fs/xfs/xfs_bmap_util.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Copyright (c) 2000-2006 Silicon Graphics, Inc.
   4  * Copyright (c) 2012 Red Hat, Inc.
   5  * All Rights Reserved.
   6  */
   7 #include "xfs.h"
   8 #include "xfs_fs.h"
   9 #include "xfs_shared.h"
  10 #include "xfs_format.h"
  11 #include "xfs_log_format.h"
  12 #include "xfs_trans_resv.h"
  13 #include "xfs_bit.h"
  14 #include "xfs_mount.h"
  15 #include "xfs_defer.h"
  16 #include "xfs_inode.h"
  17 #include "xfs_btree.h"
  18 #include "xfs_trans.h"
  19 #include "xfs_alloc.h"
  20 #include "xfs_bmap.h"
  21 #include "xfs_bmap_util.h"
  22 #include "xfs_bmap_btree.h"
  23 #include "xfs_rtalloc.h"
  24 #include "xfs_error.h"
  25 #include "xfs_quota.h"
  26 #include "xfs_trans_space.h"
  27 #include "xfs_trace.h"
  28 #include "xfs_icache.h"
  29 #include "xfs_iomap.h"
  30 #include "xfs_reflink.h"
  31
  32 /* Kernel only BMAP related definitions and functions */
  33
  34 /*
  35  * Convert the given file system block to a disk block.  We have to treat it
  36  * differently based on whether the file is a real time file or not, because the
  37  * bmap code does.
  38  */
  39 xfs_daddr_t
  40 xfs_fsb_to_db(struct xfs_inode *ip, xfs_fsblock_t fsb)
  41 {
  42         if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip))
  43                 return XFS_FSB_TO_BB(ip->i_mount, fsb);
  44         return XFS_FSB_TO_DADDR(ip->i_mount, fsb);
  45 }
  46
  47 /*
  48  * Routine to zero an extent on disk allocated to the specific inode.
  49  *
  50  * The VFS functions take a linearised filesystem block offset, so we have to
  51  * convert the sparse xfs fsb to the right format first.
  52  * VFS types are real funky, too.
  53  */
  54 int
  55 xfs_zero_extent(
  56         struct xfs_inode        *ip,
  57         xfs_fsblock_t           start_fsb,
  58         xfs_off_t               count_fsb)
  59 {
  60         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
  61         struct xfs_buftarg      *target = xfs_inode_buftarg(ip);
  62         xfs_daddr_t             sector = xfs_fsb_to_db(ip, start_fsb);
  63         sector_t                block = XFS_BB_TO_FSBT(mp, sector);
  64
  65         return blkdev_issue_zeroout(target->bt_bdev,
  66                 block << (mp->m_super->s_blocksize_bits - 9),
  67                 count_fsb << (mp->m_super->s_blocksize_bits - 9),
  68                 GFP_NOFS, 0);
  69 }
  70
  71 #ifdef CONFIG_XFS_RT
  72 int
  73 xfs_bmap_rtalloc(
  74         struct xfs_bmalloca     *ap)    /* bmap alloc argument struct */
  75 {
  76         int             error;          /* error return value */
  77         xfs_mount_t     *mp;            /* mount point structure */
  78         xfs_extlen_t    prod = 0;       /* product factor for allocators */
  79         xfs_extlen_t    mod = 0;        /* product factor for allocators */
  80         xfs_extlen_t    ralen = 0;      /* realtime allocation length */
  81         xfs_extlen_t    align;          /* minimum allocation alignment */
  82         xfs_rtblock_t   rtb;
  83
  84         mp = ap->ip->i_mount;
  85         align = xfs_get_extsz_hint(ap->ip);
  86         prod = align / mp->m_sb.sb_rextsize;
  87         error = xfs_bmap_extsize_align(mp, &ap->got, &ap->prev,
  88                                         align, 1, ap->eof, 0,
  89                                         ap->conv, &ap->offset, &ap->length);
  90         if (error)
  91                 return error;
  92         ASSERT(ap->length);
  93         ASSERT(ap->length % mp->m_sb.sb_rextsize == 0);
  94
  95         /*
  96          * If the offset & length are not perfectly aligned
  97          * then kill prod, it will just get us in trouble.
  98          */
  99         div_u64_rem(ap->offset, align, &mod);
 100         if (mod || ap->length % align)
 101                 prod = 1;
 102         /*
 103          * Set ralen to be the actual requested length in rtextents.
 104          */
 105         ralen = ap->length / mp->m_sb.sb_rextsize;
 106         /*
 107          * If the old value was close enough to MAXEXTLEN that
 108          * we rounded up to it, cut it back so it's valid again.
 109          * Note that if it's a really large request (bigger than
 110          * MAXEXTLEN), we don't hear about that number, and can't
 111          * adjust the starting point to match it.
 112          */
 113         if (ralen * mp->m_sb.sb_rextsize >= MAXEXTLEN)
 114                 ralen = MAXEXTLEN / mp->m_sb.sb_rextsize;
 115
 116         /*
 117          * Lock out modifications to both the RT bitmap and summary inodes
 118          */
 119         xfs_ilock(mp->m_rbmip, XFS_ILOCK_EXCL|XFS_ILOCK_RTBITMAP);
 120         xfs_trans_ijoin(ap->tp, mp->m_rbmip, XFS_ILOCK_EXCL);
 121         xfs_ilock(mp->m_rsumip, XFS_ILOCK_EXCL|XFS_ILOCK_RTSUM);
 122         xfs_trans_ijoin(ap->tp, mp->m_rsumip, XFS_ILOCK_EXCL);
 123
 124         /*
 125          * If it's an allocation to an empty file at offset 0,
 126          * pick an extent that will space things out in the rt area.
 127          */
 128         if (ap->eof && ap->offset == 0) {
 129                 xfs_rtblock_t uninitialized_var(rtx); /* realtime extent no */
 130
 131                 error = xfs_rtpick_extent(mp, ap->tp, ralen, &rtx);
 132                 if (error)
 133                         return error;
 134                 ap->blkno = rtx * mp->m_sb.sb_rextsize;
 135         } else {
 136                 ap->blkno = 0;
 137         }
 138
 139         xfs_bmap_adjacent(ap);
 140
 141         /*
 142          * Realtime allocation, done through xfs_rtallocate_extent.
 143          */
 144         do_div(ap->blkno, mp->m_sb.sb_rextsize);
 145         rtb = ap->blkno;
 146         ap->length = ralen;
 147         error = xfs_rtallocate_extent(ap->tp, ap->blkno, 1, ap->length,
 148                                 &ralen, ap->wasdel, prod, &rtb);
 149         if (error)
 150                 return error;
 151
 152         ap->blkno = rtb;
 153         if (ap->blkno != NULLFSBLOCK) {
 154                 ap->blkno *= mp->m_sb.sb_rextsize;
 155                 ralen *= mp->m_sb.sb_rextsize;
 156                 ap->length = ralen;
 157                 ap->ip->i_d.di_nblocks += ralen;
 158                 xfs_trans_log_inode(ap->tp, ap->ip, XFS_ILOG_CORE);
 159                 if (ap->wasdel)
 160                         ap->ip->i_delayed_blks -= ralen;
 161                 /*
 162                  * Adjust the disk quota also. This was reserved
 163                  * earlier.
 164                  */
 165                 xfs_trans_mod_dquot_byino(ap->tp, ap->ip,
 166                         ap->wasdel ? XFS_TRANS_DQ_DELRTBCOUNT :
 167                                         XFS_TRANS_DQ_RTBCOUNT, (long) ralen);
 168
 169                 /* Zero the extent if we were asked to do so */
 170                 if (ap->datatype & XFS_ALLOC_USERDATA_ZERO) {
 171                         error = xfs_zero_extent(ap->ip, ap->blkno, ap->length);
 172                         if (error)
 173                                 return error;
 174                 }
 175         } else {
 176                 ap->length = 0;
 177         }
 178         return 0;
 179 }
 180 #endif /* CONFIG_XFS_RT */
 181
 182 /*
 183  * Check if the endoff is outside the last extent. If so the caller will grow
 184  * the allocation to a stripe unit boundary.  All offsets are considered outside
 185  * the end of file for an empty fork, so 1 is returned in *eof in that case.
 186  */
 187 int
 188 xfs_bmap_eof(
 189         struct xfs_inode        *ip,
 190         xfs_fileoff_t           endoff,
 191         int                     whichfork,
 192         int                     *eof)
 193 {
 194         struct xfs_bmbt_irec    rec;
 195         int                     error;
 196
 197         error = xfs_bmap_last_extent(NULL, ip, whichfork, &rec, eof);
 198         if (error || *eof)
 199                 return error;
 200
 201         *eof = endoff >= rec.br_startoff + rec.br_blockcount;
 202         return 0;
 203 }
 204
 205 /*
 206  * Extent tree block counting routines.
 207  */
 208
 209 /*
 210  * Count leaf blocks given a range of extent records.  Delayed allocation
 211  * extents are not counted towards the totals.
 212  */
 213 xfs_extnum_t
 214 xfs_bmap_count_leaves(
 215         struct xfs_ifork        *ifp,
 216         xfs_filblks_t           *count)
 217 {
 218         struct xfs_iext_cursor  icur;
 219         struct xfs_bmbt_irec    got;
 220         xfs_extnum_t            numrecs = 0;
 221
 222         for_each_xfs_iext(ifp, &icur, &got) {
 223                 if (!isnullstartblock(got.br_startblock)) {
 224                         *count += got.br_blockcount;
 225                         numrecs++;
 226                 }
 227         }
 228
 229         return numrecs;
 230 }
 231
 232 /*
 233  * Count fsblocks of the given fork.  Delayed allocation extents are
 234  * not counted towards the totals.
 235  */
 236 int
 237 xfs_bmap_count_blocks(
 238         struct xfs_trans        *tp,
 239         struct xfs_inode        *ip,
 240         int                     whichfork,
 241         xfs_extnum_t            *nextents,
 242         xfs_filblks_t           *count)
 243 {
 244         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 245         struct xfs_ifork        *ifp = XFS_IFORK_PTR(ip, whichfork);
 246         struct xfs_btree_cur    *cur;
 247         xfs_extlen_t            btblocks = 0;
 248         int                     error;
 249
 250         *nextents = 0;
 251         *count = 0;
 252
 253         if (!ifp)
 254                 return 0;
 255
 256         switch (XFS_IFORK_FORMAT(ip, whichfork)) {
 257         case XFS_DINODE_FMT_BTREE:
 258                 if (!(ifp->if_flags & XFS_IFEXTENTS)) {
 259                         error = xfs_iread_extents(tp, ip, whichfork);
 260                         if (error)
 261                                 return error;
 262                 }
 263
 264                 cur = xfs_bmbt_init_cursor(mp, tp, ip, whichfork);
 265                 error = xfs_btree_count_blocks(cur, &btblocks);
 266                 xfs_btree_del_cursor(cur, error);
 267                 if (error)
 268                         return error;
 269
 270                 /*
 271                  * xfs_btree_count_blocks includes the root block contained in
 272                  * the inode fork in @btblocks, so subtract one because we're
 273                  * only interested in allocated disk blocks.
 274                  */
 275                 *count += btblocks - 1;
 276
 277                 /* fall through */
 278         case XFS_DINODE_FMT_EXTENTS:
 279                 *nextents = xfs_bmap_count_leaves(ifp, count);
 280                 break;
 281         }
 282
 283         return 0;
 284 }
 285
 286 static int
 287 xfs_getbmap_report_one(
 288         struct xfs_inode        *ip,
 289         struct getbmapx         *bmv,
 290         struct kgetbmap         *out,
 291         int64_t                 bmv_end,
 292         struct xfs_bmbt_irec    *got)
 293 {
 294         struct kgetbmap         *p = out + bmv->bmv_entries;
 295         bool                    shared = false;
 296         int                     error;
 297
 298         error = xfs_reflink_trim_around_shared(ip, got, &shared);
 299         if (error)
 300                 return error;
 301
 302         if (isnullstartblock(got->br_startblock) ||
 303             got->br_startblock == DELAYSTARTBLOCK) {
 304                 /*
 305                  * Delalloc extents that start beyond EOF can occur due to
 306                  * speculative EOF allocation when the delalloc extent is larger
 307                  * than the largest freespace extent at conversion time.  These
 308                  * extents cannot be converted by data writeback, so can exist
 309                  * here even if we are not supposed to be finding delalloc
 310                  * extents.
 311                  */
 312                 if (got->br_startoff < XFS_B_TO_FSB(ip->i_mount, XFS_ISIZE(ip)))
 313                         ASSERT((bmv->bmv_iflags & BMV_IF_DELALLOC) != 0);
 314
 315                 p->bmv_oflags |= BMV_OF_DELALLOC;
 316                 p->bmv_block = -2;
 317         } else {
 318                 p->bmv_block = xfs_fsb_to_db(ip, got->br_startblock);
 319         }
 320
 321         if (got->br_state == XFS_EXT_UNWRITTEN &&
 322             (bmv->bmv_iflags & BMV_IF_PREALLOC))
 323                 p->bmv_oflags |= BMV_OF_PREALLOC;
 324
 325         if (shared)
 326                 p->bmv_oflags |= BMV_OF_SHARED;
 327
 328         p->bmv_offset = XFS_FSB_TO_BB(ip->i_mount, got->br_startoff);
 329         p->bmv_length = XFS_FSB_TO_BB(ip->i_mount, got->br_blockcount);
 330
 331         bmv->bmv_offset = p->bmv_offset + p->bmv_length;
 332         bmv->bmv_length = max(0LL, bmv_end - bmv->bmv_offset);
 333         bmv->bmv_entries++;
 334         return 0;
 335 }
 336
 337 static void
 338 xfs_getbmap_report_hole(
 339         struct xfs_inode        *ip,
 340         struct getbmapx         *bmv,
 341         struct kgetbmap         *out,
 342         int64_t                 bmv_end,
 343         xfs_fileoff_t           bno,
 344         xfs_fileoff_t           end)
 345 {
 346         struct kgetbmap         *p = out + bmv->bmv_entries;
 347
 348         if (bmv->bmv_iflags & BMV_IF_NO_HOLES)
 349                 return;
 350
 351         p->bmv_block = -1;
 352         p->bmv_offset = XFS_FSB_TO_BB(ip->i_mount, bno);
 353         p->bmv_length = XFS_FSB_TO_BB(ip->i_mount, end - bno);
 354
 355         bmv->bmv_offset = p->bmv_offset + p->bmv_length;
 356         bmv->bmv_length = max(0LL, bmv_end - bmv->bmv_offset);
 357         bmv->bmv_entries++;
 358 }
 359
 360 static inline bool
 361 xfs_getbmap_full(
 362         struct getbmapx         *bmv)
 363 {
 364         return bmv->bmv_length == 0 || bmv->bmv_entries >= bmv->bmv_count - 1;
 365 }
 366
 367 static bool
 368 xfs_getbmap_next_rec(
 369         struct xfs_bmbt_irec    *rec,
 370         xfs_fileoff_t           total_end)
 371 {
 372         xfs_fileoff_t           end = rec->br_startoff + rec->br_blockcount;
 373
 374         if (end == total_end)
 375                 return false;
 376
 377         rec->br_startoff += rec->br_blockcount;
 378         if (!isnullstartblock(rec->br_startblock) &&
 379             rec->br_startblock != DELAYSTARTBLOCK)
 380                 rec->br_startblock += rec->br_blockcount;
 381         rec->br_blockcount = total_end - end;
 382         return true;
 383 }
 384
 385 /*
 386  * Get inode's extents as described in bmv, and format for output.
 387  * Calls formatter to fill the user's buffer until all extents
 388  * are mapped, until the passed-in bmv->bmv_count slots have
 389  * been filled, or until the formatter short-circuits the loop,
 390  * if it is tracking filled-in extents on its own.
 391  */
 392 int                                             /* error code */
 393 xfs_getbmap(
 394         struct xfs_inode        *ip,
 395         struct getbmapx         *bmv,           /* user bmap structure */
 396         struct kgetbmap         *out)
 397 {
 398         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 399         int                     iflags = bmv->bmv_iflags;
 400         int                     whichfork, lock, error = 0;
 401         int64_t                 bmv_end, max_len;
 402         xfs_fileoff_t           bno, first_bno;
 403         struct xfs_ifork        *ifp;
 404         struct xfs_bmbt_irec    got, rec;
 405         xfs_filblks_t           len;
 406         struct xfs_iext_cursor  icur;
 407
 408         if (bmv->bmv_iflags & ~BMV_IF_VALID)
 409                 return -EINVAL;
 410 #ifndef DEBUG
 411         /* Only allow CoW fork queries if we're debugging. */
 412         if (iflags & BMV_IF_COWFORK)
 413                 return -EINVAL;
 414 #endif
 415         if ((iflags & BMV_IF_ATTRFORK) && (iflags & BMV_IF_COWFORK))
 416                 return -EINVAL;
 417
 418         if (bmv->bmv_length < -1)
 419                 return -EINVAL;
 420         bmv->bmv_entries = 0;
 421         if (bmv->bmv_length == 0)
 422                 return 0;
 423
 424         if (iflags & BMV_IF_ATTRFORK)
 425                 whichfork = XFS_ATTR_FORK;
 426         else if (iflags & BMV_IF_COWFORK)
 427                 whichfork = XFS_COW_FORK;
 428         else
 429                 whichfork = XFS_DATA_FORK;
 430         ifp = XFS_IFORK_PTR(ip, whichfork);
 431
 432         xfs_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 433         switch (whichfork) {
 434         case XFS_ATTR_FORK:
 435                 if (!XFS_IFORK_Q(ip))
 436                         goto out_unlock_iolock;
 437
 438                 max_len = 1LL << 32;
 439                 lock = xfs_ilock_attr_map_shared(ip);
 440                 break;
 441         case XFS_COW_FORK:
 442                 /* No CoW fork? Just return */
 443                 if (!ifp)
 444                         goto out_unlock_iolock;
 445
 446                 if (xfs_get_cowextsz_hint(ip))
 447                         max_len = mp->m_super->s_maxbytes;
 448                 else
 449                         max_len = XFS_ISIZE(ip);
 450
 451                 lock = XFS_ILOCK_SHARED;
 452                 xfs_ilock(ip, lock);
 453                 break;
 454         case XFS_DATA_FORK:
 455                 if (!(iflags & BMV_IF_DELALLOC) &&
 456                     (ip->i_delayed_blks || XFS_ISIZE(ip) > ip->i_d.di_size)) {
 457                         error = filemap_write_and_wait(VFS_I(ip)->i_mapping);
 458                         if (error)
 459                                 goto out_unlock_iolock;
 460
 461                         /*
 462                          * Even after flushing the inode, there can still be
 463                          * delalloc blocks on the inode beyond EOF due to
 464                          * speculative preallocation.  These are not removed
 465                          * until the release function is called or the inode
 466                          * is inactivated.  Hence we cannot assert here that
 467                          * ip->i_delayed_blks == 0.
 468                          */
 469                 }
 470
 471                 if (xfs_get_extsz_hint(ip) ||
 472                     (ip->i_d.di_flags &
 473                      (XFS_DIFLAG_PREALLOC | XFS_DIFLAG_APPEND)))
 474                         max_len = mp->m_super->s_maxbytes;
 475                 else
 476                         max_len = XFS_ISIZE(ip);
 477
 478                 lock = xfs_ilock_data_map_shared(ip);
 479                 break;
 480         }
 481
 482         switch (XFS_IFORK_FORMAT(ip, whichfork)) {
 483         case XFS_DINODE_FMT_EXTENTS:
 484         case XFS_DINODE_FMT_BTREE:
 485                 break;
 486         case XFS_DINODE_FMT_LOCAL:
 487                 /* Local format inode forks report no extents. */
 488                 goto out_unlock_ilock;
 489         default:
 490                 error = -EINVAL;
 491                 goto out_unlock_ilock;
 492         }
 493
 494         if (bmv->bmv_length == -1) {
 495                 max_len = XFS_FSB_TO_BB(mp, XFS_B_TO_FSB(mp, max_len));
 496                 bmv->bmv_length = max(0LL, max_len - bmv->bmv_offset);
 497         }
 498
 499         bmv_end = bmv->bmv_offset + bmv->bmv_length;
 500
 501         first_bno = bno = XFS_BB_TO_FSBT(mp, bmv->bmv_offset);
 502         len = XFS_BB_TO_FSB(mp, bmv->bmv_length);
 503
 504         if (!(ifp->if_flags & XFS_IFEXTENTS)) {
 505                 error = xfs_iread_extents(NULL, ip, whichfork);
 506                 if (error)
 507                         goto out_unlock_ilock;
 508         }
 509
 510         if (!xfs_iext_lookup_extent(ip, ifp, bno, &icur, &got)) {
 511                 /*
 512                  * Report a whole-file hole if the delalloc flag is set to
 513                  * stay compatible with the old implementation.
 514                  */
 515                 if (iflags & BMV_IF_DELALLOC)
 516                         xfs_getbmap_report_hole(ip, bmv, out, bmv_end, bno,
 517                                         XFS_B_TO_FSB(mp, XFS_ISIZE(ip)));
 518                 goto out_unlock_ilock;
 519         }
 520
 521         while (!xfs_getbmap_full(bmv)) {
 522                 xfs_trim_extent(&got, first_bno, len);
 523
 524                 /*
 525                  * Report an entry for a hole if this extent doesn't directly
 526                  * follow the previous one.
 527                  */
 528                 if (got.br_startoff > bno) {
 529                         xfs_getbmap_report_hole(ip, bmv, out, bmv_end, bno,
 530                                         got.br_startoff);
 531                         if (xfs_getbmap_full(bmv))
 532                                 break;
 533                 }
 534
 535                 /*
 536                  * In order to report shared extents accurately, we report each
 537                  * distinct shared / unshared part of a single bmbt record with
 538                  * an individual getbmapx record.
 539                  */
 540                 bno = got.br_startoff + got.br_blockcount;
 541                 rec = got;
 542                 do {
 543                         error = xfs_getbmap_report_one(ip, bmv, out, bmv_end,
 544                                         &rec);
 545                         if (error || xfs_getbmap_full(bmv))
 546                                 goto out_unlock_ilock;
 547                 } while (xfs_getbmap_next_rec(&rec, bno));
 548
 549                 if (!xfs_iext_next_extent(ifp, &icur, &got)) {
 550                         xfs_fileoff_t   end = XFS_B_TO_FSB(mp, XFS_ISIZE(ip));
 551
 552                         out[bmv->bmv_entries - 1].bmv_oflags |= BMV_OF_LAST;
 553
 554                         if (whichfork != XFS_ATTR_FORK && bno < end &&
 555                             !xfs_getbmap_full(bmv)) {
 556                                 xfs_getbmap_report_hole(ip, bmv, out, bmv_end,
 557                                                 bno, end);
 558                         }
 559                         break;
 560                 }
 561
 562                 if (bno >= first_bno + len)
 563                         break;
 564         }
 565
 566 out_unlock_ilock:
 567         xfs_iunlock(ip, lock);
 568 out_unlock_iolock:
 569         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 570         return error;
 571 }
 572
 573 /*
 574  * Dead simple method of punching delalyed allocation blocks from a range in
 575  * the inode.  This will always punch out both the start and end blocks, even
 576  * if the ranges only partially overlap them, so it is up to the caller to
 577  * ensure that partial blocks are not passed in.
 578  */
 579 int
 580 xfs_bmap_punch_delalloc_range(
 581         struct xfs_inode        *ip,
 582         xfs_fileoff_t           start_fsb,
 583         xfs_fileoff_t           length)
 584 {
 585         struct xfs_ifork        *ifp = &ip->i_df;
 586         xfs_fileoff_t           end_fsb = start_fsb + length;
 587         struct xfs_bmbt_irec    got, del;
 588         struct xfs_iext_cursor  icur;
 589         int                     error = 0;
 590
 591         ASSERT(ifp->if_flags & XFS_IFEXTENTS);
 592
 593         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 594         if (!xfs_iext_lookup_extent_before(ip, ifp, &end_fsb, &icur, &got))
 595                 goto out_unlock;
 596
 597         while (got.br_startoff + got.br_blockcount > start_fsb) {
 598                 del = got;
 599                 xfs_trim_extent(&del, start_fsb, length);
 600
 601                 /*
 602                  * A delete can push the cursor forward. Step back to the
 603                  * previous extent on non-delalloc or extents outside the
 604                  * target range.
 605                  */
 606                 if (!del.br_blockcount ||
 607                     !isnullstartblock(del.br_startblock)) {
 608                         if (!xfs_iext_prev_extent(ifp, &icur, &got))
 609                                 break;
 610                         continue;
 611                 }
 612
 613                 error = xfs_bmap_del_extent_delay(ip, XFS_DATA_FORK, &icur,
 614                                                   &got, &del);
 615                 if (error || !xfs_iext_get_extent(ifp, &icur, &got))
 616                         break;
 617         }
 618
 619 out_unlock:
 620         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 621         return error;
 622 }
 623
 624 /*
 625  * Test whether it is appropriate to check an inode for and free post EOF
 626  * blocks. The 'force' parameter determines whether we should also consider
 627  * regular files that are marked preallocated or append-only.
 628  */
 629 bool
 630 xfs_can_free_eofblocks(struct xfs_inode *ip, bool force)
 631 {
 632         /* prealloc/delalloc exists only on regular files */
 633         if (!S_ISREG(VFS_I(ip)->i_mode))
 634                 return false;
 635
 636         /*
 637          * Zero sized files with no cached pages and delalloc blocks will not
 638          * have speculative prealloc/delalloc blocks to remove.
 639          */
 640         if (VFS_I(ip)->i_size == 0 &&
 641             VFS_I(ip)->i_mapping->nrpages == 0 &&
 642             ip->i_delayed_blks == 0)
 643                 return false;
 644
 645         /* If we haven't read in the extent list, then don't do it now. */
 646         if (!(ip->i_df.if_flags & XFS_IFEXTENTS))
 647                 return false;
 648
 649         /*
 650          * Do not free real preallocated or append-only files unless the file
 651          * has delalloc blocks and we are forced to remove them.
 652          */
 653         if (ip->i_d.di_flags & (XFS_DIFLAG_PREALLOC | XFS_DIFLAG_APPEND))
 654                 if (!force || ip->i_delayed_blks == 0)
 655                         return false;
 656
 657         return true;
 658 }
 659
 660 /*
 661  * This is called to free any blocks beyond eof. The caller must hold
 662  * IOLOCK_EXCL unless we are in the inode reclaim path and have the only
 663  * reference to the inode.
 664  */
 665 int
 666 xfs_free_eofblocks(
 667         struct xfs_inode        *ip)
 668 {
 669         struct xfs_trans        *tp;
 670         int                     error;
 671         xfs_fileoff_t           end_fsb;
 672         xfs_fileoff_t           last_fsb;
 673         xfs_filblks_t           map_len;
 674         int                     nimaps;
 675         struct xfs_bmbt_irec    imap;
 676         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 677
 678         /*
 679          * Figure out if there are any blocks beyond the end
 680          * of the file.  If not, then there is nothing to do.
 681          */
 682         end_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, (xfs_ufsize_t)XFS_ISIZE(ip));
 683         last_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, mp->m_super->s_maxbytes);
 684         if (last_fsb <= end_fsb)
 685                 return 0;
 686         map_len = last_fsb - end_fsb;
 687
 688         nimaps = 1;
 689         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 690         error = xfs_bmapi_read(ip, end_fsb, map_len, &imap, &nimaps, 0);
 691         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 692
 693         /*
 694          * If there are blocks after the end of file, truncate the file to its
 695          * current size to free them up.
 696          */
 697         if (!error && (nimaps != 0) &&
 698             (imap.br_startblock != HOLESTARTBLOCK ||
 699              ip->i_delayed_blks)) {
 700                 /*
 701                  * Attach the dquots to the inode up front.
 702                  */
 703                 error = xfs_qm_dqattach(ip);
 704                 if (error)
 705                         return error;
 706
 707                 /* wait on dio to ensure i_size has settled */
 708                 inode_dio_wait(VFS_I(ip));
 709
 710                 error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_itruncate, 0, 0, 0,
 711                                 &tp);
 712                 if (error) {
 713                         ASSERT(XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp));
 714                         return error;
 715                 }
 716
 717                 xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 718                 xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
 719
 720                 /*
 721                  * Do not update the on-disk file size.  If we update the
 722                  * on-disk file size and then the system crashes before the
 723                  * contents of the file are flushed to disk then the files
 724                  * may be full of holes (ie NULL files bug).
 725                  */
 726                 error = xfs_itruncate_extents_flags(&tp, ip, XFS_DATA_FORK,
 727                                         XFS_ISIZE(ip), XFS_BMAPI_NODISCARD);
 728                 if (error) {
 729                         /*
 730                          * If we get an error at this point we simply don't
 731                          * bother truncating the file.
 732                          */
 733                         xfs_trans_cancel(tp);
 734                 } else {
 735                         error = xfs_trans_commit(tp);
 736                         if (!error)
 737                                 xfs_inode_clear_eofblocks_tag(ip);
 738                 }
 739
 740                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 741         }
 742         return error;
 743 }
 744
 745 int
 746 xfs_alloc_file_space(
 747         struct xfs_inode        *ip,
 748         xfs_off_t               offset,
 749         xfs_off_t               len,
 750         int                     alloc_type)
 751 {
 752         xfs_mount_t             *mp = ip->i_mount;
 753         xfs_off_t               count;
 754         xfs_filblks_t           allocated_fsb;
 755         xfs_filblks_t           allocatesize_fsb;
 756         xfs_extlen_t            extsz, temp;
 757         xfs_fileoff_t           startoffset_fsb;
 758         xfs_fileoff_t           endoffset_fsb;
 759         int                     nimaps;
 760         int                     quota_flag;
 761         int                     rt;
 762         xfs_trans_t             *tp;
 763         xfs_bmbt_irec_t         imaps[1], *imapp;
 764         uint                    qblocks, resblks, resrtextents;
 765         int                     error;
 766
 767         trace_xfs_alloc_file_space(ip);
 768
 769         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
 770                 return -EIO;
 771
 772         error = xfs_qm_dqattach(ip);
 773         if (error)
 774                 return error;
 775
 776         if (len <= 0)
 777                 return -EINVAL;
 778
 779         rt = XFS_IS_REALTIME_INODE(ip);
 780         extsz = xfs_get_extsz_hint(ip);
 781
 782         count = len;
 783         imapp = &imaps[0];
 784         nimaps = 1;
 785         startoffset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset);
 786         endoffset_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, offset + count);
 787         allocatesize_fsb = endoffset_fsb - startoffset_fsb;
 788
 789         /*
 790          * Allocate file space until done or until there is an error
 791          */
 792         while (allocatesize_fsb && !error) {
 793                 xfs_fileoff_t   s, e;
 794
 795                 /*
 796                  * Determine space reservations for data/realtime.
 797                  */
 798                 if (unlikely(extsz)) {
 799                         s = startoffset_fsb;
 800                         do_div(s, extsz);
 801                         s *= extsz;
 802                         e = startoffset_fsb + allocatesize_fsb;
 803                         div_u64_rem(startoffset_fsb, extsz, &temp);
 804                         if (temp)
 805                                 e += temp;
 806                         div_u64_rem(e, extsz, &temp);
 807                         if (temp)
 808                                 e += extsz - temp;
 809                 } else {
 810                         s = 0;
 811                         e = allocatesize_fsb;
 812                 }
 813
 814                 /*
 815                  * The transaction reservation is limited to a 32-bit block
 816                  * count, hence we need to limit the number of blocks we are
 817                  * trying to reserve to avoid an overflow. We can't allocate
 818                  * more than @nimaps extents, and an extent is limited on disk
 819                  * to MAXEXTLEN (21 bits), so use that to enforce the limit.
 820                  */
 821                 resblks = min_t(xfs_fileoff_t, (e - s), (MAXEXTLEN * nimaps));
 822                 if (unlikely(rt)) {
 823                         resrtextents = qblocks = resblks;
 824                         resrtextents /= mp->m_sb.sb_rextsize;
 825                         resblks = XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, 0);
 826                         quota_flag = XFS_QMOPT_RES_RTBLKS;
 827                 } else {
 828                         resrtextents = 0;
 829                         resblks = qblocks = XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, resblks);
 830                         quota_flag = XFS_QMOPT_RES_REGBLKS;
 831                 }
 832
 833                 /*
 834                  * Allocate and setup the transaction.
 835                  */
 836                 error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_write, resblks,
 837                                 resrtextents, 0, &tp);
 838
 839                 /*
 840                  * Check for running out of space
 841                  */
 842                 if (error) {
 843                         /*
 844                          * Free the transaction structure.
 845                          */
 846                         ASSERT(error == -ENOSPC || XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp));
 847                         break;
 848                 }
 849                 xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 850                 error = xfs_trans_reserve_quota_nblks(tp, ip, qblocks,
 851                                                       0, quota_flag);
 852                 if (error)
 853                         goto error1;
 854
 855                 xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
 856
 857                 error = xfs_bmapi_write(tp, ip, startoffset_fsb,
 858                                         allocatesize_fsb, alloc_type, 0, imapp,
 859                                         &nimaps);
 860                 if (error)
 861                         goto error0;
 862
 863                 /*
 864                  * Complete the transaction
 865                  */
 866                 error = xfs_trans_commit(tp);
 867                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 868                 if (error)
 869                         break;
 870
 871                 allocated_fsb = imapp->br_blockcount;
 872
 873                 if (nimaps == 0) {
 874                         error = -ENOSPC;
 875                         break;
 876                 }
 877
 878                 startoffset_fsb += allocated_fsb;
 879                 allocatesize_fsb -= allocated_fsb;
 880         }
 881
 882         return error;
 883
 884 error0: /* unlock inode, unreserve quota blocks, cancel trans */
 885         xfs_trans_unreserve_quota_nblks(tp, ip, (long)qblocks, 0, quota_flag);
 886
 887 error1: /* Just cancel transaction */
 888         xfs_trans_cancel(tp);
 889         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 890         return error;
 891 }
 892
 893 static int
 894 xfs_unmap_extent(
 895         struct xfs_inode        *ip,
 896         xfs_fileoff_t           startoffset_fsb,
 897         xfs_filblks_t           len_fsb,
 898         int                     *done)
 899 {
 900         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 901         struct xfs_trans        *tp;
 902         uint                    resblks = XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, 0);
 903         int                     error;
 904
 905         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_write, resblks, 0, 0, &tp);
 906         if (error) {
 907                 ASSERT(error == -ENOSPC || XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp));
 908                 return error;
 909         }
 910
 911         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 912         error = xfs_trans_reserve_quota(tp, mp, ip->i_udquot, ip->i_gdquot,
 913                         ip->i_pdquot, resblks, 0, XFS_QMOPT_RES_REGBLKS);
 914         if (error)
 915                 goto out_trans_cancel;
 916
 917         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
 918
 919         error = xfs_bunmapi(tp, ip, startoffset_fsb, len_fsb, 0, 2, done);
 920         if (error)
 921                 goto out_trans_cancel;
 922
 923         error = xfs_trans_commit(tp);
 924 out_unlock:
 925         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 926         return error;
 927
 928 out_trans_cancel:
 929         xfs_trans_cancel(tp);
 930         goto out_unlock;
 931 }
 932
 933 int
 934 xfs_flush_unmap_range(
 935         struct xfs_inode        *ip,
 936         xfs_off_t               offset,
 937         xfs_off_t               len)
 938 {
 939         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 940         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
 941         xfs_off_t               rounding, start, end;
 942         int                     error;
 943
 944         /* wait for the completion of any pending DIOs */
 945         inode_dio_wait(inode);
 946
 947         rounding = max_t(xfs_off_t, 1 << mp->m_sb.sb_blocklog, PAGE_SIZE);
 948         start = round_down(offset, rounding);
 949         end = round_up(offset + len, rounding) - 1;
 950
 951         error = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, start, end);
 952         if (error)
 953                 return error;
 954         truncate_pagecache_range(inode, start, end);
 955         return 0;
 956 }
 957
 958 int
 959 xfs_free_file_space(
 960         struct xfs_inode        *ip,
 961         xfs_off_t               offset,
 962         xfs_off_t               len)
 963 {
 964         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 965         xfs_fileoff_t           startoffset_fsb;
 966         xfs_fileoff_t           endoffset_fsb;
 967         int                     done = 0, error;
 968
 969         trace_xfs_free_file_space(ip);
 970
 971         error = xfs_qm_dqattach(ip);
 972         if (error)
 973                 return error;
 974
 975         if (len <= 0)   /* if nothing being freed */
 976                 return 0;
 977
 978         error = xfs_flush_unmap_range(ip, offset, len);
 979         if (error)
 980                 return error;
 981
 982         startoffset_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, offset);
 983         endoffset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset + len);
 984
 985         /*
 986          * Need to zero the stuff we're not freeing, on disk.
 987          */
 988         if (endoffset_fsb > startoffset_fsb) {
 989                 while (!done) {
 990                         error = xfs_unmap_extent(ip, startoffset_fsb,
 991                                         endoffset_fsb - startoffset_fsb, &done);
 992                         if (error)
 993                                 return error;
 994                 }
 995         }
 996
 997         /*
 998          * Now that we've unmap all full blocks we'll have to zero out any
 999          * partial block at the beginning and/or end.  iomap_zero_range is smart
1000          * enough to skip any holes, including those we just created, but we
1001          * must take care not to zero beyond EOF and enlarge i_size.
1002          */
1003         if (offset >= XFS_ISIZE(ip))
1004                 return 0;
1005         if (offset + len > XFS_ISIZE(ip))
1006                 len = XFS_ISIZE(ip) - offset;
1007         error = iomap_zero_range(VFS_I(ip), offset, len, NULL,
1008                         &xfs_buffered_write_iomap_ops);
1009         if (error)
1010                 return error;
1011
1012         /*
1013          * If we zeroed right up to EOF and EOF straddles a page boundary we
1014          * must make sure that the post-EOF area is also zeroed because the
1015          * page could be mmap'd and iomap_zero_range doesn't do that for us.
1016          * Writeback of the eof page will do this, albeit clumsily.
1017          */
1018         if (offset + len >= XFS_ISIZE(ip) && offset_in_page(offset + len) > 0) {
1019                 error = filemap_write_and_wait_range(VFS_I(ip)->i_mapping,
1020                                 round_down(offset + len, PAGE_SIZE), LLONG_MAX);
1021         }
1022
1023         return error;
1024 }
1025
1026 static int
1027 xfs_prepare_shift(
1028         struct xfs_inode        *ip,
1029         loff_t                  offset)
1030 {
1031         int                     error;
1032
1033         /*
1034          * Trim eofblocks to avoid shifting uninitialized post-eof preallocation
1035          * into the accessible region of the file.
1036          */
1037         if (xfs_can_free_eofblocks(ip, true)) {
1038                 error = xfs_free_eofblocks(ip);
1039                 if (error)
1040                         return error;
1041         }
1042
1043         /*
1044          * Writeback and invalidate cache for the remainder of the file as we're
1045          * about to shift down every extent from offset to EOF.
1046          */
1047         error = xfs_flush_unmap_range(ip, offset, XFS_ISIZE(ip));
1048         if (error)
1049                 return error;
1050
1051         /*
1052          * Clean out anything hanging around in the cow fork now that
1053          * we've flushed all the dirty data out to disk to avoid having
1054          * CoW extents at the wrong offsets.
1055          */
1056         if (xfs_inode_has_cow_data(ip)) {
1057                 error = xfs_reflink_cancel_cow_range(ip, offset, NULLFILEOFF,
1058                                 true);
1059                 if (error)
1060                         return error;
1061         }
1062
1063         return 0;
1064 }
1065
1066 /*
1067  * xfs_collapse_file_space()
1068  *      This routine frees disk space and shift extent for the given file.
1069  *      The first thing we do is to free data blocks in the specified range
1070  *      by calling xfs_free_file_space(). It would also sync dirty data
1071  *      and invalidate page cache over the region on which collapse range
1072  *      is working. And Shift extent records to the left to cover a hole.
1073  * RETURNS:
1074  *      0 on success
1075  *      errno on error
1076  *
1077  */
1078 int
1079 xfs_collapse_file_space(
1080         struct xfs_inode        *ip,
1081         xfs_off_t               offset,
1082         xfs_off_t               len)
1083 {
1084         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1085         struct xfs_trans        *tp;
1086         int                     error;
1087         xfs_fileoff_t           next_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, offset + len);
1088         xfs_fileoff_t           shift_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, len);
1089         uint                    resblks = XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, 0);
1090         bool                    done = false;
1091
1092         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_IOLOCK_EXCL));
1093         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL));
1094
1095         trace_xfs_collapse_file_space(ip);
1096
1097         error = xfs_free_file_space(ip, offset, len);
1098         if (error)
1099                 return error;
1100
1101         error = xfs_prepare_shift(ip, offset);
1102         if (error)
1103                 return error;
1104
1105         while (!error && !done) {
1106                 error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_write, resblks, 0, 0,
1107                                         &tp);
1108                 if (error)
1109                         break;
1110
1111                 xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1112                 error = xfs_trans_reserve_quota(tp, mp, ip->i_udquot,
1113                                 ip->i_gdquot, ip->i_pdquot, resblks, 0,
1114                                 XFS_QMOPT_RES_REGBLKS);
1115                 if (error)
1116                         goto out_trans_cancel;
1117                 xfs_trans_ijoin(tp, ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1118
1119                 error = xfs_bmap_collapse_extents(tp, ip, &next_fsb, shift_fsb,
1120                                 &done);
1121                 if (error)
1122                         goto out_trans_cancel;
1123
1124                 error = xfs_trans_commit(tp);
1125         }
1126
1127         return error;
1128
1129 out_trans_cancel:
1130         xfs_trans_cancel(tp);
1131         return error;
1132 }
1133
1134 /*
1135  * xfs_insert_file_space()
1136  *      This routine create hole space by shifting extents for the given file.
1137  *      The first thing we do is to sync dirty data and invalidate page cache
1138  *      over the region on which insert range is working. And split an extent
1139  *      to two extents at given offset by calling xfs_bmap_split_extent.
1140  *      And shift all extent records which are laying between [offset,
1141  *      last allocated extent] to the right to reserve hole range.
1142  * RETURNS:
1143  *      0 on success
1144  *      errno on error
1145  */
1146 int
1147 xfs_insert_file_space(
1148         struct xfs_inode        *ip,
1149         loff_t                  offset,
1150         loff_t                  len)
1151 {
1152         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1153         struct xfs_trans        *tp;
1154         int                     error;
1155         xfs_fileoff_t           stop_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, offset);
1156         xfs_fileoff_t           next_fsb = NULLFSBLOCK;
1157         xfs_fileoff_t           shift_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, len);
1158         bool                    done = false;
1159
1160         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_IOLOCK_EXCL));
1161         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL));
1162
1163         trace_xfs_insert_file_space(ip);
1164
1165         error = xfs_bmap_can_insert_extents(ip, stop_fsb, shift_fsb);
1166         if (error)
1167                 return error;
1168
1169         error = xfs_prepare_shift(ip, offset);
1170         if (error)
1171                 return error;
1172
1173         /*
1174          * The extent shifting code works on extent granularity. So, if stop_fsb
1175          * is not the starting block of extent, we need to split the extent at
1176          * stop_fsb.
1177          */
1178         error = xfs_bmap_split_extent(ip, stop_fsb);
1179         if (error)
1180                 return error;
1181
1182         while (!error && !done) {
1183                 error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_write, 0, 0, 0,
1184                                         &tp);
1185                 if (error)
1186                         break;
1187
1188                 xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1189                 xfs_trans_ijoin(tp, ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1190                 error = xfs_bmap_insert_extents(tp, ip, &next_fsb, shift_fsb,
1191                                 &done, stop_fsb);
1192                 if (error)
1193                         goto out_trans_cancel;
1194
1195                 error = xfs_trans_commit(tp);
1196         }
1197
1198         return error;
1199
1200 out_trans_cancel:
1201         xfs_trans_cancel(tp);
1202         return error;
1203 }
1204
1205 /*
1206  * We need to check that the format of the data fork in the temporary inode is
1207  * valid for the target inode before doing the swap. This is not a problem with
1208  * attr1 because of the fixed fork offset, but attr2 has a dynamically sized
1209  * data fork depending on the space the attribute fork is taking so we can get
1210  * invalid formats on the target inode.
1211  *
1212  * E.g. target has space for 7 extents in extent format, temp inode only has
1213  * space for 6.  If we defragment down to 7 extents, then the tmp format is a
1214  * btree, but when swapped it needs to be in extent format. Hence we can't just
1215  * blindly swap data forks on attr2 filesystems.
1216  *
1217  * Note that we check the swap in both directions so that we don't end up with
1218  * a corrupt temporary inode, either.
1219  *
1220  * Note that fixing the way xfs_fsr sets up the attribute fork in the source
1221  * inode will prevent this situation from occurring, so all we do here is
1222  * reject and log the attempt. basically we are putting the responsibility on
1223  * userspace to get this right.
1224  */
1225 static int
1226 xfs_swap_extents_check_format(
1227         struct xfs_inode        *ip,    /* target inode */
1228         struct xfs_inode        *tip)   /* tmp inode */
1229 {
1230
1231         /* Should never get a local format */
1232         if (ip->i_d.di_format == XFS_DINODE_FMT_LOCAL ||
1233             tip->i_d.di_format == XFS_DINODE_FMT_LOCAL)
1234                 return -EINVAL;
1235
1236         /*
1237          * if the target inode has less extents that then temporary inode then
1238          * why did userspace call us?
1239          */
1240         if (ip->i_d.di_nextents < tip->i_d.di_nextents)
1241                 return -EINVAL;
1242
1243         /*
1244          * If we have to use the (expensive) rmap swap method, we can
1245          * handle any number of extents and any format.
1246          */
1247         if (xfs_sb_version_hasrmapbt(&ip->i_mount->m_sb))
1248                 return 0;
1249
1250         /*
1251          * if the target inode is in extent form and the temp inode is in btree
1252          * form then we will end up with the target inode in the wrong format
1253          * as we already know there are less extents in the temp inode.
1254          */
1255         if (ip->i_d.di_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS &&
1256             tip->i_d.di_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE)
1257                 return -EINVAL;
1258
1259         /* Check temp in extent form to max in target */
1260         if (tip->i_d.di_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS &&
1261             XFS_IFORK_NEXTENTS(tip, XFS_DATA_FORK) >
1262                         XFS_IFORK_MAXEXT(ip, XFS_DATA_FORK))
1263                 return -EINVAL;
1264
1265         /* Check target in extent form to max in temp */
1266         if (ip->i_d.di_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS &&
1267             XFS_IFORK_NEXTENTS(ip, XFS_DATA_FORK) >
1268                         XFS_IFORK_MAXEXT(tip, XFS_DATA_FORK))
1269                 return -EINVAL;
1270
1271         /*
1272          * If we are in a btree format, check that the temp root block will fit
1273          * in the target and that it has enough extents to be in btree format
1274          * in the target.
1275          *
1276          * Note that we have to be careful to allow btree->extent conversions
1277          * (a common defrag case) which will occur when the temp inode is in
1278          * extent format...
1279          */
1280         if (tip->i_d.di_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE) {
1281                 if (XFS_IFORK_Q(ip) &&
1282                     XFS_BMAP_BMDR_SPACE(tip->i_df.if_broot) > XFS_IFORK_BOFF(ip))
1283                         return -EINVAL;
1284                 if (XFS_IFORK_NEXTENTS(tip, XFS_DATA_FORK) <=
1285                     XFS_IFORK_MAXEXT(ip, XFS_DATA_FORK))
1286                         return -EINVAL;
1287         }
1288
1289         /* Reciprocal target->temp btree format checks */
1290         if (ip->i_d.di_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE) {
1291                 if (XFS_IFORK_Q(tip) &&
1292                     XFS_BMAP_BMDR_SPACE(ip->i_df.if_broot) > XFS_IFORK_BOFF(tip))
1293                         return -EINVAL;
1294                 if (XFS_IFORK_NEXTENTS(ip, XFS_DATA_FORK) <=
1295                     XFS_IFORK_MAXEXT(tip, XFS_DATA_FORK))
1296                         return -EINVAL;
1297         }
1298
1299         return 0;
1300 }
1301
1302 static int
1303 xfs_swap_extent_flush(
1304         struct xfs_inode        *ip)
1305 {
1306         int     error;
1307
1308         error = filemap_write_and_wait(VFS_I(ip)->i_mapping);
1309         if (error)
1310                 return error;
1311         truncate_pagecache_range(VFS_I(ip), 0, -1);
1312
1313         /* Verify O_DIRECT for ftmp */
1314         if (VFS_I(ip)->i_mapping->nrpages)
1315                 return -EINVAL;
1316         return 0;
1317 }
1318
1319 /*
1320  * Move extents from one file to another, when rmap is enabled.
1321  */
1322 STATIC int
1323 xfs_swap_extent_rmap(
1324         struct xfs_trans                **tpp,
1325         struct xfs_inode                *ip,
1326         struct xfs_inode                *tip)
1327 {
1328         struct xfs_trans                *tp = *tpp;
1329         struct xfs_bmbt_irec            irec;
1330         struct xfs_bmbt_irec            uirec;
1331         struct xfs_bmbt_irec            tirec;
1332         xfs_fileoff_t                   offset_fsb;
1333         xfs_fileoff_t                   end_fsb;
1334         xfs_filblks_t                   count_fsb;
1335         int                             error;
1336         xfs_filblks_t                   ilen;
1337         xfs_filblks_t                   rlen;
1338         int                             nimaps;
1339         uint64_t                        tip_flags2;
1340
1341         /*
1342          * If the source file has shared blocks, we must flag the donor
1343          * file as having shared blocks so that we get the shared-block
1344          * rmap functions when we go to fix up the rmaps.  The flags
1345          * will be switch for reals later.
1346          */
1347         tip_flags2 = tip->i_d.di_flags2;
1348         if (ip->i_d.di_flags2 & XFS_DIFLAG2_REFLINK)
1349                 tip->i_d.di_flags2 |= XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1350
1351         offset_fsb = 0;
1352         end_fsb = XFS_B_TO_FSB(ip->i_mount, i_size_read(VFS_I(ip)));
1353         count_fsb = (xfs_filblks_t)(end_fsb - offset_fsb);
1354
1355         while (count_fsb) {
1356                 /* Read extent from the donor file */
1357                 nimaps = 1;
1358                 error = xfs_bmapi_read(tip, offset_fsb, count_fsb, &tirec,
1359                                 &nimaps, 0);
1360                 if (error)
1361                         goto out;
1362                 ASSERT(nimaps == 1);
1363                 ASSERT(tirec.br_startblock != DELAYSTARTBLOCK);
1364
1365                 trace_xfs_swap_extent_rmap_remap(tip, &tirec);
1366                 ilen = tirec.br_blockcount;
1367
1368                 /* Unmap the old blocks in the source file. */
1369                 while (tirec.br_blockcount) {
1370                         ASSERT(tp->t_firstblock == NULLFSBLOCK);
1371                         trace_xfs_swap_extent_rmap_remap_piece(tip, &tirec);
1372
1373                         /* Read extent from the source file */
1374                         nimaps = 1;
1375                         error = xfs_bmapi_read(ip, tirec.br_startoff,
1376                                         tirec.br_blockcount, &irec,
1377                                         &nimaps, 0);
1378                         if (error)
1379                                 goto out;
1380                         ASSERT(nimaps == 1);
1381                         ASSERT(tirec.br_startoff == irec.br_startoff);
1382                         trace_xfs_swap_extent_rmap_remap_piece(ip, &irec);
1383
1384                         /* Trim the extent. */
1385                         uirec = tirec;
1386                         uirec.br_blockcount = rlen = min_t(xfs_filblks_t,
1387                                         tirec.br_blockcount,
1388                                         irec.br_blockcount);
1389                         trace_xfs_swap_extent_rmap_remap_piece(tip, &uirec);
1390
1391                         /* Remove the mapping from the donor file. */
1392                         xfs_bmap_unmap_extent(tp, tip, &uirec);
1393
1394                         /* Remove the mapping from the source file. */
1395                         xfs_bmap_unmap_extent(tp, ip, &irec);
1396
1397                         /* Map the donor file's blocks into the source file. */
1398                         xfs_bmap_map_extent(tp, ip, &uirec);
1399
1400                         /* Map the source file's blocks into the donor file. */
1401                         xfs_bmap_map_extent(tp, tip, &irec);
1402
1403                         error = xfs_defer_finish(tpp);
1404                         tp = *tpp;
1405                         if (error)
1406                                 goto out;
1407
1408                         tirec.br_startoff += rlen;
1409                         if (tirec.br_startblock != HOLESTARTBLOCK &&
1410                             tirec.br_startblock != DELAYSTARTBLOCK)
1411                                 tirec.br_startblock += rlen;
1412                         tirec.br_blockcount -= rlen;
1413                 }
1414
1415                 /* Roll on... */
1416                 count_fsb -= ilen;
1417                 offset_fsb += ilen;
1418         }
1419
1420         tip->i_d.di_flags2 = tip_flags2;
1421         return 0;
1422
1423 out:
1424         trace_xfs_swap_extent_rmap_error(ip, error, _RET_IP_);
1425         tip->i_d.di_flags2 = tip_flags2;
1426         return error;
1427 }
1428
1429 /* Swap the extents of two files by swapping data forks. */
1430 STATIC int
1431 xfs_swap_extent_forks(
1432         struct xfs_trans        *tp,
1433         struct xfs_inode        *ip,
1434         struct xfs_inode        *tip,
1435         int                     *src_log_flags,
1436         int                     *target_log_flags)
1437 {
1438         xfs_filblks_t           aforkblks = 0;
1439         xfs_filblks_t           taforkblks = 0;
1440         xfs_extnum_t            junk;
1441         uint64_t                tmp;
1442         int                     error;
1443
1444         /*
1445          * Count the number of extended attribute blocks
1446          */
1447         if ( ((XFS_IFORK_Q(ip) != 0) && (ip->i_d.di_anextents > 0)) &&
1448              (ip->i_d.di_aformat != XFS_DINODE_FMT_LOCAL)) {
1449                 error = xfs_bmap_count_blocks(tp, ip, XFS_ATTR_FORK, &junk,
1450                                 &aforkblks);
1451                 if (error)
1452                         return error;
1453         }
1454         if ( ((XFS_IFORK_Q(tip) != 0) && (tip->i_d.di_anextents > 0)) &&
1455              (tip->i_d.di_aformat != XFS_DINODE_FMT_LOCAL)) {
1456                 error = xfs_bmap_count_blocks(tp, tip, XFS_ATTR_FORK, &junk,
1457                                 &taforkblks);
1458                 if (error)
1459                         return error;
1460         }
1461
1462         /*
1463          * Btree format (v3) inodes have the inode number stamped in the bmbt
1464          * block headers. We can't start changing the bmbt blocks until the
1465          * inode owner change is logged so recovery does the right thing in the
1466          * event of a crash. Set the owner change log flags now and leave the
1467          * bmbt scan as the last step.
1468          */
1469         if (ip->i_d.di_version == 3 &&
1470             ip->i_d.di_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE)
1471                 (*target_log_flags) |= XFS_ILOG_DOWNER;
1472         if (tip->i_d.di_version == 3 &&
1473             tip->i_d.di_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE)
1474                 (*src_log_flags) |= XFS_ILOG_DOWNER;
1475
1476         /*
1477          * Swap the data forks of the inodes
1478          */
1479         swap(ip->i_df, tip->i_df);
1480
1481         /*
1482          * Fix the on-disk inode values
1483          */
1484         tmp = (uint64_t)ip->i_d.di_nblocks;
1485         ip->i_d.di_nblocks = tip->i_d.di_nblocks - taforkblks + aforkblks;
1486         tip->i_d.di_nblocks = tmp + taforkblks - aforkblks;
1487
1488         swap(ip->i_d.di_nextents, tip->i_d.di_nextents);
1489         swap(ip->i_d.di_format, tip->i_d.di_format);
1490
1491         /*
1492          * The extents in the source inode could still contain speculative
1493          * preallocation beyond EOF (e.g. the file is open but not modified
1494          * while defrag is in progress). In that case, we need to copy over the
1495          * number of delalloc blocks the data fork in the source inode is
1496          * tracking beyond EOF so that when the fork is truncated away when the
1497          * temporary inode is unlinked we don't underrun the i_delayed_blks
1498          * counter on that inode.
1499          */
1500         ASSERT(tip->i_delayed_blks == 0);
1501         tip->i_delayed_blks = ip->i_delayed_blks;
1502         ip->i_delayed_blks = 0;
1503
1504         switch (ip->i_d.di_format) {
1505         case XFS_DINODE_FMT_EXTENTS:
1506                 (*src_log_flags) |= XFS_ILOG_DEXT;
1507                 break;
1508         case XFS_DINODE_FMT_BTREE:
1509                 ASSERT(ip->i_d.di_version < 3 ||
1510                        (*src_log_flags & XFS_ILOG_DOWNER));
1511                 (*src_log_flags) |= XFS_ILOG_DBROOT;
1512                 break;
1513         }
1514
1515         switch (tip->i_d.di_format) {
1516         case XFS_DINODE_FMT_EXTENTS:
1517                 (*target_log_flags) |= XFS_ILOG_DEXT;
1518                 break;
1519         case XFS_DINODE_FMT_BTREE:
1520                 (*target_log_flags) |= XFS_ILOG_DBROOT;
1521                 ASSERT(tip->i_d.di_version < 3 ||
1522                        (*target_log_flags & XFS_ILOG_DOWNER));
1523                 break;
1524         }
1525
1526         return 0;
1527 }
1528
1529 /*
1530  * Fix up the owners of the bmbt blocks to refer to the current inode. The
1531  * change owner scan attempts to order all modified buffers in the current
1532  * transaction. In the event of ordered buffer failure, the offending buffer is
1533  * physically logged as a fallback and the scan returns -EAGAIN. We must roll
1534  * the transaction in this case to replenish the fallback log reservation and
1535  * restart the scan. This process repeats until the scan completes.
1536  */
1537 static int
1538 xfs_swap_change_owner(
1539         struct xfs_trans        **tpp,
1540         struct xfs_inode        *ip,
1541         struct xfs_inode        *tmpip)
1542 {
1543         int                     error;
1544         struct xfs_trans        *tp = *tpp;
1545
1546         do {
1547                 error = xfs_bmbt_change_owner(tp, ip, XFS_DATA_FORK, ip->i_ino,
1548                                               NULL);
1549                 /* success or fatal error */
1550                 if (error != -EAGAIN)
1551                         break;
1552
1553                 error = xfs_trans_roll(tpp);
1554                 if (error)
1555                         break;
1556                 tp = *tpp;
1557
1558                 /*
1559                  * Redirty both inodes so they can relog and keep the log tail
1560                  * moving forward.
1561                  */
1562                 xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
1563                 xfs_trans_ijoin(tp, tmpip, 0);
1564                 xfs_trans_log_inode(tp, ip, XFS_ILOG_CORE);
1565                 xfs_trans_log_inode(tp, tmpip, XFS_ILOG_CORE);
1566         } while (true);
1567
1568         return error;
1569 }
1570
1571 int
1572 xfs_swap_extents(
1573         struct xfs_inode        *ip,    /* target inode */
1574         struct xfs_inode        *tip,   /* tmp inode */
1575         struct xfs_swapext      *sxp)
1576 {
1577         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1578         struct xfs_trans        *tp;
1579         struct xfs_bstat        *sbp = &sxp->sx_stat;
1580         int                     src_log_flags, target_log_flags;
1581         int                     error = 0;
1582         int                     lock_flags;
1583         uint64_t                f;
1584         int                     resblks = 0;
1585
1586         /*
1587          * Lock the inodes against other IO, page faults and truncate to
1588          * begin with.  Then we can ensure the inodes are flushed and have no
1589          * page cache safely. Once we have done this we can take the ilocks and
1590          * do the rest of the checks.
1591          */
1592         lock_two_nondirectories(VFS_I(ip), VFS_I(tip));
1593         lock_flags = XFS_MMAPLOCK_EXCL;
1594         xfs_lock_two_inodes(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL, tip, XFS_MMAPLOCK_EXCL);
1595
1596         /* Verify that both files have the same format */
1597         if ((VFS_I(ip)->i_mode & S_IFMT) != (VFS_I(tip)->i_mode & S_IFMT)) {
1598                 error = -EINVAL;
1599                 goto out_unlock;
1600         }
1601
1602         /* Verify both files are either real-time or non-realtime */
1603         if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) != XFS_IS_REALTIME_INODE(tip)) {
1604                 error = -EINVAL;
1605                 goto out_unlock;
1606         }
1607
1608         error = xfs_swap_extent_flush(ip);
1609         if (error)
1610                 goto out_unlock;
1611         error = xfs_swap_extent_flush(tip);
1612         if (error)
1613                 goto out_unlock;
1614
1615         if (xfs_inode_has_cow_data(tip)) {
1616                 error = xfs_reflink_cancel_cow_range(tip, 0, NULLFILEOFF, true);
1617                 if (error)
1618                         return error;
1619         }
1620
1621         /*
1622          * Extent "swapping" with rmap requires a permanent reservation and
1623          * a block reservation because it's really just a remap operation
1624          * performed with log redo items!
1625          */
1626         if (xfs_sb_version_hasrmapbt(&mp->m_sb)) {
1627                 int             w       = XFS_DATA_FORK;
1628                 uint32_t        ipnext  = XFS_IFORK_NEXTENTS(ip, w);
1629                 uint32_t        tipnext = XFS_IFORK_NEXTENTS(tip, w);
1630
1631                 /*
1632                  * Conceptually this shouldn't affect the shape of either bmbt,
1633                  * but since we atomically move extents one by one, we reserve
1634                  * enough space to rebuild both trees.
1635                  */
1636                 resblks = XFS_SWAP_RMAP_SPACE_RES(mp, ipnext, w);
1637                 resblks +=  XFS_SWAP_RMAP_SPACE_RES(mp, tipnext, w);
1638
1639                 /*
1640                  * Handle the corner case where either inode might straddle the
1641                  * btree format boundary. If so, the inode could bounce between
1642                  * btree <-> extent format on unmap -> remap cycles, freeing and
1643                  * allocating a bmapbt block each time.
1644                  */
1645                 if (ipnext == (XFS_IFORK_MAXEXT(ip, w) + 1))
1646                         resblks += XFS_IFORK_MAXEXT(ip, w);
1647                 if (tipnext == (XFS_IFORK_MAXEXT(tip, w) + 1))
1648                         resblks += XFS_IFORK_MAXEXT(tip, w);
1649         }
1650         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_write, resblks, 0, 0, &tp);
1651         if (error)
1652                 goto out_unlock;
1653
1654         /*
1655          * Lock and join the inodes to the tansaction so that transaction commit
1656          * or cancel will unlock the inodes from this point onwards.
1657          */
1658         xfs_lock_two_inodes(ip, XFS_ILOCK_EXCL, tip, XFS_ILOCK_EXCL);
1659         lock_flags |= XFS_ILOCK_EXCL;
1660         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
1661         xfs_trans_ijoin(tp, tip, 0);
1662
1663
1664         /* Verify all data are being swapped */
1665         if (sxp->sx_offset != 0 ||
1666             sxp->sx_length != ip->i_d.di_size ||
1667             sxp->sx_length != tip->i_d.di_size) {
1668                 error = -EFAULT;
1669                 goto out_trans_cancel;
1670         }
1671
1672         trace_xfs_swap_extent_before(ip, 0);
1673         trace_xfs_swap_extent_before(tip, 1);
1674
1675         /* check inode formats now that data is flushed */
1676         error = xfs_swap_extents_check_format(ip, tip);
1677         if (error) {
1678                 xfs_notice(mp,
1679                     "%s: inode 0x%llx format is incompatible for exchanging.",
1680                                 __func__, ip->i_ino);
1681                 goto out_trans_cancel;
1682         }
1683
1684         /*
1685          * Compare the current change & modify times with that
1686          * passed in.  If they differ, we abort this swap.
1687          * This is the mechanism used to ensure the calling
1688          * process that the file was not changed out from
1689          * under it.
1690          */
1691         if ((sbp->bs_ctime.tv_sec != VFS_I(ip)->i_ctime.tv_sec) ||
1692             (sbp->bs_ctime.tv_nsec != VFS_I(ip)->i_ctime.tv_nsec) ||
1693             (sbp->bs_mtime.tv_sec != VFS_I(ip)->i_mtime.tv_sec) ||
1694             (sbp->bs_mtime.tv_nsec != VFS_I(ip)->i_mtime.tv_nsec)) {
1695                 error = -EBUSY;
1696                 goto out_trans_cancel;
1697         }
1698
1699         /*
1700          * Note the trickiness in setting the log flags - we set the owner log
1701          * flag on the opposite inode (i.e. the inode we are setting the new
1702          * owner to be) because once we swap the forks and log that, log
1703          * recovery is going to see the fork as owned by the swapped inode,
1704          * not the pre-swapped inodes.
1705          */
1706         src_log_flags = XFS_ILOG_CORE;
1707         target_log_flags = XFS_ILOG_CORE;
1708
1709         if (xfs_sb_version_hasrmapbt(&mp->m_sb))
1710                 error = xfs_swap_extent_rmap(&tp, ip, tip);
1711         else
1712                 error = xfs_swap_extent_forks(tp, ip, tip, &src_log_flags,
1713                                 &target_log_flags);
1714         if (error)
1715                 goto out_trans_cancel;
1716
1717         /* Do we have to swap reflink flags? */
1718         if ((ip->i_d.di_flags2 & XFS_DIFLAG2_REFLINK) ^
1719             (tip->i_d.di_flags2 & XFS_DIFLAG2_REFLINK)) {
1720                 f = ip->i_d.di_flags2 & XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1721                 ip->i_d.di_flags2 &= ~XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1722                 ip->i_d.di_flags2 |= tip->i_d.di_flags2 & XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1723                 tip->i_d.di_flags2 &= ~XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1724                 tip->i_d.di_flags2 |= f & XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1725         }
1726
1727         /* Swap the cow forks. */
1728         if (xfs_sb_version_hasreflink(&mp->m_sb)) {
1729                 ASSERT(ip->i_cformat == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS);
1730                 ASSERT(tip->i_cformat == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS);
1731
1732                 swap(ip->i_cnextents, tip->i_cnextents);
1733                 swap(ip->i_cowfp, tip->i_cowfp);
1734
1735                 if (ip->i_cowfp && ip->i_cowfp->if_bytes)
1736                         xfs_inode_set_cowblocks_tag(ip);
1737                 else
1738                         xfs_inode_clear_cowblocks_tag(ip);
1739                 if (tip->i_cowfp && tip->i_cowfp->if_bytes)
1740                         xfs_inode_set_cowblocks_tag(tip);
1741                 else
1742                         xfs_inode_clear_cowblocks_tag(tip);
1743         }
1744
1745         xfs_trans_log_inode(tp, ip,  src_log_flags);
1746         xfs_trans_log_inode(tp, tip, target_log_flags);
1747
1748         /*
1749          * The extent forks have been swapped, but crc=1,rmapbt=0 filesystems
1750          * have inode number owner values in the bmbt blocks that still refer to
1751          * the old inode. Scan each bmbt to fix up the owner values with the
1752          * inode number of the current inode.
1753          */
1754         if (src_log_flags & XFS_ILOG_DOWNER) {
1755                 error = xfs_swap_change_owner(&tp, ip, tip);
1756                 if (error)
1757                         goto out_trans_cancel;
1758         }
1759         if (target_log_flags & XFS_ILOG_DOWNER) {
1760                 error = xfs_swap_change_owner(&tp, tip, ip);
1761                 if (error)
1762                         goto out_trans_cancel;
1763         }
1764
1765         /*
1766          * If this is a synchronous mount, make sure that the
1767          * transaction goes to disk before returning to the user.
1768          */
1769         if (mp->m_flags & XFS_MOUNT_WSYNC)
1770                 xfs_trans_set_sync(tp);
1771
1772         error = xfs_trans_commit(tp);
1773
1774         trace_xfs_swap_extent_after(ip, 0);
1775         trace_xfs_swap_extent_after(tip, 1);
1776
1777 out_unlock:
1778         xfs_iunlock(ip, lock_flags);
1779         xfs_iunlock(tip, lock_flags);
1780         unlock_two_nondirectories(VFS_I(ip), VFS_I(tip));
1781         return error;
1782
1783 out_trans_cancel:
1784         xfs_trans_cancel(tp);
1785         goto out_unlock;
1786 }