GNU Linux-libre 5.19-rc6-gnu
[releases.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                  * Delalloc extents that start beyond EOF can occur due to
318                  * speculative EOF allocation when the delalloc extent is larger
319                  * than the largest freespace extent at conversion time.  These
320                  * extents cannot be converted by data writeback, so can exist
321                  * here even if we are not supposed to be finding delalloc
322                  * extents.
323                  */
324                 if (got->br_startoff < XFS_B_TO_FSB(ip->i_mount, XFS_ISIZE(ip)))
325                         ASSERT((bmv->bmv_iflags & BMV_IF_DELALLOC) != 0);
326
327                 p->bmv_oflags |= BMV_OF_DELALLOC;
328                 p->bmv_block = -2;
329         } else {
330                 p->bmv_block = xfs_fsb_to_db(ip, got->br_startblock);
331         }
332
333         if (got->br_state == XFS_EXT_UNWRITTEN &&
334             (bmv->bmv_iflags & BMV_IF_PREALLOC))
335                 p->bmv_oflags |= BMV_OF_PREALLOC;
336
337         if (shared)
338                 p->bmv_oflags |= BMV_OF_SHARED;
339
340         p->bmv_offset = XFS_FSB_TO_BB(ip->i_mount, got->br_startoff);
341         p->bmv_length = XFS_FSB_TO_BB(ip->i_mount, got->br_blockcount);
342
343         bmv->bmv_offset = p->bmv_offset + p->bmv_length;
344         bmv->bmv_length = max(0LL, bmv_end - bmv->bmv_offset);
345         bmv->bmv_entries++;
346         return 0;
347 }
348
349 static void
350 xfs_getbmap_report_hole(
351         struct xfs_inode        *ip,
352         struct getbmapx         *bmv,
353         struct kgetbmap         *out,
354         int64_t                 bmv_end,
355         xfs_fileoff_t           bno,
356         xfs_fileoff_t           end)
357 {
358         struct kgetbmap         *p = out + bmv->bmv_entries;
359
360         if (bmv->bmv_iflags & BMV_IF_NO_HOLES)
361                 return;
362
363         p->bmv_block = -1;
364         p->bmv_offset = XFS_FSB_TO_BB(ip->i_mount, bno);
365         p->bmv_length = XFS_FSB_TO_BB(ip->i_mount, end - bno);
366
367         bmv->bmv_offset = p->bmv_offset + p->bmv_length;
368         bmv->bmv_length = max(0LL, bmv_end - bmv->bmv_offset);
369         bmv->bmv_entries++;
370 }
371
372 static inline bool
373 xfs_getbmap_full(
374         struct getbmapx         *bmv)
375 {
376         return bmv->bmv_length == 0 || bmv->bmv_entries >= bmv->bmv_count - 1;
377 }
378
379 static bool
380 xfs_getbmap_next_rec(
381         struct xfs_bmbt_irec    *rec,
382         xfs_fileoff_t           total_end)
383 {
384         xfs_fileoff_t           end = rec->br_startoff + rec->br_blockcount;
385
386         if (end == total_end)
387                 return false;
388
389         rec->br_startoff += rec->br_blockcount;
390         if (!isnullstartblock(rec->br_startblock) &&
391             rec->br_startblock != DELAYSTARTBLOCK)
392                 rec->br_startblock += rec->br_blockcount;
393         rec->br_blockcount = total_end - end;
394         return true;
395 }
396
397 /*
398  * Get inode's extents as described in bmv, and format for output.
399  * Calls formatter to fill the user's buffer until all extents
400  * are mapped, until the passed-in bmv->bmv_count slots have
401  * been filled, or until the formatter short-circuits the loop,
402  * if it is tracking filled-in extents on its own.
403  */
404 int                                             /* error code */
405 xfs_getbmap(
406         struct xfs_inode        *ip,
407         struct getbmapx         *bmv,           /* user bmap structure */
408         struct kgetbmap         *out)
409 {
410         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
411         int                     iflags = bmv->bmv_iflags;
412         int                     whichfork, lock, error = 0;
413         int64_t                 bmv_end, max_len;
414         xfs_fileoff_t           bno, first_bno;
415         struct xfs_ifork        *ifp;
416         struct xfs_bmbt_irec    got, rec;
417         xfs_filblks_t           len;
418         struct xfs_iext_cursor  icur;
419
420         if (bmv->bmv_iflags & ~BMV_IF_VALID)
421                 return -EINVAL;
422 #ifndef DEBUG
423         /* Only allow CoW fork queries if we're debugging. */
424         if (iflags & BMV_IF_COWFORK)
425                 return -EINVAL;
426 #endif
427         if ((iflags & BMV_IF_ATTRFORK) && (iflags & BMV_IF_COWFORK))
428                 return -EINVAL;
429
430         if (bmv->bmv_length < -1)
431                 return -EINVAL;
432         bmv->bmv_entries = 0;
433         if (bmv->bmv_length == 0)
434                 return 0;
435
436         if (iflags & BMV_IF_ATTRFORK)
437                 whichfork = XFS_ATTR_FORK;
438         else if (iflags & BMV_IF_COWFORK)
439                 whichfork = XFS_COW_FORK;
440         else
441                 whichfork = XFS_DATA_FORK;
442         ifp = XFS_IFORK_PTR(ip, whichfork);
443
444         xfs_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
445         switch (whichfork) {
446         case XFS_ATTR_FORK:
447                 if (!XFS_IFORK_Q(ip))
448                         goto out_unlock_iolock;
449
450                 max_len = 1LL << 32;
451                 lock = xfs_ilock_attr_map_shared(ip);
452                 break;
453         case XFS_COW_FORK:
454                 /* No CoW fork? Just return */
455                 if (!ifp)
456                         goto out_unlock_iolock;
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
463                 lock = XFS_ILOCK_SHARED;
464                 xfs_ilock(ip, lock);
465                 break;
466         case XFS_DATA_FORK:
467                 if (!(iflags & BMV_IF_DELALLOC) &&
468                     (ip->i_delayed_blks || XFS_ISIZE(ip) > ip->i_disk_size)) {
469                         error = filemap_write_and_wait(VFS_I(ip)->i_mapping);
470                         if (error)
471                                 goto out_unlock_iolock;
472
473                         /*
474                          * Even after flushing the inode, there can still be
475                          * delalloc blocks on the inode beyond EOF due to
476                          * speculative preallocation.  These are not removed
477                          * until the release function is called or the inode
478                          * is inactivated.  Hence we cannot assert here that
479                          * ip->i_delayed_blks == 0.
480                          */
481                 }
482
483                 if (xfs_get_extsz_hint(ip) ||
484                     (ip->i_diflags &
485                      (XFS_DIFLAG_PREALLOC | XFS_DIFLAG_APPEND)))
486                         max_len = mp->m_super->s_maxbytes;
487                 else
488                         max_len = XFS_ISIZE(ip);
489
490                 lock = xfs_ilock_data_map_shared(ip);
491                 break;
492         }
493
494         switch (ifp->if_format) {
495         case XFS_DINODE_FMT_EXTENTS:
496         case XFS_DINODE_FMT_BTREE:
497                 break;
498         case XFS_DINODE_FMT_LOCAL:
499                 /* Local format inode forks report no extents. */
500                 goto out_unlock_ilock;
501         default:
502                 error = -EINVAL;
503                 goto out_unlock_ilock;
504         }
505
506         if (bmv->bmv_length == -1) {
507                 max_len = XFS_FSB_TO_BB(mp, XFS_B_TO_FSB(mp, max_len));
508                 bmv->bmv_length = max(0LL, max_len - bmv->bmv_offset);
509         }
510
511         bmv_end = bmv->bmv_offset + bmv->bmv_length;
512
513         first_bno = bno = XFS_BB_TO_FSBT(mp, bmv->bmv_offset);
514         len = XFS_BB_TO_FSB(mp, bmv->bmv_length);
515
516         error = xfs_iread_extents(NULL, ip, whichfork);
517         if (error)
518                 goto out_unlock_ilock;
519
520         if (!xfs_iext_lookup_extent(ip, ifp, bno, &icur, &got)) {
521                 /*
522                  * Report a whole-file hole if the delalloc flag is set to
523                  * stay compatible with the old implementation.
524                  */
525                 if (iflags & BMV_IF_DELALLOC)
526                         xfs_getbmap_report_hole(ip, bmv, out, bmv_end, bno,
527                                         XFS_B_TO_FSB(mp, XFS_ISIZE(ip)));
528                 goto out_unlock_ilock;
529         }
530
531         while (!xfs_getbmap_full(bmv)) {
532                 xfs_trim_extent(&got, first_bno, len);
533
534                 /*
535                  * Report an entry for a hole if this extent doesn't directly
536                  * follow the previous one.
537                  */
538                 if (got.br_startoff > bno) {
539                         xfs_getbmap_report_hole(ip, bmv, out, bmv_end, bno,
540                                         got.br_startoff);
541                         if (xfs_getbmap_full(bmv))
542                                 break;
543                 }
544
545                 /*
546                  * In order to report shared extents accurately, we report each
547                  * distinct shared / unshared part of a single bmbt record with
548                  * an individual getbmapx record.
549                  */
550                 bno = got.br_startoff + got.br_blockcount;
551                 rec = got;
552                 do {
553                         error = xfs_getbmap_report_one(ip, bmv, out, bmv_end,
554                                         &rec);
555                         if (error || xfs_getbmap_full(bmv))
556                                 goto out_unlock_ilock;
557                 } while (xfs_getbmap_next_rec(&rec, bno));
558
559                 if (!xfs_iext_next_extent(ifp, &icur, &got)) {
560                         xfs_fileoff_t   end = XFS_B_TO_FSB(mp, XFS_ISIZE(ip));
561
562                         out[bmv->bmv_entries - 1].bmv_oflags |= BMV_OF_LAST;
563
564                         if (whichfork != XFS_ATTR_FORK && bno < end &&
565                             !xfs_getbmap_full(bmv)) {
566                                 xfs_getbmap_report_hole(ip, bmv, out, bmv_end,
567                                                 bno, end);
568                         }
569                         break;
570                 }
571
572                 if (bno >= first_bno + len)
573                         break;
574         }
575
576 out_unlock_ilock:
577         xfs_iunlock(ip, lock);
578 out_unlock_iolock:
579         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
580         return error;
581 }
582
583 /*
584  * Dead simple method of punching delalyed allocation blocks from a range in
585  * the inode.  This will always punch out both the start and end blocks, even
586  * if the ranges only partially overlap them, so it is up to the caller to
587  * ensure that partial blocks are not passed in.
588  */
589 int
590 xfs_bmap_punch_delalloc_range(
591         struct xfs_inode        *ip,
592         xfs_fileoff_t           start_fsb,
593         xfs_fileoff_t           length)
594 {
595         struct xfs_ifork        *ifp = &ip->i_df;
596         xfs_fileoff_t           end_fsb = start_fsb + length;
597         struct xfs_bmbt_irec    got, del;
598         struct xfs_iext_cursor  icur;
599         int                     error = 0;
600
601         ASSERT(!xfs_need_iread_extents(ifp));
602
603         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
604         if (!xfs_iext_lookup_extent_before(ip, ifp, &end_fsb, &icur, &got))
605                 goto out_unlock;
606
607         while (got.br_startoff + got.br_blockcount > start_fsb) {
608                 del = got;
609                 xfs_trim_extent(&del, start_fsb, length);
610
611                 /*
612                  * A delete can push the cursor forward. Step back to the
613                  * previous extent on non-delalloc or extents outside the
614                  * target range.
615                  */
616                 if (!del.br_blockcount ||
617                     !isnullstartblock(del.br_startblock)) {
618                         if (!xfs_iext_prev_extent(ifp, &icur, &got))
619                                 break;
620                         continue;
621                 }
622
623                 error = xfs_bmap_del_extent_delay(ip, XFS_DATA_FORK, &icur,
624                                                   &got, &del);
625                 if (error || !xfs_iext_get_extent(ifp, &icur, &got))
626                         break;
627         }
628
629 out_unlock:
630         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
631         return error;
632 }
633
634 /*
635  * Test whether it is appropriate to check an inode for and free post EOF
636  * blocks. The 'force' parameter determines whether we should also consider
637  * regular files that are marked preallocated or append-only.
638  */
639 bool
640 xfs_can_free_eofblocks(
641         struct xfs_inode        *ip,
642         bool                    force)
643 {
644         struct xfs_bmbt_irec    imap;
645         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
646         xfs_fileoff_t           end_fsb;
647         xfs_fileoff_t           last_fsb;
648         int                     nimaps = 1;
649         int                     error;
650
651         /*
652          * Caller must either hold the exclusive io lock; or be inactivating
653          * the inode, which guarantees there are no other users of the inode.
654          */
655         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_IOLOCK_EXCL) ||
656                (VFS_I(ip)->i_state & I_FREEING));
657
658         /* prealloc/delalloc exists only on regular files */
659         if (!S_ISREG(VFS_I(ip)->i_mode))
660                 return false;
661
662         /*
663          * Zero sized files with no cached pages and delalloc blocks will not
664          * have speculative prealloc/delalloc blocks to remove.
665          */
666         if (VFS_I(ip)->i_size == 0 &&
667             VFS_I(ip)->i_mapping->nrpages == 0 &&
668             ip->i_delayed_blks == 0)
669                 return false;
670
671         /* If we haven't read in the extent list, then don't do it now. */
672         if (xfs_need_iread_extents(&ip->i_df))
673                 return false;
674
675         /*
676          * Do not free real preallocated or append-only files unless the file
677          * has delalloc blocks and we are forced to remove them.
678          */
679         if (ip->i_diflags & (XFS_DIFLAG_PREALLOC | XFS_DIFLAG_APPEND))
680                 if (!force || ip->i_delayed_blks == 0)
681                         return false;
682
683         /*
684          * Do not try to free post-EOF blocks if EOF is beyond the end of the
685          * range supported by the page cache, because the truncation will loop
686          * forever.
687          */
688         end_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, (xfs_ufsize_t)XFS_ISIZE(ip));
689         if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) && mp->m_sb.sb_rextsize > 1)
690                 end_fsb = roundup_64(end_fsb, mp->m_sb.sb_rextsize);
691         last_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, mp->m_super->s_maxbytes);
692         if (last_fsb <= end_fsb)
693                 return false;
694
695         /*
696          * Look up the mapping for the first block past EOF.  If we can't find
697          * it, there's nothing to free.
698          */
699         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
700         error = xfs_bmapi_read(ip, end_fsb, last_fsb - end_fsb, &imap, &nimaps,
701                         0);
702         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
703         if (error || nimaps == 0)
704                 return false;
705
706         /*
707          * If there's a real mapping there or there are delayed allocation
708          * reservations, then we have post-EOF blocks to try to free.
709          */
710         return imap.br_startblock != HOLESTARTBLOCK || ip->i_delayed_blks;
711 }
712
713 /*
714  * This is called to free any blocks beyond eof. The caller must hold
715  * IOLOCK_EXCL unless we are in the inode reclaim path and have the only
716  * reference to the inode.
717  */
718 int
719 xfs_free_eofblocks(
720         struct xfs_inode        *ip)
721 {
722         struct xfs_trans        *tp;
723         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
724         int                     error;
725
726         /* Attach the dquots to the inode up front. */
727         error = xfs_qm_dqattach(ip);
728         if (error)
729                 return error;
730
731         /* Wait on dio to ensure i_size has settled. */
732         inode_dio_wait(VFS_I(ip));
733
734         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_itruncate, 0, 0, 0, &tp);
735         if (error) {
736                 ASSERT(xfs_is_shutdown(mp));
737                 return error;
738         }
739
740         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
741         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
742
743         /*
744          * Do not update the on-disk file size.  If we update the on-disk file
745          * size and then the system crashes before the contents of the file are
746          * flushed to disk then the files may be full of holes (ie NULL files
747          * bug).
748          */
749         error = xfs_itruncate_extents_flags(&tp, ip, XFS_DATA_FORK,
750                                 XFS_ISIZE(ip), XFS_BMAPI_NODISCARD);
751         if (error)
752                 goto err_cancel;
753
754         error = xfs_trans_commit(tp);
755         if (error)
756                 goto out_unlock;
757
758         xfs_inode_clear_eofblocks_tag(ip);
759         goto out_unlock;
760
761 err_cancel:
762         /*
763          * If we get an error at this point we simply don't
764          * bother truncating the file.
765          */
766         xfs_trans_cancel(tp);
767 out_unlock:
768         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
769         return error;
770 }
771
772 int
773 xfs_alloc_file_space(
774         struct xfs_inode        *ip,
775         xfs_off_t               offset,
776         xfs_off_t               len)
777 {
778         xfs_mount_t             *mp = ip->i_mount;
779         xfs_off_t               count;
780         xfs_filblks_t           allocated_fsb;
781         xfs_filblks_t           allocatesize_fsb;
782         xfs_extlen_t            extsz, temp;
783         xfs_fileoff_t           startoffset_fsb;
784         xfs_fileoff_t           endoffset_fsb;
785         int                     nimaps;
786         int                     rt;
787         xfs_trans_t             *tp;
788         xfs_bmbt_irec_t         imaps[1], *imapp;
789         int                     error;
790
791         trace_xfs_alloc_file_space(ip);
792
793         if (xfs_is_shutdown(mp))
794                 return -EIO;
795
796         error = xfs_qm_dqattach(ip);
797         if (error)
798                 return error;
799
800         if (len <= 0)
801                 return -EINVAL;
802
803         rt = XFS_IS_REALTIME_INODE(ip);
804         extsz = xfs_get_extsz_hint(ip);
805
806         count = len;
807         imapp = &imaps[0];
808         nimaps = 1;
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
820                 /*
821                  * Determine space reservations for data/realtime.
822                  */
823                 if (unlikely(extsz)) {
824                         s = startoffset_fsb;
825                         do_div(s, extsz);
826                         s *= extsz;
827                         e = startoffset_fsb + allocatesize_fsb;
828                         div_u64_rem(startoffset_fsb, extsz, &temp);
829                         if (temp)
830                                 e += temp;
831                         div_u64_rem(e, extsz, &temp);
832                         if (temp)
833                                 e += extsz - temp;
834                 } else {
835                         s = 0;
836                         e = allocatesize_fsb;
837                 }
838
839                 /*
840                  * The transaction reservation is limited to a 32-bit block
841                  * count, hence we need to limit the number of blocks we are
842                  * trying to reserve to avoid an overflow. We can't allocate
843                  * more than @nimaps extents, and an extent is limited on disk
844                  * to XFS_BMBT_MAX_EXTLEN (21 bits), so use that to enforce the
845                  * limit.
846                  */
847                 resblks = min_t(xfs_fileoff_t, (e - s),
848                                 (XFS_MAX_BMBT_EXTLEN * nimaps));
849                 if (unlikely(rt)) {
850                         dblocks = XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, 0);
851                         rblocks = resblks;
852                 } else {
853                         dblocks = XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, resblks);
854                         rblocks = 0;
855                 }
856
857                 error = xfs_trans_alloc_inode(ip, &M_RES(mp)->tr_write,
858                                 dblocks, rblocks, false, &tp);
859                 if (error)
860                         break;
861
862                 error = xfs_iext_count_may_overflow(ip, XFS_DATA_FORK,
863                                 XFS_IEXT_ADD_NOSPLIT_CNT);
864                 if (error == -EFBIG)
865                         error = xfs_iext_count_upgrade(tp, ip,
866                                         XFS_IEXT_ADD_NOSPLIT_CNT);
867                 if (error)
868                         goto error;
869
870                 error = xfs_bmapi_write(tp, ip, startoffset_fsb,
871                                 allocatesize_fsb, XFS_BMAPI_PREALLOC, 0, imapp,
872                                 &nimaps);
873                 if (error)
874                         goto error;
875
876                 ip->i_diflags |= XFS_DIFLAG_PREALLOC;
877                 xfs_trans_log_inode(tp, ip, XFS_ILOG_CORE);
878
879                 error = xfs_trans_commit(tp);
880                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
881                 if (error)
882                         break;
883
884                 allocated_fsb = imapp->br_blockcount;
885
886                 if (nimaps == 0) {
887                         error = -ENOSPC;
888                         break;
889                 }
890
891                 startoffset_fsb += allocated_fsb;
892                 allocatesize_fsb -= allocated_fsb;
893         }
894
895         return error;
896
897 error:
898         xfs_trans_cancel(tp);
899         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
900         return error;
901 }
902
903 static int
904 xfs_unmap_extent(
905         struct xfs_inode        *ip,
906         xfs_fileoff_t           startoffset_fsb,
907         xfs_filblks_t           len_fsb,
908         int                     *done)
909 {
910         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
911         struct xfs_trans        *tp;
912         uint                    resblks = XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, 0);
913         int                     error;
914
915         error = xfs_trans_alloc_inode(ip, &M_RES(mp)->tr_write, resblks, 0,
916                         false, &tp);
917         if (error)
918                 return error;
919
920         error = xfs_iext_count_may_overflow(ip, XFS_DATA_FORK,
921                         XFS_IEXT_PUNCH_HOLE_CNT);
922         if (error == -EFBIG)
923                 error = xfs_iext_count_upgrade(tp, ip, XFS_IEXT_PUNCH_HOLE_CNT);
924         if (error)
925                 goto out_trans_cancel;
926
927         error = xfs_bunmapi(tp, ip, startoffset_fsb, len_fsb, 0, 2, done);
928         if (error)
929                 goto out_trans_cancel;
930
931         error = xfs_trans_commit(tp);
932 out_unlock:
933         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
934         return error;
935
936 out_trans_cancel:
937         xfs_trans_cancel(tp);
938         goto out_unlock;
939 }
940
941 /* Caller must first wait for the completion of any pending DIOs if required. */
942 int
943 xfs_flush_unmap_range(
944         struct xfs_inode        *ip,
945         xfs_off_t               offset,
946         xfs_off_t               len)
947 {
948         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
949         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
950         xfs_off_t               rounding, start, end;
951         int                     error;
952
953         rounding = max_t(xfs_off_t, mp->m_sb.sb_blocksize, PAGE_SIZE);
954         start = round_down(offset, rounding);
955         end = round_up(offset + len, rounding) - 1;
956
957         error = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, start, end);
958         if (error)
959                 return error;
960         truncate_pagecache_range(inode, start, end);
961         return 0;
962 }
963
964 int
965 xfs_free_file_space(
966         struct xfs_inode        *ip,
967         xfs_off_t               offset,
968         xfs_off_t               len)
969 {
970         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
971         xfs_fileoff_t           startoffset_fsb;
972         xfs_fileoff_t           endoffset_fsb;
973         int                     done = 0, error;
974
975         trace_xfs_free_file_space(ip);
976
977         error = xfs_qm_dqattach(ip);
978         if (error)
979                 return error;
980
981         if (len <= 0)   /* if nothing being freed */
982                 return 0;
983
984         startoffset_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, offset);
985         endoffset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset + len);
986
987         /* We can only free complete realtime extents. */
988         if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) && mp->m_sb.sb_rextsize > 1) {
989                 startoffset_fsb = roundup_64(startoffset_fsb,
990                                              mp->m_sb.sb_rextsize);
991                 endoffset_fsb = rounddown_64(endoffset_fsb,
992                                              mp->m_sb.sb_rextsize);
993         }
994
995         /*
996          * Need to zero the stuff we're not freeing, on disk.
997          */
998         if (endoffset_fsb > startoffset_fsb) {
999                 while (!done) {
1000                         error = xfs_unmap_extent(ip, startoffset_fsb,
1001                                         endoffset_fsb - startoffset_fsb, &done);
1002                         if (error)
1003                                 return error;
1004                 }
1005         }
1006
1007         /*
1008          * Now that we've unmap all full blocks we'll have to zero out any
1009          * partial block at the beginning and/or end.  xfs_zero_range is smart
1010          * enough to skip any holes, including those we just created, but we
1011          * must take care not to zero beyond EOF and enlarge i_size.
1012          */
1013         if (offset >= XFS_ISIZE(ip))
1014                 return 0;
1015         if (offset + len > XFS_ISIZE(ip))
1016                 len = XFS_ISIZE(ip) - offset;
1017         error = xfs_zero_range(ip, offset, len, NULL);
1018         if (error)
1019                 return error;
1020
1021         /*
1022          * If we zeroed right up to EOF and EOF straddles a page boundary we
1023          * must make sure that the post-EOF area is also zeroed because the
1024          * page could be mmap'd and xfs_zero_range doesn't do that for us.
1025          * Writeback of the eof page will do this, albeit clumsily.
1026          */
1027         if (offset + len >= XFS_ISIZE(ip) && offset_in_page(offset + len) > 0) {
1028                 error = filemap_write_and_wait_range(VFS_I(ip)->i_mapping,
1029                                 round_down(offset + len, PAGE_SIZE), LLONG_MAX);
1030         }
1031
1032         return error;
1033 }
1034
1035 static int
1036 xfs_prepare_shift(
1037         struct xfs_inode        *ip,
1038         loff_t                  offset)
1039 {
1040         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1041         int                     error;
1042
1043         /*
1044          * Trim eofblocks to avoid shifting uninitialized post-eof preallocation
1045          * into the accessible region of the file.
1046          */
1047         if (xfs_can_free_eofblocks(ip, true)) {
1048                 error = xfs_free_eofblocks(ip);
1049                 if (error)
1050                         return error;
1051         }
1052
1053         /*
1054          * Shift operations must stabilize the start block offset boundary along
1055          * with the full range of the operation. If we don't, a COW writeback
1056          * completion could race with an insert, front merge with the start
1057          * extent (after split) during the shift and corrupt the file. Start
1058          * with the block just prior to the start to stabilize the boundary.
1059          */
1060         offset = round_down(offset, mp->m_sb.sb_blocksize);
1061         if (offset)
1062                 offset -= mp->m_sb.sb_blocksize;
1063
1064         /*
1065          * Writeback and invalidate cache for the remainder of the file as we're
1066          * about to shift down every extent from offset to EOF.
1067          */
1068         error = xfs_flush_unmap_range(ip, offset, XFS_ISIZE(ip));
1069         if (error)
1070                 return error;
1071
1072         /*
1073          * Clean out anything hanging around in the cow fork now that
1074          * we've flushed all the dirty data out to disk to avoid having
1075          * CoW extents at the wrong offsets.
1076          */
1077         if (xfs_inode_has_cow_data(ip)) {
1078                 error = xfs_reflink_cancel_cow_range(ip, offset, NULLFILEOFF,
1079                                 true);
1080                 if (error)
1081                         return error;
1082         }
1083
1084         return 0;
1085 }
1086
1087 /*
1088  * xfs_collapse_file_space()
1089  *      This routine frees disk space and shift extent for the given file.
1090  *      The first thing we do is to free data blocks in the specified range
1091  *      by calling xfs_free_file_space(). It would also sync dirty data
1092  *      and invalidate page cache over the region on which collapse range
1093  *      is working. And Shift extent records to the left to cover a hole.
1094  * RETURNS:
1095  *      0 on success
1096  *      errno on error
1097  *
1098  */
1099 int
1100 xfs_collapse_file_space(
1101         struct xfs_inode        *ip,
1102         xfs_off_t               offset,
1103         xfs_off_t               len)
1104 {
1105         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1106         struct xfs_trans        *tp;
1107         int                     error;
1108         xfs_fileoff_t           next_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, offset + len);
1109         xfs_fileoff_t           shift_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, len);
1110         bool                    done = false;
1111
1112         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_IOLOCK_EXCL));
1113         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL));
1114
1115         trace_xfs_collapse_file_space(ip);
1116
1117         error = xfs_free_file_space(ip, offset, len);
1118         if (error)
1119                 return error;
1120
1121         error = xfs_prepare_shift(ip, offset);
1122         if (error)
1123                 return error;
1124
1125         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_write, 0, 0, 0, &tp);
1126         if (error)
1127                 return error;
1128
1129         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1130         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
1131
1132         while (!done) {
1133                 error = xfs_bmap_collapse_extents(tp, ip, &next_fsb, shift_fsb,
1134                                 &done);
1135                 if (error)
1136                         goto out_trans_cancel;
1137                 if (done)
1138                         break;
1139
1140                 /* finish any deferred frees and roll the transaction */
1141                 error = xfs_defer_finish(&tp);
1142                 if (error)
1143                         goto out_trans_cancel;
1144         }
1145
1146         error = xfs_trans_commit(tp);
1147         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1148         return error;
1149
1150 out_trans_cancel:
1151         xfs_trans_cancel(tp);
1152         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1153         return error;
1154 }
1155
1156 /*
1157  * xfs_insert_file_space()
1158  *      This routine create hole space by shifting extents for the given file.
1159  *      The first thing we do is to sync dirty data and invalidate page cache
1160  *      over the region on which insert range is working. And split an extent
1161  *      to two extents at given offset by calling xfs_bmap_split_extent.
1162  *      And shift all extent records which are laying between [offset,
1163  *      last allocated extent] to the right to reserve hole range.
1164  * RETURNS:
1165  *      0 on success
1166  *      errno on error
1167  */
1168 int
1169 xfs_insert_file_space(
1170         struct xfs_inode        *ip,
1171         loff_t                  offset,
1172         loff_t                  len)
1173 {
1174         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1175         struct xfs_trans        *tp;
1176         int                     error;
1177         xfs_fileoff_t           stop_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, offset);
1178         xfs_fileoff_t           next_fsb = NULLFSBLOCK;
1179         xfs_fileoff_t           shift_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, len);
1180         bool                    done = false;
1181
1182         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_IOLOCK_EXCL));
1183         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL));
1184
1185         trace_xfs_insert_file_space(ip);
1186
1187         error = xfs_bmap_can_insert_extents(ip, stop_fsb, shift_fsb);
1188         if (error)
1189                 return error;
1190
1191         error = xfs_prepare_shift(ip, offset);
1192         if (error)
1193                 return error;
1194
1195         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_write,
1196                         XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, 0), 0, 0, &tp);
1197         if (error)
1198                 return error;
1199
1200         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1201         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
1202
1203         error = xfs_iext_count_may_overflow(ip, XFS_DATA_FORK,
1204                         XFS_IEXT_PUNCH_HOLE_CNT);
1205         if (error == -EFBIG)
1206                 error = xfs_iext_count_upgrade(tp, ip, XFS_IEXT_PUNCH_HOLE_CNT);
1207         if (error)
1208                 goto out_trans_cancel;
1209
1210         /*
1211          * The extent shifting code works on extent granularity. So, if stop_fsb
1212          * is not the starting block of extent, we need to split the extent at
1213          * stop_fsb.
1214          */
1215         error = xfs_bmap_split_extent(tp, ip, stop_fsb);
1216         if (error)
1217                 goto out_trans_cancel;
1218
1219         do {
1220                 error = xfs_defer_finish(&tp);
1221                 if (error)
1222                         goto out_trans_cancel;
1223
1224                 error = xfs_bmap_insert_extents(tp, ip, &next_fsb, shift_fsb,
1225                                 &done, stop_fsb);
1226                 if (error)
1227                         goto out_trans_cancel;
1228         } while (!done);
1229
1230         error = xfs_trans_commit(tp);
1231         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1232         return error;
1233
1234 out_trans_cancel:
1235         xfs_trans_cancel(tp);
1236         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1237         return error;
1238 }
1239
1240 /*
1241  * We need to check that the format of the data fork in the temporary inode is
1242  * valid for the target inode before doing the swap. This is not a problem with
1243  * attr1 because of the fixed fork offset, but attr2 has a dynamically sized
1244  * data fork depending on the space the attribute fork is taking so we can get
1245  * invalid formats on the target inode.
1246  *
1247  * E.g. target has space for 7 extents in extent format, temp inode only has
1248  * space for 6.  If we defragment down to 7 extents, then the tmp format is a
1249  * btree, but when swapped it needs to be in extent format. Hence we can't just
1250  * blindly swap data forks on attr2 filesystems.
1251  *
1252  * Note that we check the swap in both directions so that we don't end up with
1253  * a corrupt temporary inode, either.
1254  *
1255  * Note that fixing the way xfs_fsr sets up the attribute fork in the source
1256  * inode will prevent this situation from occurring, so all we do here is
1257  * reject and log the attempt. basically we are putting the responsibility on
1258  * userspace to get this right.
1259  */
1260 static int
1261 xfs_swap_extents_check_format(
1262         struct xfs_inode        *ip,    /* target inode */
1263         struct xfs_inode        *tip)   /* tmp inode */
1264 {
1265         struct xfs_ifork        *ifp = &ip->i_df;
1266         struct xfs_ifork        *tifp = &tip->i_df;
1267
1268         /* User/group/project quota ids must match if quotas are enforced. */
1269         if (XFS_IS_QUOTA_ON(ip->i_mount) &&
1270             (!uid_eq(VFS_I(ip)->i_uid, VFS_I(tip)->i_uid) ||
1271              !gid_eq(VFS_I(ip)->i_gid, VFS_I(tip)->i_gid) ||
1272              ip->i_projid != tip->i_projid))
1273                 return -EINVAL;
1274
1275         /* Should never get a local format */
1276         if (ifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_LOCAL ||
1277             tifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_LOCAL)
1278                 return -EINVAL;
1279
1280         /*
1281          * if the target inode has less extents that then temporary inode then
1282          * why did userspace call us?
1283          */
1284         if (ifp->if_nextents < tifp->if_nextents)
1285                 return -EINVAL;
1286
1287         /*
1288          * If we have to use the (expensive) rmap swap method, we can
1289          * handle any number of extents and any format.
1290          */
1291         if (xfs_has_rmapbt(ip->i_mount))
1292                 return 0;
1293
1294         /*
1295          * if the target inode is in extent form and the temp inode is in btree
1296          * form then we will end up with the target inode in the wrong format
1297          * as we already know there are less extents in the temp inode.
1298          */
1299         if (ifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS &&
1300             tifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE)
1301                 return -EINVAL;
1302
1303         /* Check temp in extent form to max in target */
1304         if (tifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS &&
1305             tifp->if_nextents > XFS_IFORK_MAXEXT(ip, XFS_DATA_FORK))
1306                 return -EINVAL;
1307
1308         /* Check target in extent form to max in temp */
1309         if (ifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS &&
1310             ifp->if_nextents > XFS_IFORK_MAXEXT(tip, XFS_DATA_FORK))
1311                 return -EINVAL;
1312
1313         /*
1314          * If we are in a btree format, check that the temp root block will fit
1315          * in the target and that it has enough extents to be in btree format
1316          * in the target.
1317          *
1318          * Note that we have to be careful to allow btree->extent conversions
1319          * (a common defrag case) which will occur when the temp inode is in
1320          * extent format...
1321          */
1322         if (tifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE) {
1323                 if (XFS_IFORK_Q(ip) &&
1324                     XFS_BMAP_BMDR_SPACE(tifp->if_broot) > XFS_IFORK_BOFF(ip))
1325                         return -EINVAL;
1326                 if (tifp->if_nextents <= XFS_IFORK_MAXEXT(ip, XFS_DATA_FORK))
1327                         return -EINVAL;
1328         }
1329
1330         /* Reciprocal target->temp btree format checks */
1331         if (ifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE) {
1332                 if (XFS_IFORK_Q(tip) &&
1333                     XFS_BMAP_BMDR_SPACE(ip->i_df.if_broot) > XFS_IFORK_BOFF(tip))
1334                         return -EINVAL;
1335                 if (ifp->if_nextents <= XFS_IFORK_MAXEXT(tip, XFS_DATA_FORK))
1336                         return -EINVAL;
1337         }
1338
1339         return 0;
1340 }
1341
1342 static int
1343 xfs_swap_extent_flush(
1344         struct xfs_inode        *ip)
1345 {
1346         int     error;
1347
1348         error = filemap_write_and_wait(VFS_I(ip)->i_mapping);
1349         if (error)
1350                 return error;
1351         truncate_pagecache_range(VFS_I(ip), 0, -1);
1352
1353         /* Verify O_DIRECT for ftmp */
1354         if (VFS_I(ip)->i_mapping->nrpages)
1355                 return -EINVAL;
1356         return 0;
1357 }
1358
1359 /*
1360  * Move extents from one file to another, when rmap is enabled.
1361  */
1362 STATIC int
1363 xfs_swap_extent_rmap(
1364         struct xfs_trans                **tpp,
1365         struct xfs_inode                *ip,
1366         struct xfs_inode                *tip)
1367 {
1368         struct xfs_trans                *tp = *tpp;
1369         struct xfs_bmbt_irec            irec;
1370         struct xfs_bmbt_irec            uirec;
1371         struct xfs_bmbt_irec            tirec;
1372         xfs_fileoff_t                   offset_fsb;
1373         xfs_fileoff_t                   end_fsb;
1374         xfs_filblks_t                   count_fsb;
1375         int                             error;
1376         xfs_filblks_t                   ilen;
1377         xfs_filblks_t                   rlen;
1378         int                             nimaps;
1379         uint64_t                        tip_flags2;
1380
1381         /*
1382          * If the source file has shared blocks, we must flag the donor
1383          * file as having shared blocks so that we get the shared-block
1384          * rmap functions when we go to fix up the rmaps.  The flags
1385          * will be switch for reals later.
1386          */
1387         tip_flags2 = tip->i_diflags2;
1388         if (ip->i_diflags2 & XFS_DIFLAG2_REFLINK)
1389                 tip->i_diflags2 |= XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1390
1391         offset_fsb = 0;
1392         end_fsb = XFS_B_TO_FSB(ip->i_mount, i_size_read(VFS_I(ip)));
1393         count_fsb = (xfs_filblks_t)(end_fsb - offset_fsb);
1394
1395         while (count_fsb) {
1396                 /* Read extent from the donor file */
1397                 nimaps = 1;
1398                 error = xfs_bmapi_read(tip, offset_fsb, count_fsb, &tirec,
1399                                 &nimaps, 0);
1400                 if (error)
1401                         goto out;
1402                 ASSERT(nimaps == 1);
1403                 ASSERT(tirec.br_startblock != DELAYSTARTBLOCK);
1404
1405                 trace_xfs_swap_extent_rmap_remap(tip, &tirec);
1406                 ilen = tirec.br_blockcount;
1407
1408                 /* Unmap the old blocks in the source file. */
1409                 while (tirec.br_blockcount) {
1410                         ASSERT(tp->t_firstblock == NULLFSBLOCK);
1411                         trace_xfs_swap_extent_rmap_remap_piece(tip, &tirec);
1412
1413                         /* Read extent from the source file */
1414                         nimaps = 1;
1415                         error = xfs_bmapi_read(ip, tirec.br_startoff,
1416                                         tirec.br_blockcount, &irec,
1417                                         &nimaps, 0);
1418                         if (error)
1419                                 goto out;
1420                         ASSERT(nimaps == 1);
1421                         ASSERT(tirec.br_startoff == irec.br_startoff);
1422                         trace_xfs_swap_extent_rmap_remap_piece(ip, &irec);
1423
1424                         /* Trim the extent. */
1425                         uirec = tirec;
1426                         uirec.br_blockcount = rlen = min_t(xfs_filblks_t,
1427                                         tirec.br_blockcount,
1428                                         irec.br_blockcount);
1429                         trace_xfs_swap_extent_rmap_remap_piece(tip, &uirec);
1430
1431                         if (xfs_bmap_is_real_extent(&uirec)) {
1432                                 error = xfs_iext_count_may_overflow(ip,
1433                                                 XFS_DATA_FORK,
1434                                                 XFS_IEXT_SWAP_RMAP_CNT);
1435                                 if (error == -EFBIG)
1436                                         error = xfs_iext_count_upgrade(tp, ip,
1437                                                         XFS_IEXT_SWAP_RMAP_CNT);
1438                                 if (error)
1439                                         goto out;
1440                         }
1441
1442                         if (xfs_bmap_is_real_extent(&irec)) {
1443                                 error = xfs_iext_count_may_overflow(tip,
1444                                                 XFS_DATA_FORK,
1445                                                 XFS_IEXT_SWAP_RMAP_CNT);
1446                                 if (error == -EFBIG)
1447                                         error = xfs_iext_count_upgrade(tp, ip,
1448                                                         XFS_IEXT_SWAP_RMAP_CNT);
1449                                 if (error)
1450                                         goto out;
1451                         }
1452
1453                         /* Remove the mapping from the donor file. */
1454                         xfs_bmap_unmap_extent(tp, tip, &uirec);
1455
1456                         /* Remove the mapping from the source file. */
1457                         xfs_bmap_unmap_extent(tp, ip, &irec);
1458
1459                         /* Map the donor file's blocks into the source file. */
1460                         xfs_bmap_map_extent(tp, ip, &uirec);
1461
1462                         /* Map the source file's blocks into the donor file. */
1463                         xfs_bmap_map_extent(tp, tip, &irec);
1464
1465                         error = xfs_defer_finish(tpp);
1466                         tp = *tpp;
1467                         if (error)
1468                                 goto out;
1469
1470                         tirec.br_startoff += rlen;
1471                         if (tirec.br_startblock != HOLESTARTBLOCK &&
1472                             tirec.br_startblock != DELAYSTARTBLOCK)
1473                                 tirec.br_startblock += rlen;
1474                         tirec.br_blockcount -= rlen;
1475                 }
1476
1477                 /* Roll on... */
1478                 count_fsb -= ilen;
1479                 offset_fsb += ilen;
1480         }
1481
1482         tip->i_diflags2 = tip_flags2;
1483         return 0;
1484
1485 out:
1486         trace_xfs_swap_extent_rmap_error(ip, error, _RET_IP_);
1487         tip->i_diflags2 = tip_flags2;
1488         return error;
1489 }
1490
1491 /* Swap the extents of two files by swapping data forks. */
1492 STATIC int
1493 xfs_swap_extent_forks(
1494         struct xfs_trans        *tp,
1495         struct xfs_inode        *ip,
1496         struct xfs_inode        *tip,
1497         int                     *src_log_flags,
1498         int                     *target_log_flags)
1499 {
1500         xfs_filblks_t           aforkblks = 0;
1501         xfs_filblks_t           taforkblks = 0;
1502         xfs_extnum_t            junk;
1503         uint64_t                tmp;
1504         int                     error;
1505
1506         /*
1507          * Count the number of extended attribute blocks
1508          */
1509         if (XFS_IFORK_Q(ip) && ip->i_afp->if_nextents > 0 &&
1510             ip->i_afp->if_format != XFS_DINODE_FMT_LOCAL) {
1511                 error = xfs_bmap_count_blocks(tp, ip, XFS_ATTR_FORK, &junk,
1512                                 &aforkblks);
1513                 if (error)
1514                         return error;
1515         }
1516         if (XFS_IFORK_Q(tip) && tip->i_afp->if_nextents > 0 &&
1517             tip->i_afp->if_format != XFS_DINODE_FMT_LOCAL) {
1518                 error = xfs_bmap_count_blocks(tp, tip, XFS_ATTR_FORK, &junk,
1519                                 &taforkblks);
1520                 if (error)
1521                         return error;
1522         }
1523
1524         /*
1525          * Btree format (v3) inodes have the inode number stamped in the bmbt
1526          * block headers. We can't start changing the bmbt blocks until the
1527          * inode owner change is logged so recovery does the right thing in the
1528          * event of a crash. Set the owner change log flags now and leave the
1529          * bmbt scan as the last step.
1530          */
1531         if (xfs_has_v3inodes(ip->i_mount)) {
1532                 if (ip->i_df.if_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE)
1533                         (*target_log_flags) |= XFS_ILOG_DOWNER;
1534                 if (tip->i_df.if_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE)
1535                         (*src_log_flags) |= XFS_ILOG_DOWNER;
1536         }
1537
1538         /*
1539          * Swap the data forks of the inodes
1540          */
1541         swap(ip->i_df, tip->i_df);
1542
1543         /*
1544          * Fix the on-disk inode values
1545          */
1546         tmp = (uint64_t)ip->i_nblocks;
1547         ip->i_nblocks = tip->i_nblocks - taforkblks + aforkblks;
1548         tip->i_nblocks = tmp + taforkblks - aforkblks;
1549
1550         /*
1551          * The extents in the source inode could still contain speculative
1552          * preallocation beyond EOF (e.g. the file is open but not modified
1553          * while defrag is in progress). In that case, we need to copy over the
1554          * number of delalloc blocks the data fork in the source inode is
1555          * tracking beyond EOF so that when the fork is truncated away when the
1556          * temporary inode is unlinked we don't underrun the i_delayed_blks
1557          * counter on that inode.
1558          */
1559         ASSERT(tip->i_delayed_blks == 0);
1560         tip->i_delayed_blks = ip->i_delayed_blks;
1561         ip->i_delayed_blks = 0;
1562
1563         switch (ip->i_df.if_format) {
1564         case XFS_DINODE_FMT_EXTENTS:
1565                 (*src_log_flags) |= XFS_ILOG_DEXT;
1566                 break;
1567         case XFS_DINODE_FMT_BTREE:
1568                 ASSERT(!xfs_has_v3inodes(ip->i_mount) ||
1569                        (*src_log_flags & XFS_ILOG_DOWNER));
1570                 (*src_log_flags) |= XFS_ILOG_DBROOT;
1571                 break;
1572         }
1573
1574         switch (tip->i_df.if_format) {
1575         case XFS_DINODE_FMT_EXTENTS:
1576                 (*target_log_flags) |= XFS_ILOG_DEXT;
1577                 break;
1578         case XFS_DINODE_FMT_BTREE:
1579                 (*target_log_flags) |= XFS_ILOG_DBROOT;
1580                 ASSERT(!xfs_has_v3inodes(ip->i_mount) ||
1581                        (*target_log_flags & XFS_ILOG_DOWNER));
1582                 break;
1583         }
1584
1585         return 0;
1586 }
1587
1588 /*
1589  * Fix up the owners of the bmbt blocks to refer to the current inode. The
1590  * change owner scan attempts to order all modified buffers in the current
1591  * transaction. In the event of ordered buffer failure, the offending buffer is
1592  * physically logged as a fallback and the scan returns -EAGAIN. We must roll
1593  * the transaction in this case to replenish the fallback log reservation and
1594  * restart the scan. This process repeats until the scan completes.
1595  */
1596 static int
1597 xfs_swap_change_owner(
1598         struct xfs_trans        **tpp,
1599         struct xfs_inode        *ip,
1600         struct xfs_inode        *tmpip)
1601 {
1602         int                     error;
1603         struct xfs_trans        *tp = *tpp;
1604
1605         do {
1606                 error = xfs_bmbt_change_owner(tp, ip, XFS_DATA_FORK, ip->i_ino,
1607                                               NULL);
1608                 /* success or fatal error */
1609                 if (error != -EAGAIN)
1610                         break;
1611
1612                 error = xfs_trans_roll(tpp);
1613                 if (error)
1614                         break;
1615                 tp = *tpp;
1616
1617                 /*
1618                  * Redirty both inodes so they can relog and keep the log tail
1619                  * moving forward.
1620                  */
1621                 xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
1622                 xfs_trans_ijoin(tp, tmpip, 0);
1623                 xfs_trans_log_inode(tp, ip, XFS_ILOG_CORE);
1624                 xfs_trans_log_inode(tp, tmpip, XFS_ILOG_CORE);
1625         } while (true);
1626
1627         return error;
1628 }
1629
1630 int
1631 xfs_swap_extents(
1632         struct xfs_inode        *ip,    /* target inode */
1633         struct xfs_inode        *tip,   /* tmp inode */
1634         struct xfs_swapext      *sxp)
1635 {
1636         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1637         struct xfs_trans        *tp;
1638         struct xfs_bstat        *sbp = &sxp->sx_stat;
1639         int                     src_log_flags, target_log_flags;
1640         int                     error = 0;
1641         uint64_t                f;
1642         int                     resblks = 0;
1643         unsigned int            flags = 0;
1644
1645         /*
1646          * Lock the inodes against other IO, page faults and truncate to
1647          * begin with.  Then we can ensure the inodes are flushed and have no
1648          * page cache safely. Once we have done this we can take the ilocks and
1649          * do the rest of the checks.
1650          */
1651         lock_two_nondirectories(VFS_I(ip), VFS_I(tip));
1652         filemap_invalidate_lock_two(VFS_I(ip)->i_mapping,
1653                                     VFS_I(tip)->i_mapping);
1654
1655         /* Verify that both files have the same format */
1656         if ((VFS_I(ip)->i_mode & S_IFMT) != (VFS_I(tip)->i_mode & S_IFMT)) {
1657                 error = -EINVAL;
1658                 goto out_unlock;
1659         }
1660
1661         /* Verify both files are either real-time or non-realtime */
1662         if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) != XFS_IS_REALTIME_INODE(tip)) {
1663                 error = -EINVAL;
1664                 goto out_unlock;
1665         }
1666
1667         error = xfs_qm_dqattach(ip);
1668         if (error)
1669                 goto out_unlock;
1670
1671         error = xfs_qm_dqattach(tip);
1672         if (error)
1673                 goto out_unlock;
1674
1675         error = xfs_swap_extent_flush(ip);
1676         if (error)
1677                 goto out_unlock;
1678         error = xfs_swap_extent_flush(tip);
1679         if (error)
1680                 goto out_unlock;
1681
1682         if (xfs_inode_has_cow_data(tip)) {
1683                 error = xfs_reflink_cancel_cow_range(tip, 0, NULLFILEOFF, true);
1684                 if (error)
1685                         goto out_unlock;
1686         }
1687
1688         /*
1689          * Extent "swapping" with rmap requires a permanent reservation and
1690          * a block reservation because it's really just a remap operation
1691          * performed with log redo items!
1692          */
1693         if (xfs_has_rmapbt(mp)) {
1694                 int             w = XFS_DATA_FORK;
1695                 uint32_t        ipnext = ip->i_df.if_nextents;
1696                 uint32_t        tipnext = tip->i_df.if_nextents;
1697
1698                 /*
1699                  * Conceptually this shouldn't affect the shape of either bmbt,
1700                  * but since we atomically move extents one by one, we reserve
1701                  * enough space to rebuild both trees.
1702                  */
1703                 resblks = XFS_SWAP_RMAP_SPACE_RES(mp, ipnext, w);
1704                 resblks +=  XFS_SWAP_RMAP_SPACE_RES(mp, tipnext, w);
1705
1706                 /*
1707                  * If either inode straddles a bmapbt block allocation boundary,
1708                  * the rmapbt algorithm triggers repeated allocs and frees as
1709                  * extents are remapped. This can exhaust the block reservation
1710                  * prematurely and cause shutdown. Return freed blocks to the
1711                  * transaction reservation to counter this behavior.
1712                  */
1713                 flags |= XFS_TRANS_RES_FDBLKS;
1714         }
1715         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_write, resblks, 0, flags,
1716                                 &tp);
1717         if (error)
1718                 goto out_unlock;
1719
1720         /*
1721          * Lock and join the inodes to the tansaction so that transaction commit
1722          * or cancel will unlock the inodes from this point onwards.
1723          */
1724         xfs_lock_two_inodes(ip, XFS_ILOCK_EXCL, tip, XFS_ILOCK_EXCL);
1725         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
1726         xfs_trans_ijoin(tp, tip, 0);
1727
1728
1729         /* Verify all data are being swapped */
1730         if (sxp->sx_offset != 0 ||
1731             sxp->sx_length != ip->i_disk_size ||
1732             sxp->sx_length != tip->i_disk_size) {
1733                 error = -EFAULT;
1734                 goto out_trans_cancel;
1735         }
1736
1737         trace_xfs_swap_extent_before(ip, 0);
1738         trace_xfs_swap_extent_before(tip, 1);
1739
1740         /* check inode formats now that data is flushed */
1741         error = xfs_swap_extents_check_format(ip, tip);
1742         if (error) {
1743                 xfs_notice(mp,
1744                     "%s: inode 0x%llx format is incompatible for exchanging.",
1745                                 __func__, ip->i_ino);
1746                 goto out_trans_cancel;
1747         }
1748
1749         /*
1750          * Compare the current change & modify times with that
1751          * passed in.  If they differ, we abort this swap.
1752          * This is the mechanism used to ensure the calling
1753          * process that the file was not changed out from
1754          * under it.
1755          */
1756         if ((sbp->bs_ctime.tv_sec != VFS_I(ip)->i_ctime.tv_sec) ||
1757             (sbp->bs_ctime.tv_nsec != VFS_I(ip)->i_ctime.tv_nsec) ||
1758             (sbp->bs_mtime.tv_sec != VFS_I(ip)->i_mtime.tv_sec) ||
1759             (sbp->bs_mtime.tv_nsec != VFS_I(ip)->i_mtime.tv_nsec)) {
1760                 error = -EBUSY;
1761                 goto out_trans_cancel;
1762         }
1763
1764         /*
1765          * Note the trickiness in setting the log flags - we set the owner log
1766          * flag on the opposite inode (i.e. the inode we are setting the new
1767          * owner to be) because once we swap the forks and log that, log
1768          * recovery is going to see the fork as owned by the swapped inode,
1769          * not the pre-swapped inodes.
1770          */
1771         src_log_flags = XFS_ILOG_CORE;
1772         target_log_flags = XFS_ILOG_CORE;
1773
1774         if (xfs_has_rmapbt(mp))
1775                 error = xfs_swap_extent_rmap(&tp, ip, tip);
1776         else
1777                 error = xfs_swap_extent_forks(tp, ip, tip, &src_log_flags,
1778                                 &target_log_flags);
1779         if (error)
1780                 goto out_trans_cancel;
1781
1782         /* Do we have to swap reflink flags? */
1783         if ((ip->i_diflags2 & XFS_DIFLAG2_REFLINK) ^
1784             (tip->i_diflags2 & XFS_DIFLAG2_REFLINK)) {
1785                 f = ip->i_diflags2 & XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1786                 ip->i_diflags2 &= ~XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1787                 ip->i_diflags2 |= tip->i_diflags2 & XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1788                 tip->i_diflags2 &= ~XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1789                 tip->i_diflags2 |= f & XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1790         }
1791
1792         /* Swap the cow forks. */
1793         if (xfs_has_reflink(mp)) {
1794                 ASSERT(!ip->i_cowfp ||
1795                        ip->i_cowfp->if_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS);
1796                 ASSERT(!tip->i_cowfp ||
1797                        tip->i_cowfp->if_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS);
1798
1799                 swap(ip->i_cowfp, tip->i_cowfp);
1800
1801                 if (ip->i_cowfp && ip->i_cowfp->if_bytes)
1802                         xfs_inode_set_cowblocks_tag(ip);
1803                 else
1804                         xfs_inode_clear_cowblocks_tag(ip);
1805                 if (tip->i_cowfp && tip->i_cowfp->if_bytes)
1806                         xfs_inode_set_cowblocks_tag(tip);
1807                 else
1808                         xfs_inode_clear_cowblocks_tag(tip);
1809         }
1810
1811         xfs_trans_log_inode(tp, ip,  src_log_flags);
1812         xfs_trans_log_inode(tp, tip, target_log_flags);
1813
1814         /*
1815          * The extent forks have been swapped, but crc=1,rmapbt=0 filesystems
1816          * have inode number owner values in the bmbt blocks that still refer to
1817          * the old inode. Scan each bmbt to fix up the owner values with the
1818          * inode number of the current inode.
1819          */
1820         if (src_log_flags & XFS_ILOG_DOWNER) {
1821                 error = xfs_swap_change_owner(&tp, ip, tip);
1822                 if (error)
1823                         goto out_trans_cancel;
1824         }
1825         if (target_log_flags & XFS_ILOG_DOWNER) {
1826                 error = xfs_swap_change_owner(&tp, tip, ip);
1827                 if (error)
1828                         goto out_trans_cancel;
1829         }
1830
1831         /*
1832          * If this is a synchronous mount, make sure that the
1833          * transaction goes to disk before returning to the user.
1834          */
1835         if (xfs_has_wsync(mp))
1836                 xfs_trans_set_sync(tp);
1837
1838         error = xfs_trans_commit(tp);
1839
1840         trace_xfs_swap_extent_after(ip, 0);
1841         trace_xfs_swap_extent_after(tip, 1);
1842
1843 out_unlock_ilock:
1844         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1845         xfs_iunlock(tip, XFS_ILOCK_EXCL);
1846 out_unlock:
1847         filemap_invalidate_unlock_two(VFS_I(ip)->i_mapping,
1848                                       VFS_I(tip)->i_mapping);
1849         unlock_two_nondirectories(VFS_I(ip), VFS_I(tip));
1850         return error;
1851
1852 out_trans_cancel:
1853         xfs_trans_cancel(tp);
1854         goto out_unlock_ilock;
1855 }