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 #include "xfs_rtbitmap.h"
  32
  33 /* Kernel only BMAP related definitions and functions */
  34
  35 /*
  36  * Convert the given file system block to a disk block.  We have to treat it
  37  * differently based on whether the file is a real time file or not, because the
  38  * bmap code does.
  39  */
  40 xfs_daddr_t
  41 xfs_fsb_to_db(struct xfs_inode *ip, xfs_fsblock_t fsb)
  42 {
  43         if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip))
  44                 return XFS_FSB_TO_BB(ip->i_mount, fsb);
  45         return XFS_FSB_TO_DADDR(ip->i_mount, fsb);
  46 }
  47
  48 /*
  49  * Routine to zero an extent on disk allocated to the specific inode.
  50  *
  51  * The VFS functions take a linearised filesystem block offset, so we have to
  52  * convert the sparse xfs fsb to the right format first.
  53  * VFS types are real funky, too.
  54  */
  55 int
  56 xfs_zero_extent(
  57         struct xfs_inode        *ip,
  58         xfs_fsblock_t           start_fsb,
  59         xfs_off_t               count_fsb)
  60 {
  61         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
  62         struct xfs_buftarg      *target = xfs_inode_buftarg(ip);
  63         xfs_daddr_t             sector = xfs_fsb_to_db(ip, start_fsb);
  64         sector_t                block = XFS_BB_TO_FSBT(mp, sector);
  65
  66         return blkdev_issue_zeroout(target->bt_bdev,
  67                 block << (mp->m_super->s_blocksize_bits - 9),
  68                 count_fsb << (mp->m_super->s_blocksize_bits - 9),
  69                 GFP_NOFS, 0);
  70 }
  71
  72 /*
  73  * Extent tree block counting routines.
  74  */
  75
  76 /*
  77  * Count leaf blocks given a range of extent records.  Delayed allocation
  78  * extents are not counted towards the totals.
  79  */
  80 xfs_extnum_t
  81 xfs_bmap_count_leaves(
  82         struct xfs_ifork        *ifp,
  83         xfs_filblks_t           *count)
  84 {
  85         struct xfs_iext_cursor  icur;
  86         struct xfs_bmbt_irec    got;
  87         xfs_extnum_t            numrecs = 0;
  88
  89         for_each_xfs_iext(ifp, &icur, &got) {
  90                 if (!isnullstartblock(got.br_startblock)) {
  91                         *count += got.br_blockcount;
  92                         numrecs++;
  93                 }
  94         }
  95
  96         return numrecs;
  97 }
  98
  99 /*
 100  * Count fsblocks of the given fork.  Delayed allocation extents are
 101  * not counted towards the totals.
 102  */
 103 int
 104 xfs_bmap_count_blocks(
 105         struct xfs_trans        *tp,
 106         struct xfs_inode        *ip,
 107         int                     whichfork,
 108         xfs_extnum_t            *nextents,
 109         xfs_filblks_t           *count)
 110 {
 111         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 112         struct xfs_ifork        *ifp = xfs_ifork_ptr(ip, whichfork);
 113         struct xfs_btree_cur    *cur;
 114         xfs_extlen_t            btblocks = 0;
 115         int                     error;
 116
 117         *nextents = 0;
 118         *count = 0;
 119
 120         if (!ifp)
 121                 return 0;
 122
 123         switch (ifp->if_format) {
 124         case XFS_DINODE_FMT_BTREE:
 125                 error = xfs_iread_extents(tp, ip, whichfork);
 126                 if (error)
 127                         return error;
 128
 129                 cur = xfs_bmbt_init_cursor(mp, tp, ip, whichfork);
 130                 error = xfs_btree_count_blocks(cur, &btblocks);
 131                 xfs_btree_del_cursor(cur, error);
 132                 if (error)
 133                         return error;
 134
 135                 /*
 136                  * xfs_btree_count_blocks includes the root block contained in
 137                  * the inode fork in @btblocks, so subtract one because we're
 138                  * only interested in allocated disk blocks.
 139                  */
 140                 *count += btblocks - 1;
 141
 142                 fallthrough;
 143         case XFS_DINODE_FMT_EXTENTS:
 144                 *nextents = xfs_bmap_count_leaves(ifp, count);
 145                 break;
 146         }
 147
 148         return 0;
 149 }
 150
 151 static int
 152 xfs_getbmap_report_one(
 153         struct xfs_inode        *ip,
 154         struct getbmapx         *bmv,
 155         struct kgetbmap         *out,
 156         int64_t                 bmv_end,
 157         struct xfs_bmbt_irec    *got)
 158 {
 159         struct kgetbmap         *p = out + bmv->bmv_entries;
 160         bool                    shared = false;
 161         int                     error;
 162
 163         error = xfs_reflink_trim_around_shared(ip, got, &shared);
 164         if (error)
 165                 return error;
 166
 167         if (isnullstartblock(got->br_startblock) ||
 168             got->br_startblock == DELAYSTARTBLOCK) {
 169                 /*
 170                  * Take the flush completion as being a point-in-time snapshot
 171                  * where there are no delalloc extents, and if any new ones
 172                  * have been created racily, just skip them as being 'after'
 173                  * the flush and so don't get reported.
 174                  */
 175                 if (!(bmv->bmv_iflags & BMV_IF_DELALLOC))
 176                         return 0;
 177
 178                 p->bmv_oflags |= BMV_OF_DELALLOC;
 179                 p->bmv_block = -2;
 180         } else {
 181                 p->bmv_block = xfs_fsb_to_db(ip, got->br_startblock);
 182         }
 183
 184         if (got->br_state == XFS_EXT_UNWRITTEN &&
 185             (bmv->bmv_iflags & BMV_IF_PREALLOC))
 186                 p->bmv_oflags |= BMV_OF_PREALLOC;
 187
 188         if (shared)
 189                 p->bmv_oflags |= BMV_OF_SHARED;
 190
 191         p->bmv_offset = XFS_FSB_TO_BB(ip->i_mount, got->br_startoff);
 192         p->bmv_length = XFS_FSB_TO_BB(ip->i_mount, got->br_blockcount);
 193
 194         bmv->bmv_offset = p->bmv_offset + p->bmv_length;
 195         bmv->bmv_length = max(0LL, bmv_end - bmv->bmv_offset);
 196         bmv->bmv_entries++;
 197         return 0;
 198 }
 199
 200 static void
 201 xfs_getbmap_report_hole(
 202         struct xfs_inode        *ip,
 203         struct getbmapx         *bmv,
 204         struct kgetbmap         *out,
 205         int64_t                 bmv_end,
 206         xfs_fileoff_t           bno,
 207         xfs_fileoff_t           end)
 208 {
 209         struct kgetbmap         *p = out + bmv->bmv_entries;
 210
 211         if (bmv->bmv_iflags & BMV_IF_NO_HOLES)
 212                 return;
 213
 214         p->bmv_block = -1;
 215         p->bmv_offset = XFS_FSB_TO_BB(ip->i_mount, bno);
 216         p->bmv_length = XFS_FSB_TO_BB(ip->i_mount, end - bno);
 217
 218         bmv->bmv_offset = p->bmv_offset + p->bmv_length;
 219         bmv->bmv_length = max(0LL, bmv_end - bmv->bmv_offset);
 220         bmv->bmv_entries++;
 221 }
 222
 223 static inline bool
 224 xfs_getbmap_full(
 225         struct getbmapx         *bmv)
 226 {
 227         return bmv->bmv_length == 0 || bmv->bmv_entries >= bmv->bmv_count - 1;
 228 }
 229
 230 static bool
 231 xfs_getbmap_next_rec(
 232         struct xfs_bmbt_irec    *rec,
 233         xfs_fileoff_t           total_end)
 234 {
 235         xfs_fileoff_t           end = rec->br_startoff + rec->br_blockcount;
 236
 237         if (end == total_end)
 238                 return false;
 239
 240         rec->br_startoff += rec->br_blockcount;
 241         if (!isnullstartblock(rec->br_startblock) &&
 242             rec->br_startblock != DELAYSTARTBLOCK)
 243                 rec->br_startblock += rec->br_blockcount;
 244         rec->br_blockcount = total_end - end;
 245         return true;
 246 }
 247
 248 /*
 249  * Get inode's extents as described in bmv, and format for output.
 250  * Calls formatter to fill the user's buffer until all extents
 251  * are mapped, until the passed-in bmv->bmv_count slots have
 252  * been filled, or until the formatter short-circuits the loop,
 253  * if it is tracking filled-in extents on its own.
 254  */
 255 int                                             /* error code */
 256 xfs_getbmap(
 257         struct xfs_inode        *ip,
 258         struct getbmapx         *bmv,           /* user bmap structure */
 259         struct kgetbmap         *out)
 260 {
 261         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 262         int                     iflags = bmv->bmv_iflags;
 263         int                     whichfork, lock, error = 0;
 264         int64_t                 bmv_end, max_len;
 265         xfs_fileoff_t           bno, first_bno;
 266         struct xfs_ifork        *ifp;
 267         struct xfs_bmbt_irec    got, rec;
 268         xfs_filblks_t           len;
 269         struct xfs_iext_cursor  icur;
 270
 271         if (bmv->bmv_iflags & ~BMV_IF_VALID)
 272                 return -EINVAL;
 273 #ifndef DEBUG
 274         /* Only allow CoW fork queries if we're debugging. */
 275         if (iflags & BMV_IF_COWFORK)
 276                 return -EINVAL;
 277 #endif
 278         if ((iflags & BMV_IF_ATTRFORK) && (iflags & BMV_IF_COWFORK))
 279                 return -EINVAL;
 280
 281         if (bmv->bmv_length < -1)
 282                 return -EINVAL;
 283         bmv->bmv_entries = 0;
 284         if (bmv->bmv_length == 0)
 285                 return 0;
 286
 287         if (iflags & BMV_IF_ATTRFORK)
 288                 whichfork = XFS_ATTR_FORK;
 289         else if (iflags & BMV_IF_COWFORK)
 290                 whichfork = XFS_COW_FORK;
 291         else
 292                 whichfork = XFS_DATA_FORK;
 293
 294         xfs_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 295         switch (whichfork) {
 296         case XFS_ATTR_FORK:
 297                 lock = xfs_ilock_attr_map_shared(ip);
 298                 if (!xfs_inode_has_attr_fork(ip))
 299                         goto out_unlock_ilock;
 300
 301                 max_len = 1LL << 32;
 302                 break;
 303         case XFS_COW_FORK:
 304                 lock = XFS_ILOCK_SHARED;
 305                 xfs_ilock(ip, lock);
 306
 307                 /* No CoW fork? Just return */
 308                 if (!xfs_ifork_ptr(ip, whichfork))
 309                         goto out_unlock_ilock;
 310
 311                 if (xfs_get_cowextsz_hint(ip))
 312                         max_len = mp->m_super->s_maxbytes;
 313                 else
 314                         max_len = XFS_ISIZE(ip);
 315                 break;
 316         case XFS_DATA_FORK:
 317                 if (!(iflags & BMV_IF_DELALLOC) &&
 318                     (ip->i_delayed_blks || XFS_ISIZE(ip) > ip->i_disk_size)) {
 319                         error = filemap_write_and_wait(VFS_I(ip)->i_mapping);
 320                         if (error)
 321                                 goto out_unlock_iolock;
 322
 323                         /*
 324                          * Even after flushing the inode, there can still be
 325                          * delalloc blocks on the inode beyond EOF due to
 326                          * speculative preallocation.  These are not removed
 327                          * until the release function is called or the inode
 328                          * is inactivated.  Hence we cannot assert here that
 329                          * ip->i_delayed_blks == 0.
 330                          */
 331                 }
 332
 333                 if (xfs_get_extsz_hint(ip) ||
 334                     (ip->i_diflags &
 335                      (XFS_DIFLAG_PREALLOC | XFS_DIFLAG_APPEND)))
 336                         max_len = mp->m_super->s_maxbytes;
 337                 else
 338                         max_len = XFS_ISIZE(ip);
 339
 340                 lock = xfs_ilock_data_map_shared(ip);
 341                 break;
 342         }
 343
 344         ifp = xfs_ifork_ptr(ip, whichfork);
 345
 346         switch (ifp->if_format) {
 347         case XFS_DINODE_FMT_EXTENTS:
 348         case XFS_DINODE_FMT_BTREE:
 349                 break;
 350         case XFS_DINODE_FMT_LOCAL:
 351                 /* Local format inode forks report no extents. */
 352                 goto out_unlock_ilock;
 353         default:
 354                 error = -EINVAL;
 355                 goto out_unlock_ilock;
 356         }
 357
 358         if (bmv->bmv_length == -1) {
 359                 max_len = XFS_FSB_TO_BB(mp, XFS_B_TO_FSB(mp, max_len));
 360                 bmv->bmv_length = max(0LL, max_len - bmv->bmv_offset);
 361         }
 362
 363         bmv_end = bmv->bmv_offset + bmv->bmv_length;
 364
 365         first_bno = bno = XFS_BB_TO_FSBT(mp, bmv->bmv_offset);
 366         len = XFS_BB_TO_FSB(mp, bmv->bmv_length);
 367
 368         error = xfs_iread_extents(NULL, ip, whichfork);
 369         if (error)
 370                 goto out_unlock_ilock;
 371
 372         if (!xfs_iext_lookup_extent(ip, ifp, bno, &icur, &got)) {
 373                 /*
 374                  * Report a whole-file hole if the delalloc flag is set to
 375                  * stay compatible with the old implementation.
 376                  */
 377                 if (iflags & BMV_IF_DELALLOC)
 378                         xfs_getbmap_report_hole(ip, bmv, out, bmv_end, bno,
 379                                         XFS_B_TO_FSB(mp, XFS_ISIZE(ip)));
 380                 goto out_unlock_ilock;
 381         }
 382
 383         while (!xfs_getbmap_full(bmv)) {
 384                 xfs_trim_extent(&got, first_bno, len);
 385
 386                 /*
 387                  * Report an entry for a hole if this extent doesn't directly
 388                  * follow the previous one.
 389                  */
 390                 if (got.br_startoff > bno) {
 391                         xfs_getbmap_report_hole(ip, bmv, out, bmv_end, bno,
 392                                         got.br_startoff);
 393                         if (xfs_getbmap_full(bmv))
 394                                 break;
 395                 }
 396
 397                 /*
 398                  * In order to report shared extents accurately, we report each
 399                  * distinct shared / unshared part of a single bmbt record with
 400                  * an individual getbmapx record.
 401                  */
 402                 bno = got.br_startoff + got.br_blockcount;
 403                 rec = got;
 404                 do {
 405                         error = xfs_getbmap_report_one(ip, bmv, out, bmv_end,
 406                                         &rec);
 407                         if (error || xfs_getbmap_full(bmv))
 408                                 goto out_unlock_ilock;
 409                 } while (xfs_getbmap_next_rec(&rec, bno));
 410
 411                 if (!xfs_iext_next_extent(ifp, &icur, &got)) {
 412                         xfs_fileoff_t   end = XFS_B_TO_FSB(mp, XFS_ISIZE(ip));
 413
 414                         if (bmv->bmv_entries > 0)
 415                                 out[bmv->bmv_entries - 1].bmv_oflags |=
 416                                                                 BMV_OF_LAST;
 417
 418                         if (whichfork != XFS_ATTR_FORK && bno < end &&
 419                             !xfs_getbmap_full(bmv)) {
 420                                 xfs_getbmap_report_hole(ip, bmv, out, bmv_end,
 421                                                 bno, end);
 422                         }
 423                         break;
 424                 }
 425
 426                 if (bno >= first_bno + len)
 427                         break;
 428         }
 429
 430 out_unlock_ilock:
 431         xfs_iunlock(ip, lock);
 432 out_unlock_iolock:
 433         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 434         return error;
 435 }
 436
 437 /*
 438  * Dead simple method of punching delalyed allocation blocks from a range in
 439  * the inode.  This will always punch out both the start and end blocks, even
 440  * if the ranges only partially overlap them, so it is up to the caller to
 441  * ensure that partial blocks are not passed in.
 442  */
 443 int
 444 xfs_bmap_punch_delalloc_range(
 445         struct xfs_inode        *ip,
 446         xfs_off_t               start_byte,
 447         xfs_off_t               end_byte)
 448 {
 449         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 450         struct xfs_ifork        *ifp = &ip->i_df;
 451         xfs_fileoff_t           start_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, start_byte);
 452         xfs_fileoff_t           end_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, end_byte);
 453         struct xfs_bmbt_irec    got, del;
 454         struct xfs_iext_cursor  icur;
 455         int                     error = 0;
 456
 457         ASSERT(!xfs_need_iread_extents(ifp));
 458
 459         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 460         if (!xfs_iext_lookup_extent_before(ip, ifp, &end_fsb, &icur, &got))
 461                 goto out_unlock;
 462
 463         while (got.br_startoff + got.br_blockcount > start_fsb) {
 464                 del = got;
 465                 xfs_trim_extent(&del, start_fsb, end_fsb - start_fsb);
 466
 467                 /*
 468                  * A delete can push the cursor forward. Step back to the
 469                  * previous extent on non-delalloc or extents outside the
 470                  * target range.
 471                  */
 472                 if (!del.br_blockcount ||
 473                     !isnullstartblock(del.br_startblock)) {
 474                         if (!xfs_iext_prev_extent(ifp, &icur, &got))
 475                                 break;
 476                         continue;
 477                 }
 478
 479                 error = xfs_bmap_del_extent_delay(ip, XFS_DATA_FORK, &icur,
 480                                                   &got, &del);
 481                 if (error || !xfs_iext_get_extent(ifp, &icur, &got))
 482                         break;
 483         }
 484
 485 out_unlock:
 486         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 487         return error;
 488 }
 489
 490 /*
 491  * Test whether it is appropriate to check an inode for and free post EOF
 492  * blocks. The 'force' parameter determines whether we should also consider
 493  * regular files that are marked preallocated or append-only.
 494  */
 495 bool
 496 xfs_can_free_eofblocks(
 497         struct xfs_inode        *ip,
 498         bool                    force)
 499 {
 500         struct xfs_bmbt_irec    imap;
 501         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 502         xfs_fileoff_t           end_fsb;
 503         xfs_fileoff_t           last_fsb;
 504         int                     nimaps = 1;
 505         int                     error;
 506
 507         /*
 508          * Caller must either hold the exclusive io lock; or be inactivating
 509          * the inode, which guarantees there are no other users of the inode.
 510          */
 511         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_IOLOCK_EXCL) ||
 512                (VFS_I(ip)->i_state & I_FREEING));
 513
 514         /* prealloc/delalloc exists only on regular files */
 515         if (!S_ISREG(VFS_I(ip)->i_mode))
 516                 return false;
 517
 518         /*
 519          * Zero sized files with no cached pages and delalloc blocks will not
 520          * have speculative prealloc/delalloc blocks to remove.
 521          */
 522         if (VFS_I(ip)->i_size == 0 &&
 523             VFS_I(ip)->i_mapping->nrpages == 0 &&
 524             ip->i_delayed_blks == 0)
 525                 return false;
 526
 527         /* If we haven't read in the extent list, then don't do it now. */
 528         if (xfs_need_iread_extents(&ip->i_df))
 529                 return false;
 530
 531         /*
 532          * Do not free real preallocated or append-only files unless the file
 533          * has delalloc blocks and we are forced to remove them.
 534          */
 535         if (ip->i_diflags & (XFS_DIFLAG_PREALLOC | XFS_DIFLAG_APPEND))
 536                 if (!force || ip->i_delayed_blks == 0)
 537                         return false;
 538
 539         /*
 540          * Do not try to free post-EOF blocks if EOF is beyond the end of the
 541          * range supported by the page cache, because the truncation will loop
 542          * forever.
 543          */
 544         end_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, (xfs_ufsize_t)XFS_ISIZE(ip));
 545         if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) && mp->m_sb.sb_rextsize > 1)
 546                 end_fsb = xfs_rtb_roundup_rtx(mp, end_fsb);
 547         last_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, mp->m_super->s_maxbytes);
 548         if (last_fsb <= end_fsb)
 549                 return false;
 550
 551         /*
 552          * Look up the mapping for the first block past EOF.  If we can't find
 553          * it, there's nothing to free.
 554          */
 555         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 556         error = xfs_bmapi_read(ip, end_fsb, last_fsb - end_fsb, &imap, &nimaps,
 557                         0);
 558         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 559         if (error || nimaps == 0)
 560                 return false;
 561
 562         /*
 563          * If there's a real mapping there or there are delayed allocation
 564          * reservations, then we have post-EOF blocks to try to free.
 565          */
 566         return imap.br_startblock != HOLESTARTBLOCK || ip->i_delayed_blks;
 567 }
 568
 569 /*
 570  * This is called to free any blocks beyond eof. The caller must hold
 571  * IOLOCK_EXCL unless we are in the inode reclaim path and have the only
 572  * reference to the inode.
 573  */
 574 int
 575 xfs_free_eofblocks(
 576         struct xfs_inode        *ip)
 577 {
 578         struct xfs_trans        *tp;
 579         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 580         int                     error;
 581
 582         /* Attach the dquots to the inode up front. */
 583         error = xfs_qm_dqattach(ip);
 584         if (error)
 585                 return error;
 586
 587         /* Wait on dio to ensure i_size has settled. */
 588         inode_dio_wait(VFS_I(ip));
 589
 590         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_itruncate, 0, 0, 0, &tp);
 591         if (error) {
 592                 ASSERT(xfs_is_shutdown(mp));
 593                 return error;
 594         }
 595
 596         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 597         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
 598
 599         /*
 600          * Do not update the on-disk file size.  If we update the on-disk file
 601          * size and then the system crashes before the contents of the file are
 602          * flushed to disk then the files may be full of holes (ie NULL files
 603          * bug).
 604          */
 605         error = xfs_itruncate_extents_flags(&tp, ip, XFS_DATA_FORK,
 606                                 XFS_ISIZE(ip), XFS_BMAPI_NODISCARD);
 607         if (error)
 608                 goto err_cancel;
 609
 610         error = xfs_trans_commit(tp);
 611         if (error)
 612                 goto out_unlock;
 613
 614         xfs_inode_clear_eofblocks_tag(ip);
 615         goto out_unlock;
 616
 617 err_cancel:
 618         /*
 619          * If we get an error at this point we simply don't
 620          * bother truncating the file.
 621          */
 622         xfs_trans_cancel(tp);
 623 out_unlock:
 624         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 625         return error;
 626 }
 627
 628 int
 629 xfs_alloc_file_space(
 630         struct xfs_inode        *ip,
 631         xfs_off_t               offset,
 632         xfs_off_t               len)
 633 {
 634         xfs_mount_t             *mp = ip->i_mount;
 635         xfs_off_t               count;
 636         xfs_filblks_t           allocatesize_fsb;
 637         xfs_extlen_t            extsz, temp;
 638         xfs_fileoff_t           startoffset_fsb;
 639         xfs_fileoff_t           endoffset_fsb;
 640         int                     rt;
 641         xfs_trans_t             *tp;
 642         xfs_bmbt_irec_t         imaps[1], *imapp;
 643         int                     error;
 644
 645         trace_xfs_alloc_file_space(ip);
 646
 647         if (xfs_is_shutdown(mp))
 648                 return -EIO;
 649
 650         error = xfs_qm_dqattach(ip);
 651         if (error)
 652                 return error;
 653
 654         if (len <= 0)
 655                 return -EINVAL;
 656
 657         rt = XFS_IS_REALTIME_INODE(ip);
 658         extsz = xfs_get_extsz_hint(ip);
 659
 660         count = len;
 661         imapp = &imaps[0];
 662         startoffset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset);
 663         endoffset_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, offset + count);
 664         allocatesize_fsb = endoffset_fsb - startoffset_fsb;
 665
 666         /*
 667          * Allocate file space until done or until there is an error
 668          */
 669         while (allocatesize_fsb && !error) {
 670                 xfs_fileoff_t   s, e;
 671                 unsigned int    dblocks, rblocks, resblks;
 672                 int             nimaps = 1;
 673
 674                 /*
 675                  * Determine space reservations for data/realtime.
 676                  */
 677                 if (unlikely(extsz)) {
 678                         s = startoffset_fsb;
 679                         do_div(s, extsz);
 680                         s *= extsz;
 681                         e = startoffset_fsb + allocatesize_fsb;
 682                         div_u64_rem(startoffset_fsb, extsz, &temp);
 683                         if (temp)
 684                                 e += temp;
 685                         div_u64_rem(e, extsz, &temp);
 686                         if (temp)
 687                                 e += extsz - temp;
 688                 } else {
 689                         s = 0;
 690                         e = allocatesize_fsb;
 691                 }
 692
 693                 /*
 694                  * The transaction reservation is limited to a 32-bit block
 695                  * count, hence we need to limit the number of blocks we are
 696                  * trying to reserve to avoid an overflow. We can't allocate
 697                  * more than @nimaps extents, and an extent is limited on disk
 698                  * to XFS_BMBT_MAX_EXTLEN (21 bits), so use that to enforce the
 699                  * limit.
 700                  */
 701                 resblks = min_t(xfs_fileoff_t, (e - s),
 702                                 (XFS_MAX_BMBT_EXTLEN * nimaps));
 703                 if (unlikely(rt)) {
 704                         dblocks = XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, 0);
 705                         rblocks = resblks;
 706                 } else {
 707                         dblocks = XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, resblks);
 708                         rblocks = 0;
 709                 }
 710
 711                 error = xfs_trans_alloc_inode(ip, &M_RES(mp)->tr_write,
 712                                 dblocks, rblocks, false, &tp);
 713                 if (error)
 714                         break;
 715
 716                 error = xfs_iext_count_may_overflow(ip, XFS_DATA_FORK,
 717                                 XFS_IEXT_ADD_NOSPLIT_CNT);
 718                 if (error == -EFBIG)
 719                         error = xfs_iext_count_upgrade(tp, ip,
 720                                         XFS_IEXT_ADD_NOSPLIT_CNT);
 721                 if (error)
 722                         goto error;
 723
 724                 error = xfs_bmapi_write(tp, ip, startoffset_fsb,
 725                                 allocatesize_fsb, XFS_BMAPI_PREALLOC, 0, imapp,
 726                                 &nimaps);
 727                 if (error)
 728                         goto error;
 729
 730                 ip->i_diflags |= XFS_DIFLAG_PREALLOC;
 731                 xfs_trans_log_inode(tp, ip, XFS_ILOG_CORE);
 732
 733                 error = xfs_trans_commit(tp);
 734                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 735                 if (error)
 736                         break;
 737
 738                 /*
 739                  * If the allocator cannot find a single free extent large
 740                  * enough to cover the start block of the requested range,
 741                  * xfs_bmapi_write will return 0 but leave *nimaps set to 0.
 742                  *
 743                  * In that case we simply need to keep looping with the same
 744                  * startoffset_fsb so that one of the following allocations
 745                  * will eventually reach the requested range.
 746                  */
 747                 if (nimaps) {
 748                         startoffset_fsb += imapp->br_blockcount;
 749                         allocatesize_fsb -= imapp->br_blockcount;
 750                 }
 751         }
 752
 753         return error;
 754
 755 error:
 756         xfs_trans_cancel(tp);
 757         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 758         return error;
 759 }
 760
 761 static int
 762 xfs_unmap_extent(
 763         struct xfs_inode        *ip,
 764         xfs_fileoff_t           startoffset_fsb,
 765         xfs_filblks_t           len_fsb,
 766         int                     *done)
 767 {
 768         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 769         struct xfs_trans        *tp;
 770         uint                    resblks = XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, 0);
 771         int                     error;
 772
 773         error = xfs_trans_alloc_inode(ip, &M_RES(mp)->tr_write, resblks, 0,
 774                         false, &tp);
 775         if (error)
 776                 return error;
 777
 778         error = xfs_iext_count_may_overflow(ip, XFS_DATA_FORK,
 779                         XFS_IEXT_PUNCH_HOLE_CNT);
 780         if (error == -EFBIG)
 781                 error = xfs_iext_count_upgrade(tp, ip, XFS_IEXT_PUNCH_HOLE_CNT);
 782         if (error)
 783                 goto out_trans_cancel;
 784
 785         error = xfs_bunmapi(tp, ip, startoffset_fsb, len_fsb, 0, 2, done);
 786         if (error)
 787                 goto out_trans_cancel;
 788
 789         error = xfs_trans_commit(tp);
 790 out_unlock:
 791         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 792         return error;
 793
 794 out_trans_cancel:
 795         xfs_trans_cancel(tp);
 796         goto out_unlock;
 797 }
 798
 799 /* Caller must first wait for the completion of any pending DIOs if required. */
 800 int
 801 xfs_flush_unmap_range(
 802         struct xfs_inode        *ip,
 803         xfs_off_t               offset,
 804         xfs_off_t               len)
 805 {
 806         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 807         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
 808         xfs_off_t               rounding, start, end;
 809         int                     error;
 810
 811         rounding = max_t(xfs_off_t, mp->m_sb.sb_blocksize, PAGE_SIZE);
 812         start = round_down(offset, rounding);
 813         end = round_up(offset + len, rounding) - 1;
 814
 815         error = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, start, end);
 816         if (error)
 817                 return error;
 818         truncate_pagecache_range(inode, start, end);
 819         return 0;
 820 }
 821
 822 int
 823 xfs_free_file_space(
 824         struct xfs_inode        *ip,
 825         xfs_off_t               offset,
 826         xfs_off_t               len)
 827 {
 828         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 829         xfs_fileoff_t           startoffset_fsb;
 830         xfs_fileoff_t           endoffset_fsb;
 831         int                     done = 0, error;
 832
 833         trace_xfs_free_file_space(ip);
 834
 835         error = xfs_qm_dqattach(ip);
 836         if (error)
 837                 return error;
 838
 839         if (len <= 0)   /* if nothing being freed */
 840                 return 0;
 841
 842         startoffset_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, offset);
 843         endoffset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset + len);
 844
 845         /* We can only free complete realtime extents. */
 846         if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) && mp->m_sb.sb_rextsize > 1) {
 847                 startoffset_fsb = xfs_rtb_roundup_rtx(mp, startoffset_fsb);
 848                 endoffset_fsb = xfs_rtb_rounddown_rtx(mp, endoffset_fsb);
 849         }
 850
 851         /*
 852          * Need to zero the stuff we're not freeing, on disk.
 853          */
 854         if (endoffset_fsb > startoffset_fsb) {
 855                 while (!done) {
 856                         error = xfs_unmap_extent(ip, startoffset_fsb,
 857                                         endoffset_fsb - startoffset_fsb, &done);
 858                         if (error)
 859                                 return error;
 860                 }
 861         }
 862
 863         /*
 864          * Now that we've unmap all full blocks we'll have to zero out any
 865          * partial block at the beginning and/or end.  xfs_zero_range is smart
 866          * enough to skip any holes, including those we just created, but we
 867          * must take care not to zero beyond EOF and enlarge i_size.
 868          */
 869         if (offset >= XFS_ISIZE(ip))
 870                 return 0;
 871         if (offset + len > XFS_ISIZE(ip))
 872                 len = XFS_ISIZE(ip) - offset;
 873         error = xfs_zero_range(ip, offset, len, NULL);
 874         if (error)
 875                 return error;
 876
 877         /*
 878          * If we zeroed right up to EOF and EOF straddles a page boundary we
 879          * must make sure that the post-EOF area is also zeroed because the
 880          * page could be mmap'd and xfs_zero_range doesn't do that for us.
 881          * Writeback of the eof page will do this, albeit clumsily.
 882          */
 883         if (offset + len >= XFS_ISIZE(ip) && offset_in_page(offset + len) > 0) {
 884                 error = filemap_write_and_wait_range(VFS_I(ip)->i_mapping,
 885                                 round_down(offset + len, PAGE_SIZE), LLONG_MAX);
 886         }
 887
 888         return error;
 889 }
 890
 891 static int
 892 xfs_prepare_shift(
 893         struct xfs_inode        *ip,
 894         loff_t                  offset)
 895 {
 896         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 897         int                     error;
 898
 899         /*
 900          * Trim eofblocks to avoid shifting uninitialized post-eof preallocation
 901          * into the accessible region of the file.
 902          */
 903         if (xfs_can_free_eofblocks(ip, true)) {
 904                 error = xfs_free_eofblocks(ip);
 905                 if (error)
 906                         return error;
 907         }
 908
 909         /*
 910          * Shift operations must stabilize the start block offset boundary along
 911          * with the full range of the operation. If we don't, a COW writeback
 912          * completion could race with an insert, front merge with the start
 913          * extent (after split) during the shift and corrupt the file. Start
 914          * with the block just prior to the start to stabilize the boundary.
 915          */
 916         offset = round_down(offset, mp->m_sb.sb_blocksize);
 917         if (offset)
 918                 offset -= mp->m_sb.sb_blocksize;
 919
 920         /*
 921          * Writeback and invalidate cache for the remainder of the file as we're
 922          * about to shift down every extent from offset to EOF.
 923          */
 924         error = xfs_flush_unmap_range(ip, offset, XFS_ISIZE(ip));
 925         if (error)
 926                 return error;
 927
 928         /*
 929          * Clean out anything hanging around in the cow fork now that
 930          * we've flushed all the dirty data out to disk to avoid having
 931          * CoW extents at the wrong offsets.
 932          */
 933         if (xfs_inode_has_cow_data(ip)) {
 934                 error = xfs_reflink_cancel_cow_range(ip, offset, NULLFILEOFF,
 935                                 true);
 936                 if (error)
 937                         return error;
 938         }
 939
 940         return 0;
 941 }
 942
 943 /*
 944  * xfs_collapse_file_space()
 945  *      This routine frees disk space and shift extent for the given file.
 946  *      The first thing we do is to free data blocks in the specified range
 947  *      by calling xfs_free_file_space(). It would also sync dirty data
 948  *      and invalidate page cache over the region on which collapse range
 949  *      is working. And Shift extent records to the left to cover a hole.
 950  * RETURNS:
 951  *      0 on success
 952  *      errno on error
 953  *
 954  */
 955 int
 956 xfs_collapse_file_space(
 957         struct xfs_inode        *ip,
 958         xfs_off_t               offset,
 959         xfs_off_t               len)
 960 {
 961         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 962         struct xfs_trans        *tp;
 963         int                     error;
 964         xfs_fileoff_t           next_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, offset + len);
 965         xfs_fileoff_t           shift_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, len);
 966         bool                    done = false;
 967
 968         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_IOLOCK_EXCL));
 969         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL));
 970
 971         trace_xfs_collapse_file_space(ip);
 972
 973         error = xfs_free_file_space(ip, offset, len);
 974         if (error)
 975                 return error;
 976
 977         error = xfs_prepare_shift(ip, offset);
 978         if (error)
 979                 return error;
 980
 981         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_write, 0, 0, 0, &tp);
 982         if (error)
 983                 return error;
 984
 985         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 986         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
 987
 988         while (!done) {
 989                 error = xfs_bmap_collapse_extents(tp, ip, &next_fsb, shift_fsb,
 990                                 &done);
 991                 if (error)
 992                         goto out_trans_cancel;
 993                 if (done)
 994                         break;
 995
 996                 /* finish any deferred frees and roll the transaction */
 997                 error = xfs_defer_finish(&tp);
 998                 if (error)
 999                         goto out_trans_cancel;
1000         }
1001
1002         error = xfs_trans_commit(tp);
1003         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1004         return error;
1005
1006 out_trans_cancel:
1007         xfs_trans_cancel(tp);
1008         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1009         return error;
1010 }
1011
1012 /*
1013  * xfs_insert_file_space()
1014  *      This routine create hole space by shifting extents for the given file.
1015  *      The first thing we do is to sync dirty data and invalidate page cache
1016  *      over the region on which insert range is working. And split an extent
1017  *      to two extents at given offset by calling xfs_bmap_split_extent.
1018  *      And shift all extent records which are laying between [offset,
1019  *      last allocated extent] to the right to reserve hole range.
1020  * RETURNS:
1021  *      0 on success
1022  *      errno on error
1023  */
1024 int
1025 xfs_insert_file_space(
1026         struct xfs_inode        *ip,
1027         loff_t                  offset,
1028         loff_t                  len)
1029 {
1030         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1031         struct xfs_trans        *tp;
1032         int                     error;
1033         xfs_fileoff_t           stop_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, offset);
1034         xfs_fileoff_t           next_fsb = NULLFSBLOCK;
1035         xfs_fileoff_t           shift_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, len);
1036         bool                    done = false;
1037
1038         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_IOLOCK_EXCL));
1039         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL));
1040
1041         trace_xfs_insert_file_space(ip);
1042
1043         error = xfs_bmap_can_insert_extents(ip, stop_fsb, shift_fsb);
1044         if (error)
1045                 return error;
1046
1047         error = xfs_prepare_shift(ip, offset);
1048         if (error)
1049                 return error;
1050
1051         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_write,
1052                         XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, 0), 0, 0, &tp);
1053         if (error)
1054                 return error;
1055
1056         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1057         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
1058
1059         error = xfs_iext_count_may_overflow(ip, XFS_DATA_FORK,
1060                         XFS_IEXT_PUNCH_HOLE_CNT);
1061         if (error == -EFBIG)
1062                 error = xfs_iext_count_upgrade(tp, ip, XFS_IEXT_PUNCH_HOLE_CNT);
1063         if (error)
1064                 goto out_trans_cancel;
1065
1066         /*
1067          * The extent shifting code works on extent granularity. So, if stop_fsb
1068          * is not the starting block of extent, we need to split the extent at
1069          * stop_fsb.
1070          */
1071         error = xfs_bmap_split_extent(tp, ip, stop_fsb);
1072         if (error)
1073                 goto out_trans_cancel;
1074
1075         do {
1076                 error = xfs_defer_finish(&tp);
1077                 if (error)
1078                         goto out_trans_cancel;
1079
1080                 error = xfs_bmap_insert_extents(tp, ip, &next_fsb, shift_fsb,
1081                                 &done, stop_fsb);
1082                 if (error)
1083                         goto out_trans_cancel;
1084         } while (!done);
1085
1086         error = xfs_trans_commit(tp);
1087         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1088         return error;
1089
1090 out_trans_cancel:
1091         xfs_trans_cancel(tp);
1092         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1093         return error;
1094 }
1095
1096 /*
1097  * We need to check that the format of the data fork in the temporary inode is
1098  * valid for the target inode before doing the swap. This is not a problem with
1099  * attr1 because of the fixed fork offset, but attr2 has a dynamically sized
1100  * data fork depending on the space the attribute fork is taking so we can get
1101  * invalid formats on the target inode.
1102  *
1103  * E.g. target has space for 7 extents in extent format, temp inode only has
1104  * space for 6.  If we defragment down to 7 extents, then the tmp format is a
1105  * btree, but when swapped it needs to be in extent format. Hence we can't just
1106  * blindly swap data forks on attr2 filesystems.
1107  *
1108  * Note that we check the swap in both directions so that we don't end up with
1109  * a corrupt temporary inode, either.
1110  *
1111  * Note that fixing the way xfs_fsr sets up the attribute fork in the source
1112  * inode will prevent this situation from occurring, so all we do here is
1113  * reject and log the attempt. basically we are putting the responsibility on
1114  * userspace to get this right.
1115  */
1116 static int
1117 xfs_swap_extents_check_format(
1118         struct xfs_inode        *ip,    /* target inode */
1119         struct xfs_inode        *tip)   /* tmp inode */
1120 {
1121         struct xfs_ifork        *ifp = &ip->i_df;
1122         struct xfs_ifork        *tifp = &tip->i_df;
1123
1124         /* User/group/project quota ids must match if quotas are enforced. */
1125         if (XFS_IS_QUOTA_ON(ip->i_mount) &&
1126             (!uid_eq(VFS_I(ip)->i_uid, VFS_I(tip)->i_uid) ||
1127              !gid_eq(VFS_I(ip)->i_gid, VFS_I(tip)->i_gid) ||
1128              ip->i_projid != tip->i_projid))
1129                 return -EINVAL;
1130
1131         /* Should never get a local format */
1132         if (ifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_LOCAL ||
1133             tifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_LOCAL)
1134                 return -EINVAL;
1135
1136         /*
1137          * if the target inode has less extents that then temporary inode then
1138          * why did userspace call us?
1139          */
1140         if (ifp->if_nextents < tifp->if_nextents)
1141                 return -EINVAL;
1142
1143         /*
1144          * If we have to use the (expensive) rmap swap method, we can
1145          * handle any number of extents and any format.
1146          */
1147         if (xfs_has_rmapbt(ip->i_mount))
1148                 return 0;
1149
1150         /*
1151          * if the target inode is in extent form and the temp inode is in btree
1152          * form then we will end up with the target inode in the wrong format
1153          * as we already know there are less extents in the temp inode.
1154          */
1155         if (ifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS &&
1156             tifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE)
1157                 return -EINVAL;
1158
1159         /* Check temp in extent form to max in target */
1160         if (tifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS &&
1161             tifp->if_nextents > XFS_IFORK_MAXEXT(ip, XFS_DATA_FORK))
1162                 return -EINVAL;
1163
1164         /* Check target in extent form to max in temp */
1165         if (ifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS &&
1166             ifp->if_nextents > XFS_IFORK_MAXEXT(tip, XFS_DATA_FORK))
1167                 return -EINVAL;
1168
1169         /*
1170          * If we are in a btree format, check that the temp root block will fit
1171          * in the target and that it has enough extents to be in btree format
1172          * in the target.
1173          *
1174          * Note that we have to be careful to allow btree->extent conversions
1175          * (a common defrag case) which will occur when the temp inode is in
1176          * extent format...
1177          */
1178         if (tifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE) {
1179                 if (xfs_inode_has_attr_fork(ip) &&
1180                     XFS_BMAP_BMDR_SPACE(tifp->if_broot) > xfs_inode_fork_boff(ip))
1181                         return -EINVAL;
1182                 if (tifp->if_nextents <= XFS_IFORK_MAXEXT(ip, XFS_DATA_FORK))
1183                         return -EINVAL;
1184         }
1185
1186         /* Reciprocal target->temp btree format checks */
1187         if (ifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE) {
1188                 if (xfs_inode_has_attr_fork(tip) &&
1189                     XFS_BMAP_BMDR_SPACE(ip->i_df.if_broot) > xfs_inode_fork_boff(tip))
1190                         return -EINVAL;
1191                 if (ifp->if_nextents <= XFS_IFORK_MAXEXT(tip, XFS_DATA_FORK))
1192                         return -EINVAL;
1193         }
1194
1195         return 0;
1196 }
1197
1198 static int
1199 xfs_swap_extent_flush(
1200         struct xfs_inode        *ip)
1201 {
1202         int     error;
1203
1204         error = filemap_write_and_wait(VFS_I(ip)->i_mapping);
1205         if (error)
1206                 return error;
1207         truncate_pagecache_range(VFS_I(ip), 0, -1);
1208
1209         /* Verify O_DIRECT for ftmp */
1210         if (VFS_I(ip)->i_mapping->nrpages)
1211                 return -EINVAL;
1212         return 0;
1213 }
1214
1215 /*
1216  * Move extents from one file to another, when rmap is enabled.
1217  */
1218 STATIC int
1219 xfs_swap_extent_rmap(
1220         struct xfs_trans                **tpp,
1221         struct xfs_inode                *ip,
1222         struct xfs_inode                *tip)
1223 {
1224         struct xfs_trans                *tp = *tpp;
1225         struct xfs_bmbt_irec            irec;
1226         struct xfs_bmbt_irec            uirec;
1227         struct xfs_bmbt_irec            tirec;
1228         xfs_fileoff_t                   offset_fsb;
1229         xfs_fileoff_t                   end_fsb;
1230         xfs_filblks_t                   count_fsb;
1231         int                             error;
1232         xfs_filblks_t                   ilen;
1233         xfs_filblks_t                   rlen;
1234         int                             nimaps;
1235         uint64_t                        tip_flags2;
1236
1237         /*
1238          * If the source file has shared blocks, we must flag the donor
1239          * file as having shared blocks so that we get the shared-block
1240          * rmap functions when we go to fix up the rmaps.  The flags
1241          * will be switch for reals later.
1242          */
1243         tip_flags2 = tip->i_diflags2;
1244         if (ip->i_diflags2 & XFS_DIFLAG2_REFLINK)
1245                 tip->i_diflags2 |= XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1246
1247         offset_fsb = 0;
1248         end_fsb = XFS_B_TO_FSB(ip->i_mount, i_size_read(VFS_I(ip)));
1249         count_fsb = (xfs_filblks_t)(end_fsb - offset_fsb);
1250
1251         while (count_fsb) {
1252                 /* Read extent from the donor file */
1253                 nimaps = 1;
1254                 error = xfs_bmapi_read(tip, offset_fsb, count_fsb, &tirec,
1255                                 &nimaps, 0);
1256                 if (error)
1257                         goto out;
1258                 ASSERT(nimaps == 1);
1259                 ASSERT(tirec.br_startblock != DELAYSTARTBLOCK);
1260
1261                 trace_xfs_swap_extent_rmap_remap(tip, &tirec);
1262                 ilen = tirec.br_blockcount;
1263
1264                 /* Unmap the old blocks in the source file. */
1265                 while (tirec.br_blockcount) {
1266                         ASSERT(tp->t_highest_agno == NULLAGNUMBER);
1267                         trace_xfs_swap_extent_rmap_remap_piece(tip, &tirec);
1268
1269                         /* Read extent from the source file */
1270                         nimaps = 1;
1271                         error = xfs_bmapi_read(ip, tirec.br_startoff,
1272                                         tirec.br_blockcount, &irec,
1273                                         &nimaps, 0);
1274                         if (error)
1275                                 goto out;
1276                         ASSERT(nimaps == 1);
1277                         ASSERT(tirec.br_startoff == irec.br_startoff);
1278                         trace_xfs_swap_extent_rmap_remap_piece(ip, &irec);
1279
1280                         /* Trim the extent. */
1281                         uirec = tirec;
1282                         uirec.br_blockcount = rlen = min_t(xfs_filblks_t,
1283                                         tirec.br_blockcount,
1284                                         irec.br_blockcount);
1285                         trace_xfs_swap_extent_rmap_remap_piece(tip, &uirec);
1286
1287                         if (xfs_bmap_is_real_extent(&uirec)) {
1288                                 error = xfs_iext_count_may_overflow(ip,
1289                                                 XFS_DATA_FORK,
1290                                                 XFS_IEXT_SWAP_RMAP_CNT);
1291                                 if (error == -EFBIG)
1292                                         error = xfs_iext_count_upgrade(tp, ip,
1293                                                         XFS_IEXT_SWAP_RMAP_CNT);
1294                                 if (error)
1295                                         goto out;
1296                         }
1297
1298                         if (xfs_bmap_is_real_extent(&irec)) {
1299                                 error = xfs_iext_count_may_overflow(tip,
1300                                                 XFS_DATA_FORK,
1301                                                 XFS_IEXT_SWAP_RMAP_CNT);
1302                                 if (error == -EFBIG)
1303                                         error = xfs_iext_count_upgrade(tp, ip,
1304                                                         XFS_IEXT_SWAP_RMAP_CNT);
1305                                 if (error)
1306                                         goto out;
1307                         }
1308
1309                         /* Remove the mapping from the donor file. */
1310                         xfs_bmap_unmap_extent(tp, tip, &uirec);
1311
1312                         /* Remove the mapping from the source file. */
1313                         xfs_bmap_unmap_extent(tp, ip, &irec);
1314
1315                         /* Map the donor file's blocks into the source file. */
1316                         xfs_bmap_map_extent(tp, ip, &uirec);
1317
1318                         /* Map the source file's blocks into the donor file. */
1319                         xfs_bmap_map_extent(tp, tip, &irec);
1320
1321                         error = xfs_defer_finish(tpp);
1322                         tp = *tpp;
1323                         if (error)
1324                                 goto out;
1325
1326                         tirec.br_startoff += rlen;
1327                         if (tirec.br_startblock != HOLESTARTBLOCK &&
1328                             tirec.br_startblock != DELAYSTARTBLOCK)
1329                                 tirec.br_startblock += rlen;
1330                         tirec.br_blockcount -= rlen;
1331                 }
1332
1333                 /* Roll on... */
1334                 count_fsb -= ilen;
1335                 offset_fsb += ilen;
1336         }
1337
1338         tip->i_diflags2 = tip_flags2;
1339         return 0;
1340
1341 out:
1342         trace_xfs_swap_extent_rmap_error(ip, error, _RET_IP_);
1343         tip->i_diflags2 = tip_flags2;
1344         return error;
1345 }
1346
1347 /* Swap the extents of two files by swapping data forks. */
1348 STATIC int
1349 xfs_swap_extent_forks(
1350         struct xfs_trans        *tp,
1351         struct xfs_inode        *ip,
1352         struct xfs_inode        *tip,
1353         int                     *src_log_flags,
1354         int                     *target_log_flags)
1355 {
1356         xfs_filblks_t           aforkblks = 0;
1357         xfs_filblks_t           taforkblks = 0;
1358         xfs_extnum_t            junk;
1359         uint64_t                tmp;
1360         int                     error;
1361
1362         /*
1363          * Count the number of extended attribute blocks
1364          */
1365         if (xfs_inode_has_attr_fork(ip) && ip->i_af.if_nextents > 0 &&
1366             ip->i_af.if_format != XFS_DINODE_FMT_LOCAL) {
1367                 error = xfs_bmap_count_blocks(tp, ip, XFS_ATTR_FORK, &junk,
1368                                 &aforkblks);
1369                 if (error)
1370                         return error;
1371         }
1372         if (xfs_inode_has_attr_fork(tip) && tip->i_af.if_nextents > 0 &&
1373             tip->i_af.if_format != XFS_DINODE_FMT_LOCAL) {
1374                 error = xfs_bmap_count_blocks(tp, tip, XFS_ATTR_FORK, &junk,
1375                                 &taforkblks);
1376                 if (error)
1377                         return error;
1378         }
1379
1380         /*
1381          * Btree format (v3) inodes have the inode number stamped in the bmbt
1382          * block headers. We can't start changing the bmbt blocks until the
1383          * inode owner change is logged so recovery does the right thing in the
1384          * event of a crash. Set the owner change log flags now and leave the
1385          * bmbt scan as the last step.
1386          */
1387         if (xfs_has_v3inodes(ip->i_mount)) {
1388                 if (ip->i_df.if_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE)
1389                         (*target_log_flags) |= XFS_ILOG_DOWNER;
1390                 if (tip->i_df.if_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE)
1391                         (*src_log_flags) |= XFS_ILOG_DOWNER;
1392         }
1393
1394         /*
1395          * Swap the data forks of the inodes
1396          */
1397         swap(ip->i_df, tip->i_df);
1398
1399         /*
1400          * Fix the on-disk inode values
1401          */
1402         tmp = (uint64_t)ip->i_nblocks;
1403         ip->i_nblocks = tip->i_nblocks - taforkblks + aforkblks;
1404         tip->i_nblocks = tmp + taforkblks - aforkblks;
1405
1406         /*
1407          * The extents in the source inode could still contain speculative
1408          * preallocation beyond EOF (e.g. the file is open but not modified
1409          * while defrag is in progress). In that case, we need to copy over the
1410          * number of delalloc blocks the data fork in the source inode is
1411          * tracking beyond EOF so that when the fork is truncated away when the
1412          * temporary inode is unlinked we don't underrun the i_delayed_blks
1413          * counter on that inode.
1414          */
1415         ASSERT(tip->i_delayed_blks == 0);
1416         tip->i_delayed_blks = ip->i_delayed_blks;
1417         ip->i_delayed_blks = 0;
1418
1419         switch (ip->i_df.if_format) {
1420         case XFS_DINODE_FMT_EXTENTS:
1421                 (*src_log_flags) |= XFS_ILOG_DEXT;
1422                 break;
1423         case XFS_DINODE_FMT_BTREE:
1424                 ASSERT(!xfs_has_v3inodes(ip->i_mount) ||
1425                        (*src_log_flags & XFS_ILOG_DOWNER));
1426                 (*src_log_flags) |= XFS_ILOG_DBROOT;
1427                 break;
1428         }
1429
1430         switch (tip->i_df.if_format) {
1431         case XFS_DINODE_FMT_EXTENTS:
1432                 (*target_log_flags) |= XFS_ILOG_DEXT;
1433                 break;
1434         case XFS_DINODE_FMT_BTREE:
1435                 (*target_log_flags) |= XFS_ILOG_DBROOT;
1436                 ASSERT(!xfs_has_v3inodes(ip->i_mount) ||
1437                        (*target_log_flags & XFS_ILOG_DOWNER));
1438                 break;
1439         }
1440
1441         return 0;
1442 }
1443
1444 /*
1445  * Fix up the owners of the bmbt blocks to refer to the current inode. The
1446  * change owner scan attempts to order all modified buffers in the current
1447  * transaction. In the event of ordered buffer failure, the offending buffer is
1448  * physically logged as a fallback and the scan returns -EAGAIN. We must roll
1449  * the transaction in this case to replenish the fallback log reservation and
1450  * restart the scan. This process repeats until the scan completes.
1451  */
1452 static int
1453 xfs_swap_change_owner(
1454         struct xfs_trans        **tpp,
1455         struct xfs_inode        *ip,
1456         struct xfs_inode        *tmpip)
1457 {
1458         int                     error;
1459         struct xfs_trans        *tp = *tpp;
1460
1461         do {
1462                 error = xfs_bmbt_change_owner(tp, ip, XFS_DATA_FORK, ip->i_ino,
1463                                               NULL);
1464                 /* success or fatal error */
1465                 if (error != -EAGAIN)
1466                         break;
1467
1468                 error = xfs_trans_roll(tpp);
1469                 if (error)
1470                         break;
1471                 tp = *tpp;
1472
1473                 /*
1474                  * Redirty both inodes so they can relog and keep the log tail
1475                  * moving forward.
1476                  */
1477                 xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
1478                 xfs_trans_ijoin(tp, tmpip, 0);
1479                 xfs_trans_log_inode(tp, ip, XFS_ILOG_CORE);
1480                 xfs_trans_log_inode(tp, tmpip, XFS_ILOG_CORE);
1481         } while (true);
1482
1483         return error;
1484 }
1485
1486 int
1487 xfs_swap_extents(
1488         struct xfs_inode        *ip,    /* target inode */
1489         struct xfs_inode        *tip,   /* tmp inode */
1490         struct xfs_swapext      *sxp)
1491 {
1492         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1493         struct xfs_trans        *tp;
1494         struct xfs_bstat        *sbp = &sxp->sx_stat;
1495         int                     src_log_flags, target_log_flags;
1496         int                     error = 0;
1497         uint64_t                f;
1498         int                     resblks = 0;
1499         unsigned int            flags = 0;
1500         struct timespec64       ctime, mtime;
1501
1502         /*
1503          * Lock the inodes against other IO, page faults and truncate to
1504          * begin with.  Then we can ensure the inodes are flushed and have no
1505          * page cache safely. Once we have done this we can take the ilocks and
1506          * do the rest of the checks.
1507          */
1508         lock_two_nondirectories(VFS_I(ip), VFS_I(tip));
1509         filemap_invalidate_lock_two(VFS_I(ip)->i_mapping,
1510                                     VFS_I(tip)->i_mapping);
1511
1512         /* Verify that both files have the same format */
1513         if ((VFS_I(ip)->i_mode & S_IFMT) != (VFS_I(tip)->i_mode & S_IFMT)) {
1514                 error = -EINVAL;
1515                 goto out_unlock;
1516         }
1517
1518         /* Verify both files are either real-time or non-realtime */
1519         if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) != XFS_IS_REALTIME_INODE(tip)) {
1520                 error = -EINVAL;
1521                 goto out_unlock;
1522         }
1523
1524         error = xfs_qm_dqattach(ip);
1525         if (error)
1526                 goto out_unlock;
1527
1528         error = xfs_qm_dqattach(tip);
1529         if (error)
1530                 goto out_unlock;
1531
1532         error = xfs_swap_extent_flush(ip);
1533         if (error)
1534                 goto out_unlock;
1535         error = xfs_swap_extent_flush(tip);
1536         if (error)
1537                 goto out_unlock;
1538
1539         if (xfs_inode_has_cow_data(tip)) {
1540                 error = xfs_reflink_cancel_cow_range(tip, 0, NULLFILEOFF, true);
1541                 if (error)
1542                         goto out_unlock;
1543         }
1544
1545         /*
1546          * Extent "swapping" with rmap requires a permanent reservation and
1547          * a block reservation because it's really just a remap operation
1548          * performed with log redo items!
1549          */
1550         if (xfs_has_rmapbt(mp)) {
1551                 int             w = XFS_DATA_FORK;
1552                 uint32_t        ipnext = ip->i_df.if_nextents;
1553                 uint32_t        tipnext = tip->i_df.if_nextents;
1554
1555                 /*
1556                  * Conceptually this shouldn't affect the shape of either bmbt,
1557                  * but since we atomically move extents one by one, we reserve
1558                  * enough space to rebuild both trees.
1559                  */
1560                 resblks = XFS_SWAP_RMAP_SPACE_RES(mp, ipnext, w);
1561                 resblks +=  XFS_SWAP_RMAP_SPACE_RES(mp, tipnext, w);
1562
1563                 /*
1564                  * If either inode straddles a bmapbt block allocation boundary,
1565                  * the rmapbt algorithm triggers repeated allocs and frees as
1566                  * extents are remapped. This can exhaust the block reservation
1567                  * prematurely and cause shutdown. Return freed blocks to the
1568                  * transaction reservation to counter this behavior.
1569                  */
1570                 flags |= XFS_TRANS_RES_FDBLKS;
1571         }
1572         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_write, resblks, 0, flags,
1573                                 &tp);
1574         if (error)
1575                 goto out_unlock;
1576
1577         /*
1578          * Lock and join the inodes to the tansaction so that transaction commit
1579          * or cancel will unlock the inodes from this point onwards.
1580          */
1581         xfs_lock_two_inodes(ip, XFS_ILOCK_EXCL, tip, XFS_ILOCK_EXCL);
1582         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
1583         xfs_trans_ijoin(tp, tip, 0);
1584
1585
1586         /* Verify all data are being swapped */
1587         if (sxp->sx_offset != 0 ||
1588             sxp->sx_length != ip->i_disk_size ||
1589             sxp->sx_length != tip->i_disk_size) {
1590                 error = -EFAULT;
1591                 goto out_trans_cancel;
1592         }
1593
1594         trace_xfs_swap_extent_before(ip, 0);
1595         trace_xfs_swap_extent_before(tip, 1);
1596
1597         /* check inode formats now that data is flushed */
1598         error = xfs_swap_extents_check_format(ip, tip);
1599         if (error) {
1600                 xfs_notice(mp,
1601                     "%s: inode 0x%llx format is incompatible for exchanging.",
1602                                 __func__, ip->i_ino);
1603                 goto out_trans_cancel;
1604         }
1605
1606         /*
1607          * Compare the current change & modify times with that
1608          * passed in.  If they differ, we abort this swap.
1609          * This is the mechanism used to ensure the calling
1610          * process that the file was not changed out from
1611          * under it.
1612          */
1613         ctime = inode_get_ctime(VFS_I(ip));
1614         mtime = inode_get_mtime(VFS_I(ip));
1615         if ((sbp->bs_ctime.tv_sec != ctime.tv_sec) ||
1616             (sbp->bs_ctime.tv_nsec != ctime.tv_nsec) ||
1617             (sbp->bs_mtime.tv_sec != mtime.tv_sec) ||
1618             (sbp->bs_mtime.tv_nsec != mtime.tv_nsec)) {
1619                 error = -EBUSY;
1620                 goto out_trans_cancel;
1621         }
1622
1623         /*
1624          * Note the trickiness in setting the log flags - we set the owner log
1625          * flag on the opposite inode (i.e. the inode we are setting the new
1626          * owner to be) because once we swap the forks and log that, log
1627          * recovery is going to see the fork as owned by the swapped inode,
1628          * not the pre-swapped inodes.
1629          */
1630         src_log_flags = XFS_ILOG_CORE;
1631         target_log_flags = XFS_ILOG_CORE;
1632
1633         if (xfs_has_rmapbt(mp))
1634                 error = xfs_swap_extent_rmap(&tp, ip, tip);
1635         else
1636                 error = xfs_swap_extent_forks(tp, ip, tip, &src_log_flags,
1637                                 &target_log_flags);
1638         if (error)
1639                 goto out_trans_cancel;
1640
1641         /* Do we have to swap reflink flags? */
1642         if ((ip->i_diflags2 & XFS_DIFLAG2_REFLINK) ^
1643             (tip->i_diflags2 & XFS_DIFLAG2_REFLINK)) {
1644                 f = ip->i_diflags2 & XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1645                 ip->i_diflags2 &= ~XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1646                 ip->i_diflags2 |= tip->i_diflags2 & XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1647                 tip->i_diflags2 &= ~XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1648                 tip->i_diflags2 |= f & XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1649         }
1650
1651         /* Swap the cow forks. */
1652         if (xfs_has_reflink(mp)) {
1653                 ASSERT(!ip->i_cowfp ||
1654                        ip->i_cowfp->if_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS);
1655                 ASSERT(!tip->i_cowfp ||
1656                        tip->i_cowfp->if_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS);
1657
1658                 swap(ip->i_cowfp, tip->i_cowfp);
1659
1660                 if (ip->i_cowfp && ip->i_cowfp->if_bytes)
1661                         xfs_inode_set_cowblocks_tag(ip);
1662                 else
1663                         xfs_inode_clear_cowblocks_tag(ip);
1664                 if (tip->i_cowfp && tip->i_cowfp->if_bytes)
1665                         xfs_inode_set_cowblocks_tag(tip);
1666                 else
1667                         xfs_inode_clear_cowblocks_tag(tip);
1668         }
1669
1670         xfs_trans_log_inode(tp, ip,  src_log_flags);
1671         xfs_trans_log_inode(tp, tip, target_log_flags);
1672
1673         /*
1674          * The extent forks have been swapped, but crc=1,rmapbt=0 filesystems
1675          * have inode number owner values in the bmbt blocks that still refer to
1676          * the old inode. Scan each bmbt to fix up the owner values with the
1677          * inode number of the current inode.
1678          */
1679         if (src_log_flags & XFS_ILOG_DOWNER) {
1680                 error = xfs_swap_change_owner(&tp, ip, tip);
1681                 if (error)
1682                         goto out_trans_cancel;
1683         }
1684         if (target_log_flags & XFS_ILOG_DOWNER) {
1685                 error = xfs_swap_change_owner(&tp, tip, ip);
1686                 if (error)
1687                         goto out_trans_cancel;
1688         }
1689
1690         /*
1691          * If this is a synchronous mount, make sure that the
1692          * transaction goes to disk before returning to the user.
1693          */
1694         if (xfs_has_wsync(mp))
1695                 xfs_trans_set_sync(tp);
1696
1697         error = xfs_trans_commit(tp);
1698
1699         trace_xfs_swap_extent_after(ip, 0);
1700         trace_xfs_swap_extent_after(tip, 1);
1701
1702 out_unlock_ilock:
1703         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1704         xfs_iunlock(tip, XFS_ILOCK_EXCL);
1705 out_unlock:
1706         filemap_invalidate_unlock_two(VFS_I(ip)->i_mapping,
1707                                       VFS_I(tip)->i_mapping);
1708         unlock_two_nondirectories(VFS_I(ip), VFS_I(tip));
1709         return error;
1710
1711 out_trans_cancel:
1712         xfs_trans_cancel(tp);
1713         goto out_unlock_ilock;
1714 }