Merge branch '6.6/scsi-staging' into 6.6/scsi-fixes
[platform/kernel/linux-rpi.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           allocated_fsb;
784         xfs_filblks_t           allocatesize_fsb;
785         xfs_extlen_t            extsz, temp;
786         xfs_fileoff_t           startoffset_fsb;
787         xfs_fileoff_t           endoffset_fsb;
788         int                     nimaps;
789         int                     rt;
790         xfs_trans_t             *tp;
791         xfs_bmbt_irec_t         imaps[1], *imapp;
792         int                     error;
793
794         trace_xfs_alloc_file_space(ip);
795
796         if (xfs_is_shutdown(mp))
797                 return -EIO;
798
799         error = xfs_qm_dqattach(ip);
800         if (error)
801                 return error;
802
803         if (len <= 0)
804                 return -EINVAL;
805
806         rt = XFS_IS_REALTIME_INODE(ip);
807         extsz = xfs_get_extsz_hint(ip);
808
809         count = len;
810         imapp = &imaps[0];
811         nimaps = 1;
812         startoffset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset);
813         endoffset_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, offset + count);
814         allocatesize_fsb = endoffset_fsb - startoffset_fsb;
815
816         /*
817          * Allocate file space until done or until there is an error
818          */
819         while (allocatesize_fsb && !error) {
820                 xfs_fileoff_t   s, e;
821                 unsigned int    dblocks, rblocks, resblks;
822
823                 /*
824                  * Determine space reservations for data/realtime.
825                  */
826                 if (unlikely(extsz)) {
827                         s = startoffset_fsb;
828                         do_div(s, extsz);
829                         s *= extsz;
830                         e = startoffset_fsb + allocatesize_fsb;
831                         div_u64_rem(startoffset_fsb, extsz, &temp);
832                         if (temp)
833                                 e += temp;
834                         div_u64_rem(e, extsz, &temp);
835                         if (temp)
836                                 e += extsz - temp;
837                 } else {
838                         s = 0;
839                         e = allocatesize_fsb;
840                 }
841
842                 /*
843                  * The transaction reservation is limited to a 32-bit block
844                  * count, hence we need to limit the number of blocks we are
845                  * trying to reserve to avoid an overflow. We can't allocate
846                  * more than @nimaps extents, and an extent is limited on disk
847                  * to XFS_BMBT_MAX_EXTLEN (21 bits), so use that to enforce the
848                  * limit.
849                  */
850                 resblks = min_t(xfs_fileoff_t, (e - s),
851                                 (XFS_MAX_BMBT_EXTLEN * nimaps));
852                 if (unlikely(rt)) {
853                         dblocks = XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, 0);
854                         rblocks = resblks;
855                 } else {
856                         dblocks = XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, resblks);
857                         rblocks = 0;
858                 }
859
860                 error = xfs_trans_alloc_inode(ip, &M_RES(mp)->tr_write,
861                                 dblocks, rblocks, false, &tp);
862                 if (error)
863                         break;
864
865                 error = xfs_iext_count_may_overflow(ip, XFS_DATA_FORK,
866                                 XFS_IEXT_ADD_NOSPLIT_CNT);
867                 if (error == -EFBIG)
868                         error = xfs_iext_count_upgrade(tp, ip,
869                                         XFS_IEXT_ADD_NOSPLIT_CNT);
870                 if (error)
871                         goto error;
872
873                 error = xfs_bmapi_write(tp, ip, startoffset_fsb,
874                                 allocatesize_fsb, XFS_BMAPI_PREALLOC, 0, imapp,
875                                 &nimaps);
876                 if (error)
877                         goto error;
878
879                 ip->i_diflags |= XFS_DIFLAG_PREALLOC;
880                 xfs_trans_log_inode(tp, ip, XFS_ILOG_CORE);
881
882                 error = xfs_trans_commit(tp);
883                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
884                 if (error)
885                         break;
886
887                 allocated_fsb = imapp->br_blockcount;
888
889                 if (nimaps == 0) {
890                         error = -ENOSPC;
891                         break;
892                 }
893
894                 startoffset_fsb += allocated_fsb;
895                 allocatesize_fsb -= allocated_fsb;
896         }
897
898         return error;
899
900 error:
901         xfs_trans_cancel(tp);
902         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
903         return error;
904 }
905
906 static int
907 xfs_unmap_extent(
908         struct xfs_inode        *ip,
909         xfs_fileoff_t           startoffset_fsb,
910         xfs_filblks_t           len_fsb,
911         int                     *done)
912 {
913         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
914         struct xfs_trans        *tp;
915         uint                    resblks = XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, 0);
916         int                     error;
917
918         error = xfs_trans_alloc_inode(ip, &M_RES(mp)->tr_write, resblks, 0,
919                         false, &tp);
920         if (error)
921                 return error;
922
923         error = xfs_iext_count_may_overflow(ip, XFS_DATA_FORK,
924                         XFS_IEXT_PUNCH_HOLE_CNT);
925         if (error == -EFBIG)
926                 error = xfs_iext_count_upgrade(tp, ip, XFS_IEXT_PUNCH_HOLE_CNT);
927         if (error)
928                 goto out_trans_cancel;
929
930         error = xfs_bunmapi(tp, ip, startoffset_fsb, len_fsb, 0, 2, done);
931         if (error)
932                 goto out_trans_cancel;
933
934         error = xfs_trans_commit(tp);
935 out_unlock:
936         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
937         return error;
938
939 out_trans_cancel:
940         xfs_trans_cancel(tp);
941         goto out_unlock;
942 }
943
944 /* Caller must first wait for the completion of any pending DIOs if required. */
945 int
946 xfs_flush_unmap_range(
947         struct xfs_inode        *ip,
948         xfs_off_t               offset,
949         xfs_off_t               len)
950 {
951         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
952         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
953         xfs_off_t               rounding, start, end;
954         int                     error;
955
956         rounding = max_t(xfs_off_t, mp->m_sb.sb_blocksize, PAGE_SIZE);
957         start = round_down(offset, rounding);
958         end = round_up(offset + len, rounding) - 1;
959
960         error = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, start, end);
961         if (error)
962                 return error;
963         truncate_pagecache_range(inode, start, end);
964         return 0;
965 }
966
967 int
968 xfs_free_file_space(
969         struct xfs_inode        *ip,
970         xfs_off_t               offset,
971         xfs_off_t               len)
972 {
973         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
974         xfs_fileoff_t           startoffset_fsb;
975         xfs_fileoff_t           endoffset_fsb;
976         int                     done = 0, error;
977
978         trace_xfs_free_file_space(ip);
979
980         error = xfs_qm_dqattach(ip);
981         if (error)
982                 return error;
983
984         if (len <= 0)   /* if nothing being freed */
985                 return 0;
986
987         startoffset_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, offset);
988         endoffset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset + len);
989
990         /* We can only free complete realtime extents. */
991         if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) && mp->m_sb.sb_rextsize > 1) {
992                 startoffset_fsb = roundup_64(startoffset_fsb,
993                                              mp->m_sb.sb_rextsize);
994                 endoffset_fsb = rounddown_64(endoffset_fsb,
995                                              mp->m_sb.sb_rextsize);
996         }
997
998         /*
999          * Need to zero the stuff we're not freeing, on disk.
1000          */
1001         if (endoffset_fsb > startoffset_fsb) {
1002                 while (!done) {
1003                         error = xfs_unmap_extent(ip, startoffset_fsb,
1004                                         endoffset_fsb - startoffset_fsb, &done);
1005                         if (error)
1006                                 return error;
1007                 }
1008         }
1009
1010         /*
1011          * Now that we've unmap all full blocks we'll have to zero out any
1012          * partial block at the beginning and/or end.  xfs_zero_range is smart
1013          * enough to skip any holes, including those we just created, but we
1014          * must take care not to zero beyond EOF and enlarge i_size.
1015          */
1016         if (offset >= XFS_ISIZE(ip))
1017                 return 0;
1018         if (offset + len > XFS_ISIZE(ip))
1019                 len = XFS_ISIZE(ip) - offset;
1020         error = xfs_zero_range(ip, offset, len, NULL);
1021         if (error)
1022                 return error;
1023
1024         /*
1025          * If we zeroed right up to EOF and EOF straddles a page boundary we
1026          * must make sure that the post-EOF area is also zeroed because the
1027          * page could be mmap'd and xfs_zero_range doesn't do that for us.
1028          * Writeback of the eof page will do this, albeit clumsily.
1029          */
1030         if (offset + len >= XFS_ISIZE(ip) && offset_in_page(offset + len) > 0) {
1031                 error = filemap_write_and_wait_range(VFS_I(ip)->i_mapping,
1032                                 round_down(offset + len, PAGE_SIZE), LLONG_MAX);
1033         }
1034
1035         return error;
1036 }
1037
1038 static int
1039 xfs_prepare_shift(
1040         struct xfs_inode        *ip,
1041         loff_t                  offset)
1042 {
1043         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1044         int                     error;
1045
1046         /*
1047          * Trim eofblocks to avoid shifting uninitialized post-eof preallocation
1048          * into the accessible region of the file.
1049          */
1050         if (xfs_can_free_eofblocks(ip, true)) {
1051                 error = xfs_free_eofblocks(ip);
1052                 if (error)
1053                         return error;
1054         }
1055
1056         /*
1057          * Shift operations must stabilize the start block offset boundary along
1058          * with the full range of the operation. If we don't, a COW writeback
1059          * completion could race with an insert, front merge with the start
1060          * extent (after split) during the shift and corrupt the file. Start
1061          * with the block just prior to the start to stabilize the boundary.
1062          */
1063         offset = round_down(offset, mp->m_sb.sb_blocksize);
1064         if (offset)
1065                 offset -= mp->m_sb.sb_blocksize;
1066
1067         /*
1068          * Writeback and invalidate cache for the remainder of the file as we're
1069          * about to shift down every extent from offset to EOF.
1070          */
1071         error = xfs_flush_unmap_range(ip, offset, XFS_ISIZE(ip));
1072         if (error)
1073                 return error;
1074
1075         /*
1076          * Clean out anything hanging around in the cow fork now that
1077          * we've flushed all the dirty data out to disk to avoid having
1078          * CoW extents at the wrong offsets.
1079          */
1080         if (xfs_inode_has_cow_data(ip)) {
1081                 error = xfs_reflink_cancel_cow_range(ip, offset, NULLFILEOFF,
1082                                 true);
1083                 if (error)
1084                         return error;
1085         }
1086
1087         return 0;
1088 }
1089
1090 /*
1091  * xfs_collapse_file_space()
1092  *      This routine frees disk space and shift extent for the given file.
1093  *      The first thing we do is to free data blocks in the specified range
1094  *      by calling xfs_free_file_space(). It would also sync dirty data
1095  *      and invalidate page cache over the region on which collapse range
1096  *      is working. And Shift extent records to the left to cover a hole.
1097  * RETURNS:
1098  *      0 on success
1099  *      errno on error
1100  *
1101  */
1102 int
1103 xfs_collapse_file_space(
1104         struct xfs_inode        *ip,
1105         xfs_off_t               offset,
1106         xfs_off_t               len)
1107 {
1108         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1109         struct xfs_trans        *tp;
1110         int                     error;
1111         xfs_fileoff_t           next_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, offset + len);
1112         xfs_fileoff_t           shift_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, len);
1113         bool                    done = false;
1114
1115         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_IOLOCK_EXCL));
1116         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL));
1117
1118         trace_xfs_collapse_file_space(ip);
1119
1120         error = xfs_free_file_space(ip, offset, len);
1121         if (error)
1122                 return error;
1123
1124         error = xfs_prepare_shift(ip, offset);
1125         if (error)
1126                 return error;
1127
1128         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_write, 0, 0, 0, &tp);
1129         if (error)
1130                 return error;
1131
1132         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1133         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
1134
1135         while (!done) {
1136                 error = xfs_bmap_collapse_extents(tp, ip, &next_fsb, shift_fsb,
1137                                 &done);
1138                 if (error)
1139                         goto out_trans_cancel;
1140                 if (done)
1141                         break;
1142
1143                 /* finish any deferred frees and roll the transaction */
1144                 error = xfs_defer_finish(&tp);
1145                 if (error)
1146                         goto out_trans_cancel;
1147         }
1148
1149         error = xfs_trans_commit(tp);
1150         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1151         return error;
1152
1153 out_trans_cancel:
1154         xfs_trans_cancel(tp);
1155         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1156         return error;
1157 }
1158
1159 /*
1160  * xfs_insert_file_space()
1161  *      This routine create hole space by shifting extents for the given file.
1162  *      The first thing we do is to sync dirty data and invalidate page cache
1163  *      over the region on which insert range is working. And split an extent
1164  *      to two extents at given offset by calling xfs_bmap_split_extent.
1165  *      And shift all extent records which are laying between [offset,
1166  *      last allocated extent] to the right to reserve hole range.
1167  * RETURNS:
1168  *      0 on success
1169  *      errno on error
1170  */
1171 int
1172 xfs_insert_file_space(
1173         struct xfs_inode        *ip,
1174         loff_t                  offset,
1175         loff_t                  len)
1176 {
1177         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1178         struct xfs_trans        *tp;
1179         int                     error;
1180         xfs_fileoff_t           stop_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, offset);
1181         xfs_fileoff_t           next_fsb = NULLFSBLOCK;
1182         xfs_fileoff_t           shift_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, len);
1183         bool                    done = false;
1184
1185         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_IOLOCK_EXCL));
1186         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL));
1187
1188         trace_xfs_insert_file_space(ip);
1189
1190         error = xfs_bmap_can_insert_extents(ip, stop_fsb, shift_fsb);
1191         if (error)
1192                 return error;
1193
1194         error = xfs_prepare_shift(ip, offset);
1195         if (error)
1196                 return error;
1197
1198         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_write,
1199                         XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, 0), 0, 0, &tp);
1200         if (error)
1201                 return error;
1202
1203         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1204         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
1205
1206         error = xfs_iext_count_may_overflow(ip, XFS_DATA_FORK,
1207                         XFS_IEXT_PUNCH_HOLE_CNT);
1208         if (error == -EFBIG)
1209                 error = xfs_iext_count_upgrade(tp, ip, XFS_IEXT_PUNCH_HOLE_CNT);
1210         if (error)
1211                 goto out_trans_cancel;
1212
1213         /*
1214          * The extent shifting code works on extent granularity. So, if stop_fsb
1215          * is not the starting block of extent, we need to split the extent at
1216          * stop_fsb.
1217          */
1218         error = xfs_bmap_split_extent(tp, ip, stop_fsb);
1219         if (error)
1220                 goto out_trans_cancel;
1221
1222         do {
1223                 error = xfs_defer_finish(&tp);
1224                 if (error)
1225                         goto out_trans_cancel;
1226
1227                 error = xfs_bmap_insert_extents(tp, ip, &next_fsb, shift_fsb,
1228                                 &done, stop_fsb);
1229                 if (error)
1230                         goto out_trans_cancel;
1231         } while (!done);
1232
1233         error = xfs_trans_commit(tp);
1234         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1235         return error;
1236
1237 out_trans_cancel:
1238         xfs_trans_cancel(tp);
1239         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1240         return error;
1241 }
1242
1243 /*
1244  * We need to check that the format of the data fork in the temporary inode is
1245  * valid for the target inode before doing the swap. This is not a problem with
1246  * attr1 because of the fixed fork offset, but attr2 has a dynamically sized
1247  * data fork depending on the space the attribute fork is taking so we can get
1248  * invalid formats on the target inode.
1249  *
1250  * E.g. target has space for 7 extents in extent format, temp inode only has
1251  * space for 6.  If we defragment down to 7 extents, then the tmp format is a
1252  * btree, but when swapped it needs to be in extent format. Hence we can't just
1253  * blindly swap data forks on attr2 filesystems.
1254  *
1255  * Note that we check the swap in both directions so that we don't end up with
1256  * a corrupt temporary inode, either.
1257  *
1258  * Note that fixing the way xfs_fsr sets up the attribute fork in the source
1259  * inode will prevent this situation from occurring, so all we do here is
1260  * reject and log the attempt. basically we are putting the responsibility on
1261  * userspace to get this right.
1262  */
1263 static int
1264 xfs_swap_extents_check_format(
1265         struct xfs_inode        *ip,    /* target inode */
1266         struct xfs_inode        *tip)   /* tmp inode */
1267 {
1268         struct xfs_ifork        *ifp = &ip->i_df;
1269         struct xfs_ifork        *tifp = &tip->i_df;
1270
1271         /* User/group/project quota ids must match if quotas are enforced. */
1272         if (XFS_IS_QUOTA_ON(ip->i_mount) &&
1273             (!uid_eq(VFS_I(ip)->i_uid, VFS_I(tip)->i_uid) ||
1274              !gid_eq(VFS_I(ip)->i_gid, VFS_I(tip)->i_gid) ||
1275              ip->i_projid != tip->i_projid))
1276                 return -EINVAL;
1277
1278         /* Should never get a local format */
1279         if (ifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_LOCAL ||
1280             tifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_LOCAL)
1281                 return -EINVAL;
1282
1283         /*
1284          * if the target inode has less extents that then temporary inode then
1285          * why did userspace call us?
1286          */
1287         if (ifp->if_nextents < tifp->if_nextents)
1288                 return -EINVAL;
1289
1290         /*
1291          * If we have to use the (expensive) rmap swap method, we can
1292          * handle any number of extents and any format.
1293          */
1294         if (xfs_has_rmapbt(ip->i_mount))
1295                 return 0;
1296
1297         /*
1298          * if the target inode is in extent form and the temp inode is in btree
1299          * form then we will end up with the target inode in the wrong format
1300          * as we already know there are less extents in the temp inode.
1301          */
1302         if (ifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS &&
1303             tifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE)
1304                 return -EINVAL;
1305
1306         /* Check temp in extent form to max in target */
1307         if (tifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS &&
1308             tifp->if_nextents > XFS_IFORK_MAXEXT(ip, XFS_DATA_FORK))
1309                 return -EINVAL;
1310
1311         /* Check target in extent form to max in temp */
1312         if (ifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS &&
1313             ifp->if_nextents > XFS_IFORK_MAXEXT(tip, XFS_DATA_FORK))
1314                 return -EINVAL;
1315
1316         /*
1317          * If we are in a btree format, check that the temp root block will fit
1318          * in the target and that it has enough extents to be in btree format
1319          * in the target.
1320          *
1321          * Note that we have to be careful to allow btree->extent conversions
1322          * (a common defrag case) which will occur when the temp inode is in
1323          * extent format...
1324          */
1325         if (tifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE) {
1326                 if (xfs_inode_has_attr_fork(ip) &&
1327                     XFS_BMAP_BMDR_SPACE(tifp->if_broot) > xfs_inode_fork_boff(ip))
1328                         return -EINVAL;
1329                 if (tifp->if_nextents <= XFS_IFORK_MAXEXT(ip, XFS_DATA_FORK))
1330                         return -EINVAL;
1331         }
1332
1333         /* Reciprocal target->temp btree format checks */
1334         if (ifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE) {
1335                 if (xfs_inode_has_attr_fork(tip) &&
1336                     XFS_BMAP_BMDR_SPACE(ip->i_df.if_broot) > xfs_inode_fork_boff(tip))
1337                         return -EINVAL;
1338                 if (ifp->if_nextents <= XFS_IFORK_MAXEXT(tip, XFS_DATA_FORK))
1339                         return -EINVAL;
1340         }
1341
1342         return 0;
1343 }
1344
1345 static int
1346 xfs_swap_extent_flush(
1347         struct xfs_inode        *ip)
1348 {
1349         int     error;
1350
1351         error = filemap_write_and_wait(VFS_I(ip)->i_mapping);
1352         if (error)
1353                 return error;
1354         truncate_pagecache_range(VFS_I(ip), 0, -1);
1355
1356         /* Verify O_DIRECT for ftmp */
1357         if (VFS_I(ip)->i_mapping->nrpages)
1358                 return -EINVAL;
1359         return 0;
1360 }
1361
1362 /*
1363  * Move extents from one file to another, when rmap is enabled.
1364  */
1365 STATIC int
1366 xfs_swap_extent_rmap(
1367         struct xfs_trans                **tpp,
1368         struct xfs_inode                *ip,
1369         struct xfs_inode                *tip)
1370 {
1371         struct xfs_trans                *tp = *tpp;
1372         struct xfs_bmbt_irec            irec;
1373         struct xfs_bmbt_irec            uirec;
1374         struct xfs_bmbt_irec            tirec;
1375         xfs_fileoff_t                   offset_fsb;
1376         xfs_fileoff_t                   end_fsb;
1377         xfs_filblks_t                   count_fsb;
1378         int                             error;
1379         xfs_filblks_t                   ilen;
1380         xfs_filblks_t                   rlen;
1381         int                             nimaps;
1382         uint64_t                        tip_flags2;
1383
1384         /*
1385          * If the source file has shared blocks, we must flag the donor
1386          * file as having shared blocks so that we get the shared-block
1387          * rmap functions when we go to fix up the rmaps.  The flags
1388          * will be switch for reals later.
1389          */
1390         tip_flags2 = tip->i_diflags2;
1391         if (ip->i_diflags2 & XFS_DIFLAG2_REFLINK)
1392                 tip->i_diflags2 |= XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1393
1394         offset_fsb = 0;
1395         end_fsb = XFS_B_TO_FSB(ip->i_mount, i_size_read(VFS_I(ip)));
1396         count_fsb = (xfs_filblks_t)(end_fsb - offset_fsb);
1397
1398         while (count_fsb) {
1399                 /* Read extent from the donor file */
1400                 nimaps = 1;
1401                 error = xfs_bmapi_read(tip, offset_fsb, count_fsb, &tirec,
1402                                 &nimaps, 0);
1403                 if (error)
1404                         goto out;
1405                 ASSERT(nimaps == 1);
1406                 ASSERT(tirec.br_startblock != DELAYSTARTBLOCK);
1407
1408                 trace_xfs_swap_extent_rmap_remap(tip, &tirec);
1409                 ilen = tirec.br_blockcount;
1410
1411                 /* Unmap the old blocks in the source file. */
1412                 while (tirec.br_blockcount) {
1413                         ASSERT(tp->t_highest_agno == NULLAGNUMBER);
1414                         trace_xfs_swap_extent_rmap_remap_piece(tip, &tirec);
1415
1416                         /* Read extent from the source file */
1417                         nimaps = 1;
1418                         error = xfs_bmapi_read(ip, tirec.br_startoff,
1419                                         tirec.br_blockcount, &irec,
1420                                         &nimaps, 0);
1421                         if (error)
1422                                 goto out;
1423                         ASSERT(nimaps == 1);
1424                         ASSERT(tirec.br_startoff == irec.br_startoff);
1425                         trace_xfs_swap_extent_rmap_remap_piece(ip, &irec);
1426
1427                         /* Trim the extent. */
1428                         uirec = tirec;
1429                         uirec.br_blockcount = rlen = min_t(xfs_filblks_t,
1430                                         tirec.br_blockcount,
1431                                         irec.br_blockcount);
1432                         trace_xfs_swap_extent_rmap_remap_piece(tip, &uirec);
1433
1434                         if (xfs_bmap_is_real_extent(&uirec)) {
1435                                 error = xfs_iext_count_may_overflow(ip,
1436                                                 XFS_DATA_FORK,
1437                                                 XFS_IEXT_SWAP_RMAP_CNT);
1438                                 if (error == -EFBIG)
1439                                         error = xfs_iext_count_upgrade(tp, ip,
1440                                                         XFS_IEXT_SWAP_RMAP_CNT);
1441                                 if (error)
1442                                         goto out;
1443                         }
1444
1445                         if (xfs_bmap_is_real_extent(&irec)) {
1446                                 error = xfs_iext_count_may_overflow(tip,
1447                                                 XFS_DATA_FORK,
1448                                                 XFS_IEXT_SWAP_RMAP_CNT);
1449                                 if (error == -EFBIG)
1450                                         error = xfs_iext_count_upgrade(tp, ip,
1451                                                         XFS_IEXT_SWAP_RMAP_CNT);
1452                                 if (error)
1453                                         goto out;
1454                         }
1455
1456                         /* Remove the mapping from the donor file. */
1457                         xfs_bmap_unmap_extent(tp, tip, &uirec);
1458
1459                         /* Remove the mapping from the source file. */
1460                         xfs_bmap_unmap_extent(tp, ip, &irec);
1461
1462                         /* Map the donor file's blocks into the source file. */
1463                         xfs_bmap_map_extent(tp, ip, &uirec);
1464
1465                         /* Map the source file's blocks into the donor file. */
1466                         xfs_bmap_map_extent(tp, tip, &irec);
1467
1468                         error = xfs_defer_finish(tpp);
1469                         tp = *tpp;
1470                         if (error)
1471                                 goto out;
1472
1473                         tirec.br_startoff += rlen;
1474                         if (tirec.br_startblock != HOLESTARTBLOCK &&
1475                             tirec.br_startblock != DELAYSTARTBLOCK)
1476                                 tirec.br_startblock += rlen;
1477                         tirec.br_blockcount -= rlen;
1478                 }
1479
1480                 /* Roll on... */
1481                 count_fsb -= ilen;
1482                 offset_fsb += ilen;
1483         }
1484
1485         tip->i_diflags2 = tip_flags2;
1486         return 0;
1487
1488 out:
1489         trace_xfs_swap_extent_rmap_error(ip, error, _RET_IP_);
1490         tip->i_diflags2 = tip_flags2;
1491         return error;
1492 }
1493
1494 /* Swap the extents of two files by swapping data forks. */
1495 STATIC int
1496 xfs_swap_extent_forks(
1497         struct xfs_trans        *tp,
1498         struct xfs_inode        *ip,
1499         struct xfs_inode        *tip,
1500         int                     *src_log_flags,
1501         int                     *target_log_flags)
1502 {
1503         xfs_filblks_t           aforkblks = 0;
1504         xfs_filblks_t           taforkblks = 0;
1505         xfs_extnum_t            junk;
1506         uint64_t                tmp;
1507         int                     error;
1508
1509         /*
1510          * Count the number of extended attribute blocks
1511          */
1512         if (xfs_inode_has_attr_fork(ip) && ip->i_af.if_nextents > 0 &&
1513             ip->i_af.if_format != XFS_DINODE_FMT_LOCAL) {
1514                 error = xfs_bmap_count_blocks(tp, ip, XFS_ATTR_FORK, &junk,
1515                                 &aforkblks);
1516                 if (error)
1517                         return error;
1518         }
1519         if (xfs_inode_has_attr_fork(tip) && tip->i_af.if_nextents > 0 &&
1520             tip->i_af.if_format != XFS_DINODE_FMT_LOCAL) {
1521                 error = xfs_bmap_count_blocks(tp, tip, XFS_ATTR_FORK, &junk,
1522                                 &taforkblks);
1523                 if (error)
1524                         return error;
1525         }
1526
1527         /*
1528          * Btree format (v3) inodes have the inode number stamped in the bmbt
1529          * block headers. We can't start changing the bmbt blocks until the
1530          * inode owner change is logged so recovery does the right thing in the
1531          * event of a crash. Set the owner change log flags now and leave the
1532          * bmbt scan as the last step.
1533          */
1534         if (xfs_has_v3inodes(ip->i_mount)) {
1535                 if (ip->i_df.if_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE)
1536                         (*target_log_flags) |= XFS_ILOG_DOWNER;
1537                 if (tip->i_df.if_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE)
1538                         (*src_log_flags) |= XFS_ILOG_DOWNER;
1539         }
1540
1541         /*
1542          * Swap the data forks of the inodes
1543          */
1544         swap(ip->i_df, tip->i_df);
1545
1546         /*
1547          * Fix the on-disk inode values
1548          */
1549         tmp = (uint64_t)ip->i_nblocks;
1550         ip->i_nblocks = tip->i_nblocks - taforkblks + aforkblks;
1551         tip->i_nblocks = tmp + taforkblks - aforkblks;
1552
1553         /*
1554          * The extents in the source inode could still contain speculative
1555          * preallocation beyond EOF (e.g. the file is open but not modified
1556          * while defrag is in progress). In that case, we need to copy over the
1557          * number of delalloc blocks the data fork in the source inode is
1558          * tracking beyond EOF so that when the fork is truncated away when the
1559          * temporary inode is unlinked we don't underrun the i_delayed_blks
1560          * counter on that inode.
1561          */
1562         ASSERT(tip->i_delayed_blks == 0);
1563         tip->i_delayed_blks = ip->i_delayed_blks;
1564         ip->i_delayed_blks = 0;
1565
1566         switch (ip->i_df.if_format) {
1567         case XFS_DINODE_FMT_EXTENTS:
1568                 (*src_log_flags) |= XFS_ILOG_DEXT;
1569                 break;
1570         case XFS_DINODE_FMT_BTREE:
1571                 ASSERT(!xfs_has_v3inodes(ip->i_mount) ||
1572                        (*src_log_flags & XFS_ILOG_DOWNER));
1573                 (*src_log_flags) |= XFS_ILOG_DBROOT;
1574                 break;
1575         }
1576
1577         switch (tip->i_df.if_format) {
1578         case XFS_DINODE_FMT_EXTENTS:
1579                 (*target_log_flags) |= XFS_ILOG_DEXT;
1580                 break;
1581         case XFS_DINODE_FMT_BTREE:
1582                 (*target_log_flags) |= XFS_ILOG_DBROOT;
1583                 ASSERT(!xfs_has_v3inodes(ip->i_mount) ||
1584                        (*target_log_flags & XFS_ILOG_DOWNER));
1585                 break;
1586         }
1587
1588         return 0;
1589 }
1590
1591 /*
1592  * Fix up the owners of the bmbt blocks to refer to the current inode. The
1593  * change owner scan attempts to order all modified buffers in the current
1594  * transaction. In the event of ordered buffer failure, the offending buffer is
1595  * physically logged as a fallback and the scan returns -EAGAIN. We must roll
1596  * the transaction in this case to replenish the fallback log reservation and
1597  * restart the scan. This process repeats until the scan completes.
1598  */
1599 static int
1600 xfs_swap_change_owner(
1601         struct xfs_trans        **tpp,
1602         struct xfs_inode        *ip,
1603         struct xfs_inode        *tmpip)
1604 {
1605         int                     error;
1606         struct xfs_trans        *tp = *tpp;
1607
1608         do {
1609                 error = xfs_bmbt_change_owner(tp, ip, XFS_DATA_FORK, ip->i_ino,
1610                                               NULL);
1611                 /* success or fatal error */
1612                 if (error != -EAGAIN)
1613                         break;
1614
1615                 error = xfs_trans_roll(tpp);
1616                 if (error)
1617                         break;
1618                 tp = *tpp;
1619
1620                 /*
1621                  * Redirty both inodes so they can relog and keep the log tail
1622                  * moving forward.
1623                  */
1624                 xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
1625                 xfs_trans_ijoin(tp, tmpip, 0);
1626                 xfs_trans_log_inode(tp, ip, XFS_ILOG_CORE);
1627                 xfs_trans_log_inode(tp, tmpip, XFS_ILOG_CORE);
1628         } while (true);
1629
1630         return error;
1631 }
1632
1633 int
1634 xfs_swap_extents(
1635         struct xfs_inode        *ip,    /* target inode */
1636         struct xfs_inode        *tip,   /* tmp inode */
1637         struct xfs_swapext      *sxp)
1638 {
1639         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1640         struct xfs_trans        *tp;
1641         struct xfs_bstat        *sbp = &sxp->sx_stat;
1642         int                     src_log_flags, target_log_flags;
1643         int                     error = 0;
1644         uint64_t                f;
1645         int                     resblks = 0;
1646         unsigned int            flags = 0;
1647         struct timespec64       ctime;
1648
1649         /*
1650          * Lock the inodes against other IO, page faults and truncate to
1651          * begin with.  Then we can ensure the inodes are flushed and have no
1652          * page cache safely. Once we have done this we can take the ilocks and
1653          * do the rest of the checks.
1654          */
1655         lock_two_nondirectories(VFS_I(ip), VFS_I(tip));
1656         filemap_invalidate_lock_two(VFS_I(ip)->i_mapping,
1657                                     VFS_I(tip)->i_mapping);
1658
1659         /* Verify that both files have the same format */
1660         if ((VFS_I(ip)->i_mode & S_IFMT) != (VFS_I(tip)->i_mode & S_IFMT)) {
1661                 error = -EINVAL;
1662                 goto out_unlock;
1663         }
1664
1665         /* Verify both files are either real-time or non-realtime */
1666         if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) != XFS_IS_REALTIME_INODE(tip)) {
1667                 error = -EINVAL;
1668                 goto out_unlock;
1669         }
1670
1671         error = xfs_qm_dqattach(ip);
1672         if (error)
1673                 goto out_unlock;
1674
1675         error = xfs_qm_dqattach(tip);
1676         if (error)
1677                 goto out_unlock;
1678
1679         error = xfs_swap_extent_flush(ip);
1680         if (error)
1681                 goto out_unlock;
1682         error = xfs_swap_extent_flush(tip);
1683         if (error)
1684                 goto out_unlock;
1685
1686         if (xfs_inode_has_cow_data(tip)) {
1687                 error = xfs_reflink_cancel_cow_range(tip, 0, NULLFILEOFF, true);
1688                 if (error)
1689                         goto out_unlock;
1690         }
1691
1692         /*
1693          * Extent "swapping" with rmap requires a permanent reservation and
1694          * a block reservation because it's really just a remap operation
1695          * performed with log redo items!
1696          */
1697         if (xfs_has_rmapbt(mp)) {
1698                 int             w = XFS_DATA_FORK;
1699                 uint32_t        ipnext = ip->i_df.if_nextents;
1700                 uint32_t        tipnext = tip->i_df.if_nextents;
1701
1702                 /*
1703                  * Conceptually this shouldn't affect the shape of either bmbt,
1704                  * but since we atomically move extents one by one, we reserve
1705                  * enough space to rebuild both trees.
1706                  */
1707                 resblks = XFS_SWAP_RMAP_SPACE_RES(mp, ipnext, w);
1708                 resblks +=  XFS_SWAP_RMAP_SPACE_RES(mp, tipnext, w);
1709
1710                 /*
1711                  * If either inode straddles a bmapbt block allocation boundary,
1712                  * the rmapbt algorithm triggers repeated allocs and frees as
1713                  * extents are remapped. This can exhaust the block reservation
1714                  * prematurely and cause shutdown. Return freed blocks to the
1715                  * transaction reservation to counter this behavior.
1716                  */
1717                 flags |= XFS_TRANS_RES_FDBLKS;
1718         }
1719         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_write, resblks, 0, flags,
1720                                 &tp);
1721         if (error)
1722                 goto out_unlock;
1723
1724         /*
1725          * Lock and join the inodes to the tansaction so that transaction commit
1726          * or cancel will unlock the inodes from this point onwards.
1727          */
1728         xfs_lock_two_inodes(ip, XFS_ILOCK_EXCL, tip, XFS_ILOCK_EXCL);
1729         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
1730         xfs_trans_ijoin(tp, tip, 0);
1731
1732
1733         /* Verify all data are being swapped */
1734         if (sxp->sx_offset != 0 ||
1735             sxp->sx_length != ip->i_disk_size ||
1736             sxp->sx_length != tip->i_disk_size) {
1737                 error = -EFAULT;
1738                 goto out_trans_cancel;
1739         }
1740
1741         trace_xfs_swap_extent_before(ip, 0);
1742         trace_xfs_swap_extent_before(tip, 1);
1743
1744         /* check inode formats now that data is flushed */
1745         error = xfs_swap_extents_check_format(ip, tip);
1746         if (error) {
1747                 xfs_notice(mp,
1748                     "%s: inode 0x%llx format is incompatible for exchanging.",
1749                                 __func__, ip->i_ino);
1750                 goto out_trans_cancel;
1751         }
1752
1753         /*
1754          * Compare the current change & modify times with that
1755          * passed in.  If they differ, we abort this swap.
1756          * This is the mechanism used to ensure the calling
1757          * process that the file was not changed out from
1758          * under it.
1759          */
1760         ctime = inode_get_ctime(VFS_I(ip));
1761         if ((sbp->bs_ctime.tv_sec != ctime.tv_sec) ||
1762             (sbp->bs_ctime.tv_nsec != ctime.tv_nsec) ||
1763             (sbp->bs_mtime.tv_sec != VFS_I(ip)->i_mtime.tv_sec) ||
1764             (sbp->bs_mtime.tv_nsec != VFS_I(ip)->i_mtime.tv_nsec)) {
1765                 error = -EBUSY;
1766                 goto out_trans_cancel;
1767         }
1768
1769         /*
1770          * Note the trickiness in setting the log flags - we set the owner log
1771          * flag on the opposite inode (i.e. the inode we are setting the new
1772          * owner to be) because once we swap the forks and log that, log
1773          * recovery is going to see the fork as owned by the swapped inode,
1774          * not the pre-swapped inodes.
1775          */
1776         src_log_flags = XFS_ILOG_CORE;
1777         target_log_flags = XFS_ILOG_CORE;
1778
1779         if (xfs_has_rmapbt(mp))
1780                 error = xfs_swap_extent_rmap(&tp, ip, tip);
1781         else
1782                 error = xfs_swap_extent_forks(tp, ip, tip, &src_log_flags,
1783                                 &target_log_flags);
1784         if (error)
1785                 goto out_trans_cancel;
1786
1787         /* Do we have to swap reflink flags? */
1788         if ((ip->i_diflags2 & XFS_DIFLAG2_REFLINK) ^
1789             (tip->i_diflags2 & XFS_DIFLAG2_REFLINK)) {
1790                 f = ip->i_diflags2 & XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1791                 ip->i_diflags2 &= ~XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1792                 ip->i_diflags2 |= tip->i_diflags2 & XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1793                 tip->i_diflags2 &= ~XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1794                 tip->i_diflags2 |= f & XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1795         }
1796
1797         /* Swap the cow forks. */
1798         if (xfs_has_reflink(mp)) {
1799                 ASSERT(!ip->i_cowfp ||
1800                        ip->i_cowfp->if_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS);
1801                 ASSERT(!tip->i_cowfp ||
1802                        tip->i_cowfp->if_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS);
1803
1804                 swap(ip->i_cowfp, tip->i_cowfp);
1805
1806                 if (ip->i_cowfp && ip->i_cowfp->if_bytes)
1807                         xfs_inode_set_cowblocks_tag(ip);
1808                 else
1809                         xfs_inode_clear_cowblocks_tag(ip);
1810                 if (tip->i_cowfp && tip->i_cowfp->if_bytes)
1811                         xfs_inode_set_cowblocks_tag(tip);
1812                 else
1813                         xfs_inode_clear_cowblocks_tag(tip);
1814         }
1815
1816         xfs_trans_log_inode(tp, ip,  src_log_flags);
1817         xfs_trans_log_inode(tp, tip, target_log_flags);
1818
1819         /*
1820          * The extent forks have been swapped, but crc=1,rmapbt=0 filesystems
1821          * have inode number owner values in the bmbt blocks that still refer to
1822          * the old inode. Scan each bmbt to fix up the owner values with the
1823          * inode number of the current inode.
1824          */
1825         if (src_log_flags & XFS_ILOG_DOWNER) {
1826                 error = xfs_swap_change_owner(&tp, ip, tip);
1827                 if (error)
1828                         goto out_trans_cancel;
1829         }
1830         if (target_log_flags & XFS_ILOG_DOWNER) {
1831                 error = xfs_swap_change_owner(&tp, tip, ip);
1832                 if (error)
1833                         goto out_trans_cancel;
1834         }
1835
1836         /*
1837          * If this is a synchronous mount, make sure that the
1838          * transaction goes to disk before returning to the user.
1839          */
1840         if (xfs_has_wsync(mp))
1841                 xfs_trans_set_sync(tp);
1842
1843         error = xfs_trans_commit(tp);
1844
1845         trace_xfs_swap_extent_after(ip, 0);
1846         trace_xfs_swap_extent_after(tip, 1);
1847
1848 out_unlock_ilock:
1849         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1850         xfs_iunlock(tip, XFS_ILOCK_EXCL);
1851 out_unlock:
1852         filemap_invalidate_unlock_two(VFS_I(ip)->i_mapping,
1853                                       VFS_I(tip)->i_mapping);
1854         unlock_two_nondirectories(VFS_I(ip), VFS_I(tip));
1855         return error;
1856
1857 out_trans_cancel:
1858         xfs_trans_cancel(tp);
1859         goto out_unlock_ilock;
1860 }