->s_blocksize_bits - 9),
  80                 count_fsb << (mp->m_super->s_blocksize_bits - 9),
  81                 GFP_NOFS, true);
  82 }
  83
  84 int
  85 xfs_bmap_rtalloc(
  86         struct xfs_bmalloca     *ap)    /* bmap alloc argument struct */
  87 {
  88         xfs_alloctype_t atype = 0;      /* type for allocation routines */
  89         int             error;          /* error return value */
  90         xfs_mount_t     *mp;            /* mount point structure */
  91         xfs_extlen_t    prod = 0;       /* product factor for allocators */
  92         xfs_extlen_t    ralen = 0;      /* realtime allocation length */
  93         xfs_extlen_t    align;          /* minimum allocation alignment */
  94         xfs_rtblock_t   rtb;
  95
  96         mp = ap->ip->i_mount;
  97         align = xfs_get_extsz_hint(ap->ip);
  98         prod = align / mp->m_sb.sb_rextsize;
  99         error = xfs_bmap_extsize_align(mp, &ap->got, &ap->prev,
 100                                         align, 1, ap->eof, 0,
 101                                         ap->conv, &ap->offset, &ap->length);
 102         if (error)
 103                 return error;
 104         ASSERT(ap->length);
 105         ASSERT(ap->length % mp->m_sb.sb_rextsize == 0);
 106
 107         /*
 108          * If the offset & length are not perfectly aligned
 109          * then kill prod, it will just get us in trouble.
 110          */
 111         if (do_mod(ap->offset, align) || ap->length % align)
 112                 prod = 1;
 113         /*
 114          * Set ralen to be the actual requested length in rtextents.
 115          */
 116         ralen = ap->length / mp->m_sb.sb_rextsize;
 117         /*
 118          * If the old value was close enough to MAXEXTLEN that
 119          * we rounded up to it, cut it back so it's valid again.
 120          * Note that if it's a really large request (bigger than
 121          * MAXEXTLEN), we don't hear about that number, and can't
 122          * adjust the starting point to match it.
 123          */
 124         if (ralen * mp->m_sb.sb_rextsize >= MAXEXTLEN)
 125                 ralen = MAXEXTLEN / mp->m_sb.sb_rextsize;
 126
 127         /*
 128          * Lock out modifications to both the RT bitmap and summary inodes
 129          */
 130         xfs_ilock(mp->m_rbmip, XFS_ILOCK_EXCL|XFS_ILOCK_RTBITMAP);
 131         xfs_trans_ijoin(ap->tp, mp->m_rbmip, XFS_ILOCK_EXCL);
 132         xfs_ilock(mp->m_rsumip, XFS_ILOCK_EXCL|XFS_ILOCK_RTSUM);
 133         xfs_trans_ijoin(ap->tp, mp->m_rsumip, XFS_ILOCK_EXCL);
 134
 135         /*
 136          * If it's an allocation to an empty file at offset 0,
 137          * pick an extent that will space things out in the rt area.
 138          */
 139         if (ap->eof && ap->offset == 0) {
 140                 xfs_rtblock_t uninitialized_var(rtx); /* realtime extent no */
 141
 142                 error = xfs_rtpick_extent(mp, ap->tp, ralen, &rtx);
 143                 if (error)
 144                         return error;
 145                 ap->blkno = rtx * mp->m_sb.sb_rextsize;
 146         } else {
 147                 ap->blkno = 0;
 148         }
 149
 150         xfs_bmap_adjacent(ap);
 151
 152         /*
 153          * Realtime allocation, done through xfs_rtallocate_extent.
 154          */
 155         atype = ap->blkno == 0 ?  XFS_ALLOCTYPE_ANY_AG : XFS_ALLOCTYPE_NEAR_BNO;
 156         do_div(ap->blkno, mp->m_sb.sb_rextsize);
 157         rtb = ap->blkno;
 158         ap->length = ralen;
 159         if ((error = xfs_rtallocate_extent(ap->tp, ap->blkno, 1, ap->length,
 160                                 &ralen, atype, ap->wasdel, prod, &rtb)))
 161                 return error;
 162         if (rtb == NULLFSBLOCK && prod > 1 &&
 163             (error = xfs_rtallocate_extent(ap->tp, ap->blkno, 1,
 164                                            ap->length, &ralen, atype,
 165                                            ap->wasdel, 1, &rtb)))
 166                 return error;
 167         ap->blkno = rtb;
 168         if (ap->blkno != NULLFSBLOCK) {
 169                 ap->blkno *= mp->m_sb.sb_rextsize;
 170                 ralen *= mp->m_sb.sb_rextsize;
 171                 ap->length = ralen;
 172                 ap->ip->i_d.di_nblocks += ralen;
 173                 xfs_trans_log_inode(ap->tp, ap->ip, XFS_ILOG_CORE);
 174                 if (ap->wasdel)
 175                         ap->ip->i_delayed_blks -= ralen;
 176                 /*
 177                  * Adjust the disk quota also. This was reserved
 178                  * earlier.
 179                  */
 180                 xfs_trans_mod_dquot_byino(ap->tp, ap->ip,
 181                         ap->wasdel ? XFS_TRANS_DQ_DELRTBCOUNT :
 182                                         XFS_TRANS_DQ_RTBCOUNT, (long) ralen);
 183
 184                 /* Zero the extent if we were asked to do so */
 185                 if (ap->userdata & XFS_ALLOC_USERDATA_ZERO) {
 186                         error = xfs_zero_extent(ap->ip, ap->blkno, ap->length);
 187                         if (error)
 188                                 return error;
 189                 }
 190         } else {
 191                 ap->length = 0;
 192         }
 193         return 0;
 194 }
 195
 196 /*
 197  * Check if the endoff is outside the last extent. If so the caller will grow
 198  * the allocation to a stripe unit boundary.  All offsets are considered outside
 199  * the end of file for an empty fork, so 1 is returned in *eof in that case.
 200  */
 201 int
 202 xfs_bmap_eof(
 203         struct xfs_inode        *ip,
 204         xfs_fileoff_t           endoff,
 205         int                     whichfork,
 206         int                     *eof)
 207 {
 208         struct xfs_bmbt_irec    rec;
 209         int                     error;
 210
 211         error = xfs_bmap_last_extent(NULL, ip, whichfork, &rec, eof);
 212         if (error || *eof)
 213                 return error;
 214
 215         *eof = endoff >= rec.br_startoff + rec.br_blockcount;
 216         return 0;
 217 }
 218
 219 /*
 220  * Extent tree block counting routines.
 221  */
 222
 223 /*
 224  * Count leaf blocks given a range of extent records.
 225  */
 226 STATIC void
 227 xfs_bmap_count_leaves(
 228         xfs_ifork_t             *ifp,
 229         xfs_extnum_t            idx,
 230         int                     numrecs,
 231         int                     *count)
 232 {
 233         int             b;
 234
 235         for (b = 0; b < numrecs; b++) {
 236                 xfs_bmbt_rec_host_t *frp = xfs_iext_get_ext(ifp, idx + b);
 237                 *count += xfs_bmbt_get_blockcount(frp);
 238         }
 239 }
 240
 241 /*
 242  * Count leaf blocks given a range of extent records originally
 243  * in btree format.
 244  */
 245 STATIC void
 246 xfs_bmap_disk_count_leaves(
 247         struct xfs_mount        *mp,
 248         struct xfs_btree_block  *block,
 249         int                     numrecs,
 250         int                     *count)
 251 {
 252         int             b;
 253         xfs_bmbt_rec_t  *frp;
 254
 255         for (b = 1; b <= numrecs; b++) {
 256                 frp = XFS_BMBT_REC_ADDR(mp, block, b);
 257                 *count += xfs_bmbt_disk_get_blockcount(frp);
 258         }
 259 }
 260
 261 /*
 262  * Recursively walks each level of a btree
 263  * to count total fsblocks in use.
 264  */
 265 STATIC int                                     /* error */
 266 xfs_bmap_count_tree(
 267         xfs_mount_t     *mp,            /* file system mount point */
 268         xfs_trans_t     *tp,            /* transaction pointer */
 269         xfs_ifork_t     *ifp,           /* inode fork pointer */
 270         xfs_fsblock_t   blockno,        /* file system block number */
 271         int             levelin,        /* level in btree */
 272         int             *count)         /* Count of blocks */
 273 {
 274         int                     error;
 275         xfs_buf_t               *bp, *nbp;
 276         int                     level = levelin;
 277         __be64                  *pp;
 278         xfs_fsblock_t           bno = blockno;
 279         xfs_fsblock_t           nextbno;
 280         struct xfs_btree_block  *block, *nextblock;
 281         int                     numrecs;
 282
 283         error = xfs_btree_read_bufl(mp, tp, bno, 0, &bp, XFS_BMAP_BTREE_REF,
 284                                                 &xfs_bmbt_buf_ops);
 285         if (error)
 286                 return error;
 287         *count += 1;
 288         block = XFS_BUF_TO_BLOCK(bp);
 289
 290         if (--level) {
 291                 /* Not at node above leaves, count this level of nodes */
 292                 nextbno = be64_to_cpu(block->bb_u.l.bb_rightsib);
 293                 while (nextbno != NULLFSBLOCK) {
 294                         error = xfs_btree_read_bufl(mp, tp, nextbno, 0, &nbp,
 295                                                 XFS_BMAP_BTREE_REF,
 296                                                 &xfs_bmbt_buf_ops);
 297                         if (error)
 298                                 return error;
 299                         *count += 1;
 300                         nextblock = XFS_BUF_TO_BLOCK(nbp);
 301                         nextbno = be64_to_cpu(nextblock->bb_u.l.bb_rightsib);
 302                         xfs_trans_brelse(tp, nbp);
 303                 }
 304
 305                 /* Dive to the next level */
 306                 pp = XFS_BMBT_PTR_ADDR(mp, block, 1, mp->m_bmap_dmxr[1]);
 307                 bno = be64_to_cpu(*pp);
 308                 if (unlikely((error =
 309                      xfs_bmap_count_tree(mp, tp, ifp, bno, level, count)) < 0)) {
 310                         xfs_trans_brelse(tp, bp);
 311                         XFS_ERROR_REPORT("xfs_bmap_count_tree(1)",
 312                                          XFS_ERRLEVEL_LOW, mp);
 313                         return -EFSCORRUPTED;
 314                 }
 315                 xfs_trans_brelse(tp, bp);
 316         } else {
 317                 /* count all level 1 nodes and their leaves */
 318                 for (;;) {
 319                         nextbno = be64_to_cpu(block->bb_u.l.bb_rightsib);
 320                         numrecs = be16_to_cpu(block->bb_numrecs);
 321                         xfs_bmap_disk_count_leaves(mp, block, numrecs, count);
 322                         xfs_trans_brelse(tp, bp);
 323                         if (nextbno == NULLFSBLOCK)
 324                                 break;
 325                         bno = nextbno;
 326                         error = xfs_btree_read_bufl(mp, tp, bno, 0, &bp,
 327                                                 XFS_BMAP_BTREE_REF,
 328                                                 &xfs_bmbt_buf_ops);
 329                         if (error)
 330                                 return error;
 331                         *count += 1;
 332                         block = XFS_BUF_TO_BLOCK(bp);
 333                 }
 334         }
 335         return 0;
 336 }
 337
 338 /*
 339  * Count fsblocks of the given fork.
 340  */
 341 static int                                      /* error */
 342 xfs_bmap_count_blocks(
 343         xfs_trans_t             *tp,            /* transaction pointer */
 344         xfs_inode_t             *ip,            /* incore inode */
 345         int                     whichfork,      /* data or attr fork */
 346         int                     *count)         /* out: count of blocks */
 347 {
 348         struct xfs_btree_block  *block; /* current btree block */
 349         xfs_fsblock_t           bno;    /* block # of "block" */
 350         xfs_ifork_t             *ifp;   /* fork structure */
 351         int                     level;  /* btree level, for checking */
 352         xfs_mount_t             *mp;    /* file system mount structure */
 353         __be64                  *pp;    /* pointer to block address */
 354
 355         bno = NULLFSBLOCK;
 356         mp = ip->i_mount;
 357         ifp = XFS_IFORK_PTR(ip, whichfork);
 358         if ( XFS_IFORK_FORMAT(ip, whichfork) == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS ) {
 359                 xfs_bmap_count_leaves(ifp, 0,
 360                         ifp->if_bytes / (uint)sizeof(xfs_bmbt_rec_t),
 361                         count);
 362                 return 0;
 363         }
 364
 365         /*
 366          * Root level must use BMAP_BROOT_PTR_ADDR macro to get ptr out.
 367          */
 368         block = ifp->if_broot;
 369         level = be16_to_cpu(block->bb_level);
 370         ASSERT(level > 0);
 371         pp = XFS_BMAP_BROOT_PTR_ADDR(mp, block, 1, ifp->if_broot_bytes);
 372         bno = be64_to_cpu(*pp);
 373         ASSERT(bno != NULLFSBLOCK);
 374         ASSERT(XFS_FSB_TO_AGNO(mp, bno) < mp->m_sb.sb_agcount);
 375         ASSERT(XFS_FSB_TO_AGBNO(mp, bno) < mp->m_sb.sb_agblocks);
 376
 377         if (unlikely(xfs_bmap_count_tree(mp, tp, ifp, bno, level, count) < 0)) {
 378                 XFS_ERROR_REPORT("xfs_bmap_count_blocks(2)", XFS_ERRLEVEL_LOW,
 379                                  mp);
 380                 return -EFSCORRUPTED;
 381         }
 382
 383         return 0;
 384 }
 385
 386 /*
 387  * returns 1 for success, 0 if we failed to map the extent.
 388  */
 389 STATIC int
 390 xfs_getbmapx_fix_eof_hole(
 391         xfs_inode_t             *ip,            /* xfs incore inode pointer */
 392         struct getbmapx         *out,           /* output structure */
 393         int                     prealloced,     /* this is a file with
 394                                                  * preallocated data space */
 395         __int64_t               end,            /* last block requested */
 396         xfs_fsblock_t           startblock)
 397 {
 398         __int64_t               fixlen;
 399         xfs_mount_t             *mp;            /* file system mount point */
 400         xfs_ifork_t             *ifp;           /* inode fork pointer */
 401         xfs_extnum_t            lastx;          /* last extent pointer */
 402         xfs_fileoff_t           fileblock;
 403
 404         if (startblock == HOLESTARTBLOCK) {
 405                 mp = ip->i_mount;
 406                 out->bmv_block = -1;
 407                 fixlen = XFS_FSB_TO_BB(mp, XFS_B_TO_FSB(mp, XFS_ISIZE(ip)));
 408                 fixlen -= out->bmv_offset;
 409                 if (prealloced && out->bmv_offset + out->bmv_length == end) {
 410                         /* Came to hole at EOF. Trim it. */
 411                         if (fixlen <= 0)
 412                                 return 0;
 413                         out->bmv_length = fixlen;
 414                 }
 415         } else {
 416                 if (startblock == DELAYSTARTBLOCK)
 417                         out->bmv_block = -2;
 418                 else
 419                         out->bmv_block = xfs_fsb_to_db(ip, startblock);
 420                 fileblock = XFS_BB_TO_FSB(ip->i_mount, out->bmv_offset);
 421                 ifp = XFS_IFORK_PTR(ip, XFS_DATA_FORK);
 422                 if (xfs_iext_bno_to_ext(ifp, fileblock, &lastx) &&
 423                    (lastx == (ifp->if_bytes / (uint)sizeof(xfs_bmbt_rec_t))-1))
 424                         out->bmv_oflags |= BMV_OF_LAST;
 425         }
 426
 427         return 1;
 428 }
 429
 430 /*
 431  * Get inode's extents as described in bmv, and format for output.
 432  * Calls formatter to fill the user's buffer until all extents
 433  * are mapped, until the passed-in bmv->bmv_count slots have
 434  * been filled, or until the formatter short-circuits the loop,
 435  * if it is tracking filled-in extents on its own.
 436  */
 437 int                                             /* error code */
 438 xfs_getbmap(
 439         xfs_inode_t             *ip,
 440         struct getbmapx         *bmv,           /* user bmap structure */
 441         xfs_bmap_format_t       formatter,      /* format to user */
 442         void                    *arg)           /* formatter arg */
 443 {
 444         __int64_t               bmvend;         /* last block requested */
 445         int                     error = 0;      /* return value */
 446         __int64_t               fixlen;         /* length for -1 case */
 447         int                     i;              /* extent number */
 448         int                     lock;           /* lock state */
 449         xfs_bmbt_irec_t         *map;           /* buffer for user's data */
 450         xfs_mount_t             *mp;            /* file system mount point */
 451         int                     nex;            /* # of user extents can do */
 452         int                     nexleft;        /* # of user extents left */
 453         int                     subnex;         /* # of bmapi's can do */
 454         int                     nmap;           /* number of map entries */
 455         struct getbmapx         *out;           /* output structure */
 456         int                     whichfork;      /* data or attr fork */
 457         int                     prealloced;     /* this is a file with
 458                                                  * preallocated data space */
 459         int                     iflags;         /* interface flags */
 460         int                     bmapi_flags;    /* flags for xfs_bmapi */
 461         int                     cur_ext = 0;
 462
 463         mp = ip->i_mount;
 464         iflags = bmv->bmv_iflags;
 465         whichfork = iflags & BMV_IF_ATTRFORK ? XFS_ATTR_FORK : XFS_DATA_FORK;
 466
 467         if (whichfork == XFS_ATTR_FORK) {
 468                 if (XFS_IFORK_Q(ip)) {
 469                         if (ip->i_d.di_aformat != XFS_DINODE_FMT_EXTENTS &&
 470                             ip->i_d.di_aformat != XFS_DINODE_FMT_BTREE &&
 471                             ip->i_d.di_aformat != XFS_DINODE_FMT_LOCAL)
 472                                 return -EINVAL;
 473                 } else if (unlikely(
 474                            ip->i_d.di_aformat != 0 &&
 475                            ip->i_d.di_aformat != XFS_DINODE_FMT_EXTENTS)) {
 476                         XFS_ERROR_REPORT("xfs_getbmap", XFS_ERRLEVEL_LOW,
 477                                          ip->i_mount);
 478                         return -EFSCORRUPTED;
 479                 }
 480
 481                 prealloced = 0;
 482                 fixlen = 1LL << 32;
 483         } else {
 484                 if (ip->i_d.di_format != XFS_DINODE_FMT_EXTENTS &&
 485                     ip->i_d.di_format != XFS_DINODE_FMT_BTREE &&
 486                     ip->i_d.di_format != XFS_DINODE_FMT_LOCAL)
 487                         return -EINVAL;
 488
 489                 if (xfs_get_extsz_hint(ip) ||
 490                     ip->i_d.di_flags & (XFS_DIFLAG_PREALLOC|XFS_DIFLAG_APPEND)){
 491                         prealloced = 1;
 492                         fixlen = mp->m_super->s_maxbytes;
 493                 } else {
 494                         prealloced = 0;
 495                         fixlen = XFS_ISIZE(ip);
 496                 }
 497         }
 498
 499         if (bmv->bmv_length == -1) {
 500                 fixlen = XFS_FSB_TO_BB(mp, XFS_B_TO_FSB(mp, fixlen));
 501                 bmv->bmv_length =
 502                         max_t(__int64_t, fixlen - bmv->bmv_offset, 0);
 503         } else if (bmv->bmv_length == 0) {
 504                 bmv->bmv_entries = 0;
 505                 return 0;
 506         } else if (bmv->bmv_length < 0) {
 507                 return -EINVAL;
 508         }
 509
 510         nex = bmv->bmv_count - 1;
 511         if (nex <= 0)
 512                 return -EINVAL;
 513         bmvend = bmv->bmv_offset + bmv->bmv_length;
 514
 515
 516         if (bmv->bmv_count > ULONG_MAX / sizeof(struct getbmapx))
 517                 return -ENOMEM;
 518         out = kmem_zalloc_large(bmv->bmv_count * sizeof(struct getbmapx), 0);
 519         if (!out)
 520                 return -ENOMEM;
 521
 522         xfs_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 523         if (whichfork == XFS_DATA_FORK) {
 524                 if (!(iflags & BMV_IF_DELALLOC) &&
 525                     (ip->i_delayed_blks || XFS_ISIZE(ip) > ip->i_d.di_size)) {
 526                         error = filemap_write_and_wait(VFS_I(ip)->i_mapping);
 527                         if (error)
 528                                 goto out_unlock_iolock;
 529
 530                         /*
 531                          * Even after flushing the inode, there can still be
 532                          * delalloc blocks on the inode beyond EOF due to
 533                          * speculative preallocation.  These are not removed
 534                          * until the release function is called or the inode
 535                          * is inactivated.  Hence we cannot assert here that
 536                          * ip->i_delayed_blks == 0.
 537                          */
 538                 }
 539
 540                 lock = xfs_ilock_data_map_shared(ip);
 541         } else {
 542                 lock = xfs_ilock_attr_map_shared(ip);
 543         }
 544
 545         /*
 546          * Don't let nex be bigger than the number of extents
 547          * we can have assuming alternating holes and real extents.
 548          */
 549         if (nex > XFS_IFORK_NEXTENTS(ip, whichfork) * 2 + 1)
 550                 nex = XFS_IFORK_NEXTENTS(ip, whichfork) * 2 + 1;
 551
 552         bmapi_flags = xfs_bmapi_aflag(whichfork);
 553         if (!(iflags & BMV_IF_PREALLOC))
 554                 bmapi_flags |= XFS_BMAPI_IGSTATE;
 555
 556         /*
 557          * Allocate enough space to handle "subnex" maps at a time.
 558          */
 559         error = -ENOMEM;
 560         subnex = 16;
 561         map = kmem_alloc(subnex * sizeof(*map), KM_MAYFAIL | KM_NOFS);
 562         if (!map)
 563                 goto out_unlock_ilock;
 564
 565         bmv->bmv_entries = 0;
 566
 567         if (XFS_IFORK_NEXTENTS(ip, whichfork) == 0 &&
 568             (whichfork == XFS_ATTR_FORK || !(iflags & BMV_IF_DELALLOC))) {
 569                 error = 0;
 570                 goto out_free_map;
 571         }
 572
 573         nexleft = nex;
 574
 575         do {
 576                 nmap = (nexleft > subnex) ? subnex : nexleft;
 577                 error = xfs_bmapi_read(ip, XFS_BB_TO_FSBT(mp, bmv->bmv_offset),
 578                                        XFS_BB_TO_FSB(mp, bmv->bmv_length),
 579                                        map, &nmap, bmapi_flags);
 580                 if (error)
 581                         goto out_free_map;
 582                 ASSERT(nmap <= subnex);
 583
 584                 for (i = 0; i < nmap && nexleft && bmv->bmv_length; i++) {
 585                         out[cur_ext].bmv_oflags = 0;
 586                         if (map[i].br_state == XFS_EXT_UNWRITTEN)
 587                                 out[cur_ext].bmv_oflags |= BMV_OF_PREALLOC;
 588                         else if (map[i].br_startblock == DELAYSTARTBLOCK)
 589                                 out[cur_ext].bmv_oflags |= BMV_OF_DELALLOC;
 590                         out[cur_ext].bmv_offset =
 591                                 XFS_FSB_TO_BB(mp, map[i].br_startoff);
 592                         out[cur_ext].bmv_length =
 593                                 XFS_FSB_TO_BB(mp, map[i].br_blockcount);
 594                         out[cur_ext].bmv_unused1 = 0;
 595                         out[cur_ext].bmv_unused2 = 0;
 596
 597                         /*
 598                          * delayed allocation extents that start beyond EOF can
 599                          * occur due to speculative EOF allocation when the
 600                          * delalloc extent is larger than the largest freespace
 601                          * extent at conversion time. These extents cannot be
 602                          * converted by data writeback, so can exist here even
 603                          * if we are not supposed to be finding delalloc
 604                          * extents.
 605                          */
 606                         if (map[i].br_startblock == DELAYSTARTBLOCK &&
 607                             map[i].br_startoff <= XFS_B_TO_FSB(mp, XFS_ISIZE(ip)))
 608                                 ASSERT((iflags & BMV_IF_DELALLOC) != 0);
 609
 610                         if (map[i].br_startblock == HOLESTARTBLOCK &&
 611                             whichfork == XFS_ATTR_FORK) {
 612                                 /* came to the end of attribute fork */
 613                                 out[cur_ext].bmv_oflags |= BMV_OF_LAST;
 614                                 goto out_free_map;
 615                         }
 616
 617                         if (!xfs_getbmapx_fix_eof_hole(ip, &out[cur_ext],
 618                                         prealloced, bmvend,
 619                                         map[i].br_startblock))
 620                                 goto out_free_map;
 621
 622                         bmv->bmv_offset =
 623                                 out[cur_ext].bmv_offset +
 624                                 out[cur_ext].bmv_length;
 625                         bmv->bmv_length =
 626                                 max_t(__int64_t, 0, bmvend - bmv->bmv_offset);
 627
 628                         /*
 629                          * In case we don't want to return the hole,
 630                          * don't increase cur_ext so that we can reuse
 631                          * it in the next loop.
 632                          */
 633                         if ((iflags & BMV_IF_NO_HOLES) &&
 634                             map[i].br_startblock == HOLESTARTBLOCK) {
 635                                 memset(&out[cur_ext], 0, sizeof(out[cur_ext]));
 636                                 continue;
 637                         }
 638
 639                         nexleft--;
 640                         bmv->bmv_entries++;
 641                         cur_ext++;
 642                 }
 643         } while (nmap && nexleft && bmv->bmv_length);
 644
 645  out_free_map:
 646         kmem_free(map);
 647  out_unlock_ilock:
 648         xfs_iunlock(ip, lock);
 649  out_unlock_iolock:
 650         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 651
 652         for (i = 0; i < cur_ext; i++) {
 653                 int full = 0;   /* user array is full */
 654
 655                 /* format results & advance arg */
 656                 error = formatter(&arg, &out[i], &full);
 657                 if (error || full)
 658                         break;
 659         }
 660
 661         kmem_free(out);
 662         return error;
 663 }
 664
 665 /*
 666  * dead simple method of punching delalyed allocation blocks from a range in
 667  * the inode. Walks a block at a time so will be slow, but is only executed in
 668  * rare error cases so the overhead is not critical. This will always punch out
 669  * both the start and end blocks, even if the ranges only partially overlap
 670  * them, so it is up to the caller to ensure that partial blocks are not
 671  * passed in.
 672  */
 673 int
 674 xfs_bmap_punch_delalloc_range(
 675         struct xfs_inode        *ip,
 676         xfs_fileoff_t           start_fsb,
 677         xfs_fileoff_t           length)
 678 {
 679         xfs_fileoff_t           remaining = length;
 680         int                     error = 0;
 681
 682         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_ILOCK_EXCL));
 683
 684         do {
 685                 int             done;
 686                 xfs_bmbt_irec_t imap;
 687                 int             nimaps = 1;
 688                 xfs_fsblock_t   firstblock;
 689                 struct xfs_defer_ops dfops;
 690
 691                 /*
 692                  * Map the range first and check that it is a delalloc extent
 693                  * before trying to unmap the range. Otherwise we will be
 694                  * trying to remove a real extent (which requires a
 695                  * transaction) or a hole, which is probably a bad idea...
 696                  */
 697                 error = xfs_bmapi_read(ip, start_fsb, 1, &imap, &nimaps,
 698                                        XFS_BMAPI_ENTIRE);
 699
 700                 if (error) {
 701                         /* something screwed, just bail */
 702                         if (!XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount)) {
 703                                 xfs_alert(ip->i_mount,
 704                         "Failed delalloc mapping lookup ino %lld fsb %lld.",
 705                                                 ip->i_ino, start_fsb);
 706                         }
 707                         break;
 708                 }
 709                 if (!nimaps) {
 710                         /* nothing there */
 711                         goto next_block;
 712                 }
 713                 if (imap.br_startblock != DELAYSTARTBLOCK) {
 714                         /* been converted, ignore */
 715                         goto next_block;
 716                 }
 717                 WARN_ON(imap.br_blockcount == 0);
 718
 719                 /*
 720                  * Note: while we initialise the firstblock/dfops pair, they
 721                  * should never be used because blocks should never be
 722                  * allocated or freed for a delalloc extent and hence we need
 723                  * don't cancel or finish them after the xfs_bunmapi() call.
 724                  */
 725                 xfs_defer_init(&dfops, &firstblock);
 726                 error = xfs_bunmapi(NULL, ip, start_fsb, 1, 0, 1, &firstblock,
 727                                         &dfops, &done);
 728                 if (error)
 729                         break;
 730
 731                 ASSERT(!xfs_defer_has_unfinished_work(&dfops));
 732 next_block:
 733                 start_fsb++;
 734                 remaining--;
 735         } while(remaining > 0);
 736
 737         return error;
 738 }
 739
 740 /*
 741  * Test whether it is appropriate to check an inode for and free post EOF
 742  * blocks. The 'force' parameter determines whether we should also consider
 743  * regular files that are marked preallocated or append-only.
 744  */
 745 bool
 746 xfs_can_free_eofblocks(struct xfs_inode *ip, bool force)
 747 {
 748         /* prealloc/delalloc exists only on regular files */
 749         if (!S_ISREG(VFS_I(ip)->i_mode))
 750                 return false;
 751
 752         /*
 753          * Zero sized files with no cached pages and delalloc blocks will not
 754          * have speculative prealloc/delalloc blocks to remove.
 755          */
 756         if (VFS_I(ip)->i_size == 0 &&
 757             VFS_I(ip)->i_mapping->nrpages == 0 &&
 758             ip->i_delayed_blks == 0)
 759                 return false;
 760
 761         /* If we haven't read in the extent list, then don't do it now. */
 762         if (!(ip->i_df.if_flags & XFS_IFEXTENTS))
 763                 return false;
 764
 765         /*
 766          * Do not free real preallocated or append-only files unless the file
 767          * has delalloc blocks and we are forced to remove them.
 768          */
 769         if (ip->i_d.di_flags & (XFS_DIFLAG_PREALLOC | XFS_DIFLAG_APPEND))
 770                 if (!force || ip->i_delayed_blks == 0)
 771                         return false;
 772
 773         return true;
 774 }
 775
 776 /*
 777  * This is called by xfs_inactive to free any blocks beyond eof
 778  * when the link count isn't zero and by xfs_dm_punch_hole() when
 779  * punching a hole to EOF.
 780  */
 781 int
 782 xfs_free_eofblocks(
 783         xfs_mount_t     *mp,
 784         xfs_inode_t     *ip,
 785         bool            need_iolock)
 786 {
 787         xfs_trans_t     *tp;
 788         int             error;
 789         xfs_fileoff_t   end_fsb;
 790         xfs_fileoff_t   last_fsb;
 791         xfs_filblks_t   map_len;
 792         int             nimaps;
 793         xfs_bmbt_irec_t imap;
 794
 795         /*
 796          * Figure out if there are any blocks beyond the end
 797          * of the file.  If not, then there is nothing to do.
 798          */
 799         end_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, (xfs_ufsize_t)XFS_ISIZE(ip));
 800         last_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, mp->m_super->s_maxbytes);
 801         if (last_fsb <= end_fsb)
 802                 return 0;
 803         map_len = last_fsb - end_fsb;
 804
 805         nimaps = 1;
 806         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 807         error = xfs_bmapi_read(ip, end_fsb, map_len, &imap, &nimaps, 0);
 808         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 809
 810         if (!error && (nimaps != 0) &&
 811             (imap.br_startblock != HOLESTARTBLOCK ||
 812              ip->i_delayed_blks)) {
 813                 /*
 814                  * Attach the dquots to the inode up front.
 815                  */
 816                 error = xfs_qm_dqattach(ip, 0);
 817                 if (error)
 818                         return error;
 819
 820                 /*
 821                  * There are blocks after the end of file.
 822                  * Free them up now by truncating the file to
 823                  * its current size.
 824                  */
 825                 if (need_iolock) {
 826                         if (!xfs_ilock_nowait(ip, XFS_IOLOCK_EXCL))
 827                                 return -EAGAIN;
 828                 }
 829
 830                 error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_itruncate, 0, 0, 0,
 831                                 &tp);
 832                 if (error) {
 833                         ASSERT(XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp));
 834                         if (need_iolock)
 835                                 xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 836                         return error;
 837                 }
 838
 839                 xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 840                 xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
 841
 842                 /*
 843                  * Do not update the on-disk file size.  If we update the
 844                  * on-disk file size and then the system crashes before the
 845                  * contents of the file are flushed to disk then the files
 846                  * may be full of holes (ie NULL files bug).
 847                  */
 848                 error = xfs_itruncate_extents(&tp, ip, XFS_DATA_FORK,
 849                                               XFS_ISIZE(ip));
 850                 if (error) {
 851                         /*
 852                          * If we get an error at this point we simply don't
 853                          * bother truncating the file.
 854                          */
 855                         xfs_trans_cancel(tp);
 856                 } else {
 857                         error = xfs_trans_commit(tp);
 858                         if (!error)
 859                                 xfs_inode_clear_eofblocks_tag(ip);
 860                 }
 861
 862                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 863                 if (need_iolock)
 864                         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 865         }
 866         return error;
 867 }
 868
 869 int
 870 xfs_alloc_file_space(
 871         struct xfs_inode        *ip,
 872         xfs_off_t               offset,
 873         xfs_off_t               len,
 874         int                     alloc_type)
 875 {
 876         xfs_mount_t             *mp = ip->i_mount;
 877         xfs_off_t               count;
 878         xfs_filblks_t           allocated_fsb;
 879         xfs_filblks_t           allocatesize_fsb;
 880         xfs_extlen_t            extsz, temp;
 881         xfs_fileoff_t           startoffset_fsb;
 882         xfs_fsblock_t           firstfsb;
 883         int                     nimaps;
 884         int                     quota_flag;
 885         int                     rt;
 886         xfs_trans_t             *tp;
 887         xfs_bmbt_irec_t         imaps[1], *imapp;
 888         struct xfs_defer_ops    dfops;
 889         uint                    qblocks, resblks, resrtextents;
 890         int                     error;
 891
 892         trace_xfs_alloc_file_space(ip);
 893
 894         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
 895                 return -EIO;
 896
 897         error = xfs_qm_dqattach(ip, 0);
 898         if (error)
 899                 return error;
 900
 901         if (len <= 0)
 902                 return -EINVAL;
 903
 904         rt = XFS_IS_REALTIME_INODE(ip);
 905         extsz = xfs_get_extsz_hint(ip);
 906
 907         count = len;
 908         imapp = &imaps[0];
 909         nimaps = 1;
 910         startoffset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset);
 911         allocatesize_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, count);
 912
 913         /*
 914          * Allocate file space until done or until there is an error
 915          */
 916         while (allocatesize_fsb && !error) {
 917                 xfs_fileoff_t   s, e;
 918
 919                 /*
 920                  * Determine space reservations for data/realtime.
 921                  */
 922                 if (unlikely(extsz)) {
 923                         s = startoffset_fsb;
 924                         do_div(s, extsz);
 925                         s *= extsz;
 926                         e = startoffset_fsb + allocatesize_fsb;
 927                         if ((temp = do_mod(startoffset_fsb, extsz)))
 928                                 e += temp;
 929                         if ((temp = do_mod(e, extsz)))
 930                                 e += extsz - temp;
 931                 } else {
 932                         s = 0;
 933                         e = allocatesize_fsb;
 934                 }
 935
 936                 /*
 937                  * The transaction reservation is limited to a 32-bit block
 938                  * count, hence we need to limit the number of blocks we are
 939                  * trying to reserve to avoid an overflow. We can't allocate
 940                  * more than @nimaps extents, and an extent is limited on disk
 941                  * to MAXEXTLEN (21 bits), so use that to enforce the limit.
 942                  */
 943                 resblks = min_t(xfs_fileoff_t, (e - s), (MAXEXTLEN * nimaps));
 944                 if (unlikely(rt)) {
 945                         resrtextents = qblocks = resblks;
 946                         resrtextents /= mp->m_sb.sb_rextsize;
 947                         resblks = XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, 0);
 948                         quota_flag = XFS_QMOPT_RES_RTBLKS;
 949                 } else {
 950                         resrtextents = 0;
 951                         resblks = qblocks = XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, resblks);
 952                         quota_flag = XFS_QMOPT_RES_REGBLKS;
 953                 }
 954
 955                 /*
 956                  * Allocate and setup the transaction.
 957                  */
 958                 error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_write, resblks,
 959                                 resrtextents, 0, &tp);
 960
 961                 /*
 962                  * Check for running out of space
 963                  */
 964                 if (error) {
 965                         /*
 966                          * Free the transaction structure.
 967                          */
 968                         ASSERT(error == -ENOSPC || XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp));
 969                         break;
 970                 }
 971                 xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 972                 error = xfs_trans_reserve_quota_nblks(tp, ip, qblocks,
 973                                                       0, quota_flag);
 974                 if (error)
 975                         goto error1;
 976
 977                 xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
 978
 979                 xfs_defer_init(&dfops, &firstfsb);
 980                 error = xfs_bmapi_write(tp, ip, startoffset_fsb,
 981                                         allocatesize_fsb, alloc_type, &firstfsb,
 982                                         resblks, imapp, &nimaps, &dfops);
 983                 if (error)
 984                         goto error0;
 985
 986                 /*
 987                  * Complete the transaction
 988                  */
 989                 error = xfs_defer_finish(&tp, &dfops, NULL);
 990                 if (error)
 991                         goto error0;
 992
 993                 error = xfs_trans_commit(tp);
 994                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 995                 if (error)
 996                         break;
 997
 998                 allocated_fsb = imapp->br_blockcount;
 999
1000                 if (nimaps == 0) {
1001                         error = -ENOSPC;
1002                         break;
1003                 }
1004
1005                 startoffset_fsb += allocated_fsb;
1006                 allocatesize_fsb -= allocated_fsb;
1007         }
1008
1009         return error;
1010
1011 error0: /* Cancel bmap, unlock inode, unreserve quota blocks, cancel trans */
1012         xfs_defer_cancel(&dfops);
1013         xfs_trans_unreserve_quota_nblks(tp, ip, (long)qblocks, 0, quota_flag);
1014
1015 error1: /* Just cancel transaction */
1016         xfs_trans_cancel(tp);
1017         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1018         return error;
1019 }
1020
1021 static int
1022 xfs_unmap_extent(
1023         struct xfs_inode        *ip,
1024         xfs_fileoff_t           startoffset_fsb,
1025         xfs_filblks_t           len_fsb,
1026         int                     *done)
1027 {
1028         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1029         struct xfs_trans        *tp;
1030         struct xfs_defer_ops    dfops;
1031         xfs_fsblock_t           firstfsb;
1032         uint                    resblks = XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, 0);
1033         int                     error;
1034
1035         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_write, resblks, 0, 0, &tp);
1036         if (error) {
1037                 ASSERT(error == -ENOSPC || XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp));
1038                 return error;
1039         }
1040
1041         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1042         error = xfs_trans_reserve_quota(tp, mp, ip->i_udquot, ip->i_gdquot,
1043                         ip->i_pdquot, resblks, 0, XFS_QMOPT_RES_REGBLKS);
1044         if (error)
1045                 goto out_trans_cancel;
1046
1047         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
1048
1049         xfs_defer_init(&dfops, &firstfsb);
1050         error = xfs_bunmapi(tp, ip, startoffset_fsb, len_fsb, 0, 2, &firstfsb,
1051                         &dfops, done);
1052         if (error)
1053                 goto out_bmap_cancel;
1054
1055         error = xfs_defer_finish(&tp, &dfops, ip);
1056         if (error)
1057                 goto out_bmap_cancel;
1058
1059         error = xfs_trans_commit(tp);
1060 out_unlock:
1061         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1062         return error;
1063
1064 out_bmap_cancel:
1065         xfs_defer_cancel(&dfops);
1066 out_trans_cancel:
1067         xfs_trans_cancel(tp);
1068         goto out_unlock;
1069 }
1070
1071 static int
1072 xfs_adjust_extent_unmap_boundaries(
1073         struct xfs_inode        *ip,
1074         xfs_fileoff_t           *startoffset_fsb,
1075         xfs_fileoff_t           *endoffset_fsb)
1076 {
1077         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1078         struct xfs_bmbt_irec    imap;
1079         int                     nimap, error;
1080         xfs_extlen_t            mod = 0;
1081
1082         nimap = 1;
1083         error = xfs_bmapi_read(ip, *startoffset_fsb, 1, &imap, &nimap, 0);
1084         if (error)
1085                 return error;
1086
1087         if (nimap && imap.br_startblock != HOLESTARTBLOCK) {
1088                 xfs_daddr_t     block;
1089
1090                 ASSERT(imap.br_startblock != DELAYSTARTBLOCK);
1091                 block = imap.br_startblock;
1092                 mod = do_div(block, mp->m_sb.sb_rextsize);
1093                 if (mod)
1094                         *startoffset_fsb += mp->m_sb.sb_rextsize - mod;
1095         }
1096
1097         nimap = 1;
1098         error = xfs_bmapi_read(ip, *endoffset_fsb - 1, 1, &imap, &nimap, 0);
1099         if (error)
1100                 return error;
1101
1102         if (nimap && imap.br_startblock != HOLESTARTBLOCK) {
1103                 ASSERT(imap.br_startblock != DELAYSTARTBLOCK);
1104                 mod++;
1105                 if (mod && mod != mp->m_sb.sb_rextsize)
1106                         *endoffset_fsb -= mod;
1107         }
1108
1109         return 0;
1110 }
1111
1112 static int
1113 xfs_flush_unmap_range(
1114         struct xfs_inode        *ip,
1115         xfs_off_t               offset,
1116         xfs_off_t               len)
1117 {
1118         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1119         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
1120         xfs_off_t               rounding, start, end;
1121         int                     error;
1122
1123         /* wait for the completion of any pending DIOs */
1124         inode_dio_wait(inode);
1125
1126         rounding = max_t(xfs_off_t, 1 << mp->m_sb.sb_blocklog, PAGE_SIZE);
1127         start = round_down(offset, rounding);
1128         end = round_up(offset + len, rounding) - 1;
1129
1130         error = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, start, end);
1131         if (error)
1132                 return error;
1133         truncate_pagecache_range(inode, start, end);
1134         return 0;
1135 }
1136
1137 int
1138 xfs_free_file_space(
1139         struct xfs_inode        *ip,
1140         xfs_off_t               offset,
1141         xfs_off_t               len)
1142 {
1143         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1144         xfs_fileoff_t           startoffset_fsb;
1145         xfs_fileoff_t           endoffset_fsb;
1146         int                     done = 0, error;
1147
1148         trace_xfs_free_file_space(ip);
1149
1150         error = xfs_qm_dqattach(ip, 0);
1151         if (error)
1152                 return error;
1153
1154         if (len <= 0)   /* if nothing being freed */
1155                 return 0;
1156
1157         error = xfs_flush_unmap_range(ip, offset, len);
1158         if (error)
1159                 return error;
1160
1161         startoffset_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, offset);
1162         endoffset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset + len);
1163
1164         /*
1165          * Need to zero the stuff we're not freeing, on disk.  If it's a RT file
1166          * and we can't use unwritten extents then we actually need to ensure
1167          * to zero the whole extent, otherwise we just need to take of block
1168          * boundaries, and xfs_bunmapi will handle the rest.
1169          */
1170         if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) &&
1171             !xfs_sb_version_hasextflgbit(&mp->m_sb)) {
1172                 error = xfs_adjust_extent_unmap_boundaries(ip, &startoffset_fsb,
1173                                 &endoffset_fsb);
1174                 if (error)
1175                         return error;
1176         }
1177
1178         if (endoffset_fsb > startoffset_fsb) {
1179                 while (!done) {
1180                         error = xfs_unmap_extent(ip, startoffset_fsb,
1181                                         endoffset_fsb - startoffset_fsb, &done);
1182                         if (error)
1183                                 return error;
1184                 }
1185         }
1186
1187         /*
1188          * Now that we've unmap all full blocks we'll have to zero out any
1189          * partial block at the beginning and/or end.  xfs_zero_range is
1190          * smart enough to skip any holes, including those we just created.
1191          */
1192         return xfs_zero_range(ip, offset, len, NULL);
1193 }
1194
1195 /*
1196  * Preallocate and zero a range of a file. This mechanism has the allocation
1197  * semantics of fallocate and in addition converts data in the range to zeroes.
1198  */
1199 int
1200 xfs_zero_file_space(
1201         struct xfs_inode        *ip,
1202         xfs_off_t               offset,
1203         xfs_off_t               len)
1204 {
1205         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1206         uint                    blksize;
1207         int                     error;
1208
1209         trace_xfs_zero_file_space(ip);
1210
1211         blksize = 1 << mp->m_sb.sb_blocklog;
1212
1213         /*
1214          * Punch a hole and prealloc the range. We use hole punch rather than
1215          * unwritten extent conversion for two reasons:
1216          *
1217          * 1.) Hole punch handles partial block zeroing for us.
1218          *
1219          * 2.) If prealloc returns ENOSPC, the file range is still zero-valued
1220          * by virtue of the hole punch.
1221          */
1222         error = xfs_free_file_space(ip, offset, len);
1223         if (error)
1224                 goto out;
1225
1226         error = xfs_alloc_file_space(ip, round_down(offset, blksize),
1227                                      round_up(offset + len, blksize) -
1228                                      round_down(offset, blksize),
1229                                      XFS_BMAPI_PREALLOC);
1230 out:
1231         return error;
1232
1233 }
1234
1235 /*
1236  * @next_fsb will keep track of the extent currently undergoing shift.
1237  * @stop_fsb will keep track of the extent at which we have to stop.
1238  * If we are shifting left, we will start with block (offset + len) and
1239  * shift each extent till last extent.
1240  * If we are shifting right, we will start with last extent inside file space
1241  * and continue until we reach the block corresponding to offset.
1242  */
1243 static int
1244 xfs_shift_file_space(
1245         struct xfs_inode        *ip,
1246         xfs_off_t               offset,
1247         xfs_off_t               len,
1248         enum shift_direction    direction)
1249 {
1250         int                     done = 0;
1251         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1252         struct xfs_trans        *tp;
1253         int                     error;
1254         struct xfs_defer_ops    dfops;
1255         xfs_fsblock_t           first_block;
1256         xfs_fileoff_t           stop_fsb;
1257         xfs_fileoff_t           next_fsb;
1258         xfs_fileoff_t           shift_fsb;
1259
1260         ASSERT(direction == SHIFT_LEFT || direction == SHIFT_RIGHT);
1261
1262         if (direction == SHIFT_LEFT) {
1263                 next_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, offset + len);
1264                 stop_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, VFS_I(ip)->i_size);
1265         } else {
1266                 /*
1267                  * If right shift, delegate the work of initialization of
1268                  * next_fsb to xfs_bmap_shift_extent as it has ilock held.
1269                  */
1270                 next_fsb = NULLFSBLOCK;
1271                 stop_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, offset);
1272         }
1273
1274         shift_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, len);
1275
1276         /*
1277          * Trim eofblocks to avoid shifting uninitialized post-eof preallocation
1278          * into the accessible region of the file.
1279          */
1280         if (xfs_can_free_eofblocks(ip, true)) {
1281                 error = xfs_free_eofblocks(mp, ip, false);
1282                 if (error)
1283                         return error;
1284         }
1285
1286         /*
1287          * Writeback and invalidate cache for the remainder of the file as we're
1288          * about to shift down every extent from offset to EOF.
1289          */
1290         error = filemap_write_and_wait_range(VFS_I(ip)->i_mapping,
1291                                              offset, -1);
1292         if (error)
1293                 return error;
1294         error = invalidate_inode_pages2_range(VFS_I(ip)->i_mapping,
1295                                         offset >> PAGE_SHIFT, -1);
1296         if (error)
1297                 return error;
1298
1299         /*
1300          * The extent shiting code works on extent granularity. So, if
1301          * stop_fsb is not the starting block of extent, we need to split
1302          * the extent at stop_fsb.
1303          */
1304         if (direction == SHIFT_RIGHT) {
1305                 error = xfs_bmap_split_extent(ip, stop_fsb);
1306                 if (error)
1307                         return error;
1308         }
1309
1310         while (!error && !done) {
1311                 /*
1312                  * We would need to reserve permanent block for transaction.
1313                  * This will come into picture when after shifting extent into
1314                  * hole we found that adjacent extents can be merged which
1315                  * may lead to freeing of a block during record update.
1316                  */
1317                 error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_write,
1318                                 XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, 0), 0, 0, &tp);
1319                 if (error)
1320                         break;
1321
1322                 xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1323                 error = xfs_trans_reserve_quota(tp, mp, ip->i_udquot,
1324                                 ip->i_gdquot, ip->i_pdquot,
1325                                 XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, 0), 0,
1326                                 XFS_QMOPT_RES_REGBLKS);
1327                 if (error)
1328                         goto out_trans_cancel;
1329
1330                 xfs_trans_ijoin(tp, ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1331
1332                 xfs_defer_init(&dfops, &first_block);
1333
1334                 /*
1335                  * We are using the write transaction in which max 2 bmbt
1336                  * updates are allowed
1337                  */
1338                 error = xfs_bmap_shift_extents(tp, ip, &next_fsb, shift_fsb,
1339                                 &done, stop_fsb, &first_block, &dfops,
1340                                 direction, XFS_BMAP_MAX_SHIFT_EXTENTS);
1341                 if (error)
1342                         goto out_bmap_cancel;
1343
1344                 error = xfs_defer_finish(&tp, &dfops, NULL);
1345                 if (error)
1346                         goto out_bmap_cancel;
1347
1348                 error = xfs_trans_commit(tp);
1349         }
1350
1351         return error;
1352
1353 out_bmap_cancel:
1354         xfs_defer_cancel(&dfops);
1355 out_trans_cancel:
1356         xfs_trans_cancel(tp);
1357         return error;
1358 }
1359
1360 /*
1361  * xfs_collapse_file_space()
1362  *      This routine frees disk space and shift extent for the given file.
1363  *      The first thing we do is to free data blocks in the specified range
1364  *      by calling xfs_free_file_space(). It would also sync dirty data
1365  *      and invalidate page cache over the region on which collapse range
1366  *      is working. And Shift extent records to the left to cover a hole.
1367  * RETURNS:
1368  *      0 on success
1369  *      errno on error
1370  *
1371  */
1372 int
1373 xfs_collapse_file_space(
1374         struct xfs_inode        *ip,
1375         xfs_off_t               offset,
1376         xfs_off_t               len)
1377 {
1378         int error;
1379
1380         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_IOLOCK_EXCL));
1381         trace_xfs_collapse_file_space(ip);
1382
1383         error = xfs_free_file_space(ip, offset, len);
1384         if (error)
1385                 return error;
1386
1387         return xfs_shift_file_space(ip, offset, len, SHIFT_LEFT);
1388 }
1389
1390 /*
1391  * xfs_insert_file_space()
1392  *      This routine create hole space by shifting extents for the given file.
1393  *      The first thing we do is to sync dirty data and invalidate page cache
1394  *      over the region on which insert range is working. And split an extent
1395  *      to two extents at given offset by calling xfs_bmap_split_extent.
1396  *      And shift all extent records which are laying between [offset,
1397  *      last allocated extent] to the right to reserve hole range.
1398  * RETURNS:
1399  *      0 on success
1400  *      errno on error
1401  */
1402 int
1403 xfs_insert_file_space(
1404         struct xfs_inode        *ip,
1405         loff_t                  offset,
1406         loff_t                  len)
1407 {
1408         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_IOLOCK_EXCL));
1409         trace_xfs_insert_file_space(ip);
1410
1411         return xfs_shift_file_space(ip, offset, len, SHIFT_RIGHT);
1412 }
1413
1414 /*
1415  * We need to check that the format of the data fork in the temporary inode is
1416  * valid for the target inode before doing the swap. This is not a problem with
1417  * attr1 because of the fixed fork offset, but attr2 has a dynamically sized
1418  * data fork depending on the space the attribute fork is taking so we can get
1419  * invalid formats on the target inode.
1420  *
1421  * E.g. target has space for 7 extents in extent format, temp inode only has
1422  * space for 6.  If we defragment down to 7 extents, then the tmp format is a
1423  * btree, but when swapped it needs to be in extent format. Hence we can't just
1424  * blindly swap data forks on attr2 filesystems.
1425  *
1426  * Note that we check the swap in both directions so that we don't end up with
1427  * a corrupt temporary inode, either.
1428  *
1429  * Note that fixing the way xfs_fsr sets up the attribute fork in the source
1430  * inode will prevent this situation from occurring, so all we do here is
1431  * reject and log the attempt. basically we are putting the responsibility on
1432  * userspace to get this right.
1433  */
1434 static int
1435 xfs_swap_extents_check_format(
1436         xfs_inode_t     *ip,    /* target inode */
1437         xfs_inode_t     *tip)   /* tmp inode */
1438 {
1439
1440         /* Should never get a local format */
1441         if (ip->i_d.di_format == XFS_DINODE_FMT_LOCAL ||
1442             tip->i_d.di_format == XFS_DINODE_FMT_LOCAL)
1443                 return -EINVAL;
1444
1445         /*
1446          * if the target inode has less extents that then temporary inode then
1447          * why did userspace call us?
1448          */
1449         if (ip->i_d.di_nextents < tip->i_d.di_nextents)
1450                 return -EINVAL;
1451
1452         /*
1453          * if the target inode is in extent form and the temp inode is in btree
1454          * form then we will end up with the target inode in the wrong format
1455          * as we already know there are less extents in the temp inode.
1456          */
1457         if (ip->i_d.di_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS &&
1458             tip->i_d.di_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE)
1459                 return -EINVAL;
1460
1461         /* Check temp in extent form to max in target */
1462         if (tip->i_d.di_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS &&
1463             XFS_IFORK_NEXTENTS(tip, XFS_DATA_FORK) >
1464                         XFS_IFORK_MAXEXT(ip, XFS_DATA_FORK))
1465                 return -EINVAL;
1466
1467         /* Check target in extent form to max in temp */
1468         if (ip->i_d.di_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS &&
1469             XFS_IFORK_NEXTENTS(ip, XFS_DATA_FORK) >
1470                         XFS_IFORK_MAXEXT(tip, XFS_DATA_FORK))
1471                 return -EINVAL;
1472
1473         /*
1474          * If we are in a btree format, check that the temp root block will fit
1475          * in the target and that it has enough extents to be in btree format
1476          * in the target.
1477          *
1478          * Note that we have to be careful to allow btree->extent conversions
1479          * (a common defrag case) which will occur when the temp inode is in
1480          * extent format...
1481          */
1482         if (tip->i_d.di_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE) {
1483                 if (XFS_IFORK_BOFF(ip) &&
1484                     XFS_BMAP_BMDR_SPACE(tip->i_df.if_broot) > XFS_IFORK_BOFF(ip))
1485                         return -EINVAL;
1486                 if (XFS_IFORK_NEXTENTS(tip, XFS_DATA_FORK) <=
1487                     XFS_IFORK_MAXEXT(ip, XFS_DATA_FORK))
1488                         return -EINVAL;
1489         }
1490
1491         /* Reciprocal target->temp btree format checks */
1492         if (ip->i_d.di_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE) {
1493                 if (XFS_IFORK_BOFF(tip) &&
1494                     XFS_BMAP_BMDR_SPACE(ip->i_df.if_broot) > XFS_IFORK_BOFF(tip))
1495                         return -EINVAL;
1496                 if (XFS_IFORK_NEXTENTS(ip, XFS_DATA_FORK) <=
1497                     XFS_IFORK_MAXEXT(tip, XFS_DATA_FORK))
1498                         return -EINVAL;
1499         }
1500
1501         return 0;
1502 }
1503
1504 static int
1505 xfs_swap_extent_flush(
1506         struct xfs_inode        *ip)
1507 {
1508         int     error;
1509
1510         error = filemap_write_and_wait(VFS_I(ip)->i_mapping);
1511         if (error)
1512                 return error;
1513         truncate_pagecache_range(VFS_I(ip), 0, -1);
1514
1515         /* Verify O_DIRECT for ftmp */
1516         if (VFS_I(ip)->i_mapping->nrpages)
1517                 return -EINVAL;
1518         return 0;
1519 }
1520
1521 int
1522 xfs_swap_extents(
1523         xfs_inode_t     *ip,    /* target inode */
1524         xfs_inode_t     *tip,   /* tmp inode */
1525         xfs_swapext_t   *sxp)
1526 {
1527         xfs_mount_t     *mp = ip->i_mount;
1528         xfs_trans_t     *tp;
1529         xfs_bstat_t     *sbp = &sxp->sx_stat;
1530         xfs_ifork_t     *tempifp, *ifp, *tifp;
1531         int             src_log_flags, target_log_flags;
1532         int             error = 0;
1533         int             aforkblks = 0;
1534         int             taforkblks = 0;
1535         __uint64_t      tmp;
1536         int             lock_flags;
1537
1538         /* XXX: we can't do this with rmap, will fix later */
1539         if (xfs_sb_version_hasrmapbt(&mp->m_sb))
1540                 return -EOPNOTSUPP;
1541
1542         tempifp = kmem_alloc(sizeof(xfs_ifork_t), KM_MAYFAIL);
1543         if (!tempifp) {
1544                 error = -ENOMEM;
1545                 goto out;
1546         }
1547
1548         /*
1549          * Lock the inodes against other IO, page faults and truncate to
1550          * begin with.  Then we can ensure the inodes are flushed and have no
1551          * page cache safely. Once we have done this we can take the ilocks and
1552          * do the rest of the checks.
1553          */
1554         lock_flags = XFS_IOLOCK_EXCL | XFS_MMAPLOCK_EXCL;
1555         xfs_lock_two_inodes(ip, tip, XFS_IOLOCK_EXCL);
1556         xfs_lock_two_inodes(ip, tip, XFS_MMAPLOCK_EXCL);
1557
1558         /* Verify that both files have the same format */
1559         if ((VFS_I(ip)->i_mode & S_IFMT) != (VFS_I(tip)->i_mode & S_IFMT)) {
1560                 error = -EINVAL;
1561                 goto out_unlock;
1562         }
1563
1564         /* Verify both files are either real-time or non-realtime */
1565         if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) != XFS_IS_REALTIME_INODE(tip)) {
1566                 error = -EINVAL;
1567                 goto out_unlock;
1568         }
1569
1570         error = xfs_swap_extent_flush(ip);
1571         if (error)
1572                 goto out_unlock;
1573         error = xfs_swap_extent_flush(tip);
1574         if (error)
1575                 goto out_unlock;
1576
1577         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_ichange, 0, 0, 0, &tp);
1578         if (error)
1579                 goto out_unlock;
1580
1581         /*
1582          * Lock and join the inodes to the tansaction so that transaction commit
1583          * or cancel will unlock the inodes from this point onwards.
1584          */
1585         xfs_lock_two_inodes(ip, tip, XFS_ILOCK_EXCL);
1586         lock_flags |= XFS_ILOCK_EXCL;
1587         xfs_trans_ijoin(tp, ip, lock_flags);
1588         xfs_trans_ijoin(tp, tip, lock_flags);
1589
1590
1591         /* Verify all data are being swapped */
1592         if (sxp->sx_offset != 0 ||
1593             sxp->sx_length != ip->i_d.di_size ||
1594             sxp->sx_length != tip->i_d.di_size) {
1595                 error = -EFAULT;
1596                 goto out_trans_cancel;
1597         }
1598
1599         trace_xfs_swap_extent_before(ip, 0);
1600         trace_xfs_swap_extent_before(tip, 1);
1601
1602         /* check inode formats now that data is flushed */
1603         error = xfs_swap_extents_check_format(ip, tip);
1604         if (error) {
1605                 xfs_notice(mp,
1606                     "%s: inode 0x%llx format is incompatible for exchanging.",
1607                                 __func__, ip->i_ino);
1608                 goto out_trans_cancel;
1609         }
1610
1611         /*
1612          * Compare the current change & modify times with that
1613          * passed in.  If they differ, we abort this swap.
1614          * This is the mechanism used to ensure the calling
1615          * process that the file was not changed out from
1616          * under it.
1617          */
1618         if ((sbp->bs_ctime.tv_sec != VFS_I(ip)->i_ctime.tv_sec) ||
1619             (sbp->bs_ctime.tv_nsec != VFS_I(ip)->i_ctime.tv_nsec) ||
1620             (sbp->bs_mtime.tv_sec != VFS_I(ip)->i_mtime.tv_sec) ||
1621             (sbp->bs_mtime.tv_nsec != VFS_I(ip)->i_mtime.tv_nsec)) {
1622                 error = -EBUSY;
1623                 goto out_trans_cancel;
1624         }
1625         /*
1626          * Count the number of extended attribute blocks
1627          */
1628         if ( ((XFS_IFORK_Q(ip) != 0) && (ip->i_d.di_anextents > 0)) &&
1629              (ip->i_d.di_aformat != XFS_DINODE_FMT_LOCAL)) {
1630                 error = xfs_bmap_count_blocks(tp, ip, XFS_ATTR_FORK, &aforkblks);
1631                 if (error)
1632                         goto out_trans_cancel;
1633         }
1634         if ( ((XFS_IFORK_Q(tip) != 0) && (tip->i_d.di_anextents > 0)) &&
1635              (tip->i_d.di_aformat != XFS_DINODE_FMT_LOCAL)) {
1636                 error = xfs_bmap_count_blocks(tp, tip, XFS_ATTR_FORK,
1637                         &taforkblks);
1638                 if (error)
1639                         goto out_trans_cancel;
1640         }
1641
1642         /*
1643          * Before we've swapped the forks, lets set the owners of the forks
1644          * appropriately. We have to do this as we are demand paging the btree
1645          * buffers, and so the validation done on read will expect the owner
1646          * field to be correctly set. Once we change the owners, we can swap the
1647          * inode forks.
1648          *
1649          * Note the trickiness in setting the log flags - we set the owner log
1650          * flag on the opposite inode (i.e. the inode we are setting the new
1651          * owner to be) because once we swap the forks and log that, log
1652          * recovery is going to see the fork as owned by the swapped inode,
1653          * not the pre-swapped inodes.
1654          */
1655         src_log_flags = XFS_ILOG_CORE;
1656         target_log_flags = XFS_ILOG_CORE;
1657         if (ip->i_d.di_version == 3 &&
1658             ip->i_d.di_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE) {
1659                 target_log_flags |= XFS_ILOG_DOWNER;
1660                 error = xfs_bmbt_change_owner(tp, ip, XFS_DATA_FORK,
1661                                               tip->i_ino, NULL);
1662                 if (error)
1663                         goto out_trans_cancel;
1664         }
1665
1666         if (tip->i_d.di_version == 3 &&
1667             tip->i_d.di_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE) {
1668                 src_log_flags |= XFS_ILOG_DOWNER;
1669                 error = xfs_bmbt_change_owner(tp, tip, XFS_DATA_FORK,
1670                                               ip->i_ino, NULL);
1671                 if (error)
1672                         goto out_trans_cancel;
1673         }
1674
1675         /*
1676          * Swap the data forks of the inodes
1677          */
1678         ifp = &ip->i_df;
1679         tifp = &tip->i_df;
1680         *tempifp = *ifp;        /* struct copy */
1681         *ifp = *tifp;           /* struct copy */
1682         *tifp = *tempifp;       /* struct copy */
1683
1684         /*
1685          * Fix the on-disk inode values
1686          */
1687         tmp = (__uint64_t)ip->i_d.di_nblocks;
1688         ip->i_d.di_nblocks = tip->i_d.di_nblocks - taforkblks + aforkblks;
1689         tip->i_d.di_nblocks = tmp + taforkblks - aforkblks;
1690
1691         tmp = (__uint64_t) ip->i_d.di_nextents;
1692         ip->i_d.di_nextents = tip->i_d.di_nextents;
1693         tip->i_d.di_nextents = tmp;
1694
1695         tmp = (__uint64_t) ip->i_d.di_format;
1696         ip->i_d.di_format = tip->i_d.di_format;
1697         tip->i_d.di_format = tmp;
1698
1699         /*
1700          * The extents in the source inode could still contain speculative
1701          * preallocation beyond EOF (e.g. the file is open but not modified
1702          * while defrag is in progress). In that case, we need to copy over the
1703          * number of delalloc blocks the data fork in the source inode is
1704          * tracking beyond EOF so that when the fork is truncated away when the
1705          * temporary inode is unlinked we don't underrun the i_delayed_blks
1706          * counter on that inode.
1707          */
1708         ASSERT(tip->i_delayed_blks == 0);
1709         tip->i_delayed_blks = ip->i_delayed_blks;
1710         ip->i_delayed_blks = 0;
1711
1712         switch (ip->i_d.di_format) {
1713         case XFS_DINODE_FMT_EXTENTS:
1714                 /* If the extents fit in the inode, fix the
1715                  * pointer.  Otherwise it's already NULL or
1716                  * pointing to the extent.
1717                  */
1718                 if (ip->i_d.di_nextents <= XFS_INLINE_EXTS) {
1719                         ifp->if_u1.if_extents =
1720                                 ifp->if_u2.if_inline_ext;
1721                 }
1722                 src_log_flags |= XFS_ILOG_DEXT;
1723                 break;
1724         case XFS_DINODE_FMT_BTREE:
1725                 ASSERT(ip->i_d.di_version < 3 ||
1726                        (src_log_flags & XFS_ILOG_DOWNER));
1727                 src_log_flags |= XFS_ILOG_DBROOT;
1728                 break;
1729         }
1730
1731         switch (tip->i_d.di_format) {
1732         case XFS_DINODE_FMT_EXTENTS:
1733                 /* If the extents fit in the inode, fix the
1734                  * pointer.  Otherwise it's already NULL or
1735                  * pointing to the extent.
1736                  */
1737                 if (tip->i_d.di_nextents <= XFS_INLINE_EXTS) {
1738                         tifp->if_u1.if_extents =
1739                                 tifp->if_u2.if_inline_ext;
1740                 }
1741                 target_log_flags |= XFS_ILOG_DEXT;
1742                 break;
1743         case XFS_DINODE_FMT_BTREE:
1744                 target_log_flags |= XFS_ILOG_DBROOT;
1745                 ASSERT(tip->i_d.di_version < 3 ||
1746                        (target_log_flags & XFS_ILOG_DOWNER));
1747                 break;
1748         }
1749
1750         xfs_trans_log_inode(tp, ip,  src_log_flags);
1751         xfs_trans_log_inode(tp, tip, target_log_flags);
1752
1753         /*
1754          * If this is a synchronous mount, make sure that the
1755          * transaction goes to disk before returning to the user.
1756          */
1757         if (mp->m_flags & XFS_MOUNT_WSYNC)
1758                 xfs_trans_set_sync(tp);
1759
1760         error = xfs_trans_commit(tp);
1761
1762         trace_xfs_swap_extent_after(ip, 0);
1763         trace_xfs_swap_extent_after(tip, 1);
1764 out:
1765         kmem_free(tempifp);
1766         return error;
1767
1768 out_unlock:
1769         xfs_iunlock(ip, lock_flags);
1770         xfs_iunlock(tip, lock_flags);
1771         goto out;
1772
1773 out_trans_cancel:
1774         xfs_trans_cancel(tp);
1775         goto out;
1776 }