fs/xfs/xfs_bmap_util.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Copyright (c) 2000-2006 Silicon Graphics, Inc.
   4  * Copyright (c) 2012 Red Hat, Inc.
   5  * All Rights Reserved.
   6  */
   7 #include "xfs.h"
   8 #include "xfs_fs.h"
   9 #include "xfs_shared.h"
  10 #include "xfs_format.h"
  11 #include "xfs_log_format.h"
  12 #include "xfs_trans_resv.h"
  13 #include "xfs_bit.h"
  14 #include "xfs_mount.h"
  15 #include "xfs_defer.h"
  16 #include "xfs_inode.h"
  17 #include "xfs_btree.h"
  18 #include "xfs_trans.h"
  19 #include "xfs_alloc.h"
  20 #include "xfs_bmap.h"
  21 #include "xfs_bmap_util.h"
  22 #include "xfs_bmap_btree.h"
  23 #include "xfs_rtalloc.h"
  24 #include "xfs_error.h"
  25 #include "xfs_quota.h"
  26 #include "xfs_trans_space.h"
  27 #include "xfs_trace.h"
  28 #include "xfs_icache.h"
  29 #include "xfs_iomap.h"
  30 #include "xfs_reflink.h"
  31
  32 /* Kernel only BMAP related definitions and functions */
  33
  34 /*
  35  * Convert the given file system block to a disk block.  We have to treat it
  36  * differently based on whether the file is a real time file or not, because the
  37  * bmap code does.
  38  */
  39 xfs_daddr_t
  40 xfs_fsb_to_db(struct xfs_inode *ip, xfs_fsblock_t fsb)
  41 {
  42         if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip))
  43                 return XFS_FSB_TO_BB(ip->i_mount, fsb);
  44         return XFS_FSB_TO_DADDR(ip->i_mount, fsb);
  45 }
  46
  47 /*
  48  * Routine to zero an extent on disk allocated to the specific inode.
  49  *
  50  * The VFS functions take a linearised filesystem block offset, so we have to
  51  * convert the sparse xfs fsb to the right format first.
  52  * VFS types are real funky, too.
  53  */
  54 int
  55 xfs_zero_extent(
  56         struct xfs_inode        *ip,
  57         xfs_fsblock_t           start_fsb,
  58         xfs_off_t               count_fsb)
  59 {
  60         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
  61         struct xfs_buftarg      *target = xfs_inode_buftarg(ip);
  62         xfs_daddr_t             sector = xfs_fsb_to_db(ip, start_fsb);
  63         sector_t                block = XFS_BB_TO_FSBT(mp, sector);
  64
  65         return blkdev_issue_zeroout(target->bt_bdev,
  66                 block << (mp->m_super->s_blocksize_bits - 9),
  67                 count_fsb << (mp->m_super->s_blocksize_bits - 9),
  68                 GFP_NOFS, 0);
  69 }
  70
  71 #ifdef CONFIG_XFS_RT
  72 int
  73 xfs_bmap_rtalloc(
  74         struct xfs_bmalloca     *ap)    /* bmap alloc argument struct */
  75 {
  76         int             error;          /* error return value */
  77         xfs_mount_t     *mp;            /* mount point structure */
  78         xfs_extlen_t    prod = 0;       /* product factor for allocators */
  79         xfs_extlen_t    mod = 0;        /* product factor for allocators */
  80         xfs_extlen_t    ralen = 0;      /* realtime allocation length */
  81         xfs_extlen_t    align;          /* minimum allocation alignment */
  82         xfs_rtblock_t   rtb;
  83
  84         mp = ap->ip->i_mount;
  85         align = xfs_get_extsz_hint(ap->ip);
  86         prod = align / mp->m_sb.sb_rextsize;
  87         error = xfs_bmap_extsize_align(mp, &ap->got, &ap->prev,
  88                                         align, 1, ap->eof, 0,
  89                                         ap->conv, &ap->offset, &ap->length);
  90         if (error)
  91                 return error;
  92         ASSERT(ap->length);
  93         ASSERT(ap->length % mp->m_sb.sb_rextsize == 0);
  94
  95         /*
  96          * If the offset & length are not perfectly aligned
  97          * then kill prod, it will just get us in trouble.
  98          */
  99         div_u64_rem(ap->offset, align, &mod);
 100         if (mod || ap->length % align)
 101                 prod = 1;
 102         /*
 103          * Set ralen to be the actual requested length in rtextents.
 104          */
 105         ralen = ap->length / mp->m_sb.sb_rextsize;
 106         /*
 107          * If the old value was close enough to MAXEXTLEN that
 108          * we rounded up to it, cut it back so it's valid again.
 109          * Note that if it's a really large request (bigger than
 110          * MAXEXTLEN), we don't hear about that number, and can't
 111          * adjust the starting point to match it.
 112          */
 113         if (ralen * mp->m_sb.sb_rextsize >= MAXEXTLEN)
 114                 ralen = MAXEXTLEN / mp->m_sb.sb_rextsize;
 115
 116         /*
 117          * Lock out modifications to both the RT bitmap and summary inodes
 118          */
 119         xfs_ilock(mp->m_rbmip, XFS_ILOCK_EXCL|XFS_ILOCK_RTBITMAP);
 120         xfs_trans_ijoin(ap->tp, mp->m_rbmip, XFS_ILOCK_EXCL);
 121         xfs_ilock(mp->m_rsumip, XFS_ILOCK_EXCL|XFS_ILOCK_RTSUM);
 122         xfs_trans_ijoin(ap->tp, mp->m_rsumip, XFS_ILOCK_EXCL);
 123
 124         /*
 125          * If it's an allocation to an empty file at offset 0,
 126          * pick an extent that will space things out in the rt area.
 127          */
 128         if (ap->eof && ap->offset == 0) {
 129                 xfs_rtblock_t rtx; /* realtime extent no */
 130
 131                 error = xfs_rtpick_extent(mp, ap->tp, ralen, &rtx);
 132                 if (error)
 133                         return error;
 134                 ap->blkno = rtx * mp->m_sb.sb_rextsize;
 135         } else {
 136                 ap->blkno = 0;
 137         }
 138
 139         xfs_bmap_adjacent(ap);
 140
 141         /*
 142          * Realtime allocation, done through xfs_rtallocate_extent.
 143          */
 144         do_div(ap->blkno, mp->m_sb.sb_rextsize);
 145         rtb = ap->blkno;
 146         ap->length = ralen;
 147         error = xfs_rtallocate_extent(ap->tp, ap->blkno, 1, ap->length,
 148                                 &ralen, ap->wasdel, prod, &rtb);
 149         if (error)
 150                 return error;
 151
 152         ap->blkno = rtb;
 153         if (ap->blkno != NULLFSBLOCK) {
 154                 ap->blkno *= mp->m_sb.sb_rextsize;
 155                 ralen *= mp->m_sb.sb_rextsize;
 156                 ap->length = ralen;
 157                 ap->ip->i_d.di_nblocks += ralen;
 158                 xfs_trans_log_inode(ap->tp, ap->ip, XFS_ILOG_CORE);
 159                 if (ap->wasdel)
 160                         ap->ip->i_delayed_blks -= ralen;
 161                 /*
 162                  * Adjust the disk quota also. This was reserved
 163                  * earlier.
 164                  */
 165                 xfs_trans_mod_dquot_byino(ap->tp, ap->ip,
 166                         ap->wasdel ? XFS_TRANS_DQ_DELRTBCOUNT :
 167                                         XFS_TRANS_DQ_RTBCOUNT, (long) ralen);
 168         } else {
 169                 ap->length = 0;
 170         }
 171         return 0;
 172 }
 173 #endif /* CONFIG_XFS_RT */
 174
 175 /*
 176  * Extent tree block counting routines.
 177  */
 178
 179 /*
 180  * Count leaf blocks given a range of extent records.  Delayed allocation
 181  * extents are not counted towards the totals.
 182  */
 183 xfs_extnum_t
 184 xfs_bmap_count_leaves(
 185         struct xfs_ifork        *ifp,
 186         xfs_filblks_t           *count)
 187 {
 188         struct xfs_iext_cursor  icur;
 189         struct xfs_bmbt_irec    got;
 190         xfs_extnum_t            numrecs = 0;
 191
 192         for_each_xfs_iext(ifp, &icur, &got) {
 193                 if (!isnullstartblock(got.br_startblock)) {
 194                         *count += got.br_blockcount;
 195                         numrecs++;
 196                 }
 197         }
 198
 199         return numrecs;
 200 }
 201
 202 /*
 203  * Count fsblocks of the given fork.  Delayed allocation extents are
 204  * not counted towards the totals.
 205  */
 206 int
 207 xfs_bmap_count_blocks(
 208         struct xfs_trans        *tp,
 209         struct xfs_inode        *ip,
 210         int                     whichfork,
 211         xfs_extnum_t            *nextents,
 212         xfs_filblks_t           *count)
 213 {
 214         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 215         struct xfs_ifork        *ifp = XFS_IFORK_PTR(ip, whichfork);
 216         struct xfs_btree_cur    *cur;
 217         xfs_extlen_t            btblocks = 0;
 218         int                     error;
 219
 220         *nextents = 0;
 221         *count = 0;
 222
 223         if (!ifp)
 224                 return 0;
 225
 226         switch (ifp->if_format) {
 227         case XFS_DINODE_FMT_BTREE:
 228                 if (!(ifp->if_flags & XFS_IFEXTENTS)) {
 229                         error = xfs_iread_extents(tp, ip, whichfork);
 230                         if (error)
 231                                 return error;
 232                 }
 233
 234                 cur = xfs_bmbt_init_cursor(mp, tp, ip, whichfork);
 235                 error = xfs_btree_count_blocks(cur, &btblocks);
 236                 xfs_btree_del_cursor(cur, error);
 237                 if (error)
 238                         return error;
 239
 240                 /*
 241                  * xfs_btree_count_blocks includes the root block contained in
 242                  * the inode fork in @btblocks, so subtract one because we're
 243                  * only interested in allocated disk blocks.
 244                  */
 245                 *count += btblocks - 1;
 246
 247                 /* fall through */
 248         case XFS_DINODE_FMT_EXTENTS:
 249                 *nextents = xfs_bmap_count_leaves(ifp, count);
 250                 break;
 251         }
 252
 253         return 0;
 254 }
 255
 256 static int
 257 xfs_getbmap_report_one(
 258         struct xfs_inode        *ip,
 259         struct getbmapx         *bmv,
 260         struct kgetbmap         *out,
 261         int64_t                 bmv_end,
 262         struct xfs_bmbt_irec    *got)
 263 {
 264         struct kgetbmap         *p = out + bmv->bmv_entries;
 265         bool                    shared = false;
 266         int                     error;
 267
 268         error = xfs_reflink_trim_around_shared(ip, got, &shared);
 269         if (error)
 270                 return error;
 271
 272         if (isnullstartblock(got->br_startblock) ||
 273             got->br_startblock == DELAYSTARTBLOCK) {
 274                 /*
 275                  * Delalloc extents that start beyond EOF can occur due to
 276                  * speculative EOF allocation when the delalloc extent is larger
 277                  * than the largest freespace extent at conversion time.  These
 278                  * extents cannot be converted by data writeback, so can exist
 279                  * here even if we are not supposed to be finding delalloc
 280                  * extents.
 281                  */
 282                 if (got->br_startoff < XFS_B_TO_FSB(ip->i_mount, XFS_ISIZE(ip)))
 283                         ASSERT((bmv->bmv_iflags & BMV_IF_DELALLOC) != 0);
 284
 285                 p->bmv_oflags |= BMV_OF_DELALLOC;
 286                 p->bmv_block = -2;
 287         } else {
 288                 p->bmv_block = xfs_fsb_to_db(ip, got->br_startblock);
 289         }
 290
 291         if (got->br_state == XFS_EXT_UNWRITTEN &&
 292             (bmv->bmv_iflags & BMV_IF_PREALLOC))
 293                 p->bmv_oflags |= BMV_OF_PREALLOC;
 294
 295         if (shared)
 296                 p->bmv_oflags |= BMV_OF_SHARED;
 297
 298         p->bmv_offset = XFS_FSB_TO_BB(ip->i_mount, got->br_startoff);
 299         p->bmv_length = XFS_FSB_TO_BB(ip->i_mount, got->br_blockcount);
 300
 301         bmv->bmv_offset = p->bmv_offset + p->bmv_length;
 302         bmv->bmv_length = max(0LL, bmv_end - bmv->bmv_offset);
 303         bmv->bmv_entries++;
 304         return 0;
 305 }
 306
 307 static void
 308 xfs_getbmap_report_hole(
 309         struct xfs_inode        *ip,
 310         struct getbmapx         *bmv,
 311         struct kgetbmap         *out,
 312         int64_t                 bmv_end,
 313         xfs_fileoff_t           bno,
 314         xfs_fileoff_t           end)
 315 {
 316         struct kgetbmap         *p = out + bmv->bmv_entries;
 317
 318         if (bmv->bmv_iflags & BMV_IF_NO_HOLES)
 319                 return;
 320
 321         p->bmv_block = -1;
 322         p->bmv_offset = XFS_FSB_TO_BB(ip->i_mount, bno);
 323         p->bmv_length = XFS_FSB_TO_BB(ip->i_mount, end - bno);
 324
 325         bmv->bmv_offset = p->bmv_offset + p->bmv_length;
 326         bmv->bmv_length = max(0LL, bmv_end - bmv->bmv_offset);
 327         bmv->bmv_entries++;
 328 }
 329
 330 static inline bool
 331 xfs_getbmap_full(
 332         struct getbmapx         *bmv)
 333 {
 334         return bmv->bmv_length == 0 || bmv->bmv_entries >= bmv->bmv_count - 1;
 335 }
 336
 337 static bool
 338 xfs_getbmap_next_rec(
 339         struct xfs_bmbt_irec    *rec,
 340         xfs_fileoff_t           total_end)
 341 {
 342         xfs_fileoff_t           end = rec->br_startoff + rec->br_blockcount;
 343
 344         if (end == total_end)
 345                 return false;
 346
 347         rec->br_startoff += rec->br_blockcount;
 348         if (!isnullstartblock(rec->br_startblock) &&
 349             rec->br_startblock != DELAYSTARTBLOCK)
 350                 rec->br_startblock += rec->br_blockcount;
 351         rec->br_blockcount = total_end - end;
 352         return true;
 353 }
 354
 355 /*
 356  * Get inode's extents as described in bmv, and format for output.
 357  * Calls formatter to fill the user's buffer until all extents
 358  * are mapped, until the passed-in bmv->bmv_count slots have
 359  * been filled, or until the formatter short-circuits the loop,
 360  * if it is tracking filled-in extents on its own.
 361  */
 362 int                                             /* error code */
 363 xfs_getbmap(
 364         struct xfs_inode        *ip,
 365         struct getbmapx         *bmv,           /* user bmap structure */
 366         struct kgetbmap         *out)
 367 {
 368         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 369         int                     iflags = bmv->bmv_iflags;
 370         int                     whichfork, lock, error = 0;
 371         int64_t                 bmv_end, max_len;
 372         xfs_fileoff_t           bno, first_bno;
 373         struct xfs_ifork        *ifp;
 374         struct xfs_bmbt_irec    got, rec;
 375         xfs_filblks_t           len;
 376         struct xfs_iext_cursor  icur;
 377
 378         if (bmv->bmv_iflags & ~BMV_IF_VALID)
 379                 return -EINVAL;
 380 #ifndef DEBUG
 381         /* Only allow CoW fork queries if we're debugging. */
 382         if (iflags & BMV_IF_COWFORK)
 383                 return -EINVAL;
 384 #endif
 385         if ((iflags & BMV_IF_ATTRFORK) && (iflags & BMV_IF_COWFORK))
 386                 return -EINVAL;
 387
 388         if (bmv->bmv_length < -1)
 389                 return -EINVAL;
 390         bmv->bmv_entries = 0;
 391         if (bmv->bmv_length == 0)
 392                 return 0;
 393
 394         if (iflags & BMV_IF_ATTRFORK)
 395                 whichfork = XFS_ATTR_FORK;
 396         else if (iflags & BMV_IF_COWFORK)
 397                 whichfork = XFS_COW_FORK;
 398         else
 399                 whichfork = XFS_DATA_FORK;
 400         ifp = XFS_IFORK_PTR(ip, whichfork);
 401
 402         xfs_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 403         switch (whichfork) {
 404         case XFS_ATTR_FORK:
 405                 if (!XFS_IFORK_Q(ip))
 406                         goto out_unlock_iolock;
 407
 408                 max_len = 1LL << 32;
 409                 lock = xfs_ilock_attr_map_shared(ip);
 410                 break;
 411         case XFS_COW_FORK:
 412                 /* No CoW fork? Just return */
 413                 if (!ifp)
 414                         goto out_unlock_iolock;
 415
 416                 if (xfs_get_cowextsz_hint(ip))
 417                         max_len = mp->m_super->s_maxbytes;
 418                 else
 419                         max_len = XFS_ISIZE(ip);
 420
 421                 lock = XFS_ILOCK_SHARED;
 422                 xfs_ilock(ip, lock);
 423                 break;
 424         case XFS_DATA_FORK:
 425                 if (!(iflags & BMV_IF_DELALLOC) &&
 426                     (ip->i_delayed_blks || XFS_ISIZE(ip) > ip->i_d.di_size)) {
 427                         error = filemap_write_and_wait(VFS_I(ip)->i_mapping);
 428                         if (error)
 429                                 goto out_unlock_iolock;
 430
 431                         /*
 432                          * Even after flushing the inode, there can still be
 433                          * delalloc blocks on the inode beyond EOF due to
 434                          * speculative preallocation.  These are not removed
 435                          * until the release function is called or the inode
 436                          * is inactivated.  Hence we cannot assert here that
 437                          * ip->i_delayed_blks == 0.
 438                          */
 439                 }
 440
 441                 if (xfs_get_extsz_hint(ip) ||
 442                     (ip->i_d.di_flags &
 443                      (XFS_DIFLAG_PREALLOC | XFS_DIFLAG_APPEND)))
 444                         max_len = mp->m_super->s_maxbytes;
 445                 else
 446                         max_len = XFS_ISIZE(ip);
 447
 448                 lock = xfs_ilock_data_map_shared(ip);
 449                 break;
 450         }
 451
 452         switch (ifp->if_format) {
 453         case XFS_DINODE_FMT_EXTENTS:
 454         case XFS_DINODE_FMT_BTREE:
 455                 break;
 456         case XFS_DINODE_FMT_LOCAL:
 457                 /* Local format inode forks report no extents. */
 458                 goto out_unlock_ilock;
 459         default:
 460                 error = -EINVAL;
 461                 goto out_unlock_ilock;
 462         }
 463
 464         if (bmv->bmv_length == -1) {
 465                 max_len = XFS_FSB_TO_BB(mp, XFS_B_TO_FSB(mp, max_len));
 466                 bmv->bmv_length = max(0LL, max_len - bmv->bmv_offset);
 467         }
 468
 469         bmv_end = bmv->bmv_offset + bmv->bmv_length;
 470
 471         first_bno = bno = XFS_BB_TO_FSBT(mp, bmv->bmv_offset);
 472         len = XFS_BB_TO_FSB(mp, bmv->bmv_length);
 473
 474         if (!(ifp->if_flags & XFS_IFEXTENTS)) {
 475                 error = xfs_iread_extents(NULL, ip, whichfork);
 476                 if (error)
 477                         goto out_unlock_ilock;
 478         }
 479
 480         if (!xfs_iext_lookup_extent(ip, ifp, bno, &icur, &got)) {
 481                 /*
 482                  * Report a whole-file hole if the delalloc flag is set to
 483                  * stay compatible with the old implementation.
 484                  */
 485                 if (iflags & BMV_IF_DELALLOC)
 486                         xfs_getbmap_report_hole(ip, bmv, out, bmv_end, bno,
 487                                         XFS_B_TO_FSB(mp, XFS_ISIZE(ip)));
 488                 goto out_unlock_ilock;
 489         }
 490
 491         while (!xfs_getbmap_full(bmv)) {
 492                 xfs_trim_extent(&got, first_bno, len);
 493
 494                 /*
 495                  * Report an entry for a hole if this extent doesn't directly
 496                  * follow the previous one.
 497                  */
 498                 if (got.br_startoff > bno) {
 499                         xfs_getbmap_report_hole(ip, bmv, out, bmv_end, bno,
 500                                         got.br_startoff);
 501                         if (xfs_getbmap_full(bmv))
 502                                 break;
 503                 }
 504
 505                 /*
 506                  * In order to report shared extents accurately, we report each
 507                  * distinct shared / unshared part of a single bmbt record with
 508                  * an individual getbmapx record.
 509                  */
 510                 bno = got.br_startoff + got.br_blockcount;
 511                 rec = got;
 512                 do {
 513                         error = xfs_getbmap_report_one(ip, bmv, out, bmv_end,
 514                                         &rec);
 515                         if (error || xfs_getbmap_full(bmv))
 516                                 goto out_unlock_ilock;
 517                 } while (xfs_getbmap_next_rec(&rec, bno));
 518
 519                 if (!xfs_iext_next_extent(ifp, &icur, &got)) {
 520                         xfs_fileoff_t   end = XFS_B_TO_FSB(mp, XFS_ISIZE(ip));
 521
 522                         out[bmv->bmv_entries - 1].bmv_oflags |= BMV_OF_LAST;
 523
 524                         if (whichfork != XFS_ATTR_FORK && bno < end &&
 525                             !xfs_getbmap_full(bmv)) {
 526                                 xfs_getbmap_report_hole(ip, bmv, out, bmv_end,
 527                                                 bno, end);
 528                         }
 529                         break;
 530                 }
 531
 532                 if (bno >= first_bno + len)
 533                         break;
 534         }
 535
 536 out_unlock_ilock:
 537         xfs_iunlock(ip, lock);
 538 out_unlock_iolock:
 539         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 540         return error;
 541 }
 542
 543 /*
 544  * Dead simple method of punching delalyed allocation blocks from a range in
 545  * the inode.  This will always punch out both the start and end blocks, even
 546  * if the ranges only partially overlap them, so it is up to the caller to
 547  * ensure that partial blocks are not passed in.
 548  */
 549 int
 550 xfs_bmap_punch_delalloc_range(
 551         struct xfs_inode        *ip,
 552         xfs_fileoff_t           start_fsb,
 553         xfs_fileoff_t           length)
 554 {
 555         struct xfs_ifork        *ifp = &ip->i_df;
 556         xfs_fileoff_t           end_fsb = start_fsb + length;
 557         struct xfs_bmbt_irec    got, del;
 558         struct xfs_iext_cursor  icur;
 559         int                     error = 0;
 560
 561         ASSERT(ifp->if_flags & XFS_IFEXTENTS);
 562
 563         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 564         if (!xfs_iext_lookup_extent_before(ip, ifp, &end_fsb, &icur, &got))
 565                 goto out_unlock;
 566
 567         while (got.br_startoff + got.br_blockcount > start_fsb) {
 568                 del = got;
 569                 xfs_trim_extent(&del, start_fsb, length);
 570
 571                 /*
 572                  * A delete can push the cursor forward. Step back to the
 573                  * previous extent on non-delalloc or extents outside the
 574                  * target range.
 575                  */
 576                 if (!del.br_blockcount ||
 577                     !isnullstartblock(del.br_startblock)) {
 578                         if (!xfs_iext_prev_extent(ifp, &icur, &got))
 579                                 break;
 580                         continue;
 581                 }
 582
 583                 error = xfs_bmap_del_extent_delay(ip, XFS_DATA_FORK, &icur,
 584                                                   &got, &del);
 585                 if (error || !xfs_iext_get_extent(ifp, &icur, &got))
 586                         break;
 587         }
 588
 589 out_unlock:
 590         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 591         return error;
 592 }
 593
 594 /*
 595  * Test whether it is appropriate to check an inode for and free post EOF
 596  * blocks. The 'force' parameter determines whether we should also consider
 597  * regular files that are marked preallocated or append-only.
 598  */
 599 bool
 600 xfs_can_free_eofblocks(struct xfs_inode *ip, bool force)
 601 {
 602         /* prealloc/delalloc exists only on regular files */
 603         if (!S_ISREG(VFS_I(ip)->i_mode))
 604                 return false;
 605
 606         /*
 607          * Zero sized files with no cached pages and delalloc blocks will not
 608          * have speculative prealloc/delalloc blocks to remove.
 609          */
 610         if (VFS_I(ip)->i_size == 0 &&
 611             VFS_I(ip)->i_mapping->nrpages == 0 &&
 612             ip->i_delayed_blks == 0)
 613                 return false;
 614
 615         /* If we haven't read in the extent list, then don't do it now. */
 616         if (!(ip->i_df.if_flags & XFS_IFEXTENTS))
 617                 return false;
 618
 619         /*
 620          * Do not free real preallocated or append-only files unless the file
 621          * has delalloc blocks and we are forced to remove them.
 622          */
 623         if (ip->i_d.di_flags & (XFS_DIFLAG_PREALLOC | XFS_DIFLAG_APPEND))
 624                 if (!force || ip->i_delayed_blks == 0)
 625                         return false;
 626
 627         return true;
 628 }
 629
 630 /*
 631  * This is called to free any blocks beyond eof. The caller must hold
 632  * IOLOCK_EXCL unless we are in the inode reclaim path and have the only
 633  * reference to the inode.
 634  */
 635 int
 636 xfs_free_eofblocks(
 637         struct xfs_inode        *ip)
 638 {
 639         struct xfs_trans        *tp;
 640         int                     error;
 641         xfs_fileoff_t           end_fsb;
 642         xfs_fileoff_t           last_fsb;
 643         xfs_filblks_t           map_len;
 644         int                     nimaps;
 645         struct xfs_bmbt_irec    imap;
 646         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 647
 648         /*
 649          * Figure out if there are any blocks beyond the end
 650          * of the file.  If not, then there is nothing to do.
 651          */
 652         end_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, (xfs_ufsize_t)XFS_ISIZE(ip));
 653         last_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, mp->m_super->s_maxbytes);
 654         if (last_fsb <= end_fsb)
 655                 return 0;
 656         map_len = last_fsb - end_fsb;
 657
 658         nimaps = 1;
 659         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 660         error = xfs_bmapi_read(ip, end_fsb, map_len, &imap, &nimaps, 0);
 661         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 662
 663         /*
 664          * If there are blocks after the end of file, truncate the file to its
 665          * current size to free them up.
 666          */
 667         if (!error && (nimaps != 0) &&
 668             (imap.br_startblock != HOLESTARTBLOCK ||
 669              ip->i_delayed_blks)) {
 670                 /*
 671                  * Attach the dquots to the inode up front.
 672                  */
 673                 error = xfs_qm_dqattach(ip);
 674                 if (error)
 675                         return error;
 676
 677                 /* wait on dio to ensure i_size has settled */
 678                 inode_dio_wait(VFS_I(ip));
 679
 680                 error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_itruncate, 0, 0, 0,
 681                                 &tp);
 682                 if (error) {
 683                         ASSERT(XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp));
 684                         return error;
 685                 }
 686
 687                 xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 688                 xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
 689
 690                 /*
 691                  * Do not update the on-disk file size.  If we update the
 692                  * on-disk file size and then the system crashes before the
 693                  * contents of the file are flushed to disk then the files
 694                  * may be full of holes (ie NULL files bug).
 695                  */
 696                 error = xfs_itruncate_extents_flags(&tp, ip, XFS_DATA_FORK,
 697                                         XFS_ISIZE(ip), XFS_BMAPI_NODISCARD);
 698                 if (error) {
 699                         /*
 700                          * If we get an error at this point we simply don't
 701                          * bother truncating the file.
 702                          */
 703                         xfs_trans_cancel(tp);
 704                 } else {
 705                         error = xfs_trans_commit(tp);
 706                         if (!error)
 707                                 xfs_inode_clear_eofblocks_tag(ip);
 708                 }
 709
 710                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 711         }
 712         return error;
 713 }
 714
 715 int
 716 xfs_alloc_file_space(
 717         struct xfs_inode        *ip,
 718         xfs_off_t               offset,
 719         xfs_off_t               len,
 720         int                     alloc_type)
 721 {
 722         xfs_mount_t             *mp = ip->i_mount;
 723         xfs_off_t               count;
 724         xfs_filblks_t           allocated_fsb;
 725         xfs_filblks_t           allocatesize_fsb;
 726         xfs_extlen_t            extsz, temp;
 727         xfs_fileoff_t           startoffset_fsb;
 728         xfs_fileoff_t           endoffset_fsb;
 729         int                     nimaps;
 730         int                     quota_flag;
 731         int                     rt;
 732         xfs_trans_t             *tp;
 733         xfs_bmbt_irec_t         imaps[1], *imapp;
 734         uint                    qblocks, resblks, resrtextents;
 735         int                     error;
 736
 737         trace_xfs_alloc_file_space(ip);
 738
 739         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
 740                 return -EIO;
 741
 742         error = xfs_qm_dqattach(ip);
 743         if (error)
 744                 return error;
 745
 746         if (len <= 0)
 747                 return -EINVAL;
 748
 749         rt = XFS_IS_REALTIME_INODE(ip);
 750         extsz = xfs_get_extsz_hint(ip);
 751
 752         count = len;
 753         imapp = &imaps[0];
 754         nimaps = 1;
 755         startoffset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset);
 756         endoffset_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, offset + count);
 757         allocatesize_fsb = endoffset_fsb - startoffset_fsb;
 758
 759         /*
 760          * Allocate file space until done or until there is an error
 761          */
 762         while (allocatesize_fsb && !error) {
 763                 xfs_fileoff_t   s, e;
 764
 765                 /*
 766                  * Determine space reservations for data/realtime.
 767                  */
 768                 if (unlikely(extsz)) {
 769                         s = startoffset_fsb;
 770                         do_div(s, extsz);
 771                         s *= extsz;
 772                         e = startoffset_fsb + allocatesize_fsb;
 773                         div_u64_rem(startoffset_fsb, extsz, &temp);
 774                         if (temp)
 775                                 e += temp;
 776                         div_u64_rem(e, extsz, &temp);
 777                         if (temp)
 778                                 e += extsz - temp;
 779                 } else {
 780                         s = 0;
 781                         e = allocatesize_fsb;
 782                 }
 783
 784                 /*
 785                  * The transaction reservation is limited to a 32-bit block
 786                  * count, hence we need to limit the number of blocks we are
 787                  * trying to reserve to avoid an overflow. We can't allocate
 788                  * more than @nimaps extents, and an extent is limited on disk
 789                  * to MAXEXTLEN (21 bits), so use that to enforce the limit.
 790                  */
 791                 resblks = min_t(xfs_fileoff_t, (e - s), (MAXEXTLEN * nimaps));
 792                 if (unlikely(rt)) {
 793                         resrtextents = qblocks = resblks;
 794                         resrtextents /= mp->m_sb.sb_rextsize;
 795                         resblks = XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, 0);
 796                         quota_flag = XFS_QMOPT_RES_RTBLKS;
 797                 } else {
 798                         resrtextents = 0;
 799                         resblks = qblocks = XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, resblks);
 800                         quota_flag = XFS_QMOPT_RES_REGBLKS;
 801                 }
 802
 803                 error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_write, resblks,
 804                                 resrtextents, 0, &tp);
 805
 806                 /*
 807                  * Check for running out of space
 808                  */
 809                 if (error) {
 810                         /*
 811                          * Free the transaction structure.
 812                          */
 813                         ASSERT(error == -ENOSPC || XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp));
 814                         break;
 815                 }
 816                 xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 817                 error = xfs_trans_reserve_quota_nblks(tp, ip, qblocks,
 818                                                       0, quota_flag);
 819                 if (error)
 820                         goto error1;
 821
 822                 xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
 823
 824                 error = xfs_bmapi_write(tp, ip, startoffset_fsb,
 825                                         allocatesize_fsb, alloc_type, 0, imapp,
 826                                         &nimaps);
 827                 if (error)
 828                         goto error0;
 829
 830                 ip->i_d.di_flags |= XFS_DIFLAG_PREALLOC;
 831                 xfs_trans_log_inode(tp, ip, XFS_ILOG_CORE);
 832
 833                 error = xfs_trans_commit(tp);
 834                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 835                 if (error)
 836                         break;
 837
 838                 allocated_fsb = imapp->br_blockcount;
 839
 840                 if (nimaps == 0) {
 841                         error = -ENOSPC;
 842                         break;
 843                 }
 844
 845                 startoffset_fsb += allocated_fsb;
 846                 allocatesize_fsb -= allocated_fsb;
 847         }
 848
 849         return error;
 850
 851 error0: /* unlock inode, unreserve quota blocks, cancel trans */
 852         xfs_trans_unreserve_quota_nblks(tp, ip, (long)qblocks, 0, quota_flag);
 853
 854 error1: /* Just cancel transaction */
 855         xfs_trans_cancel(tp);
 856         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 857         return error;
 858 }
 859
 860 static int
 861 xfs_unmap_extent(
 862         struct xfs_inode        *ip,
 863         xfs_fileoff_t           startoffset_fsb,
 864         xfs_filblks_t           len_fsb,
 865         int                     *done)
 866 {
 867         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 868         struct xfs_trans        *tp;
 869         uint                    resblks = XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, 0);
 870         int                     error;
 871
 872         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_write, resblks, 0, 0, &tp);
 873         if (error) {
 874                 ASSERT(error == -ENOSPC || XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp));
 875                 return error;
 876         }
 877
 878         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 879         error = xfs_trans_reserve_quota(tp, mp, ip->i_udquot, ip->i_gdquot,
 880                         ip->i_pdquot, resblks, 0, XFS_QMOPT_RES_REGBLKS);
 881         if (error)
 882                 goto out_trans_cancel;
 883
 884         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
 885
 886         error = xfs_bunmapi(tp, ip, startoffset_fsb, len_fsb, 0, 2, done);
 887         if (error)
 888                 goto out_trans_cancel;
 889
 890         error = xfs_trans_commit(tp);
 891 out_unlock:
 892         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 893         return error;
 894
 895 out_trans_cancel:
 896         xfs_trans_cancel(tp);
 897         goto out_unlock;
 898 }
 899
 900 /* Caller must first wait for the completion of any pending DIOs if required. */
 901 int
 902 xfs_flush_unmap_range(
 903         struct xfs_inode        *ip,
 904         xfs_off_t               offset,
 905         xfs_off_t               len)
 906 {
 907         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 908         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
 909         xfs_off_t               rounding, start, end;
 910         int                     error;
 911
 912         rounding = max_t(xfs_off_t, 1 << mp->m_sb.sb_blocklog, PAGE_SIZE);
 913         start = round_down(offset, rounding);
 914         end = round_up(offset + len, rounding) - 1;
 915
 916         error = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, start, end);
 917         if (error)
 918                 return error;
 919         truncate_pagecache_range(inode, start, end);
 920         return 0;
 921 }
 922
 923 int
 924 xfs_free_file_space(
 925         struct xfs_inode        *ip,
 926         xfs_off_t               offset,
 927         xfs_off_t               len)
 928 {
 929         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 930         xfs_fileoff_t           startoffset_fsb;
 931         xfs_fileoff_t           endoffset_fsb;
 932         int                     done = 0, error;
 933
 934         trace_xfs_free_file_space(ip);
 935
 936         error = xfs_qm_dqattach(ip);
 937         if (error)
 938                 return error;
 939
 940         if (len <= 0)   /* if nothing being freed */
 941                 return 0;
 942
 943         startoffset_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, offset);
 944         endoffset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset + len);
 945
 946         /* We can only free complete realtime extents. */
 947         if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) && mp->m_sb.sb_rextsize > 1) {
 948                 startoffset_fsb = roundup_64(startoffset_fsb,
 949                                              mp->m_sb.sb_rextsize);
 950                 endoffset_fsb = rounddown_64(endoffset_fsb,
 951                                              mp->m_sb.sb_rextsize);
 952         }
 953
 954         /*
 955          * Need to zero the stuff we're not freeing, on disk.
 956          */
 957         if (endoffset_fsb > startoffset_fsb) {
 958                 while (!done) {
 959                         error = xfs_unmap_extent(ip, startoffset_fsb,
 960                                         endoffset_fsb - startoffset_fsb, &done);
 961                         if (error)
 962                                 return error;
 963                 }
 964         }
 965
 966         /*
 967          * Now that we've unmap all full blocks we'll have to zero out any
 968          * partial block at the beginning and/or end.  iomap_zero_range is smart
 969          * enough to skip any holes, including those we just created, but we
 970          * must take care not to zero beyond EOF and enlarge i_size.
 971          */
 972         if (offset >= XFS_ISIZE(ip))
 973                 return 0;
 974         if (offset + len > XFS_ISIZE(ip))
 975                 len = XFS_ISIZE(ip) - offset;
 976         error = iomap_zero_range(VFS_I(ip), offset, len, NULL,
 977                         &xfs_buffered_write_iomap_ops);
 978         if (error)
 979                 return error;
 980
 981         /*
 982          * If we zeroed right up to EOF and EOF straddles a page boundary we
 983          * must make sure that the post-EOF area is also zeroed because the
 984          * page could be mmap'd and iomap_zero_range doesn't do that for us.
 985          * Writeback of the eof page will do this, albeit clumsily.
 986          */
 987         if (offset + len >= XFS_ISIZE(ip) && offset_in_page(offset + len) > 0) {
 988                 error = filemap_write_and_wait_range(VFS_I(ip)->i_mapping,
 989                                 round_down(offset + len, PAGE_SIZE), LLONG_MAX);
 990         }
 991
 992         return error;
 993 }
 994
 995 static int
 996 xfs_prepare_shift(
 997         struct xfs_inode        *ip,
 998         loff_t                  offset)
 999 {
1000         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1001         int                     error;
1002
1003         /*
1004          * Trim eofblocks to avoid shifting uninitialized post-eof preallocation
1005          * into the accessible region of the file.
1006          */
1007         if (xfs_can_free_eofblocks(ip, true)) {
1008                 error = xfs_free_eofblocks(ip);
1009                 if (error)
1010                         return error;
1011         }
1012
1013         /*
1014          * Shift operations must stabilize the start block offset boundary along
1015          * with the full range of the operation. If we don't, a COW writeback
1016          * completion could race with an insert, front merge with the start
1017          * extent (after split) during the shift and corrupt the file. Start
1018          * with the block just prior to the start to stabilize the boundary.
1019          */
1020         offset = round_down(offset, 1 << mp->m_sb.sb_blocklog);
1021         if (offset)
1022                 offset -= (1 << mp->m_sb.sb_blocklog);
1023
1024         /*
1025          * Writeback and invalidate cache for the remainder of the file as we're
1026          * about to shift down every extent from offset to EOF.
1027          */
1028         error = xfs_flush_unmap_range(ip, offset, XFS_ISIZE(ip));
1029         if (error)
1030                 return error;
1031
1032         /*
1033          * Clean out anything hanging around in the cow fork now that
1034          * we've flushed all the dirty data out to disk to avoid having
1035          * CoW extents at the wrong offsets.
1036          */
1037         if (xfs_inode_has_cow_data(ip)) {
1038                 error = xfs_reflink_cancel_cow_range(ip, offset, NULLFILEOFF,
1039                                 true);
1040                 if (error)
1041                         return error;
1042         }
1043
1044         return 0;
1045 }
1046
1047 /*
1048  * xfs_collapse_file_space()
1049  *      This routine frees disk space and shift extent for the given file.
1050  *      The first thing we do is to free data blocks in the specified range
1051  *      by calling xfs_free_file_space(). It would also sync dirty data
1052  *      and invalidate page cache over the region on which collapse range
1053  *      is working. And Shift extent records to the left to cover a hole.
1054  * RETURNS:
1055  *      0 on success
1056  *      errno on error
1057  *
1058  */
1059 int
1060 xfs_collapse_file_space(
1061         struct xfs_inode        *ip,
1062         xfs_off_t               offset,
1063         xfs_off_t               len)
1064 {
1065         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1066         struct xfs_trans        *tp;
1067         int                     error;
1068         xfs_fileoff_t           next_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, offset + len);
1069         xfs_fileoff_t           shift_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, len);
1070         bool                    done = false;
1071
1072         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_IOLOCK_EXCL));
1073         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL));
1074
1075         trace_xfs_collapse_file_space(ip);
1076
1077         error = xfs_free_file_space(ip, offset, len);
1078         if (error)
1079                 return error;
1080
1081         error = xfs_prepare_shift(ip, offset);
1082         if (error)
1083                 return error;
1084
1085         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_write, 0, 0, 0, &tp);
1086         if (error)
1087                 return error;
1088
1089         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1090         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
1091
1092         while (!done) {
1093                 error = xfs_bmap_collapse_extents(tp, ip, &next_fsb, shift_fsb,
1094                                 &done);
1095                 if (error)
1096                         goto out_trans_cancel;
1097                 if (done)
1098                         break;
1099
1100                 /* finish any deferred frees and roll the transaction */
1101                 error = xfs_defer_finish(&tp);
1102                 if (error)
1103                         goto out_trans_cancel;
1104         }
1105
1106         error = xfs_trans_commit(tp);
1107         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1108         return error;
1109
1110 out_trans_cancel:
1111         xfs_trans_cancel(tp);
1112         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1113         return error;
1114 }
1115
1116 /*
1117  * xfs_insert_file_space()
1118  *      This routine create hole space by shifting extents for the given file.
1119  *      The first thing we do is to sync dirty data and invalidate page cache
1120  *      over the region on which insert range is working. And split an extent
1121  *      to two extents at given offset by calling xfs_bmap_split_extent.
1122  *      And shift all extent records which are laying between [offset,
1123  *      last allocated extent] to the right to reserve hole range.
1124  * RETURNS:
1125  *      0 on success
1126  *      errno on error
1127  */
1128 int
1129 xfs_insert_file_space(
1130         struct xfs_inode        *ip,
1131         loff_t                  offset,
1132         loff_t                  len)
1133 {
1134         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1135         struct xfs_trans        *tp;
1136         int                     error;
1137         xfs_fileoff_t           stop_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, offset);
1138         xfs_fileoff_t           next_fsb = NULLFSBLOCK;
1139         xfs_fileoff_t           shift_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, len);
1140         bool                    done = false;
1141
1142         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_IOLOCK_EXCL));
1143         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL));
1144
1145         trace_xfs_insert_file_space(ip);
1146
1147         error = xfs_bmap_can_insert_extents(ip, stop_fsb, shift_fsb);
1148         if (error)
1149                 return error;
1150
1151         error = xfs_prepare_shift(ip, offset);
1152         if (error)
1153                 return error;
1154
1155         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_write,
1156                         XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, 0), 0, 0, &tp);
1157         if (error)
1158                 return error;
1159
1160         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1161         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
1162
1163         /*
1164          * The extent shifting code works on extent granularity. So, if stop_fsb
1165          * is not the starting block of extent, we need to split the extent at
1166          * stop_fsb.
1167          */
1168         error = xfs_bmap_split_extent(tp, ip, stop_fsb);
1169         if (error)
1170                 goto out_trans_cancel;
1171
1172         do {
1173                 error = xfs_defer_finish(&tp);
1174                 if (error)
1175                         goto out_trans_cancel;
1176
1177                 error = xfs_bmap_insert_extents(tp, ip, &next_fsb, shift_fsb,
1178                                 &done, stop_fsb);
1179                 if (error)
1180                         goto out_trans_cancel;
1181         } while (!done);
1182
1183         error = xfs_trans_commit(tp);
1184         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1185         return error;
1186
1187 out_trans_cancel:
1188         xfs_trans_cancel(tp);
1189         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1190         return error;
1191 }
1192
1193 /*
1194  * We need to check that the format of the data fork in the temporary inode is
1195  * valid for the target inode before doing the swap. This is not a problem with
1196  * attr1 because of the fixed fork offset, but attr2 has a dynamically sized
1197  * data fork depending on the space the attribute fork is taking so we can get
1198  * invalid formats on the target inode.
1199  *
1200  * E.g. target has space for 7 extents in extent format, temp inode only has
1201  * space for 6.  If we defragment down to 7 extents, then the tmp format is a
1202  * btree, but when swapped it needs to be in extent format. Hence we can't just
1203  * blindly swap data forks on attr2 filesystems.
1204  *
1205  * Note that we check the swap in both directions so that we don't end up with
1206  * a corrupt temporary inode, either.
1207  *
1208  * Note that fixing the way xfs_fsr sets up the attribute fork in the source
1209  * inode will prevent this situation from occurring, so all we do here is
1210  * reject and log the attempt. basically we are putting the responsibility on
1211  * userspace to get this right.
1212  */
1213 static int
1214 xfs_swap_extents_check_format(
1215         struct xfs_inode        *ip,    /* target inode */
1216         struct xfs_inode        *tip)   /* tmp inode */
1217 {
1218         struct xfs_ifork        *ifp = &ip->i_df;
1219         struct xfs_ifork        *tifp = &tip->i_df;
1220
1221         /* User/group/project quota ids must match if quotas are enforced. */
1222         if (XFS_IS_QUOTA_ON(ip->i_mount) &&
1223             (!uid_eq(VFS_I(ip)->i_uid, VFS_I(tip)->i_uid) ||
1224              !gid_eq(VFS_I(ip)->i_gid, VFS_I(tip)->i_gid) ||
1225              ip->i_d.di_projid != tip->i_d.di_projid))
1226                 return -EINVAL;
1227
1228         /* Should never get a local format */
1229         if (ifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_LOCAL ||
1230             tifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_LOCAL)
1231                 return -EINVAL;
1232
1233         /*
1234          * if the target inode has less extents that then temporary inode then
1235          * why did userspace call us?
1236          */
1237         if (ifp->if_nextents < tifp->if_nextents)
1238                 return -EINVAL;
1239
1240         /*
1241          * If we have to use the (expensive) rmap swap method, we can
1242          * handle any number of extents and any format.
1243          */
1244         if (xfs_sb_version_hasrmapbt(&ip->i_mount->m_sb))
1245                 return 0;
1246
1247         /*
1248          * if the target inode is in extent form and the temp inode is in btree
1249          * form then we will end up with the target inode in the wrong format
1250          * as we already know there are less extents in the temp inode.
1251          */
1252         if (ifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS &&
1253             tifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE)
1254                 return -EINVAL;
1255
1256         /* Check temp in extent form to max in target */
1257         if (tifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS &&
1258             tifp->if_nextents > XFS_IFORK_MAXEXT(ip, XFS_DATA_FORK))
1259                 return -EINVAL;
1260
1261         /* Check target in extent form to max in temp */
1262         if (ifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS &&
1263             ifp->if_nextents > XFS_IFORK_MAXEXT(tip, XFS_DATA_FORK))
1264                 return -EINVAL;
1265
1266         /*
1267          * If we are in a btree format, check that the temp root block will fit
1268          * in the target and that it has enough extents to be in btree format
1269          * in the target.
1270          *
1271          * Note that we have to be careful to allow btree->extent conversions
1272          * (a common defrag case) which will occur when the temp inode is in
1273          * extent format...
1274          */
1275         if (tifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE) {
1276                 if (XFS_IFORK_Q(ip) &&
1277                     XFS_BMAP_BMDR_SPACE(tifp->if_broot) > XFS_IFORK_BOFF(ip))
1278                         return -EINVAL;
1279                 if (tifp->if_nextents <= XFS_IFORK_MAXEXT(ip, XFS_DATA_FORK))
1280                         return -EINVAL;
1281         }
1282
1283         /* Reciprocal target->temp btree format checks */
1284         if (ifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE) {
1285                 if (XFS_IFORK_Q(tip) &&
1286                     XFS_BMAP_BMDR_SPACE(ip->i_df.if_broot) > XFS_IFORK_BOFF(tip))
1287                         return -EINVAL;
1288                 if (ifp->if_nextents <= XFS_IFORK_MAXEXT(tip, XFS_DATA_FORK))
1289                         return -EINVAL;
1290         }
1291
1292         return 0;
1293 }
1294
1295 static int
1296 xfs_swap_extent_flush(
1297         struct xfs_inode        *ip)
1298 {
1299         int     error;
1300
1301         error = filemap_write_and_wait(VFS_I(ip)->i_mapping);
1302         if (error)
1303                 return error;
1304         truncate_pagecache_range(VFS_I(ip), 0, -1);
1305
1306         /* Verify O_DIRECT for ftmp */
1307         if (VFS_I(ip)->i_mapping->nrpages)
1308                 return -EINVAL;
1309         return 0;
1310 }
1311
1312 /*
1313  * Move extents from one file to another, when rmap is enabled.
1314  */
1315 STATIC int
1316 xfs_swap_extent_rmap(
1317         struct xfs_trans                **tpp,
1318         struct xfs_inode                *ip,
1319         struct xfs_inode                *tip)
1320 {
1321         struct xfs_trans                *tp = *tpp;
1322         struct xfs_bmbt_irec            irec;
1323         struct xfs_bmbt_irec            uirec;
1324         struct xfs_bmbt_irec            tirec;
1325         xfs_fileoff_t                   offset_fsb;
1326         xfs_fileoff_t                   end_fsb;
1327         xfs_filblks_t                   count_fsb;
1328         int                             error;
1329         xfs_filblks_t                   ilen;
1330         xfs_filblks_t                   rlen;
1331         int                             nimaps;
1332         uint64_t                        tip_flags2;
1333
1334         /*
1335          * If the source file has shared blocks, we must flag the donor
1336          * file as having shared blocks so that we get the shared-block
1337          * rmap functions when we go to fix up the rmaps.  The flags
1338          * will be switch for reals later.
1339          */
1340         tip_flags2 = tip->i_d.di_flags2;
1341         if (ip->i_d.di_flags2 & XFS_DIFLAG2_REFLINK)
1342                 tip->i_d.di_flags2 |= XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1343
1344         offset_fsb = 0;
1345         end_fsb = XFS_B_TO_FSB(ip->i_mount, i_size_read(VFS_I(ip)));
1346         count_fsb = (xfs_filblks_t)(end_fsb - offset_fsb);
1347
1348         while (count_fsb) {
1349                 /* Read extent from the donor file */
1350                 nimaps = 1;
1351                 error = xfs_bmapi_read(tip, offset_fsb, count_fsb, &tirec,
1352                                 &nimaps, 0);
1353                 if (error)
1354                         goto out;
1355                 ASSERT(nimaps == 1);
1356                 ASSERT(tirec.br_startblock != DELAYSTARTBLOCK);
1357
1358                 trace_xfs_swap_extent_rmap_remap(tip, &tirec);
1359                 ilen = tirec.br_blockcount;
1360
1361                 /* Unmap the old blocks in the source file. */
1362                 while (tirec.br_blockcount) {
1363                         ASSERT(tp->t_firstblock == NULLFSBLOCK);
1364                         trace_xfs_swap_extent_rmap_remap_piece(tip, &tirec);
1365
1366                         /* Read extent from the source file */
1367                         nimaps = 1;
1368                         error = xfs_bmapi_read(ip, tirec.br_startoff,
1369                                         tirec.br_blockcount, &irec,
1370                                         &nimaps, 0);
1371                         if (error)
1372                                 goto out;
1373                         ASSERT(nimaps == 1);
1374                         ASSERT(tirec.br_startoff == irec.br_startoff);
1375                         trace_xfs_swap_extent_rmap_remap_piece(ip, &irec);
1376
1377                         /* Trim the extent. */
1378                         uirec = tirec;
1379                         uirec.br_blockcount = rlen = min_t(xfs_filblks_t,
1380                                         tirec.br_blockcount,
1381                                         irec.br_blockcount);
1382                         trace_xfs_swap_extent_rmap_remap_piece(tip, &uirec);
1383
1384                         /* Remove the mapping from the donor file. */
1385                         xfs_bmap_unmap_extent(tp, tip, &uirec);
1386
1387                         /* Remove the mapping from the source file. */
1388                         xfs_bmap_unmap_extent(tp, ip, &irec);
1389
1390                         /* Map the donor file's blocks into the source file. */
1391                         xfs_bmap_map_extent(tp, ip, &uirec);
1392
1393                         /* Map the source file's blocks into the donor file. */
1394                         xfs_bmap_map_extent(tp, tip, &irec);
1395
1396                         error = xfs_defer_finish(tpp);
1397                         tp = *tpp;
1398                         if (error)
1399                                 goto out;
1400
1401                         tirec.br_startoff += rlen;
1402                         if (tirec.br_startblock != HOLESTARTBLOCK &&
1403                             tirec.br_startblock != DELAYSTARTBLOCK)
1404                                 tirec.br_startblock += rlen;
1405                         tirec.br_blockcount -= rlen;
1406                 }
1407
1408                 /* Roll on... */
1409                 count_fsb -= ilen;
1410                 offset_fsb += ilen;
1411         }
1412
1413         tip->i_d.di_flags2 = tip_flags2;
1414         return 0;
1415
1416 out:
1417         trace_xfs_swap_extent_rmap_error(ip, error, _RET_IP_);
1418         tip->i_d.di_flags2 = tip_flags2;
1419         return error;
1420 }
1421
1422 /* Swap the extents of two files by swapping data forks. */
1423 STATIC int
1424 xfs_swap_extent_forks(
1425         struct xfs_trans        *tp,
1426         struct xfs_inode        *ip,
1427         struct xfs_inode        *tip,
1428         int                     *src_log_flags,
1429         int                     *target_log_flags)
1430 {
1431         xfs_filblks_t           aforkblks = 0;
1432         xfs_filblks_t           taforkblks = 0;
1433         xfs_extnum_t            junk;
1434         uint64_t                tmp;
1435         int                     error;
1436
1437         /*
1438          * Count the number of extended attribute blocks
1439          */
1440         if (XFS_IFORK_Q(ip) && ip->i_afp->if_nextents > 0 &&
1441             ip->i_afp->if_format != XFS_DINODE_FMT_LOCAL) {
1442                 error = xfs_bmap_count_blocks(tp, ip, XFS_ATTR_FORK, &junk,
1443                                 &aforkblks);
1444                 if (error)
1445                         return error;
1446         }
1447         if (XFS_IFORK_Q(tip) && tip->i_afp->if_nextents > 0 &&
1448             tip->i_afp->if_format != XFS_DINODE_FMT_LOCAL) {
1449                 error = xfs_bmap_count_blocks(tp, tip, XFS_ATTR_FORK, &junk,
1450                                 &taforkblks);
1451                 if (error)
1452                         return error;
1453         }
1454
1455         /*
1456          * Btree format (v3) inodes have the inode number stamped in the bmbt
1457          * block headers. We can't start changing the bmbt blocks until the
1458          * inode owner change is logged so recovery does the right thing in the
1459          * event of a crash. Set the owner change log flags now and leave the
1460          * bmbt scan as the last step.
1461          */
1462         if (xfs_sb_version_has_v3inode(&ip->i_mount->m_sb)) {
1463                 if (ip->i_df.if_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE)
1464                         (*target_log_flags) |= XFS_ILOG_DOWNER;
1465                 if (tip->i_df.if_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE)
1466                         (*src_log_flags) |= XFS_ILOG_DOWNER;
1467         }
1468
1469         /*
1470          * Swap the data forks of the inodes
1471          */
1472         swap(ip->i_df, tip->i_df);
1473
1474         /*
1475          * Fix the on-disk inode values
1476          */
1477         tmp = (uint64_t)ip->i_d.di_nblocks;
1478         ip->i_d.di_nblocks = tip->i_d.di_nblocks - taforkblks + aforkblks;
1479         tip->i_d.di_nblocks = tmp + taforkblks - aforkblks;
1480
1481         /*
1482          * The extents in the source inode could still contain speculative
1483          * preallocation beyond EOF (e.g. the file is open but not modified
1484          * while defrag is in progress). In that case, we need to copy over the
1485          * number of delalloc blocks the data fork in the source inode is
1486          * tracking beyond EOF so that when the fork is truncated away when the
1487          * temporary inode is unlinked we don't underrun the i_delayed_blks
1488          * counter on that inode.
1489          */
1490         ASSERT(tip->i_delayed_blks == 0);
1491         tip->i_delayed_blks = ip->i_delayed_blks;
1492         ip->i_delayed_blks = 0;
1493
1494         switch (ip->i_df.if_format) {
1495         case XFS_DINODE_FMT_EXTENTS:
1496                 (*src_log_flags) |= XFS_ILOG_DEXT;
1497                 break;
1498         case XFS_DINODE_FMT_BTREE:
1499                 ASSERT(!xfs_sb_version_has_v3inode(&ip->i_mount->m_sb) ||
1500                        (*src_log_flags & XFS_ILOG_DOWNER));
1501                 (*src_log_flags) |= XFS_ILOG_DBROOT;
1502                 break;
1503         }
1504
1505         switch (tip->i_df.if_format) {
1506         case XFS_DINODE_FMT_EXTENTS:
1507                 (*target_log_flags) |= XFS_ILOG_DEXT;
1508                 break;
1509         case XFS_DINODE_FMT_BTREE:
1510                 (*target_log_flags) |= XFS_ILOG_DBROOT;
1511                 ASSERT(!xfs_sb_version_has_v3inode(&ip->i_mount->m_sb) ||
1512                        (*target_log_flags & XFS_ILOG_DOWNER));
1513                 break;
1514         }
1515
1516         return 0;
1517 }
1518
1519 /*
1520  * Fix up the owners of the bmbt blocks to refer to the current inode. The
1521  * change owner scan attempts to order all modified buffers in the current
1522  * transaction. In the event of ordered buffer failure, the offending buffer is
1523  * physically logged as a fallback and the scan returns -EAGAIN. We must roll
1524  * the transaction in this case to replenish the fallback log reservation and
1525  * restart the scan. This process repeats until the scan completes.
1526  */
1527 static int
1528 xfs_swap_change_owner(
1529         struct xfs_trans        **tpp,
1530         struct xfs_inode        *ip,
1531         struct xfs_inode        *tmpip)
1532 {
1533         int                     error;
1534         struct xfs_trans        *tp = *tpp;
1535
1536         do {
1537                 error = xfs_bmbt_change_owner(tp, ip, XFS_DATA_FORK, ip->i_ino,
1538                                               NULL);
1539                 /* success or fatal error */
1540                 if (error != -EAGAIN)
1541                         break;
1542
1543                 error = xfs_trans_roll(tpp);
1544                 if (error)
1545                         break;
1546                 tp = *tpp;
1547
1548                 /*
1549                  * Redirty both inodes so they can relog and keep the log tail
1550                  * moving forward.
1551                  */
1552                 xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
1553                 xfs_trans_ijoin(tp, tmpip, 0);
1554                 xfs_trans_log_inode(tp, ip, XFS_ILOG_CORE);
1555                 xfs_trans_log_inode(tp, tmpip, XFS_ILOG_CORE);
1556         } while (true);
1557
1558         return error;
1559 }
1560
1561 int
1562 xfs_swap_extents(
1563         struct xfs_inode        *ip,    /* target inode */
1564         struct xfs_inode        *tip,   /* tmp inode */
1565         struct xfs_swapext      *sxp)
1566 {
1567         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1568         struct xfs_trans        *tp;
1569         struct xfs_bstat        *sbp = &sxp->sx_stat;
1570         int                     src_log_flags, target_log_flags;
1571         int                     error = 0;
1572         int                     lock_flags;
1573         uint64_t                f;
1574         int                     resblks = 0;
1575         unsigned int            flags = 0;
1576
1577         /*
1578          * Lock the inodes against other IO, page faults and truncate to
1579          * begin with.  Then we can ensure the inodes are flushed and have no
1580          * page cache safely. Once we have done this we can take the ilocks and
1581          * do the rest of the checks.
1582          */
1583         lock_two_nondirectories(VFS_I(ip), VFS_I(tip));
1584         lock_flags = XFS_MMAPLOCK_EXCL;
1585         xfs_lock_two_inodes(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL, tip, XFS_MMAPLOCK_EXCL);
1586
1587         /* Verify that both files have the same format */
1588         if ((VFS_I(ip)->i_mode & S_IFMT) != (VFS_I(tip)->i_mode & S_IFMT)) {
1589                 error = -EINVAL;
1590                 goto out_unlock;
1591         }
1592
1593         /* Verify both files are either real-time or non-realtime */
1594         if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) != XFS_IS_REALTIME_INODE(tip)) {
1595                 error = -EINVAL;
1596                 goto out_unlock;
1597         }
1598
1599         error = xfs_qm_dqattach(ip);
1600         if (error)
1601                 goto out_unlock;
1602
1603         error = xfs_qm_dqattach(tip);
1604         if (error)
1605                 goto out_unlock;
1606
1607         error = xfs_swap_extent_flush(ip);
1608         if (error)
1609                 goto out_unlock;
1610         error = xfs_swap_extent_flush(tip);
1611         if (error)
1612                 goto out_unlock;
1613
1614         if (xfs_inode_has_cow_data(tip)) {
1615                 error = xfs_reflink_cancel_cow_range(tip, 0, NULLFILEOFF, true);
1616                 if (error)
1617                         goto out_unlock;
1618         }
1619
1620         /*
1621          * Extent "swapping" with rmap requires a permanent reservation and
1622          * a block reservation because it's really just a remap operation
1623          * performed with log redo items!
1624          */
1625         if (xfs_sb_version_hasrmapbt(&mp->m_sb)) {
1626                 int             w = XFS_DATA_FORK;
1627                 uint32_t        ipnext = ip->i_df.if_nextents;
1628                 uint32_t        tipnext = tip->i_df.if_nextents;
1629
1630                 /*
1631                  * Conceptually this shouldn't affect the shape of either bmbt,
1632                  * but since we atomically move extents one by one, we reserve
1633                  * enough space to rebuild both trees.
1634                  */
1635                 resblks = XFS_SWAP_RMAP_SPACE_RES(mp, ipnext, w);
1636                 resblks +=  XFS_SWAP_RMAP_SPACE_RES(mp, tipnext, w);
1637
1638                 /*
1639                  * If either inode straddles a bmapbt block allocation boundary,
1640                  * the rmapbt algorithm triggers repeated allocs and frees as
1641                  * extents are remapped. This can exhaust the block reservation
1642                  * prematurely and cause shutdown. Return freed blocks to the
1643                  * transaction reservation to counter this behavior.
1644                  */
1645                 flags |= XFS_TRANS_RES_FDBLKS;
1646         }
1647         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_write, resblks, 0, flags,
1648                                 &tp);
1649         if (error)
1650                 goto out_unlock;
1651
1652         /*
1653          * Lock and join the inodes to the tansaction so that transaction commit
1654          * or cancel will unlock the inodes from this point onwards.
1655          */
1656         xfs_lock_two_inodes(ip, XFS_ILOCK_EXCL, tip, XFS_ILOCK_EXCL);
1657         lock_flags |= XFS_ILOCK_EXCL;
1658         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
1659         xfs_trans_ijoin(tp, tip, 0);
1660
1661
1662         /* Verify all data are being swapped */
1663         if (sxp->sx_offset != 0 ||
1664             sxp->sx_length != ip->i_d.di_size ||
1665             sxp->sx_length != tip->i_d.di_size) {
1666                 error = -EFAULT;
1667                 goto out_trans_cancel;
1668         }
1669
1670         trace_xfs_swap_extent_before(ip, 0);
1671         trace_xfs_swap_extent_before(tip, 1);
1672
1673         /* check inode formats now that data is flushed */
1674         error = xfs_swap_extents_check_format(ip, tip);
1675         if (error) {
1676                 xfs_notice(mp,
1677                     "%s: inode 0x%llx format is incompatible for exchanging.",
1678                                 __func__, ip->i_ino);
1679                 goto out_trans_cancel;
1680         }
1681
1682         /*
1683          * Compare the current change & modify times with that
1684          * passed in.  If they differ, we abort this swap.
1685          * This is the mechanism used to ensure the calling
1686          * process that the file was not changed out from
1687          * under it.
1688          */
1689         if ((sbp->bs_ctime.tv_sec != VFS_I(ip)->i_ctime.tv_sec) ||
1690             (sbp->bs_ctime.tv_nsec != VFS_I(ip)->i_ctime.tv_nsec) ||
1691             (sbp->bs_mtime.tv_sec != VFS_I(ip)->i_mtime.tv_sec) ||
1692             (sbp->bs_mtime.tv_nsec != VFS_I(ip)->i_mtime.tv_nsec)) {
1693                 error = -EBUSY;
1694                 goto out_trans_cancel;
1695         }
1696
1697         /*
1698          * Note the trickiness in setting the log flags - we set the owner log
1699          * flag on the opposite inode (i.e. the inode we are setting the new
1700          * owner to be) because once we swap the forks and log that, log
1701          * recovery is going to see the fork as owned by the swapped inode,
1702          * not the pre-swapped inodes.
1703          */
1704         src_log_flags = XFS_ILOG_CORE;
1705         target_log_flags = XFS_ILOG_CORE;
1706
1707         if (xfs_sb_version_hasrmapbt(&mp->m_sb))
1708                 error = xfs_swap_extent_rmap(&tp, ip, tip);
1709         else
1710                 error = xfs_swap_extent_forks(tp, ip, tip, &src_log_flags,
1711                                 &target_log_flags);
1712         if (error)
1713                 goto out_trans_cancel;
1714
1715         /* Do we have to swap reflink flags? */
1716         if ((ip->i_d.di_flags2 & XFS_DIFLAG2_REFLINK) ^
1717             (tip->i_d.di_flags2 & XFS_DIFLAG2_REFLINK)) {
1718                 f = ip->i_d.di_flags2 & XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1719                 ip->i_d.di_flags2 &= ~XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1720                 ip->i_d.di_flags2 |= tip->i_d.di_flags2 & XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1721                 tip->i_d.di_flags2 &= ~XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1722                 tip->i_d.di_flags2 |= f & XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1723         }
1724
1725         /* Swap the cow forks. */
1726         if (xfs_sb_version_hasreflink(&mp->m_sb)) {
1727                 ASSERT(!ip->i_cowfp ||
1728                        ip->i_cowfp->if_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS);
1729                 ASSERT(!tip->i_cowfp ||
1730                        tip->i_cowfp->if_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS);
1731
1732                 swap(ip->i_cowfp, tip->i_cowfp);
1733
1734                 if (ip->i_cowfp && ip->i_cowfp->if_bytes)
1735                         xfs_inode_set_cowblocks_tag(ip);
1736                 else
1737                         xfs_inode_clear_cowblocks_tag(ip);
1738                 if (tip->i_cowfp && tip->i_cowfp->if_bytes)
1739                         xfs_inode_set_cowblocks_tag(tip);
1740                 else
1741                         xfs_inode_clear_cowblocks_tag(tip);
1742         }
1743
1744         xfs_trans_log_inode(tp, ip,  src_log_flags);
1745         xfs_trans_log_inode(tp, tip, target_log_flags);
1746
1747         /*
1748          * The extent forks have been swapped, but crc=1,rmapbt=0 filesystems
1749          * have inode number owner values in the bmbt blocks that still refer to
1750          * the old inode. Scan each bmbt to fix up the owner values with the
1751          * inode number of the current inode.
1752          */
1753         if (src_log_flags & XFS_ILOG_DOWNER) {
1754                 error = xfs_swap_change_owner(&tp, ip, tip);
1755                 if (error)
1756                         goto out_trans_cancel;
1757         }
1758         if (target_log_flags & XFS_ILOG_DOWNER) {
1759                 error = xfs_swap_change_owner(&tp, tip, ip);
1760                 if (error)
1761                         goto out_trans_cancel;
1762         }
1763
1764         /*
1765          * If this is a synchronous mount, make sure that the
1766          * transaction goes to disk before returning to the user.
1767          */
1768         if (mp->m_flags & XFS_MOUNT_WSYNC)
1769                 xfs_trans_set_sync(tp);
1770
1771         error = xfs_trans_commit(tp);
1772
1773         trace_xfs_swap_extent_after(ip, 0);
1774         trace_xfs_swap_extent_after(tip, 1);
1775
1776 out_unlock:
1777         xfs_iunlock(ip, lock_flags);
1778         xfs_iunlock(tip, lock_flags);
1779         unlock_two_nondirectories(VFS_I(ip), VFS_I(tip));
1780         return error;
1781
1782 out_trans_cancel:
1783         xfs_trans_cancel(tp);
1784         goto out_unlock;
1785 }