xfs: inode recovery does not validate the recovered inode
[platform/kernel/linux-starfive.git] / 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)
75 {
76         struct xfs_mount        *mp = ap->ip->i_mount;
77         xfs_fileoff_t           orig_offset = ap->offset;
78         xfs_rtblock_t           rtb;
79         xfs_extlen_t            prod = 0;  /* product factor for allocators */
80         xfs_extlen_t            mod = 0;   /* product factor for allocators */
81         xfs_extlen_t            ralen = 0; /* realtime allocation length */
82         xfs_extlen_t            align;     /* minimum allocation alignment */
83         xfs_extlen_t            orig_length = ap->length;
84         xfs_extlen_t            minlen = mp->m_sb.sb_rextsize;
85         xfs_extlen_t            raminlen;
86         bool                    rtlocked = false;
87         bool                    ignore_locality = false;
88         int                     error;
89
90         align = xfs_get_extsz_hint(ap->ip);
91 retry:
92         prod = align / mp->m_sb.sb_rextsize;
93         error = xfs_bmap_extsize_align(mp, &ap->got, &ap->prev,
94                                         align, 1, ap->eof, 0,
95                                         ap->conv, &ap->offset, &ap->length);
96         if (error)
97                 return error;
98         ASSERT(ap->length);
99         ASSERT(ap->length % mp->m_sb.sb_rextsize == 0);
100
101         /*
102          * If we shifted the file offset downward to satisfy an extent size
103          * hint, increase minlen by that amount so that the allocator won't
104          * give us an allocation that's too short to cover at least one of the
105          * blocks that the caller asked for.
106          */
107         if (ap->offset != orig_offset)
108                 minlen += orig_offset - ap->offset;
109
110         /*
111          * If the offset & length are not perfectly aligned
112          * then kill prod, it will just get us in trouble.
113          */
114         div_u64_rem(ap->offset, align, &mod);
115         if (mod || ap->length % align)
116                 prod = 1;
117         /*
118          * Set ralen to be the actual requested length in rtextents.
119          */
120         ralen = ap->length / mp->m_sb.sb_rextsize;
121         /*
122          * If the old value was close enough to XFS_BMBT_MAX_EXTLEN that
123          * we rounded up to it, cut it back so it's valid again.
124          * Note that if it's a really large request (bigger than
125          * XFS_BMBT_MAX_EXTLEN), we don't hear about that number, and can't
126          * adjust the starting point to match it.
127          */
128         if (ralen * mp->m_sb.sb_rextsize >= XFS_MAX_BMBT_EXTLEN)
129                 ralen = XFS_MAX_BMBT_EXTLEN / mp->m_sb.sb_rextsize;
130
131         /*
132          * Lock out modifications to both the RT bitmap and summary inodes
133          */
134         if (!rtlocked) {
135                 xfs_ilock(mp->m_rbmip, XFS_ILOCK_EXCL|XFS_ILOCK_RTBITMAP);
136                 xfs_trans_ijoin(ap->tp, mp->m_rbmip, XFS_ILOCK_EXCL);
137                 xfs_ilock(mp->m_rsumip, XFS_ILOCK_EXCL|XFS_ILOCK_RTSUM);
138                 xfs_trans_ijoin(ap->tp, mp->m_rsumip, XFS_ILOCK_EXCL);
139                 rtlocked = true;
140         }
141
142         /*
143          * If it's an allocation to an empty file at offset 0,
144          * pick an extent that will space things out in the rt area.
145          */
146         if (ap->eof && ap->offset == 0) {
147                 xfs_rtblock_t rtx; /* realtime extent no */
148
149                 error = xfs_rtpick_extent(mp, ap->tp, ralen, &rtx);
150                 if (error)
151                         return error;
152                 ap->blkno = rtx * mp->m_sb.sb_rextsize;
153         } else {
154                 ap->blkno = 0;
155         }
156
157         xfs_bmap_adjacent(ap);
158
159         /*
160          * Realtime allocation, done through xfs_rtallocate_extent.
161          */
162         if (ignore_locality)
163                 ap->blkno = 0;
164         else
165                 do_div(ap->blkno, mp->m_sb.sb_rextsize);
166         rtb = ap->blkno;
167         ap->length = ralen;
168         raminlen = max_t(xfs_extlen_t, 1, minlen / mp->m_sb.sb_rextsize);
169         error = xfs_rtallocate_extent(ap->tp, ap->blkno, raminlen, ap->length,
170                         &ralen, ap->wasdel, prod, &rtb);
171         if (error)
172                 return error;
173
174         if (rtb != NULLRTBLOCK) {
175                 ap->blkno = rtb * mp->m_sb.sb_rextsize;
176                 ap->length = ralen * mp->m_sb.sb_rextsize;
177                 ap->ip->i_nblocks += ap->length;
178                 xfs_trans_log_inode(ap->tp, ap->ip, XFS_ILOG_CORE);
179                 if (ap->wasdel)
180                         ap->ip->i_delayed_blks -= ap->length;
181                 /*
182                  * Adjust the disk quota also. This was reserved
183                  * earlier.
184                  */
185                 xfs_trans_mod_dquot_byino(ap->tp, ap->ip,
186                         ap->wasdel ? XFS_TRANS_DQ_DELRTBCOUNT :
187                                         XFS_TRANS_DQ_RTBCOUNT, ap->length);
188                 return 0;
189         }
190
191         if (align > mp->m_sb.sb_rextsize) {
192                 /*
193                  * We previously enlarged the request length to try to satisfy
194                  * an extent size hint.  The allocator didn't return anything,
195                  * so reset the parameters to the original values and try again
196                  * without alignment criteria.
197                  */
198                 ap->offset = orig_offset;
199                 ap->length = orig_length;
200                 minlen = align = mp->m_sb.sb_rextsize;
201                 goto retry;
202         }
203
204         if (!ignore_locality && ap->blkno != 0) {
205                 /*
206                  * If we can't allocate near a specific rt extent, try again
207                  * without locality criteria.
208                  */
209                 ignore_locality = true;
210                 goto retry;
211         }
212
213         ap->blkno = NULLFSBLOCK;
214         ap->length = 0;
215         return 0;
216 }
217 #endif /* CONFIG_XFS_RT */
218
219 /*
220  * Extent tree block counting routines.
221  */
222
223 /*
224  * Count leaf blocks given a range of extent records.  Delayed allocation
225  * extents are not counted towards the totals.
226  */
227 xfs_extnum_t
228 xfs_bmap_count_leaves(
229         struct xfs_ifork        *ifp,
230         xfs_filblks_t           *count)
231 {
232         struct xfs_iext_cursor  icur;
233         struct xfs_bmbt_irec    got;
234         xfs_extnum_t            numrecs = 0;
235
236         for_each_xfs_iext(ifp, &icur, &got) {
237                 if (!isnullstartblock(got.br_startblock)) {
238                         *count += got.br_blockcount;
239                         numrecs++;
240                 }
241         }
242
243         return numrecs;
244 }
245
246 /*
247  * Count fsblocks of the given fork.  Delayed allocation extents are
248  * not counted towards the totals.
249  */
250 int
251 xfs_bmap_count_blocks(
252         struct xfs_trans        *tp,
253         struct xfs_inode        *ip,
254         int                     whichfork,
255         xfs_extnum_t            *nextents,
256         xfs_filblks_t           *count)
257 {
258         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
259         struct xfs_ifork        *ifp = xfs_ifork_ptr(ip, whichfork);
260         struct xfs_btree_cur    *cur;
261         xfs_extlen_t            btblocks = 0;
262         int                     error;
263
264         *nextents = 0;
265         *count = 0;
266
267         if (!ifp)
268                 return 0;
269
270         switch (ifp->if_format) {
271         case XFS_DINODE_FMT_BTREE:
272                 error = xfs_iread_extents(tp, ip, whichfork);
273                 if (error)
274                         return error;
275
276                 cur = xfs_bmbt_init_cursor(mp, tp, ip, whichfork);
277                 error = xfs_btree_count_blocks(cur, &btblocks);
278                 xfs_btree_del_cursor(cur, error);
279                 if (error)
280                         return error;
281
282                 /*
283                  * xfs_btree_count_blocks includes the root block contained in
284                  * the inode fork in @btblocks, so subtract one because we're
285                  * only interested in allocated disk blocks.
286                  */
287                 *count += btblocks - 1;
288
289                 fallthrough;
290         case XFS_DINODE_FMT_EXTENTS:
291                 *nextents = xfs_bmap_count_leaves(ifp, count);
292                 break;
293         }
294
295         return 0;
296 }
297
298 static int
299 xfs_getbmap_report_one(
300         struct xfs_inode        *ip,
301         struct getbmapx         *bmv,
302         struct kgetbmap         *out,
303         int64_t                 bmv_end,
304         struct xfs_bmbt_irec    *got)
305 {
306         struct kgetbmap         *p = out + bmv->bmv_entries;
307         bool                    shared = false;
308         int                     error;
309
310         error = xfs_reflink_trim_around_shared(ip, got, &shared);
311         if (error)
312                 return error;
313
314         if (isnullstartblock(got->br_startblock) ||
315             got->br_startblock == DELAYSTARTBLOCK) {
316                 /*
317                  * Take the flush completion as being a point-in-time snapshot
318                  * where there are no delalloc extents, and if any new ones
319                  * have been created racily, just skip them as being 'after'
320                  * the flush and so don't get reported.
321                  */
322                 if (!(bmv->bmv_iflags & BMV_IF_DELALLOC))
323                         return 0;
324
325                 p->bmv_oflags |= BMV_OF_DELALLOC;
326                 p->bmv_block = -2;
327         } else {
328                 p->bmv_block = xfs_fsb_to_db(ip, got->br_startblock);
329         }
330
331         if (got->br_state == XFS_EXT_UNWRITTEN &&
332             (bmv->bmv_iflags & BMV_IF_PREALLOC))
333                 p->bmv_oflags |= BMV_OF_PREALLOC;
334
335         if (shared)
336                 p->bmv_oflags |= BMV_OF_SHARED;
337
338         p->bmv_offset = XFS_FSB_TO_BB(ip->i_mount, got->br_startoff);
339         p->bmv_length = XFS_FSB_TO_BB(ip->i_mount, got->br_blockcount);
340
341         bmv->bmv_offset = p->bmv_offset + p->bmv_length;
342         bmv->bmv_length = max(0LL, bmv_end - bmv->bmv_offset);
343         bmv->bmv_entries++;
344         return 0;
345 }
346
347 static void
348 xfs_getbmap_report_hole(
349         struct xfs_inode        *ip,
350         struct getbmapx         *bmv,
351         struct kgetbmap         *out,
352         int64_t                 bmv_end,
353         xfs_fileoff_t           bno,
354         xfs_fileoff_t           end)
355 {
356         struct kgetbmap         *p = out + bmv->bmv_entries;
357
358         if (bmv->bmv_iflags & BMV_IF_NO_HOLES)
359                 return;
360
361         p->bmv_block = -1;
362         p->bmv_offset = XFS_FSB_TO_BB(ip->i_mount, bno);
363         p->bmv_length = XFS_FSB_TO_BB(ip->i_mount, end - bno);
364
365         bmv->bmv_offset = p->bmv_offset + p->bmv_length;
366         bmv->bmv_length = max(0LL, bmv_end - bmv->bmv_offset);
367         bmv->bmv_entries++;
368 }
369
370 static inline bool
371 xfs_getbmap_full(
372         struct getbmapx         *bmv)
373 {
374         return bmv->bmv_length == 0 || bmv->bmv_entries >= bmv->bmv_count - 1;
375 }
376
377 static bool
378 xfs_getbmap_next_rec(
379         struct xfs_bmbt_irec    *rec,
380         xfs_fileoff_t           total_end)
381 {
382         xfs_fileoff_t           end = rec->br_startoff + rec->br_blockcount;
383
384         if (end == total_end)
385                 return false;
386
387         rec->br_startoff += rec->br_blockcount;
388         if (!isnullstartblock(rec->br_startblock) &&
389             rec->br_startblock != DELAYSTARTBLOCK)
390                 rec->br_startblock += rec->br_blockcount;
391         rec->br_blockcount = total_end - end;
392         return true;
393 }
394
395 /*
396  * Get inode's extents as described in bmv, and format for output.
397  * Calls formatter to fill the user's buffer until all extents
398  * are mapped, until the passed-in bmv->bmv_count slots have
399  * been filled, or until the formatter short-circuits the loop,
400  * if it is tracking filled-in extents on its own.
401  */
402 int                                             /* error code */
403 xfs_getbmap(
404         struct xfs_inode        *ip,
405         struct getbmapx         *bmv,           /* user bmap structure */
406         struct kgetbmap         *out)
407 {
408         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
409         int                     iflags = bmv->bmv_iflags;
410         int                     whichfork, lock, error = 0;
411         int64_t                 bmv_end, max_len;
412         xfs_fileoff_t           bno, first_bno;
413         struct xfs_ifork        *ifp;
414         struct xfs_bmbt_irec    got, rec;
415         xfs_filblks_t           len;
416         struct xfs_iext_cursor  icur;
417
418         if (bmv->bmv_iflags & ~BMV_IF_VALID)
419                 return -EINVAL;
420 #ifndef DEBUG
421         /* Only allow CoW fork queries if we're debugging. */
422         if (iflags & BMV_IF_COWFORK)
423                 return -EINVAL;
424 #endif
425         if ((iflags & BMV_IF_ATTRFORK) && (iflags & BMV_IF_COWFORK))
426                 return -EINVAL;
427
428         if (bmv->bmv_length < -1)
429                 return -EINVAL;
430         bmv->bmv_entries = 0;
431         if (bmv->bmv_length == 0)
432                 return 0;
433
434         if (iflags & BMV_IF_ATTRFORK)
435                 whichfork = XFS_ATTR_FORK;
436         else if (iflags & BMV_IF_COWFORK)
437                 whichfork = XFS_COW_FORK;
438         else
439                 whichfork = XFS_DATA_FORK;
440
441         xfs_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
442         switch (whichfork) {
443         case XFS_ATTR_FORK:
444                 lock = xfs_ilock_attr_map_shared(ip);
445                 if (!xfs_inode_has_attr_fork(ip))
446                         goto out_unlock_ilock;
447
448                 max_len = 1LL << 32;
449                 break;
450         case XFS_COW_FORK:
451                 lock = XFS_ILOCK_SHARED;
452                 xfs_ilock(ip, lock);
453
454                 /* No CoW fork? Just return */
455                 if (!xfs_ifork_ptr(ip, whichfork))
456                         goto out_unlock_ilock;
457
458                 if (xfs_get_cowextsz_hint(ip))
459                         max_len = mp->m_super->s_maxbytes;
460                 else
461                         max_len = XFS_ISIZE(ip);
462                 break;
463         case XFS_DATA_FORK:
464                 if (!(iflags & BMV_IF_DELALLOC) &&
465                     (ip->i_delayed_blks || XFS_ISIZE(ip) > ip->i_disk_size)) {
466                         error = filemap_write_and_wait(VFS_I(ip)->i_mapping);
467                         if (error)
468                                 goto out_unlock_iolock;
469
470                         /*
471                          * Even after flushing the inode, there can still be
472                          * delalloc blocks on the inode beyond EOF due to
473                          * speculative preallocation.  These are not removed
474                          * until the release function is called or the inode
475                          * is inactivated.  Hence we cannot assert here that
476                          * ip->i_delayed_blks == 0.
477                          */
478                 }
479
480                 if (xfs_get_extsz_hint(ip) ||
481                     (ip->i_diflags &
482                      (XFS_DIFLAG_PREALLOC | XFS_DIFLAG_APPEND)))
483                         max_len = mp->m_super->s_maxbytes;
484                 else
485                         max_len = XFS_ISIZE(ip);
486
487                 lock = xfs_ilock_data_map_shared(ip);
488                 break;
489         }
490
491         ifp = xfs_ifork_ptr(ip, whichfork);
492
493         switch (ifp->if_format) {
494         case XFS_DINODE_FMT_EXTENTS:
495         case XFS_DINODE_FMT_BTREE:
496                 break;
497         case XFS_DINODE_FMT_LOCAL:
498                 /* Local format inode forks report no extents. */
499                 goto out_unlock_ilock;
500         default:
501                 error = -EINVAL;
502                 goto out_unlock_ilock;
503         }
504
505         if (bmv->bmv_length == -1) {
506                 max_len = XFS_FSB_TO_BB(mp, XFS_B_TO_FSB(mp, max_len));
507                 bmv->bmv_length = max(0LL, max_len - bmv->bmv_offset);
508         }
509
510         bmv_end = bmv->bmv_offset + bmv->bmv_length;
511
512         first_bno = bno = XFS_BB_TO_FSBT(mp, bmv->bmv_offset);
513         len = XFS_BB_TO_FSB(mp, bmv->bmv_length);
514
515         error = xfs_iread_extents(NULL, ip, whichfork);
516         if (error)
517                 goto out_unlock_ilock;
518
519         if (!xfs_iext_lookup_extent(ip, ifp, bno, &icur, &got)) {
520                 /*
521                  * Report a whole-file hole if the delalloc flag is set to
522                  * stay compatible with the old implementation.
523                  */
524                 if (iflags & BMV_IF_DELALLOC)
525                         xfs_getbmap_report_hole(ip, bmv, out, bmv_end, bno,
526                                         XFS_B_TO_FSB(mp, XFS_ISIZE(ip)));
527                 goto out_unlock_ilock;
528         }
529
530         while (!xfs_getbmap_full(bmv)) {
531                 xfs_trim_extent(&got, first_bno, len);
532
533                 /*
534                  * Report an entry for a hole if this extent doesn't directly
535                  * follow the previous one.
536                  */
537                 if (got.br_startoff > bno) {
538                         xfs_getbmap_report_hole(ip, bmv, out, bmv_end, bno,
539                                         got.br_startoff);
540                         if (xfs_getbmap_full(bmv))
541                                 break;
542                 }
543
544                 /*
545                  * In order to report shared extents accurately, we report each
546                  * distinct shared / unshared part of a single bmbt record with
547                  * an individual getbmapx record.
548                  */
549                 bno = got.br_startoff + got.br_blockcount;
550                 rec = got;
551                 do {
552                         error = xfs_getbmap_report_one(ip, bmv, out, bmv_end,
553                                         &rec);
554                         if (error || xfs_getbmap_full(bmv))
555                                 goto out_unlock_ilock;
556                 } while (xfs_getbmap_next_rec(&rec, bno));
557
558                 if (!xfs_iext_next_extent(ifp, &icur, &got)) {
559                         xfs_fileoff_t   end = XFS_B_TO_FSB(mp, XFS_ISIZE(ip));
560
561                         if (bmv->bmv_entries > 0)
562                                 out[bmv->bmv_entries - 1].bmv_oflags |=
563                                                                 BMV_OF_LAST;
564
565                         if (whichfork != XFS_ATTR_FORK && bno < end &&
566                             !xfs_getbmap_full(bmv)) {
567                                 xfs_getbmap_report_hole(ip, bmv, out, bmv_end,
568                                                 bno, end);
569                         }
570                         break;
571                 }
572
573                 if (bno >= first_bno + len)
574                         break;
575         }
576
577 out_unlock_ilock:
578         xfs_iunlock(ip, lock);
579 out_unlock_iolock:
580         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
581         return error;
582 }
583
584 /*
585  * Dead simple method of punching delalyed allocation blocks from a range in
586  * the inode.  This will always punch out both the start and end blocks, even
587  * if the ranges only partially overlap them, so it is up to the caller to
588  * ensure that partial blocks are not passed in.
589  */
590 int
591 xfs_bmap_punch_delalloc_range(
592         struct xfs_inode        *ip,
593         xfs_off_t               start_byte,
594         xfs_off_t               end_byte)
595 {
596         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
597         struct xfs_ifork        *ifp = &ip->i_df;
598         xfs_fileoff_t           start_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, start_byte);
599         xfs_fileoff_t           end_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, end_byte);
600         struct xfs_bmbt_irec    got, del;
601         struct xfs_iext_cursor  icur;
602         int                     error = 0;
603
604         ASSERT(!xfs_need_iread_extents(ifp));
605
606         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
607         if (!xfs_iext_lookup_extent_before(ip, ifp, &end_fsb, &icur, &got))
608                 goto out_unlock;
609
610         while (got.br_startoff + got.br_blockcount > start_fsb) {
611                 del = got;
612                 xfs_trim_extent(&del, start_fsb, end_fsb - start_fsb);
613
614                 /*
615                  * A delete can push the cursor forward. Step back to the
616                  * previous extent on non-delalloc or extents outside the
617                  * target range.
618                  */
619                 if (!del.br_blockcount ||
620                     !isnullstartblock(del.br_startblock)) {
621                         if (!xfs_iext_prev_extent(ifp, &icur, &got))
622                                 break;
623                         continue;
624                 }
625
626                 error = xfs_bmap_del_extent_delay(ip, XFS_DATA_FORK, &icur,
627                                                   &got, &del);
628                 if (error || !xfs_iext_get_extent(ifp, &icur, &got))
629                         break;
630         }
631
632 out_unlock:
633         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
634         return error;
635 }
636
637 /*
638  * Test whether it is appropriate to check an inode for and free post EOF
639  * blocks. The 'force' parameter determines whether we should also consider
640  * regular files that are marked preallocated or append-only.
641  */
642 bool
643 xfs_can_free_eofblocks(
644         struct xfs_inode        *ip,
645         bool                    force)
646 {
647         struct xfs_bmbt_irec    imap;
648         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
649         xfs_fileoff_t           end_fsb;
650         xfs_fileoff_t           last_fsb;
651         int                     nimaps = 1;
652         int                     error;
653
654         /*
655          * Caller must either hold the exclusive io lock; or be inactivating
656          * the inode, which guarantees there are no other users of the inode.
657          */
658         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_IOLOCK_EXCL) ||
659                (VFS_I(ip)->i_state & I_FREEING));
660
661         /* prealloc/delalloc exists only on regular files */
662         if (!S_ISREG(VFS_I(ip)->i_mode))
663                 return false;
664
665         /*
666          * Zero sized files with no cached pages and delalloc blocks will not
667          * have speculative prealloc/delalloc blocks to remove.
668          */
669         if (VFS_I(ip)->i_size == 0 &&
670             VFS_I(ip)->i_mapping->nrpages == 0 &&
671             ip->i_delayed_blks == 0)
672                 return false;
673
674         /* If we haven't read in the extent list, then don't do it now. */
675         if (xfs_need_iread_extents(&ip->i_df))
676                 return false;
677
678         /*
679          * Do not free real preallocated or append-only files unless the file
680          * has delalloc blocks and we are forced to remove them.
681          */
682         if (ip->i_diflags & (XFS_DIFLAG_PREALLOC | XFS_DIFLAG_APPEND))
683                 if (!force || ip->i_delayed_blks == 0)
684                         return false;
685
686         /*
687          * Do not try to free post-EOF blocks if EOF is beyond the end of the
688          * range supported by the page cache, because the truncation will loop
689          * forever.
690          */
691         end_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, (xfs_ufsize_t)XFS_ISIZE(ip));
692         if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) && mp->m_sb.sb_rextsize > 1)
693                 end_fsb = roundup_64(end_fsb, mp->m_sb.sb_rextsize);
694         last_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, mp->m_super->s_maxbytes);
695         if (last_fsb <= end_fsb)
696                 return false;
697
698         /*
699          * Look up the mapping for the first block past EOF.  If we can't find
700          * it, there's nothing to free.
701          */
702         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
703         error = xfs_bmapi_read(ip, end_fsb, last_fsb - end_fsb, &imap, &nimaps,
704                         0);
705         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
706         if (error || nimaps == 0)
707                 return false;
708
709         /*
710          * If there's a real mapping there or there are delayed allocation
711          * reservations, then we have post-EOF blocks to try to free.
712          */
713         return imap.br_startblock != HOLESTARTBLOCK || ip->i_delayed_blks;
714 }
715
716 /*
717  * This is called to free any blocks beyond eof. The caller must hold
718  * IOLOCK_EXCL unless we are in the inode reclaim path and have the only
719  * reference to the inode.
720  */
721 int
722 xfs_free_eofblocks(
723         struct xfs_inode        *ip)
724 {
725         struct xfs_trans        *tp;
726         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
727         int                     error;
728
729         /* Attach the dquots to the inode up front. */
730         error = xfs_qm_dqattach(ip);
731         if (error)
732                 return error;
733
734         /* Wait on dio to ensure i_size has settled. */
735         inode_dio_wait(VFS_I(ip));
736
737         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_itruncate, 0, 0, 0, &tp);
738         if (error) {
739                 ASSERT(xfs_is_shutdown(mp));
740                 return error;
741         }
742
743         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
744         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
745
746         /*
747          * Do not update the on-disk file size.  If we update the on-disk file
748          * size and then the system crashes before the contents of the file are
749          * flushed to disk then the files may be full of holes (ie NULL files
750          * bug).
751          */
752         error = xfs_itruncate_extents_flags(&tp, ip, XFS_DATA_FORK,
753                                 XFS_ISIZE(ip), XFS_BMAPI_NODISCARD);
754         if (error)
755                 goto err_cancel;
756
757         error = xfs_trans_commit(tp);
758         if (error)
759                 goto out_unlock;
760
761         xfs_inode_clear_eofblocks_tag(ip);
762         goto out_unlock;
763
764 err_cancel:
765         /*
766          * If we get an error at this point we simply don't
767          * bother truncating the file.
768          */
769         xfs_trans_cancel(tp);
770 out_unlock:
771         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
772         return error;
773 }
774
775 int
776 xfs_alloc_file_space(
777         struct xfs_inode        *ip,
778         xfs_off_t               offset,
779         xfs_off_t               len)
780 {
781         xfs_mount_t             *mp = ip->i_mount;
782         xfs_off_t               count;
783         xfs_filblks_t           allocatesize_fsb;
784         xfs_extlen_t            extsz, temp;
785         xfs_fileoff_t           startoffset_fsb;
786         xfs_fileoff_t           endoffset_fsb;
787         int                     rt;
788         xfs_trans_t             *tp;
789         xfs_bmbt_irec_t         imaps[1], *imapp;
790         int                     error;
791
792         trace_xfs_alloc_file_space(ip);
793
794         if (xfs_is_shutdown(mp))
795                 return -EIO;
796
797         error = xfs_qm_dqattach(ip);
798         if (error)
799                 return error;
800
801         if (len <= 0)
802                 return -EINVAL;
803
804         rt = XFS_IS_REALTIME_INODE(ip);
805         extsz = xfs_get_extsz_hint(ip);
806
807         count = len;
808         imapp = &imaps[0];
809         startoffset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset);
810         endoffset_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, offset + count);
811         allocatesize_fsb = endoffset_fsb - startoffset_fsb;
812
813         /*
814          * Allocate file space until done or until there is an error
815          */
816         while (allocatesize_fsb && !error) {
817                 xfs_fileoff_t   s, e;
818                 unsigned int    dblocks, rblocks, resblks;
819                 int             nimaps = 1;
820
821                 /*
822                  * Determine space reservations for data/realtime.
823                  */
824                 if (unlikely(extsz)) {
825                         s = startoffset_fsb;
826                         do_div(s, extsz);
827                         s *= extsz;
828                         e = startoffset_fsb + allocatesize_fsb;
829                         div_u64_rem(startoffset_fsb, extsz, &temp);
830                         if (temp)
831                                 e += temp;
832                         div_u64_rem(e, extsz, &temp);
833                         if (temp)
834                                 e += extsz - temp;
835                 } else {
836                         s = 0;
837                         e = allocatesize_fsb;
838                 }
839
840                 /*
841                  * The transaction reservation is limited to a 32-bit block
842                  * count, hence we need to limit the number of blocks we are
843                  * trying to reserve to avoid an overflow. We can't allocate
844                  * more than @nimaps extents, and an extent is limited on disk
845                  * to XFS_BMBT_MAX_EXTLEN (21 bits), so use that to enforce the
846                  * limit.
847                  */
848                 resblks = min_t(xfs_fileoff_t, (e - s),
849                                 (XFS_MAX_BMBT_EXTLEN * nimaps));
850                 if (unlikely(rt)) {
851                         dblocks = XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, 0);
852                         rblocks = resblks;
853                 } else {
854                         dblocks = XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, resblks);
855                         rblocks = 0;
856                 }
857
858                 error = xfs_trans_alloc_inode(ip, &M_RES(mp)->tr_write,
859                                 dblocks, rblocks, false, &tp);
860                 if (error)
861                         break;
862
863                 error = xfs_iext_count_may_overflow(ip, XFS_DATA_FORK,
864                                 XFS_IEXT_ADD_NOSPLIT_CNT);
865                 if (error == -EFBIG)
866                         error = xfs_iext_count_upgrade(tp, ip,
867                                         XFS_IEXT_ADD_NOSPLIT_CNT);
868                 if (error)
869                         goto error;
870
871                 error = xfs_bmapi_write(tp, ip, startoffset_fsb,
872                                 allocatesize_fsb, XFS_BMAPI_PREALLOC, 0, imapp,
873                                 &nimaps);
874                 if (error)
875                         goto error;
876
877                 ip->i_diflags |= XFS_DIFLAG_PREALLOC;
878                 xfs_trans_log_inode(tp, ip, XFS_ILOG_CORE);
879
880                 error = xfs_trans_commit(tp);
881                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
882                 if (error)
883                         break;
884
885                 /*
886                  * If the allocator cannot find a single free extent large
887                  * enough to cover the start block of the requested range,
888                  * xfs_bmapi_write will return 0 but leave *nimaps set to 0.
889                  *
890                  * In that case we simply need to keep looping with the same
891                  * startoffset_fsb so that one of the following allocations
892                  * will eventually reach the requested range.
893                  */
894                 if (nimaps) {
895                         startoffset_fsb += imapp->br_blockcount;
896                         allocatesize_fsb -= imapp->br_blockcount;
897                 }
898         }
899
900         return error;
901
902 error:
903         xfs_trans_cancel(tp);
904         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
905         return error;
906 }
907
908 static int
909 xfs_unmap_extent(
910         struct xfs_inode        *ip,
911         xfs_fileoff_t           startoffset_fsb,
912         xfs_filblks_t           len_fsb,
913         int                     *done)
914 {
915         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
916         struct xfs_trans        *tp;
917         uint                    resblks = XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, 0);
918         int                     error;
919
920         error = xfs_trans_alloc_inode(ip, &M_RES(mp)->tr_write, resblks, 0,
921                         false, &tp);
922         if (error)
923                 return error;
924
925         error = xfs_iext_count_may_overflow(ip, XFS_DATA_FORK,
926                         XFS_IEXT_PUNCH_HOLE_CNT);
927         if (error == -EFBIG)
928                 error = xfs_iext_count_upgrade(tp, ip, XFS_IEXT_PUNCH_HOLE_CNT);
929         if (error)
930                 goto out_trans_cancel;
931
932         error = xfs_bunmapi(tp, ip, startoffset_fsb, len_fsb, 0, 2, done);
933         if (error)
934                 goto out_trans_cancel;
935
936         error = xfs_trans_commit(tp);
937 out_unlock:
938         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
939         return error;
940
941 out_trans_cancel:
942         xfs_trans_cancel(tp);
943         goto out_unlock;
944 }
945
946 /* Caller must first wait for the completion of any pending DIOs if required. */
947 int
948 xfs_flush_unmap_range(
949         struct xfs_inode        *ip,
950         xfs_off_t               offset,
951         xfs_off_t               len)
952 {
953         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
954         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
955         xfs_off_t               rounding, start, end;
956         int                     error;
957
958         rounding = max_t(xfs_off_t, mp->m_sb.sb_blocksize, PAGE_SIZE);
959         start = round_down(offset, rounding);
960         end = round_up(offset + len, rounding) - 1;
961
962         error = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, start, end);
963         if (error)
964                 return error;
965         truncate_pagecache_range(inode, start, end);
966         return 0;
967 }
968
969 int
970 xfs_free_file_space(
971         struct xfs_inode        *ip,
972         xfs_off_t               offset,
973         xfs_off_t               len)
974 {
975         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
976         xfs_fileoff_t           startoffset_fsb;
977         xfs_fileoff_t           endoffset_fsb;
978         int                     done = 0, error;
979
980         trace_xfs_free_file_space(ip);
981
982         error = xfs_qm_dqattach(ip);
983         if (error)
984                 return error;
985
986         if (len <= 0)   /* if nothing being freed */
987                 return 0;
988
989         startoffset_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, offset);
990         endoffset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset + len);
991
992         /* We can only free complete realtime extents. */
993         if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) && mp->m_sb.sb_rextsize > 1) {
994                 startoffset_fsb = roundup_64(startoffset_fsb,
995                                              mp->m_sb.sb_rextsize);
996                 endoffset_fsb = rounddown_64(endoffset_fsb,
997                                              mp->m_sb.sb_rextsize);
998         }
999
1000         /*
1001          * Need to zero the stuff we're not freeing, on disk.
1002          */
1003         if (endoffset_fsb > startoffset_fsb) {
1004                 while (!done) {
1005                         error = xfs_unmap_extent(ip, startoffset_fsb,
1006                                         endoffset_fsb - startoffset_fsb, &done);
1007                         if (error)
1008                                 return error;
1009                 }
1010         }
1011
1012         /*
1013          * Now that we've unmap all full blocks we'll have to zero out any
1014          * partial block at the beginning and/or end.  xfs_zero_range is smart
1015          * enough to skip any holes, including those we just created, but we
1016          * must take care not to zero beyond EOF and enlarge i_size.
1017          */
1018         if (offset >= XFS_ISIZE(ip))
1019                 return 0;
1020         if (offset + len > XFS_ISIZE(ip))
1021                 len = XFS_ISIZE(ip) - offset;
1022         error = xfs_zero_range(ip, offset, len, NULL);
1023         if (error)
1024                 return error;
1025
1026         /*
1027          * If we zeroed right up to EOF and EOF straddles a page boundary we
1028          * must make sure that the post-EOF area is also zeroed because the
1029          * page could be mmap'd and xfs_zero_range doesn't do that for us.
1030          * Writeback of the eof page will do this, albeit clumsily.
1031          */
1032         if (offset + len >= XFS_ISIZE(ip) && offset_in_page(offset + len) > 0) {
1033                 error = filemap_write_and_wait_range(VFS_I(ip)->i_mapping,
1034                                 round_down(offset + len, PAGE_SIZE), LLONG_MAX);
1035         }
1036
1037         return error;
1038 }
1039
1040 static int
1041 xfs_prepare_shift(
1042         struct xfs_inode        *ip,
1043         loff_t                  offset)
1044 {
1045         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1046         int                     error;
1047
1048         /*
1049          * Trim eofblocks to avoid shifting uninitialized post-eof preallocation
1050          * into the accessible region of the file.
1051          */
1052         if (xfs_can_free_eofblocks(ip, true)) {
1053                 error = xfs_free_eofblocks(ip);
1054                 if (error)
1055                         return error;
1056         }
1057
1058         /*
1059          * Shift operations must stabilize the start block offset boundary along
1060          * with the full range of the operation. If we don't, a COW writeback
1061          * completion could race with an insert, front merge with the start
1062          * extent (after split) during the shift and corrupt the file. Start
1063          * with the block just prior to the start to stabilize the boundary.
1064          */
1065         offset = round_down(offset, mp->m_sb.sb_blocksize);
1066         if (offset)
1067                 offset -= mp->m_sb.sb_blocksize;
1068
1069         /*
1070          * Writeback and invalidate cache for the remainder of the file as we're
1071          * about to shift down every extent from offset to EOF.
1072          */
1073         error = xfs_flush_unmap_range(ip, offset, XFS_ISIZE(ip));
1074         if (error)
1075                 return error;
1076
1077         /*
1078          * Clean out anything hanging around in the cow fork now that
1079          * we've flushed all the dirty data out to disk to avoid having
1080          * CoW extents at the wrong offsets.
1081          */
1082         if (xfs_inode_has_cow_data(ip)) {
1083                 error = xfs_reflink_cancel_cow_range(ip, offset, NULLFILEOFF,
1084                                 true);
1085                 if (error)
1086                         return error;
1087         }
1088
1089         return 0;
1090 }
1091
1092 /*
1093  * xfs_collapse_file_space()
1094  *      This routine frees disk space and shift extent for the given file.
1095  *      The first thing we do is to free data blocks in the specified range
1096  *      by calling xfs_free_file_space(). It would also sync dirty data
1097  *      and invalidate page cache over the region on which collapse range
1098  *      is working. And Shift extent records to the left to cover a hole.
1099  * RETURNS:
1100  *      0 on success
1101  *      errno on error
1102  *
1103  */
1104 int
1105 xfs_collapse_file_space(
1106         struct xfs_inode        *ip,
1107         xfs_off_t               offset,
1108         xfs_off_t               len)
1109 {
1110         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1111         struct xfs_trans        *tp;
1112         int                     error;
1113         xfs_fileoff_t           next_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, offset + len);
1114         xfs_fileoff_t           shift_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, len);
1115         bool                    done = false;
1116
1117         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_IOLOCK_EXCL));
1118         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL));
1119
1120         trace_xfs_collapse_file_space(ip);
1121
1122         error = xfs_free_file_space(ip, offset, len);
1123         if (error)
1124                 return error;
1125
1126         error = xfs_prepare_shift(ip, offset);
1127         if (error)
1128                 return error;
1129
1130         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_write, 0, 0, 0, &tp);
1131         if (error)
1132                 return error;
1133
1134         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1135         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
1136
1137         while (!done) {
1138                 error = xfs_bmap_collapse_extents(tp, ip, &next_fsb, shift_fsb,
1139                                 &done);
1140                 if (error)
1141                         goto out_trans_cancel;
1142                 if (done)
1143                         break;
1144
1145                 /* finish any deferred frees and roll the transaction */
1146                 error = xfs_defer_finish(&tp);
1147                 if (error)
1148                         goto out_trans_cancel;
1149         }
1150
1151         error = xfs_trans_commit(tp);
1152         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1153         return error;
1154
1155 out_trans_cancel:
1156         xfs_trans_cancel(tp);
1157         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1158         return error;
1159 }
1160
1161 /*
1162  * xfs_insert_file_space()
1163  *      This routine create hole space by shifting extents for the given file.
1164  *      The first thing we do is to sync dirty data and invalidate page cache
1165  *      over the region on which insert range is working. And split an extent
1166  *      to two extents at given offset by calling xfs_bmap_split_extent.
1167  *      And shift all extent records which are laying between [offset,
1168  *      last allocated extent] to the right to reserve hole range.
1169  * RETURNS:
1170  *      0 on success
1171  *      errno on error
1172  */
1173 int
1174 xfs_insert_file_space(
1175         struct xfs_inode        *ip,
1176         loff_t                  offset,
1177         loff_t                  len)
1178 {
1179         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1180         struct xfs_trans        *tp;
1181         int                     error;
1182         xfs_fileoff_t           stop_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, offset);
1183         xfs_fileoff_t           next_fsb = NULLFSBLOCK;
1184         xfs_fileoff_t           shift_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, len);
1185         bool                    done = false;
1186
1187         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_IOLOCK_EXCL));
1188         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL));
1189
1190         trace_xfs_insert_file_space(ip);
1191
1192         error = xfs_bmap_can_insert_extents(ip, stop_fsb, shift_fsb);
1193         if (error)
1194                 return error;
1195
1196         error = xfs_prepare_shift(ip, offset);
1197         if (error)
1198                 return error;
1199
1200         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_write,
1201                         XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, 0), 0, 0, &tp);
1202         if (error)
1203                 return error;
1204
1205         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1206         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
1207
1208         error = xfs_iext_count_may_overflow(ip, XFS_DATA_FORK,
1209                         XFS_IEXT_PUNCH_HOLE_CNT);
1210         if (error == -EFBIG)
1211                 error = xfs_iext_count_upgrade(tp, ip, XFS_IEXT_PUNCH_HOLE_CNT);
1212         if (error)
1213                 goto out_trans_cancel;
1214
1215         /*
1216          * The extent shifting code works on extent granularity. So, if stop_fsb
1217          * is not the starting block of extent, we need to split the extent at
1218          * stop_fsb.
1219          */
1220         error = xfs_bmap_split_extent(tp, ip, stop_fsb);
1221         if (error)
1222                 goto out_trans_cancel;
1223
1224         do {
1225                 error = xfs_defer_finish(&tp);
1226                 if (error)
1227                         goto out_trans_cancel;
1228
1229                 error = xfs_bmap_insert_extents(tp, ip, &next_fsb, shift_fsb,
1230                                 &done, stop_fsb);
1231                 if (error)
1232                         goto out_trans_cancel;
1233         } while (!done);
1234
1235         error = xfs_trans_commit(tp);
1236         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1237         return error;
1238
1239 out_trans_cancel:
1240         xfs_trans_cancel(tp);
1241         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1242         return error;
1243 }
1244
1245 /*
1246  * We need to check that the format of the data fork in the temporary inode is
1247  * valid for the target inode before doing the swap. This is not a problem with
1248  * attr1 because of the fixed fork offset, but attr2 has a dynamically sized
1249  * data fork depending on the space the attribute fork is taking so we can get
1250  * invalid formats on the target inode.
1251  *
1252  * E.g. target has space for 7 extents in extent format, temp inode only has
1253  * space for 6.  If we defragment down to 7 extents, then the tmp format is a
1254  * btree, but when swapped it needs to be in extent format. Hence we can't just
1255  * blindly swap data forks on attr2 filesystems.
1256  *
1257  * Note that we check the swap in both directions so that we don't end up with
1258  * a corrupt temporary inode, either.
1259  *
1260  * Note that fixing the way xfs_fsr sets up the attribute fork in the source
1261  * inode will prevent this situation from occurring, so all we do here is
1262  * reject and log the attempt. basically we are putting the responsibility on
1263  * userspace to get this right.
1264  */
1265 static int
1266 xfs_swap_extents_check_format(
1267         struct xfs_inode        *ip,    /* target inode */
1268         struct xfs_inode        *tip)   /* tmp inode */
1269 {
1270         struct xfs_ifork        *ifp = &ip->i_df;
1271         struct xfs_ifork        *tifp = &tip->i_df;
1272
1273         /* User/group/project quota ids must match if quotas are enforced. */
1274         if (XFS_IS_QUOTA_ON(ip->i_mount) &&
1275             (!uid_eq(VFS_I(ip)->i_uid, VFS_I(tip)->i_uid) ||
1276              !gid_eq(VFS_I(ip)->i_gid, VFS_I(tip)->i_gid) ||
1277              ip->i_projid != tip->i_projid))
1278                 return -EINVAL;
1279
1280         /* Should never get a local format */
1281         if (ifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_LOCAL ||
1282             tifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_LOCAL)
1283                 return -EINVAL;
1284
1285         /*
1286          * if the target inode has less extents that then temporary inode then
1287          * why did userspace call us?
1288          */
1289         if (ifp->if_nextents < tifp->if_nextents)
1290                 return -EINVAL;
1291
1292         /*
1293          * If we have to use the (expensive) rmap swap method, we can
1294          * handle any number of extents and any format.
1295          */
1296         if (xfs_has_rmapbt(ip->i_mount))
1297                 return 0;
1298
1299         /*
1300          * if the target inode is in extent form and the temp inode is in btree
1301          * form then we will end up with the target inode in the wrong format
1302          * as we already know there are less extents in the temp inode.
1303          */
1304         if (ifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS &&
1305             tifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE)
1306                 return -EINVAL;
1307
1308         /* Check temp in extent form to max in target */
1309         if (tifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS &&
1310             tifp->if_nextents > XFS_IFORK_MAXEXT(ip, XFS_DATA_FORK))
1311                 return -EINVAL;
1312
1313         /* Check target in extent form to max in temp */
1314         if (ifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS &&
1315             ifp->if_nextents > XFS_IFORK_MAXEXT(tip, XFS_DATA_FORK))
1316                 return -EINVAL;
1317
1318         /*
1319          * If we are in a btree format, check that the temp root block will fit
1320          * in the target and that it has enough extents to be in btree format
1321          * in the target.
1322          *
1323          * Note that we have to be careful to allow btree->extent conversions
1324          * (a common defrag case) which will occur when the temp inode is in
1325          * extent format...
1326          */
1327         if (tifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE) {
1328                 if (xfs_inode_has_attr_fork(ip) &&
1329                     XFS_BMAP_BMDR_SPACE(tifp->if_broot) > xfs_inode_fork_boff(ip))
1330                         return -EINVAL;
1331                 if (tifp->if_nextents <= XFS_IFORK_MAXEXT(ip, XFS_DATA_FORK))
1332                         return -EINVAL;
1333         }
1334
1335         /* Reciprocal target->temp btree format checks */
1336         if (ifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE) {
1337                 if (xfs_inode_has_attr_fork(tip) &&
1338                     XFS_BMAP_BMDR_SPACE(ip->i_df.if_broot) > xfs_inode_fork_boff(tip))
1339                         return -EINVAL;
1340                 if (ifp->if_nextents <= XFS_IFORK_MAXEXT(tip, XFS_DATA_FORK))
1341                         return -EINVAL;
1342         }
1343
1344         return 0;
1345 }
1346
1347 static int
1348 xfs_swap_extent_flush(
1349         struct xfs_inode        *ip)
1350 {
1351         int     error;
1352
1353         error = filemap_write_and_wait(VFS_I(ip)->i_mapping);
1354         if (error)
1355                 return error;
1356         truncate_pagecache_range(VFS_I(ip), 0, -1);
1357
1358         /* Verify O_DIRECT for ftmp */
1359         if (VFS_I(ip)->i_mapping->nrpages)
1360                 return -EINVAL;
1361         return 0;
1362 }
1363
1364 /*
1365  * Move extents from one file to another, when rmap is enabled.
1366  */
1367 STATIC int
1368 xfs_swap_extent_rmap(
1369         struct xfs_trans                **tpp,
1370         struct xfs_inode                *ip,
1371         struct xfs_inode                *tip)
1372 {
1373         struct xfs_trans                *tp = *tpp;
1374         struct xfs_bmbt_irec            irec;
1375         struct xfs_bmbt_irec            uirec;
1376         struct xfs_bmbt_irec            tirec;
1377         xfs_fileoff_t                   offset_fsb;
1378         xfs_fileoff_t                   end_fsb;
1379         xfs_filblks_t                   count_fsb;
1380         int                             error;
1381         xfs_filblks_t                   ilen;
1382         xfs_filblks_t                   rlen;
1383         int                             nimaps;
1384         uint64_t                        tip_flags2;
1385
1386         /*
1387          * If the source file has shared blocks, we must flag the donor
1388          * file as having shared blocks so that we get the shared-block
1389          * rmap functions when we go to fix up the rmaps.  The flags
1390          * will be switch for reals later.
1391          */
1392         tip_flags2 = tip->i_diflags2;
1393         if (ip->i_diflags2 & XFS_DIFLAG2_REFLINK)
1394                 tip->i_diflags2 |= XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1395
1396         offset_fsb = 0;
1397         end_fsb = XFS_B_TO_FSB(ip->i_mount, i_size_read(VFS_I(ip)));
1398         count_fsb = (xfs_filblks_t)(end_fsb - offset_fsb);
1399
1400         while (count_fsb) {
1401                 /* Read extent from the donor file */
1402                 nimaps = 1;
1403                 error = xfs_bmapi_read(tip, offset_fsb, count_fsb, &tirec,
1404                                 &nimaps, 0);
1405                 if (error)
1406                         goto out;
1407                 ASSERT(nimaps == 1);
1408                 ASSERT(tirec.br_startblock != DELAYSTARTBLOCK);
1409
1410                 trace_xfs_swap_extent_rmap_remap(tip, &tirec);
1411                 ilen = tirec.br_blockcount;
1412
1413                 /* Unmap the old blocks in the source file. */
1414                 while (tirec.br_blockcount) {
1415                         ASSERT(tp->t_highest_agno == NULLAGNUMBER);
1416                         trace_xfs_swap_extent_rmap_remap_piece(tip, &tirec);
1417
1418                         /* Read extent from the source file */
1419                         nimaps = 1;
1420                         error = xfs_bmapi_read(ip, tirec.br_startoff,
1421                                         tirec.br_blockcount, &irec,
1422                                         &nimaps, 0);
1423                         if (error)
1424                                 goto out;
1425                         ASSERT(nimaps == 1);
1426                         ASSERT(tirec.br_startoff == irec.br_startoff);
1427                         trace_xfs_swap_extent_rmap_remap_piece(ip, &irec);
1428
1429                         /* Trim the extent. */
1430                         uirec = tirec;
1431                         uirec.br_blockcount = rlen = min_t(xfs_filblks_t,
1432                                         tirec.br_blockcount,
1433                                         irec.br_blockcount);
1434                         trace_xfs_swap_extent_rmap_remap_piece(tip, &uirec);
1435
1436                         if (xfs_bmap_is_real_extent(&uirec)) {
1437                                 error = xfs_iext_count_may_overflow(ip,
1438                                                 XFS_DATA_FORK,
1439                                                 XFS_IEXT_SWAP_RMAP_CNT);
1440                                 if (error == -EFBIG)
1441                                         error = xfs_iext_count_upgrade(tp, ip,
1442                                                         XFS_IEXT_SWAP_RMAP_CNT);
1443                                 if (error)
1444                                         goto out;
1445                         }
1446
1447                         if (xfs_bmap_is_real_extent(&irec)) {
1448                                 error = xfs_iext_count_may_overflow(tip,
1449                                                 XFS_DATA_FORK,
1450                                                 XFS_IEXT_SWAP_RMAP_CNT);
1451                                 if (error == -EFBIG)
1452                                         error = xfs_iext_count_upgrade(tp, ip,
1453                                                         XFS_IEXT_SWAP_RMAP_CNT);
1454                                 if (error)
1455                                         goto out;
1456                         }
1457
1458                         /* Remove the mapping from the donor file. */
1459                         xfs_bmap_unmap_extent(tp, tip, &uirec);
1460
1461                         /* Remove the mapping from the source file. */
1462                         xfs_bmap_unmap_extent(tp, ip, &irec);
1463
1464                         /* Map the donor file's blocks into the source file. */
1465                         xfs_bmap_map_extent(tp, ip, &uirec);
1466
1467                         /* Map the source file's blocks into the donor file. */
1468                         xfs_bmap_map_extent(tp, tip, &irec);
1469
1470                         error = xfs_defer_finish(tpp);
1471                         tp = *tpp;
1472                         if (error)
1473                                 goto out;
1474
1475                         tirec.br_startoff += rlen;
1476                         if (tirec.br_startblock != HOLESTARTBLOCK &&
1477                             tirec.br_startblock != DELAYSTARTBLOCK)
1478                                 tirec.br_startblock += rlen;
1479                         tirec.br_blockcount -= rlen;
1480                 }
1481
1482                 /* Roll on... */
1483                 count_fsb -= ilen;
1484                 offset_fsb += ilen;
1485         }
1486
1487         tip->i_diflags2 = tip_flags2;
1488         return 0;
1489
1490 out:
1491         trace_xfs_swap_extent_rmap_error(ip, error, _RET_IP_);
1492         tip->i_diflags2 = tip_flags2;
1493         return error;
1494 }
1495
1496 /* Swap the extents of two files by swapping data forks. */
1497 STATIC int
1498 xfs_swap_extent_forks(
1499         struct xfs_trans        *tp,
1500         struct xfs_inode        *ip,
1501         struct xfs_inode        *tip,
1502         int                     *src_log_flags,
1503         int                     *target_log_flags)
1504 {
1505         xfs_filblks_t           aforkblks = 0;
1506         xfs_filblks_t           taforkblks = 0;
1507         xfs_extnum_t            junk;
1508         uint64_t                tmp;
1509         int                     error;
1510
1511         /*
1512          * Count the number of extended attribute blocks
1513          */
1514         if (xfs_inode_has_attr_fork(ip) && ip->i_af.if_nextents > 0 &&
1515             ip->i_af.if_format != XFS_DINODE_FMT_LOCAL) {
1516                 error = xfs_bmap_count_blocks(tp, ip, XFS_ATTR_FORK, &junk,
1517                                 &aforkblks);
1518                 if (error)
1519                         return error;
1520         }
1521         if (xfs_inode_has_attr_fork(tip) && tip->i_af.if_nextents > 0 &&
1522             tip->i_af.if_format != XFS_DINODE_FMT_LOCAL) {
1523                 error = xfs_bmap_count_blocks(tp, tip, XFS_ATTR_FORK, &junk,
1524                                 &taforkblks);
1525                 if (error)
1526                         return error;
1527         }
1528
1529         /*
1530          * Btree format (v3) inodes have the inode number stamped in the bmbt
1531          * block headers. We can't start changing the bmbt blocks until the
1532          * inode owner change is logged so recovery does the right thing in the
1533          * event of a crash. Set the owner change log flags now and leave the
1534          * bmbt scan as the last step.
1535          */
1536         if (xfs_has_v3inodes(ip->i_mount)) {
1537                 if (ip->i_df.if_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE)
1538                         (*target_log_flags) |= XFS_ILOG_DOWNER;
1539                 if (tip->i_df.if_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE)
1540                         (*src_log_flags) |= XFS_ILOG_DOWNER;
1541         }
1542
1543         /*
1544          * Swap the data forks of the inodes
1545          */
1546         swap(ip->i_df, tip->i_df);
1547
1548         /*
1549          * Fix the on-disk inode values
1550          */
1551         tmp = (uint64_t)ip->i_nblocks;
1552         ip->i_nblocks = tip->i_nblocks - taforkblks + aforkblks;
1553         tip->i_nblocks = tmp + taforkblks - aforkblks;
1554
1555         /*
1556          * The extents in the source inode could still contain speculative
1557          * preallocation beyond EOF (e.g. the file is open but not modified
1558          * while defrag is in progress). In that case, we need to copy over the
1559          * number of delalloc blocks the data fork in the source inode is
1560          * tracking beyond EOF so that when the fork is truncated away when the
1561          * temporary inode is unlinked we don't underrun the i_delayed_blks
1562          * counter on that inode.
1563          */
1564         ASSERT(tip->i_delayed_blks == 0);
1565         tip->i_delayed_blks = ip->i_delayed_blks;
1566         ip->i_delayed_blks = 0;
1567
1568         switch (ip->i_df.if_format) {
1569         case XFS_DINODE_FMT_EXTENTS:
1570                 (*src_log_flags) |= XFS_ILOG_DEXT;
1571                 break;
1572         case XFS_DINODE_FMT_BTREE:
1573                 ASSERT(!xfs_has_v3inodes(ip->i_mount) ||
1574                        (*src_log_flags & XFS_ILOG_DOWNER));
1575                 (*src_log_flags) |= XFS_ILOG_DBROOT;
1576                 break;
1577         }
1578
1579         switch (tip->i_df.if_format) {
1580         case XFS_DINODE_FMT_EXTENTS:
1581                 (*target_log_flags) |= XFS_ILOG_DEXT;
1582                 break;
1583         case XFS_DINODE_FMT_BTREE:
1584                 (*target_log_flags) |= XFS_ILOG_DBROOT;
1585                 ASSERT(!xfs_has_v3inodes(ip->i_mount) ||
1586                        (*target_log_flags & XFS_ILOG_DOWNER));
1587                 break;
1588         }
1589
1590         return 0;
1591 }
1592
1593 /*
1594  * Fix up the owners of the bmbt blocks to refer to the current inode. The
1595  * change owner scan attempts to order all modified buffers in the current
1596  * transaction. In the event of ordered buffer failure, the offending buffer is
1597  * physically logged as a fallback and the scan returns -EAGAIN. We must roll
1598  * the transaction in this case to replenish the fallback log reservation and
1599  * restart the scan. This process repeats until the scan completes.
1600  */
1601 static int
1602 xfs_swap_change_owner(
1603         struct xfs_trans        **tpp,
1604         struct xfs_inode        *ip,
1605         struct xfs_inode        *tmpip)
1606 {
1607         int                     error;
1608         struct xfs_trans        *tp = *tpp;
1609
1610         do {
1611                 error = xfs_bmbt_change_owner(tp, ip, XFS_DATA_FORK, ip->i_ino,
1612                                               NULL);
1613                 /* success or fatal error */
1614                 if (error != -EAGAIN)
1615                         break;
1616
1617                 error = xfs_trans_roll(tpp);
1618                 if (error)
1619                         break;
1620                 tp = *tpp;
1621
1622                 /*
1623                  * Redirty both inodes so they can relog and keep the log tail
1624                  * moving forward.
1625                  */
1626                 xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
1627                 xfs_trans_ijoin(tp, tmpip, 0);
1628                 xfs_trans_log_inode(tp, ip, XFS_ILOG_CORE);
1629                 xfs_trans_log_inode(tp, tmpip, XFS_ILOG_CORE);
1630         } while (true);
1631
1632         return error;
1633 }
1634
1635 int
1636 xfs_swap_extents(
1637         struct xfs_inode        *ip,    /* target inode */
1638         struct xfs_inode        *tip,   /* tmp inode */
1639         struct xfs_swapext      *sxp)
1640 {
1641         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1642         struct xfs_trans        *tp;
1643         struct xfs_bstat        *sbp = &sxp->sx_stat;
1644         int                     src_log_flags, target_log_flags;
1645         int                     error = 0;
1646         uint64_t                f;
1647         int                     resblks = 0;
1648         unsigned int            flags = 0;
1649         struct timespec64       ctime;
1650
1651         /*
1652          * Lock the inodes against other IO, page faults and truncate to
1653          * begin with.  Then we can ensure the inodes are flushed and have no
1654          * page cache safely. Once we have done this we can take the ilocks and
1655          * do the rest of the checks.
1656          */
1657         lock_two_nondirectories(VFS_I(ip), VFS_I(tip));
1658         filemap_invalidate_lock_two(VFS_I(ip)->i_mapping,
1659                                     VFS_I(tip)->i_mapping);
1660
1661         /* Verify that both files have the same format */
1662         if ((VFS_I(ip)->i_mode & S_IFMT) != (VFS_I(tip)->i_mode & S_IFMT)) {
1663                 error = -EINVAL;
1664                 goto out_unlock;
1665         }
1666
1667         /* Verify both files are either real-time or non-realtime */
1668         if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) != XFS_IS_REALTIME_INODE(tip)) {
1669                 error = -EINVAL;
1670                 goto out_unlock;
1671         }
1672
1673         error = xfs_qm_dqattach(ip);
1674         if (error)
1675                 goto out_unlock;
1676
1677         error = xfs_qm_dqattach(tip);
1678         if (error)
1679                 goto out_unlock;
1680
1681         error = xfs_swap_extent_flush(ip);
1682         if (error)
1683                 goto out_unlock;
1684         error = xfs_swap_extent_flush(tip);
1685         if (error)
1686                 goto out_unlock;
1687
1688         if (xfs_inode_has_cow_data(tip)) {
1689                 error = xfs_reflink_cancel_cow_range(tip, 0, NULLFILEOFF, true);
1690                 if (error)
1691                         goto out_unlock;
1692         }
1693
1694         /*
1695          * Extent "swapping" with rmap requires a permanent reservation and
1696          * a block reservation because it's really just a remap operation
1697          * performed with log redo items!
1698          */
1699         if (xfs_has_rmapbt(mp)) {
1700                 int             w = XFS_DATA_FORK;
1701                 uint32_t        ipnext = ip->i_df.if_nextents;
1702                 uint32_t        tipnext = tip->i_df.if_nextents;
1703
1704                 /*
1705                  * Conceptually this shouldn't affect the shape of either bmbt,
1706                  * but since we atomically move extents one by one, we reserve
1707                  * enough space to rebuild both trees.
1708                  */
1709                 resblks = XFS_SWAP_RMAP_SPACE_RES(mp, ipnext, w);
1710                 resblks +=  XFS_SWAP_RMAP_SPACE_RES(mp, tipnext, w);
1711
1712                 /*
1713                  * If either inode straddles a bmapbt block allocation boundary,
1714                  * the rmapbt algorithm triggers repeated allocs and frees as
1715                  * extents are remapped. This can exhaust the block reservation
1716                  * prematurely and cause shutdown. Return freed blocks to the
1717                  * transaction reservation to counter this behavior.
1718                  */
1719                 flags |= XFS_TRANS_RES_FDBLKS;
1720         }
1721         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_write, resblks, 0, flags,
1722                                 &tp);
1723         if (error)
1724                 goto out_unlock;
1725
1726         /*
1727          * Lock and join the inodes to the tansaction so that transaction commit
1728          * or cancel will unlock the inodes from this point onwards.
1729          */
1730         xfs_lock_two_inodes(ip, XFS_ILOCK_EXCL, tip, XFS_ILOCK_EXCL);
1731         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
1732         xfs_trans_ijoin(tp, tip, 0);
1733
1734
1735         /* Verify all data are being swapped */
1736         if (sxp->sx_offset != 0 ||
1737             sxp->sx_length != ip->i_disk_size ||
1738             sxp->sx_length != tip->i_disk_size) {
1739                 error = -EFAULT;
1740                 goto out_trans_cancel;
1741         }
1742
1743         trace_xfs_swap_extent_before(ip, 0);
1744         trace_xfs_swap_extent_before(tip, 1);
1745
1746         /* check inode formats now that data is flushed */
1747         error = xfs_swap_extents_check_format(ip, tip);
1748         if (error) {
1749                 xfs_notice(mp,
1750                     "%s: inode 0x%llx format is incompatible for exchanging.",
1751                                 __func__, ip->i_ino);
1752                 goto out_trans_cancel;
1753         }
1754
1755         /*
1756          * Compare the current change & modify times with that
1757          * passed in.  If they differ, we abort this swap.
1758          * This is the mechanism used to ensure the calling
1759          * process that the file was not changed out from
1760          * under it.
1761          */
1762         ctime = inode_get_ctime(VFS_I(ip));
1763         if ((sbp->bs_ctime.tv_sec != ctime.tv_sec) ||
1764             (sbp->bs_ctime.tv_nsec != ctime.tv_nsec) ||
1765             (sbp->bs_mtime.tv_sec != VFS_I(ip)->i_mtime.tv_sec) ||
1766             (sbp->bs_mtime.tv_nsec != VFS_I(ip)->i_mtime.tv_nsec)) {
1767                 error = -EBUSY;
1768                 goto out_trans_cancel;
1769         }
1770
1771         /*
1772          * Note the trickiness in setting the log flags - we set the owner log
1773          * flag on the opposite inode (i.e. the inode we are setting the new
1774          * owner to be) because once we swap the forks and log that, log
1775          * recovery is going to see the fork as owned by the swapped inode,
1776          * not the pre-swapped inodes.
1777          */
1778         src_log_flags = XFS_ILOG_CORE;
1779         target_log_flags = XFS_ILOG_CORE;
1780
1781         if (xfs_has_rmapbt(mp))
1782                 error = xfs_swap_extent_rmap(&tp, ip, tip);
1783         else
1784                 error = xfs_swap_extent_forks(tp, ip, tip, &src_log_flags,
1785                                 &target_log_flags);
1786         if (error)
1787                 goto out_trans_cancel;
1788
1789         /* Do we have to swap reflink flags? */
1790         if ((ip->i_diflags2 & XFS_DIFLAG2_REFLINK) ^
1791             (tip->i_diflags2 & XFS_DIFLAG2_REFLINK)) {
1792                 f = ip->i_diflags2 & XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1793                 ip->i_diflags2 &= ~XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1794                 ip->i_diflags2 |= tip->i_diflags2 & XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1795                 tip->i_diflags2 &= ~XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1796                 tip->i_diflags2 |= f & XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1797         }
1798
1799         /* Swap the cow forks. */
1800         if (xfs_has_reflink(mp)) {
1801                 ASSERT(!ip->i_cowfp ||
1802                        ip->i_cowfp->if_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS);
1803                 ASSERT(!tip->i_cowfp ||
1804                        tip->i_cowfp->if_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS);
1805
1806                 swap(ip->i_cowfp, tip->i_cowfp);
1807
1808                 if (ip->i_cowfp && ip->i_cowfp->if_bytes)
1809                         xfs_inode_set_cowblocks_tag(ip);
1810                 else
1811                         xfs_inode_clear_cowblocks_tag(ip);
1812                 if (tip->i_cowfp && tip->i_cowfp->if_bytes)
1813                         xfs_inode_set_cowblocks_tag(tip);
1814                 else
1815                         xfs_inode_clear_cowblocks_tag(tip);
1816         }
1817
1818         xfs_trans_log_inode(tp, ip,  src_log_flags);
1819         xfs_trans_log_inode(tp, tip, target_log_flags);
1820
1821         /*
1822          * The extent forks have been swapped, but crc=1,rmapbt=0 filesystems
1823          * have inode number owner values in the bmbt blocks that still refer to
1824          * the old inode. Scan each bmbt to fix up the owner values with the
1825          * inode number of the current inode.
1826          */
1827         if (src_log_flags & XFS_ILOG_DOWNER) {
1828                 error = xfs_swap_change_owner(&tp, ip, tip);
1829                 if (error)
1830                         goto out_trans_cancel;
1831         }
1832         if (target_log_flags & XFS_ILOG_DOWNER) {
1833                 error = xfs_swap_change_owner(&tp, tip, ip);
1834                 if (error)
1835                         goto out_trans_cancel;
1836         }
1837
1838         /*
1839          * If this is a synchronous mount, make sure that the
1840          * transaction goes to disk before returning to the user.
1841          */
1842         if (xfs_has_wsync(mp))
1843                 xfs_trans_set_sync(tp);
1844
1845         error = xfs_trans_commit(tp);
1846
1847         trace_xfs_swap_extent_after(ip, 0);
1848         trace_xfs_swap_extent_after(tip, 1);
1849
1850 out_unlock_ilock:
1851         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1852         xfs_iunlock(tip, XFS_ILOCK_EXCL);
1853 out_unlock:
1854         filemap_invalidate_unlock_two(VFS_I(ip)->i_mapping,
1855                                       VFS_I(tip)->i_mapping);
1856         unlock_two_nondirectories(VFS_I(ip), VFS_I(tip));
1857         return error;
1858
1859 out_trans_cancel:
1860         xfs_trans_cancel(tp);
1861         goto out_unlock_ilock;
1862 }