mm/huge_memory.c: use head to emphasize the purpose of page
[linux-2.6-microblaze.git] / fs / gfs2 / bmap.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * Copyright (C) Sistina Software, Inc.  1997-2003 All rights reserved.
4  * Copyright (C) 2004-2006 Red Hat, Inc.  All rights reserved.
5  */
6
7 #include <linux/spinlock.h>
8 #include <linux/completion.h>
9 #include <linux/buffer_head.h>
10 #include <linux/blkdev.h>
11 #include <linux/gfs2_ondisk.h>
12 #include <linux/crc32.h>
13 #include <linux/iomap.h>
14 #include <linux/ktime.h>
15
16 #include "gfs2.h"
17 #include "incore.h"
18 #include "bmap.h"
19 #include "glock.h"
20 #include "inode.h"
21 #include "meta_io.h"
22 #include "quota.h"
23 #include "rgrp.h"
24 #include "log.h"
25 #include "super.h"
26 #include "trans.h"
27 #include "dir.h"
28 #include "util.h"
29 #include "aops.h"
30 #include "trace_gfs2.h"
31
32 /* This doesn't need to be that large as max 64 bit pointers in a 4k
33  * block is 512, so __u16 is fine for that. It saves stack space to
34  * keep it small.
35  */
36 struct metapath {
37         struct buffer_head *mp_bh[GFS2_MAX_META_HEIGHT];
38         __u16 mp_list[GFS2_MAX_META_HEIGHT];
39         int mp_fheight; /* find_metapath height */
40         int mp_aheight; /* actual height (lookup height) */
41 };
42
43 static int punch_hole(struct gfs2_inode *ip, u64 offset, u64 length);
44
45 /**
46  * gfs2_unstuffer_page - unstuff a stuffed inode into a block cached by a page
47  * @ip: the inode
48  * @dibh: the dinode buffer
49  * @block: the block number that was allocated
50  * @page: The (optional) page. This is looked up if @page is NULL
51  *
52  * Returns: errno
53  */
54
55 static int gfs2_unstuffer_page(struct gfs2_inode *ip, struct buffer_head *dibh,
56                                u64 block, struct page *page)
57 {
58         struct inode *inode = &ip->i_inode;
59         struct buffer_head *bh;
60         int release = 0;
61
62         if (!page || page->index) {
63                 page = find_or_create_page(inode->i_mapping, 0, GFP_NOFS);
64                 if (!page)
65                         return -ENOMEM;
66                 release = 1;
67         }
68
69         if (!PageUptodate(page)) {
70                 void *kaddr = kmap(page);
71                 u64 dsize = i_size_read(inode);
72  
73                 if (dsize > gfs2_max_stuffed_size(ip))
74                         dsize = gfs2_max_stuffed_size(ip);
75
76                 memcpy(kaddr, dibh->b_data + sizeof(struct gfs2_dinode), dsize);
77                 memset(kaddr + dsize, 0, PAGE_SIZE - dsize);
78                 kunmap(page);
79
80                 SetPageUptodate(page);
81         }
82
83         if (!page_has_buffers(page))
84                 create_empty_buffers(page, BIT(inode->i_blkbits),
85                                      BIT(BH_Uptodate));
86
87         bh = page_buffers(page);
88
89         if (!buffer_mapped(bh))
90                 map_bh(bh, inode->i_sb, block);
91
92         set_buffer_uptodate(bh);
93         if (gfs2_is_jdata(ip))
94                 gfs2_trans_add_data(ip->i_gl, bh);
95         else {
96                 mark_buffer_dirty(bh);
97                 gfs2_ordered_add_inode(ip);
98         }
99
100         if (release) {
101                 unlock_page(page);
102                 put_page(page);
103         }
104
105         return 0;
106 }
107
108 /**
109  * gfs2_unstuff_dinode - Unstuff a dinode when the data has grown too big
110  * @ip: The GFS2 inode to unstuff
111  * @page: The (optional) page. This is looked up if the @page is NULL
112  *
113  * This routine unstuffs a dinode and returns it to a "normal" state such
114  * that the height can be grown in the traditional way.
115  *
116  * Returns: errno
117  */
118
119 int gfs2_unstuff_dinode(struct gfs2_inode *ip, struct page *page)
120 {
121         struct buffer_head *bh, *dibh;
122         struct gfs2_dinode *di;
123         u64 block = 0;
124         int isdir = gfs2_is_dir(ip);
125         int error;
126
127         down_write(&ip->i_rw_mutex);
128
129         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
130         if (error)
131                 goto out;
132
133         if (i_size_read(&ip->i_inode)) {
134                 /* Get a free block, fill it with the stuffed data,
135                    and write it out to disk */
136
137                 unsigned int n = 1;
138                 error = gfs2_alloc_blocks(ip, &block, &n, 0, NULL);
139                 if (error)
140                         goto out_brelse;
141                 if (isdir) {
142                         gfs2_trans_remove_revoke(GFS2_SB(&ip->i_inode), block, 1);
143                         error = gfs2_dir_get_new_buffer(ip, block, &bh);
144                         if (error)
145                                 goto out_brelse;
146                         gfs2_buffer_copy_tail(bh, sizeof(struct gfs2_meta_header),
147                                               dibh, sizeof(struct gfs2_dinode));
148                         brelse(bh);
149                 } else {
150                         error = gfs2_unstuffer_page(ip, dibh, block, page);
151                         if (error)
152                                 goto out_brelse;
153                 }
154         }
155
156         /*  Set up the pointer to the new block  */
157
158         gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, dibh);
159         di = (struct gfs2_dinode *)dibh->b_data;
160         gfs2_buffer_clear_tail(dibh, sizeof(struct gfs2_dinode));
161
162         if (i_size_read(&ip->i_inode)) {
163                 *(__be64 *)(di + 1) = cpu_to_be64(block);
164                 gfs2_add_inode_blocks(&ip->i_inode, 1);
165                 di->di_blocks = cpu_to_be64(gfs2_get_inode_blocks(&ip->i_inode));
166         }
167
168         ip->i_height = 1;
169         di->di_height = cpu_to_be16(1);
170
171 out_brelse:
172         brelse(dibh);
173 out:
174         up_write(&ip->i_rw_mutex);
175         return error;
176 }
177
178
179 /**
180  * find_metapath - Find path through the metadata tree
181  * @sdp: The superblock
182  * @block: The disk block to look up
183  * @mp: The metapath to return the result in
184  * @height: The pre-calculated height of the metadata tree
185  *
186  *   This routine returns a struct metapath structure that defines a path
187  *   through the metadata of inode "ip" to get to block "block".
188  *
189  *   Example:
190  *   Given:  "ip" is a height 3 file, "offset" is 101342453, and this is a
191  *   filesystem with a blocksize of 4096.
192  *
193  *   find_metapath() would return a struct metapath structure set to:
194  *   mp_fheight = 3, mp_list[0] = 0, mp_list[1] = 48, and mp_list[2] = 165.
195  *
196  *   That means that in order to get to the block containing the byte at
197  *   offset 101342453, we would load the indirect block pointed to by pointer
198  *   0 in the dinode.  We would then load the indirect block pointed to by
199  *   pointer 48 in that indirect block.  We would then load the data block
200  *   pointed to by pointer 165 in that indirect block.
201  *
202  *             ----------------------------------------
203  *             | Dinode |                             |
204  *             |        |                            4|
205  *             |        |0 1 2 3 4 5                 9|
206  *             |        |                            6|
207  *             ----------------------------------------
208  *                       |
209  *                       |
210  *                       V
211  *             ----------------------------------------
212  *             | Indirect Block                       |
213  *             |                                     5|
214  *             |            4 4 4 4 4 5 5            1|
215  *             |0           5 6 7 8 9 0 1            2|
216  *             ----------------------------------------
217  *                                |
218  *                                |
219  *                                V
220  *             ----------------------------------------
221  *             | Indirect Block                       |
222  *             |                         1 1 1 1 1   5|
223  *             |                         6 6 6 6 6   1|
224  *             |0                        3 4 5 6 7   2|
225  *             ----------------------------------------
226  *                                           |
227  *                                           |
228  *                                           V
229  *             ----------------------------------------
230  *             | Data block containing offset         |
231  *             |            101342453                 |
232  *             |                                      |
233  *             |                                      |
234  *             ----------------------------------------
235  *
236  */
237
238 static void find_metapath(const struct gfs2_sbd *sdp, u64 block,
239                           struct metapath *mp, unsigned int height)
240 {
241         unsigned int i;
242
243         mp->mp_fheight = height;
244         for (i = height; i--;)
245                 mp->mp_list[i] = do_div(block, sdp->sd_inptrs);
246 }
247
248 static inline unsigned int metapath_branch_start(const struct metapath *mp)
249 {
250         if (mp->mp_list[0] == 0)
251                 return 2;
252         return 1;
253 }
254
255 /**
256  * metaptr1 - Return the first possible metadata pointer in a metapath buffer
257  * @height: The metadata height (0 = dinode)
258  * @mp: The metapath
259  */
260 static inline __be64 *metaptr1(unsigned int height, const struct metapath *mp)
261 {
262         struct buffer_head *bh = mp->mp_bh[height];
263         if (height == 0)
264                 return ((__be64 *)(bh->b_data + sizeof(struct gfs2_dinode)));
265         return ((__be64 *)(bh->b_data + sizeof(struct gfs2_meta_header)));
266 }
267
268 /**
269  * metapointer - Return pointer to start of metadata in a buffer
270  * @height: The metadata height (0 = dinode)
271  * @mp: The metapath
272  *
273  * Return a pointer to the block number of the next height of the metadata
274  * tree given a buffer containing the pointer to the current height of the
275  * metadata tree.
276  */
277
278 static inline __be64 *metapointer(unsigned int height, const struct metapath *mp)
279 {
280         __be64 *p = metaptr1(height, mp);
281         return p + mp->mp_list[height];
282 }
283
284 static inline const __be64 *metaend(unsigned int height, const struct metapath *mp)
285 {
286         const struct buffer_head *bh = mp->mp_bh[height];
287         return (const __be64 *)(bh->b_data + bh->b_size);
288 }
289
290 static void clone_metapath(struct metapath *clone, struct metapath *mp)
291 {
292         unsigned int hgt;
293
294         *clone = *mp;
295         for (hgt = 0; hgt < mp->mp_aheight; hgt++)
296                 get_bh(clone->mp_bh[hgt]);
297 }
298
299 static void gfs2_metapath_ra(struct gfs2_glock *gl, __be64 *start, __be64 *end)
300 {
301         const __be64 *t;
302
303         for (t = start; t < end; t++) {
304                 struct buffer_head *rabh;
305
306                 if (!*t)
307                         continue;
308
309                 rabh = gfs2_getbuf(gl, be64_to_cpu(*t), CREATE);
310                 if (trylock_buffer(rabh)) {
311                         if (!buffer_uptodate(rabh)) {
312                                 rabh->b_end_io = end_buffer_read_sync;
313                                 submit_bh(REQ_OP_READ,
314                                           REQ_RAHEAD | REQ_META | REQ_PRIO,
315                                           rabh);
316                                 continue;
317                         }
318                         unlock_buffer(rabh);
319                 }
320                 brelse(rabh);
321         }
322 }
323
324 static int __fillup_metapath(struct gfs2_inode *ip, struct metapath *mp,
325                              unsigned int x, unsigned int h)
326 {
327         for (; x < h; x++) {
328                 __be64 *ptr = metapointer(x, mp);
329                 u64 dblock = be64_to_cpu(*ptr);
330                 int ret;
331
332                 if (!dblock)
333                         break;
334                 ret = gfs2_meta_indirect_buffer(ip, x + 1, dblock, &mp->mp_bh[x + 1]);
335                 if (ret)
336                         return ret;
337         }
338         mp->mp_aheight = x + 1;
339         return 0;
340 }
341
342 /**
343  * lookup_metapath - Walk the metadata tree to a specific point
344  * @ip: The inode
345  * @mp: The metapath
346  *
347  * Assumes that the inode's buffer has already been looked up and
348  * hooked onto mp->mp_bh[0] and that the metapath has been initialised
349  * by find_metapath().
350  *
351  * If this function encounters part of the tree which has not been
352  * allocated, it returns the current height of the tree at the point
353  * at which it found the unallocated block. Blocks which are found are
354  * added to the mp->mp_bh[] list.
355  *
356  * Returns: error
357  */
358
359 static int lookup_metapath(struct gfs2_inode *ip, struct metapath *mp)
360 {
361         return __fillup_metapath(ip, mp, 0, ip->i_height - 1);
362 }
363
364 /**
365  * fillup_metapath - fill up buffers for the metadata path to a specific height
366  * @ip: The inode
367  * @mp: The metapath
368  * @h: The height to which it should be mapped
369  *
370  * Similar to lookup_metapath, but does lookups for a range of heights
371  *
372  * Returns: error or the number of buffers filled
373  */
374
375 static int fillup_metapath(struct gfs2_inode *ip, struct metapath *mp, int h)
376 {
377         unsigned int x = 0;
378         int ret;
379
380         if (h) {
381                 /* find the first buffer we need to look up. */
382                 for (x = h - 1; x > 0; x--) {
383                         if (mp->mp_bh[x])
384                                 break;
385                 }
386         }
387         ret = __fillup_metapath(ip, mp, x, h);
388         if (ret)
389                 return ret;
390         return mp->mp_aheight - x - 1;
391 }
392
393 static sector_t metapath_to_block(struct gfs2_sbd *sdp, struct metapath *mp)
394 {
395         sector_t factor = 1, block = 0;
396         int hgt;
397
398         for (hgt = mp->mp_fheight - 1; hgt >= 0; hgt--) {
399                 if (hgt < mp->mp_aheight)
400                         block += mp->mp_list[hgt] * factor;
401                 factor *= sdp->sd_inptrs;
402         }
403         return block;
404 }
405
406 static void release_metapath(struct metapath *mp)
407 {
408         int i;
409
410         for (i = 0; i < GFS2_MAX_META_HEIGHT; i++) {
411                 if (mp->mp_bh[i] == NULL)
412                         break;
413                 brelse(mp->mp_bh[i]);
414                 mp->mp_bh[i] = NULL;
415         }
416 }
417
418 /**
419  * gfs2_extent_length - Returns length of an extent of blocks
420  * @bh: The metadata block
421  * @ptr: Current position in @bh
422  * @limit: Max extent length to return
423  * @eob: Set to 1 if we hit "end of block"
424  *
425  * Returns: The length of the extent (minimum of one block)
426  */
427
428 static inline unsigned int gfs2_extent_length(struct buffer_head *bh, __be64 *ptr, size_t limit, int *eob)
429 {
430         const __be64 *end = (__be64 *)(bh->b_data + bh->b_size);
431         const __be64 *first = ptr;
432         u64 d = be64_to_cpu(*ptr);
433
434         *eob = 0;
435         do {
436                 ptr++;
437                 if (ptr >= end)
438                         break;
439                 d++;
440         } while(be64_to_cpu(*ptr) == d);
441         if (ptr >= end)
442                 *eob = 1;
443         return ptr - first;
444 }
445
446 enum walker_status { WALK_STOP, WALK_FOLLOW, WALK_CONTINUE };
447
448 /*
449  * gfs2_metadata_walker - walk an indirect block
450  * @mp: Metapath to indirect block
451  * @ptrs: Number of pointers to look at
452  *
453  * When returning WALK_FOLLOW, the walker must update @mp to point at the right
454  * indirect block to follow.
455  */
456 typedef enum walker_status (*gfs2_metadata_walker)(struct metapath *mp,
457                                                    unsigned int ptrs);
458
459 /*
460  * gfs2_walk_metadata - walk a tree of indirect blocks
461  * @inode: The inode
462  * @mp: Starting point of walk
463  * @max_len: Maximum number of blocks to walk
464  * @walker: Called during the walk
465  *
466  * Returns 1 if the walk was stopped by @walker, 0 if we went past @max_len or
467  * past the end of metadata, and a negative error code otherwise.
468  */
469
470 static int gfs2_walk_metadata(struct inode *inode, struct metapath *mp,
471                 u64 max_len, gfs2_metadata_walker walker)
472 {
473         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
474         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
475         u64 factor = 1;
476         unsigned int hgt;
477         int ret;
478
479         /*
480          * The walk starts in the lowest allocated indirect block, which may be
481          * before the position indicated by @mp.  Adjust @max_len accordingly
482          * to avoid a short walk.
483          */
484         for (hgt = mp->mp_fheight - 1; hgt >= mp->mp_aheight; hgt--) {
485                 max_len += mp->mp_list[hgt] * factor;
486                 mp->mp_list[hgt] = 0;
487                 factor *= sdp->sd_inptrs;
488         }
489
490         for (;;) {
491                 u16 start = mp->mp_list[hgt];
492                 enum walker_status status;
493                 unsigned int ptrs;
494                 u64 len;
495
496                 /* Walk indirect block. */
497                 ptrs = (hgt >= 1 ? sdp->sd_inptrs : sdp->sd_diptrs) - start;
498                 len = ptrs * factor;
499                 if (len > max_len)
500                         ptrs = DIV_ROUND_UP_ULL(max_len, factor);
501                 status = walker(mp, ptrs);
502                 switch (status) {
503                 case WALK_STOP:
504                         return 1;
505                 case WALK_FOLLOW:
506                         BUG_ON(mp->mp_aheight == mp->mp_fheight);
507                         ptrs = mp->mp_list[hgt] - start;
508                         len = ptrs * factor;
509                         break;
510                 case WALK_CONTINUE:
511                         break;
512                 }
513                 if (len >= max_len)
514                         break;
515                 max_len -= len;
516                 if (status == WALK_FOLLOW)
517                         goto fill_up_metapath;
518
519 lower_metapath:
520                 /* Decrease height of metapath. */
521                 brelse(mp->mp_bh[hgt]);
522                 mp->mp_bh[hgt] = NULL;
523                 mp->mp_list[hgt] = 0;
524                 if (!hgt)
525                         break;
526                 hgt--;
527                 factor *= sdp->sd_inptrs;
528
529                 /* Advance in metadata tree. */
530                 (mp->mp_list[hgt])++;
531                 if (mp->mp_list[hgt] >= sdp->sd_inptrs) {
532                         if (!hgt)
533                                 break;
534                         goto lower_metapath;
535                 }
536
537 fill_up_metapath:
538                 /* Increase height of metapath. */
539                 ret = fillup_metapath(ip, mp, ip->i_height - 1);
540                 if (ret < 0)
541                         return ret;
542                 hgt += ret;
543                 for (; ret; ret--)
544                         do_div(factor, sdp->sd_inptrs);
545                 mp->mp_aheight = hgt + 1;
546         }
547         return 0;
548 }
549
550 static enum walker_status gfs2_hole_walker(struct metapath *mp,
551                                            unsigned int ptrs)
552 {
553         const __be64 *start, *ptr, *end;
554         unsigned int hgt;
555
556         hgt = mp->mp_aheight - 1;
557         start = metapointer(hgt, mp);
558         end = start + ptrs;
559
560         for (ptr = start; ptr < end; ptr++) {
561                 if (*ptr) {
562                         mp->mp_list[hgt] += ptr - start;
563                         if (mp->mp_aheight == mp->mp_fheight)
564                                 return WALK_STOP;
565                         return WALK_FOLLOW;
566                 }
567         }
568         return WALK_CONTINUE;
569 }
570
571 /**
572  * gfs2_hole_size - figure out the size of a hole
573  * @inode: The inode
574  * @lblock: The logical starting block number
575  * @len: How far to look (in blocks)
576  * @mp: The metapath at lblock
577  * @iomap: The iomap to store the hole size in
578  *
579  * This function modifies @mp.
580  *
581  * Returns: errno on error
582  */
583 static int gfs2_hole_size(struct inode *inode, sector_t lblock, u64 len,
584                           struct metapath *mp, struct iomap *iomap)
585 {
586         struct metapath clone;
587         u64 hole_size;
588         int ret;
589
590         clone_metapath(&clone, mp);
591         ret = gfs2_walk_metadata(inode, &clone, len, gfs2_hole_walker);
592         if (ret < 0)
593                 goto out;
594
595         if (ret == 1)
596                 hole_size = metapath_to_block(GFS2_SB(inode), &clone) - lblock;
597         else
598                 hole_size = len;
599         iomap->length = hole_size << inode->i_blkbits;
600         ret = 0;
601
602 out:
603         release_metapath(&clone);
604         return ret;
605 }
606
607 static inline __be64 *gfs2_indirect_init(struct metapath *mp,
608                                          struct gfs2_glock *gl, unsigned int i,
609                                          unsigned offset, u64 bn)
610 {
611         __be64 *ptr = (__be64 *)(mp->mp_bh[i - 1]->b_data +
612                        ((i > 1) ? sizeof(struct gfs2_meta_header) :
613                                  sizeof(struct gfs2_dinode)));
614         BUG_ON(i < 1);
615         BUG_ON(mp->mp_bh[i] != NULL);
616         mp->mp_bh[i] = gfs2_meta_new(gl, bn);
617         gfs2_trans_add_meta(gl, mp->mp_bh[i]);
618         gfs2_metatype_set(mp->mp_bh[i], GFS2_METATYPE_IN, GFS2_FORMAT_IN);
619         gfs2_buffer_clear_tail(mp->mp_bh[i], sizeof(struct gfs2_meta_header));
620         ptr += offset;
621         *ptr = cpu_to_be64(bn);
622         return ptr;
623 }
624
625 enum alloc_state {
626         ALLOC_DATA = 0,
627         ALLOC_GROW_DEPTH = 1,
628         ALLOC_GROW_HEIGHT = 2,
629         /* ALLOC_UNSTUFF = 3,   TBD and rather complicated */
630 };
631
632 /**
633  * gfs2_iomap_alloc - Build a metadata tree of the requested height
634  * @inode: The GFS2 inode
635  * @iomap: The iomap structure
636  * @mp: The metapath, with proper height information calculated
637  *
638  * In this routine we may have to alloc:
639  *   i) Indirect blocks to grow the metadata tree height
640  *  ii) Indirect blocks to fill in lower part of the metadata tree
641  * iii) Data blocks
642  *
643  * This function is called after gfs2_iomap_get, which works out the
644  * total number of blocks which we need via gfs2_alloc_size.
645  *
646  * We then do the actual allocation asking for an extent at a time (if
647  * enough contiguous free blocks are available, there will only be one
648  * allocation request per call) and uses the state machine to initialise
649  * the blocks in order.
650  *
651  * Right now, this function will allocate at most one indirect block
652  * worth of data -- with a default block size of 4K, that's slightly
653  * less than 2M.  If this limitation is ever removed to allow huge
654  * allocations, we would probably still want to limit the iomap size we
655  * return to avoid stalling other tasks during huge writes; the next
656  * iomap iteration would then find the blocks already allocated.
657  *
658  * Returns: errno on error
659  */
660
661 static int gfs2_iomap_alloc(struct inode *inode, struct iomap *iomap,
662                             struct metapath *mp)
663 {
664         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
665         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
666         struct buffer_head *dibh = mp->mp_bh[0];
667         u64 bn;
668         unsigned n, i, blks, alloced = 0, iblks = 0, branch_start = 0;
669         size_t dblks = iomap->length >> inode->i_blkbits;
670         const unsigned end_of_metadata = mp->mp_fheight - 1;
671         int ret;
672         enum alloc_state state;
673         __be64 *ptr;
674         __be64 zero_bn = 0;
675
676         BUG_ON(mp->mp_aheight < 1);
677         BUG_ON(dibh == NULL);
678         BUG_ON(dblks < 1);
679
680         gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, dibh);
681
682         down_write(&ip->i_rw_mutex);
683
684         if (mp->mp_fheight == mp->mp_aheight) {
685                 /* Bottom indirect block exists */
686                 state = ALLOC_DATA;
687         } else {
688                 /* Need to allocate indirect blocks */
689                 if (mp->mp_fheight == ip->i_height) {
690                         /* Writing into existing tree, extend tree down */
691                         iblks = mp->mp_fheight - mp->mp_aheight;
692                         state = ALLOC_GROW_DEPTH;
693                 } else {
694                         /* Building up tree height */
695                         state = ALLOC_GROW_HEIGHT;
696                         iblks = mp->mp_fheight - ip->i_height;
697                         branch_start = metapath_branch_start(mp);
698                         iblks += (mp->mp_fheight - branch_start);
699                 }
700         }
701
702         /* start of the second part of the function (state machine) */
703
704         blks = dblks + iblks;
705         i = mp->mp_aheight;
706         do {
707                 n = blks - alloced;
708                 ret = gfs2_alloc_blocks(ip, &bn, &n, 0, NULL);
709                 if (ret)
710                         goto out;
711                 alloced += n;
712                 if (state != ALLOC_DATA || gfs2_is_jdata(ip))
713                         gfs2_trans_remove_revoke(sdp, bn, n);
714                 switch (state) {
715                 /* Growing height of tree */
716                 case ALLOC_GROW_HEIGHT:
717                         if (i == 1) {
718                                 ptr = (__be64 *)(dibh->b_data +
719                                                  sizeof(struct gfs2_dinode));
720                                 zero_bn = *ptr;
721                         }
722                         for (; i - 1 < mp->mp_fheight - ip->i_height && n > 0;
723                              i++, n--)
724                                 gfs2_indirect_init(mp, ip->i_gl, i, 0, bn++);
725                         if (i - 1 == mp->mp_fheight - ip->i_height) {
726                                 i--;
727                                 gfs2_buffer_copy_tail(mp->mp_bh[i],
728                                                 sizeof(struct gfs2_meta_header),
729                                                 dibh, sizeof(struct gfs2_dinode));
730                                 gfs2_buffer_clear_tail(dibh,
731                                                 sizeof(struct gfs2_dinode) +
732                                                 sizeof(__be64));
733                                 ptr = (__be64 *)(mp->mp_bh[i]->b_data +
734                                         sizeof(struct gfs2_meta_header));
735                                 *ptr = zero_bn;
736                                 state = ALLOC_GROW_DEPTH;
737                                 for(i = branch_start; i < mp->mp_fheight; i++) {
738                                         if (mp->mp_bh[i] == NULL)
739                                                 break;
740                                         brelse(mp->mp_bh[i]);
741                                         mp->mp_bh[i] = NULL;
742                                 }
743                                 i = branch_start;
744                         }
745                         if (n == 0)
746                                 break;
747                 /* fall through - To branching from existing tree */
748                 case ALLOC_GROW_DEPTH:
749                         if (i > 1 && i < mp->mp_fheight)
750                                 gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, mp->mp_bh[i-1]);
751                         for (; i < mp->mp_fheight && n > 0; i++, n--)
752                                 gfs2_indirect_init(mp, ip->i_gl, i,
753                                                    mp->mp_list[i-1], bn++);
754                         if (i == mp->mp_fheight)
755                                 state = ALLOC_DATA;
756                         if (n == 0)
757                                 break;
758                 /* fall through - To tree complete, adding data blocks */
759                 case ALLOC_DATA:
760                         BUG_ON(n > dblks);
761                         BUG_ON(mp->mp_bh[end_of_metadata] == NULL);
762                         gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, mp->mp_bh[end_of_metadata]);
763                         dblks = n;
764                         ptr = metapointer(end_of_metadata, mp);
765                         iomap->addr = bn << inode->i_blkbits;
766                         iomap->flags |= IOMAP_F_MERGED | IOMAP_F_NEW;
767                         while (n-- > 0)
768                                 *ptr++ = cpu_to_be64(bn++);
769                         break;
770                 }
771         } while (iomap->addr == IOMAP_NULL_ADDR);
772
773         iomap->type = IOMAP_MAPPED;
774         iomap->length = (u64)dblks << inode->i_blkbits;
775         ip->i_height = mp->mp_fheight;
776         gfs2_add_inode_blocks(&ip->i_inode, alloced);
777         gfs2_dinode_out(ip, dibh->b_data);
778 out:
779         up_write(&ip->i_rw_mutex);
780         return ret;
781 }
782
783 #define IOMAP_F_GFS2_BOUNDARY IOMAP_F_PRIVATE
784
785 /**
786  * gfs2_alloc_size - Compute the maximum allocation size
787  * @inode: The inode
788  * @mp: The metapath
789  * @size: Requested size in blocks
790  *
791  * Compute the maximum size of the next allocation at @mp.
792  *
793  * Returns: size in blocks
794  */
795 static u64 gfs2_alloc_size(struct inode *inode, struct metapath *mp, u64 size)
796 {
797         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
798         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
799         const __be64 *first, *ptr, *end;
800
801         /*
802          * For writes to stuffed files, this function is called twice via
803          * gfs2_iomap_get, before and after unstuffing. The size we return the
804          * first time needs to be large enough to get the reservation and
805          * allocation sizes right.  The size we return the second time must
806          * be exact or else gfs2_iomap_alloc won't do the right thing.
807          */
808
809         if (gfs2_is_stuffed(ip) || mp->mp_fheight != mp->mp_aheight) {
810                 unsigned int maxsize = mp->mp_fheight > 1 ?
811                         sdp->sd_inptrs : sdp->sd_diptrs;
812                 maxsize -= mp->mp_list[mp->mp_fheight - 1];
813                 if (size > maxsize)
814                         size = maxsize;
815                 return size;
816         }
817
818         first = metapointer(ip->i_height - 1, mp);
819         end = metaend(ip->i_height - 1, mp);
820         if (end - first > size)
821                 end = first + size;
822         for (ptr = first; ptr < end; ptr++) {
823                 if (*ptr)
824                         break;
825         }
826         return ptr - first;
827 }
828
829 /**
830  * gfs2_iomap_get - Map blocks from an inode to disk blocks
831  * @inode: The inode
832  * @pos: Starting position in bytes
833  * @length: Length to map, in bytes
834  * @flags: iomap flags
835  * @iomap: The iomap structure
836  * @mp: The metapath
837  *
838  * Returns: errno
839  */
840 static int gfs2_iomap_get(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t length,
841                           unsigned flags, struct iomap *iomap,
842                           struct metapath *mp)
843 {
844         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
845         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
846         loff_t size = i_size_read(inode);
847         __be64 *ptr;
848         sector_t lblock;
849         sector_t lblock_stop;
850         int ret;
851         int eob;
852         u64 len;
853         struct buffer_head *dibh = NULL, *bh;
854         u8 height;
855
856         if (!length)
857                 return -EINVAL;
858
859         down_read(&ip->i_rw_mutex);
860
861         ret = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
862         if (ret)
863                 goto unlock;
864         mp->mp_bh[0] = dibh;
865
866         if (gfs2_is_stuffed(ip)) {
867                 if (flags & IOMAP_WRITE) {
868                         loff_t max_size = gfs2_max_stuffed_size(ip);
869
870                         if (pos + length > max_size)
871                                 goto unstuff;
872                         iomap->length = max_size;
873                 } else {
874                         if (pos >= size) {
875                                 if (flags & IOMAP_REPORT) {
876                                         ret = -ENOENT;
877                                         goto unlock;
878                                 } else {
879                                         /* report a hole */
880                                         iomap->offset = pos;
881                                         iomap->length = length;
882                                         goto do_alloc;
883                                 }
884                         }
885                         iomap->length = size;
886                 }
887                 iomap->addr = (ip->i_no_addr << inode->i_blkbits) +
888                               sizeof(struct gfs2_dinode);
889                 iomap->type = IOMAP_INLINE;
890                 iomap->inline_data = dibh->b_data + sizeof(struct gfs2_dinode);
891                 goto out;
892         }
893
894 unstuff:
895         lblock = pos >> inode->i_blkbits;
896         iomap->offset = lblock << inode->i_blkbits;
897         lblock_stop = (pos + length - 1) >> inode->i_blkbits;
898         len = lblock_stop - lblock + 1;
899         iomap->length = len << inode->i_blkbits;
900
901         height = ip->i_height;
902         while ((lblock + 1) * sdp->sd_sb.sb_bsize > sdp->sd_heightsize[height])
903                 height++;
904         find_metapath(sdp, lblock, mp, height);
905         if (height > ip->i_height || gfs2_is_stuffed(ip))
906                 goto do_alloc;
907
908         ret = lookup_metapath(ip, mp);
909         if (ret)
910                 goto unlock;
911
912         if (mp->mp_aheight != ip->i_height)
913                 goto do_alloc;
914
915         ptr = metapointer(ip->i_height - 1, mp);
916         if (*ptr == 0)
917                 goto do_alloc;
918
919         bh = mp->mp_bh[ip->i_height - 1];
920         len = gfs2_extent_length(bh, ptr, len, &eob);
921
922         iomap->addr = be64_to_cpu(*ptr) << inode->i_blkbits;
923         iomap->length = len << inode->i_blkbits;
924         iomap->type = IOMAP_MAPPED;
925         iomap->flags |= IOMAP_F_MERGED;
926         if (eob)
927                 iomap->flags |= IOMAP_F_GFS2_BOUNDARY;
928
929 out:
930         iomap->bdev = inode->i_sb->s_bdev;
931 unlock:
932         up_read(&ip->i_rw_mutex);
933         return ret;
934
935 do_alloc:
936         iomap->addr = IOMAP_NULL_ADDR;
937         iomap->type = IOMAP_HOLE;
938         if (flags & IOMAP_REPORT) {
939                 if (pos >= size)
940                         ret = -ENOENT;
941                 else if (height == ip->i_height)
942                         ret = gfs2_hole_size(inode, lblock, len, mp, iomap);
943                 else
944                         iomap->length = size - pos;
945         } else if (flags & IOMAP_WRITE) {
946                 u64 alloc_size;
947
948                 if (flags & IOMAP_DIRECT)
949                         goto out;  /* (see gfs2_file_direct_write) */
950
951                 len = gfs2_alloc_size(inode, mp, len);
952                 alloc_size = len << inode->i_blkbits;
953                 if (alloc_size < iomap->length)
954                         iomap->length = alloc_size;
955         } else {
956                 if (pos < size && height == ip->i_height)
957                         ret = gfs2_hole_size(inode, lblock, len, mp, iomap);
958         }
959         goto out;
960 }
961
962 /**
963  * gfs2_lblk_to_dblk - convert logical block to disk block
964  * @inode: the inode of the file we're mapping
965  * @lblock: the block relative to the start of the file
966  * @dblock: the returned dblock, if no error
967  *
968  * This function maps a single block from a file logical block (relative to
969  * the start of the file) to a file system absolute block using iomap.
970  *
971  * Returns: the absolute file system block, or an error
972  */
973 int gfs2_lblk_to_dblk(struct inode *inode, u32 lblock, u64 *dblock)
974 {
975         struct iomap iomap = { };
976         struct metapath mp = { .mp_aheight = 1, };
977         loff_t pos = (loff_t)lblock << inode->i_blkbits;
978         int ret;
979
980         ret = gfs2_iomap_get(inode, pos, i_blocksize(inode), 0, &iomap, &mp);
981         release_metapath(&mp);
982         if (ret == 0)
983                 *dblock = iomap.addr >> inode->i_blkbits;
984
985         return ret;
986 }
987
988 static int gfs2_write_lock(struct inode *inode)
989 {
990         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
991         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
992         int error;
993
994         gfs2_holder_init(ip->i_gl, LM_ST_EXCLUSIVE, 0, &ip->i_gh);
995         error = gfs2_glock_nq(&ip->i_gh);
996         if (error)
997                 goto out_uninit;
998         if (&ip->i_inode == sdp->sd_rindex) {
999                 struct gfs2_inode *m_ip = GFS2_I(sdp->sd_statfs_inode);
1000
1001                 error = gfs2_glock_nq_init(m_ip->i_gl, LM_ST_EXCLUSIVE,
1002                                            GL_NOCACHE, &m_ip->i_gh);
1003                 if (error)
1004                         goto out_unlock;
1005         }
1006         return 0;
1007
1008 out_unlock:
1009         gfs2_glock_dq(&ip->i_gh);
1010 out_uninit:
1011         gfs2_holder_uninit(&ip->i_gh);
1012         return error;
1013 }
1014
1015 static void gfs2_write_unlock(struct inode *inode)
1016 {
1017         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
1018         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
1019
1020         if (&ip->i_inode == sdp->sd_rindex) {
1021                 struct gfs2_inode *m_ip = GFS2_I(sdp->sd_statfs_inode);
1022
1023                 gfs2_glock_dq_uninit(&m_ip->i_gh);
1024         }
1025         gfs2_glock_dq_uninit(&ip->i_gh);
1026 }
1027
1028 static int gfs2_iomap_page_prepare(struct inode *inode, loff_t pos,
1029                                    unsigned len, struct iomap *iomap)
1030 {
1031         unsigned int blockmask = i_blocksize(inode) - 1;
1032         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
1033         unsigned int blocks;
1034
1035         blocks = ((pos & blockmask) + len + blockmask) >> inode->i_blkbits;
1036         return gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE + blocks, 0);
1037 }
1038
1039 static void gfs2_iomap_page_done(struct inode *inode, loff_t pos,
1040                                  unsigned copied, struct page *page,
1041                                  struct iomap *iomap)
1042 {
1043         struct gfs2_trans *tr = current->journal_info;
1044         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
1045         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
1046
1047         if (page && !gfs2_is_stuffed(ip))
1048                 gfs2_page_add_databufs(ip, page, offset_in_page(pos), copied);
1049
1050         if (tr->tr_num_buf_new)
1051                 __mark_inode_dirty(inode, I_DIRTY_DATASYNC);
1052
1053         gfs2_trans_end(sdp);
1054 }
1055
1056 static const struct iomap_page_ops gfs2_iomap_page_ops = {
1057         .page_prepare = gfs2_iomap_page_prepare,
1058         .page_done = gfs2_iomap_page_done,
1059 };
1060
1061 static int gfs2_iomap_begin_write(struct inode *inode, loff_t pos,
1062                                   loff_t length, unsigned flags,
1063                                   struct iomap *iomap,
1064                                   struct metapath *mp)
1065 {
1066         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
1067         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
1068         bool unstuff;
1069         int ret;
1070
1071         unstuff = gfs2_is_stuffed(ip) &&
1072                   pos + length > gfs2_max_stuffed_size(ip);
1073
1074         if (unstuff || iomap->type == IOMAP_HOLE) {
1075                 unsigned int data_blocks, ind_blocks;
1076                 struct gfs2_alloc_parms ap = {};
1077                 unsigned int rblocks;
1078                 struct gfs2_trans *tr;
1079
1080                 gfs2_write_calc_reserv(ip, iomap->length, &data_blocks,
1081                                        &ind_blocks);
1082                 ap.target = data_blocks + ind_blocks;
1083                 ret = gfs2_quota_lock_check(ip, &ap);
1084                 if (ret)
1085                         return ret;
1086
1087                 ret = gfs2_inplace_reserve(ip, &ap);
1088                 if (ret)
1089                         goto out_qunlock;
1090
1091                 rblocks = RES_DINODE + ind_blocks;
1092                 if (gfs2_is_jdata(ip))
1093                         rblocks += data_blocks;
1094                 if (ind_blocks || data_blocks)
1095                         rblocks += RES_STATFS + RES_QUOTA;
1096                 if (inode == sdp->sd_rindex)
1097                         rblocks += 2 * RES_STATFS;
1098                 rblocks += gfs2_rg_blocks(ip, data_blocks + ind_blocks);
1099
1100                 ret = gfs2_trans_begin(sdp, rblocks,
1101                                        iomap->length >> inode->i_blkbits);
1102                 if (ret)
1103                         goto out_trans_fail;
1104
1105                 if (unstuff) {
1106                         ret = gfs2_unstuff_dinode(ip, NULL);
1107                         if (ret)
1108                                 goto out_trans_end;
1109                         release_metapath(mp);
1110                         ret = gfs2_iomap_get(inode, iomap->offset,
1111                                              iomap->length, flags, iomap, mp);
1112                         if (ret)
1113                                 goto out_trans_end;
1114                 }
1115
1116                 if (iomap->type == IOMAP_HOLE) {
1117                         ret = gfs2_iomap_alloc(inode, iomap, mp);
1118                         if (ret) {
1119                                 gfs2_trans_end(sdp);
1120                                 gfs2_inplace_release(ip);
1121                                 punch_hole(ip, iomap->offset, iomap->length);
1122                                 goto out_qunlock;
1123                         }
1124                 }
1125
1126                 tr = current->journal_info;
1127                 if (tr->tr_num_buf_new)
1128                         __mark_inode_dirty(inode, I_DIRTY_DATASYNC);
1129
1130                 gfs2_trans_end(sdp);
1131         }
1132
1133         if (gfs2_is_stuffed(ip) || gfs2_is_jdata(ip))
1134                 iomap->page_ops = &gfs2_iomap_page_ops;
1135         return 0;
1136
1137 out_trans_end:
1138         gfs2_trans_end(sdp);
1139 out_trans_fail:
1140         gfs2_inplace_release(ip);
1141 out_qunlock:
1142         gfs2_quota_unlock(ip);
1143         return ret;
1144 }
1145
1146 static inline bool gfs2_iomap_need_write_lock(unsigned flags)
1147 {
1148         return (flags & IOMAP_WRITE) && !(flags & IOMAP_DIRECT);
1149 }
1150
1151 static int gfs2_iomap_begin(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t length,
1152                             unsigned flags, struct iomap *iomap,
1153                             struct iomap *srcmap)
1154 {
1155         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
1156         struct metapath mp = { .mp_aheight = 1, };
1157         int ret;
1158
1159         iomap->flags |= IOMAP_F_BUFFER_HEAD;
1160
1161         trace_gfs2_iomap_start(ip, pos, length, flags);
1162         if (gfs2_iomap_need_write_lock(flags)) {
1163                 ret = gfs2_write_lock(inode);
1164                 if (ret)
1165                         goto out;
1166         }
1167
1168         ret = gfs2_iomap_get(inode, pos, length, flags, iomap, &mp);
1169         if (ret)
1170                 goto out_unlock;
1171
1172         switch(flags & (IOMAP_WRITE | IOMAP_ZERO)) {
1173         case IOMAP_WRITE:
1174                 if (flags & IOMAP_DIRECT) {
1175                         /*
1176                          * Silently fall back to buffered I/O for stuffed files
1177                          * or if we've got a hole (see gfs2_file_direct_write).
1178                          */
1179                         if (iomap->type != IOMAP_MAPPED)
1180                                 ret = -ENOTBLK;
1181                         goto out_unlock;
1182                 }
1183                 break;
1184         case IOMAP_ZERO:
1185                 if (iomap->type == IOMAP_HOLE)
1186                         goto out_unlock;
1187                 break;
1188         default:
1189                 goto out_unlock;
1190         }
1191
1192         ret = gfs2_iomap_begin_write(inode, pos, length, flags, iomap, &mp);
1193
1194 out_unlock:
1195         if (ret && gfs2_iomap_need_write_lock(flags))
1196                 gfs2_write_unlock(inode);
1197         release_metapath(&mp);
1198 out:
1199         trace_gfs2_iomap_end(ip, iomap, ret);
1200         return ret;
1201 }
1202
1203 static int gfs2_iomap_end(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t length,
1204                           ssize_t written, unsigned flags, struct iomap *iomap)
1205 {
1206         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
1207         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
1208
1209         switch (flags & (IOMAP_WRITE | IOMAP_ZERO)) {
1210         case IOMAP_WRITE:
1211                 if (flags & IOMAP_DIRECT)
1212                         return 0;
1213                 break;
1214         case IOMAP_ZERO:
1215                  if (iomap->type == IOMAP_HOLE)
1216                          return 0;
1217                  break;
1218         default:
1219                  return 0;
1220         }
1221
1222         if (!gfs2_is_stuffed(ip))
1223                 gfs2_ordered_add_inode(ip);
1224
1225         if (inode == sdp->sd_rindex)
1226                 adjust_fs_space(inode);
1227
1228         gfs2_inplace_release(ip);
1229
1230         if (length != written && (iomap->flags & IOMAP_F_NEW)) {
1231                 /* Deallocate blocks that were just allocated. */
1232                 loff_t blockmask = i_blocksize(inode) - 1;
1233                 loff_t end = (pos + length) & ~blockmask;
1234
1235                 pos = (pos + written + blockmask) & ~blockmask;
1236                 if (pos < end) {
1237                         truncate_pagecache_range(inode, pos, end - 1);
1238                         punch_hole(ip, pos, end - pos);
1239                 }
1240         }
1241
1242         if (ip->i_qadata && ip->i_qadata->qa_qd_num)
1243                 gfs2_quota_unlock(ip);
1244
1245         if (unlikely(!written))
1246                 goto out_unlock;
1247
1248         if (iomap->flags & IOMAP_F_SIZE_CHANGED)
1249                 mark_inode_dirty(inode);
1250         set_bit(GLF_DIRTY, &ip->i_gl->gl_flags);
1251
1252 out_unlock:
1253         if (gfs2_iomap_need_write_lock(flags))
1254                 gfs2_write_unlock(inode);
1255         return 0;
1256 }
1257
1258 const struct iomap_ops gfs2_iomap_ops = {
1259         .iomap_begin = gfs2_iomap_begin,
1260         .iomap_end = gfs2_iomap_end,
1261 };
1262
1263 /**
1264  * gfs2_block_map - Map one or more blocks of an inode to a disk block
1265  * @inode: The inode
1266  * @lblock: The logical block number
1267  * @bh_map: The bh to be mapped
1268  * @create: True if its ok to alloc blocks to satify the request
1269  *
1270  * The size of the requested mapping is defined in bh_map->b_size.
1271  *
1272  * Clears buffer_mapped(bh_map) and leaves bh_map->b_size unchanged
1273  * when @lblock is not mapped.  Sets buffer_mapped(bh_map) and
1274  * bh_map->b_size to indicate the size of the mapping when @lblock and
1275  * successive blocks are mapped, up to the requested size.
1276  *
1277  * Sets buffer_boundary() if a read of metadata will be required
1278  * before the next block can be mapped. Sets buffer_new() if new
1279  * blocks were allocated.
1280  *
1281  * Returns: errno
1282  */
1283
1284 int gfs2_block_map(struct inode *inode, sector_t lblock,
1285                    struct buffer_head *bh_map, int create)
1286 {
1287         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
1288         loff_t pos = (loff_t)lblock << inode->i_blkbits;
1289         loff_t length = bh_map->b_size;
1290         struct metapath mp = { .mp_aheight = 1, };
1291         struct iomap iomap = { };
1292         int ret;
1293
1294         clear_buffer_mapped(bh_map);
1295         clear_buffer_new(bh_map);
1296         clear_buffer_boundary(bh_map);
1297         trace_gfs2_bmap(ip, bh_map, lblock, create, 1);
1298
1299         if (create) {
1300                 ret = gfs2_iomap_get(inode, pos, length, IOMAP_WRITE, &iomap, &mp);
1301                 if (!ret && iomap.type == IOMAP_HOLE)
1302                         ret = gfs2_iomap_alloc(inode, &iomap, &mp);
1303                 release_metapath(&mp);
1304         } else {
1305                 ret = gfs2_iomap_get(inode, pos, length, 0, &iomap, &mp);
1306                 release_metapath(&mp);
1307         }
1308         if (ret)
1309                 goto out;
1310
1311         if (iomap.length > bh_map->b_size) {
1312                 iomap.length = bh_map->b_size;
1313                 iomap.flags &= ~IOMAP_F_GFS2_BOUNDARY;
1314         }
1315         if (iomap.addr != IOMAP_NULL_ADDR)
1316                 map_bh(bh_map, inode->i_sb, iomap.addr >> inode->i_blkbits);
1317         bh_map->b_size = iomap.length;
1318         if (iomap.flags & IOMAP_F_GFS2_BOUNDARY)
1319                 set_buffer_boundary(bh_map);
1320         if (iomap.flags & IOMAP_F_NEW)
1321                 set_buffer_new(bh_map);
1322
1323 out:
1324         trace_gfs2_bmap(ip, bh_map, lblock, create, ret);
1325         return ret;
1326 }
1327
1328 /*
1329  * Deprecated: do not use in new code
1330  */
1331 int gfs2_extent_map(struct inode *inode, u64 lblock, int *new, u64 *dblock, unsigned *extlen)
1332 {
1333         struct buffer_head bh = { .b_state = 0, .b_blocknr = 0 };
1334         int ret;
1335         int create = *new;
1336
1337         BUG_ON(!extlen);
1338         BUG_ON(!dblock);
1339         BUG_ON(!new);
1340
1341         bh.b_size = BIT(inode->i_blkbits + (create ? 0 : 5));
1342         ret = gfs2_block_map(inode, lblock, &bh, create);
1343         *extlen = bh.b_size >> inode->i_blkbits;
1344         *dblock = bh.b_blocknr;
1345         if (buffer_new(&bh))
1346                 *new = 1;
1347         else
1348                 *new = 0;
1349         return ret;
1350 }
1351
1352 static int gfs2_block_zero_range(struct inode *inode, loff_t from,
1353                                  unsigned int length)
1354 {
1355         return iomap_zero_range(inode, from, length, NULL, &gfs2_iomap_ops);
1356 }
1357
1358 #define GFS2_JTRUNC_REVOKES 8192
1359
1360 /**
1361  * gfs2_journaled_truncate - Wrapper for truncate_pagecache for jdata files
1362  * @inode: The inode being truncated
1363  * @oldsize: The original (larger) size
1364  * @newsize: The new smaller size
1365  *
1366  * With jdata files, we have to journal a revoke for each block which is
1367  * truncated. As a result, we need to split this into separate transactions
1368  * if the number of pages being truncated gets too large.
1369  */
1370
1371 static int gfs2_journaled_truncate(struct inode *inode, u64 oldsize, u64 newsize)
1372 {
1373         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
1374         u64 max_chunk = GFS2_JTRUNC_REVOKES * sdp->sd_vfs->s_blocksize;
1375         u64 chunk;
1376         int error;
1377
1378         while (oldsize != newsize) {
1379                 struct gfs2_trans *tr;
1380                 unsigned int offs;
1381
1382                 chunk = oldsize - newsize;
1383                 if (chunk > max_chunk)
1384                         chunk = max_chunk;
1385
1386                 offs = oldsize & ~PAGE_MASK;
1387                 if (offs && chunk > PAGE_SIZE)
1388                         chunk = offs + ((chunk - offs) & PAGE_MASK);
1389
1390                 truncate_pagecache(inode, oldsize - chunk);
1391                 oldsize -= chunk;
1392
1393                 tr = current->journal_info;
1394                 if (!test_bit(TR_TOUCHED, &tr->tr_flags))
1395                         continue;
1396
1397                 gfs2_trans_end(sdp);
1398                 error = gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE, GFS2_JTRUNC_REVOKES);
1399                 if (error)
1400                         return error;
1401         }
1402
1403         return 0;
1404 }
1405
1406 static int trunc_start(struct inode *inode, u64 newsize)
1407 {
1408         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
1409         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
1410         struct buffer_head *dibh = NULL;
1411         int journaled = gfs2_is_jdata(ip);
1412         u64 oldsize = inode->i_size;
1413         int error;
1414
1415         if (journaled)
1416                 error = gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE + RES_JDATA, GFS2_JTRUNC_REVOKES);
1417         else
1418                 error = gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE, 0);
1419         if (error)
1420                 return error;
1421
1422         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
1423         if (error)
1424                 goto out;
1425
1426         gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, dibh);
1427
1428         if (gfs2_is_stuffed(ip)) {
1429                 gfs2_buffer_clear_tail(dibh, sizeof(struct gfs2_dinode) + newsize);
1430         } else {
1431                 unsigned int blocksize = i_blocksize(inode);
1432                 unsigned int offs = newsize & (blocksize - 1);
1433                 if (offs) {
1434                         error = gfs2_block_zero_range(inode, newsize,
1435                                                       blocksize - offs);
1436                         if (error)
1437                                 goto out;
1438                 }
1439                 ip->i_diskflags |= GFS2_DIF_TRUNC_IN_PROG;
1440         }
1441
1442         i_size_write(inode, newsize);
1443         ip->i_inode.i_mtime = ip->i_inode.i_ctime = current_time(&ip->i_inode);
1444         gfs2_dinode_out(ip, dibh->b_data);
1445
1446         if (journaled)
1447                 error = gfs2_journaled_truncate(inode, oldsize, newsize);
1448         else
1449                 truncate_pagecache(inode, newsize);
1450
1451 out:
1452         brelse(dibh);
1453         if (current->journal_info)
1454                 gfs2_trans_end(sdp);
1455         return error;
1456 }
1457
1458 int gfs2_iomap_get_alloc(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t length,
1459                          struct iomap *iomap)
1460 {
1461         struct metapath mp = { .mp_aheight = 1, };
1462         int ret;
1463
1464         ret = gfs2_iomap_get(inode, pos, length, IOMAP_WRITE, iomap, &mp);
1465         if (!ret && iomap->type == IOMAP_HOLE)
1466                 ret = gfs2_iomap_alloc(inode, iomap, &mp);
1467         release_metapath(&mp);
1468         return ret;
1469 }
1470
1471 /**
1472  * sweep_bh_for_rgrps - find an rgrp in a meta buffer and free blocks therein
1473  * @ip: inode
1474  * @rg_gh: holder of resource group glock
1475  * @bh: buffer head to sweep
1476  * @start: starting point in bh
1477  * @end: end point in bh
1478  * @meta: true if bh points to metadata (rather than data)
1479  * @btotal: place to keep count of total blocks freed
1480  *
1481  * We sweep a metadata buffer (provided by the metapath) for blocks we need to
1482  * free, and free them all. However, we do it one rgrp at a time. If this
1483  * block has references to multiple rgrps, we break it into individual
1484  * transactions. This allows other processes to use the rgrps while we're
1485  * focused on a single one, for better concurrency / performance.
1486  * At every transaction boundary, we rewrite the inode into the journal.
1487  * That way the bitmaps are kept consistent with the inode and we can recover
1488  * if we're interrupted by power-outages.
1489  *
1490  * Returns: 0, or return code if an error occurred.
1491  *          *btotal has the total number of blocks freed
1492  */
1493 static int sweep_bh_for_rgrps(struct gfs2_inode *ip, struct gfs2_holder *rd_gh,
1494                               struct buffer_head *bh, __be64 *start, __be64 *end,
1495                               bool meta, u32 *btotal)
1496 {
1497         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
1498         struct gfs2_rgrpd *rgd;
1499         struct gfs2_trans *tr;
1500         __be64 *p;
1501         int blks_outside_rgrp;
1502         u64 bn, bstart, isize_blks;
1503         s64 blen; /* needs to be s64 or gfs2_add_inode_blocks breaks */
1504         int ret = 0;
1505         bool buf_in_tr = false; /* buffer was added to transaction */
1506
1507 more_rgrps:
1508         rgd = NULL;
1509         if (gfs2_holder_initialized(rd_gh)) {
1510                 rgd = gfs2_glock2rgrp(rd_gh->gh_gl);
1511                 gfs2_assert_withdraw(sdp,
1512                              gfs2_glock_is_locked_by_me(rd_gh->gh_gl));
1513         }
1514         blks_outside_rgrp = 0;
1515         bstart = 0;
1516         blen = 0;
1517
1518         for (p = start; p < end; p++) {
1519                 if (!*p)
1520                         continue;
1521                 bn = be64_to_cpu(*p);
1522
1523                 if (rgd) {
1524                         if (!rgrp_contains_block(rgd, bn)) {
1525                                 blks_outside_rgrp++;
1526                                 continue;
1527                         }
1528                 } else {
1529                         rgd = gfs2_blk2rgrpd(sdp, bn, true);
1530                         if (unlikely(!rgd)) {
1531                                 ret = -EIO;
1532                                 goto out;
1533                         }
1534                         ret = gfs2_glock_nq_init(rgd->rd_gl, LM_ST_EXCLUSIVE,
1535                                                  0, rd_gh);
1536                         if (ret)
1537                                 goto out;
1538
1539                         /* Must be done with the rgrp glock held: */
1540                         if (gfs2_rs_active(&ip->i_res) &&
1541                             rgd == ip->i_res.rs_rbm.rgd)
1542                                 gfs2_rs_deltree(&ip->i_res);
1543                 }
1544
1545                 /* The size of our transactions will be unknown until we
1546                    actually process all the metadata blocks that relate to
1547                    the rgrp. So we estimate. We know it can't be more than
1548                    the dinode's i_blocks and we don't want to exceed the
1549                    journal flush threshold, sd_log_thresh2. */
1550                 if (current->journal_info == NULL) {
1551                         unsigned int jblocks_rqsted, revokes;
1552
1553                         jblocks_rqsted = rgd->rd_length + RES_DINODE +
1554                                 RES_INDIRECT;
1555                         isize_blks = gfs2_get_inode_blocks(&ip->i_inode);
1556                         if (isize_blks > atomic_read(&sdp->sd_log_thresh2))
1557                                 jblocks_rqsted +=
1558                                         atomic_read(&sdp->sd_log_thresh2);
1559                         else
1560                                 jblocks_rqsted += isize_blks;
1561                         revokes = jblocks_rqsted;
1562                         if (meta)
1563                                 revokes += end - start;
1564                         else if (ip->i_depth)
1565                                 revokes += sdp->sd_inptrs;
1566                         ret = gfs2_trans_begin(sdp, jblocks_rqsted, revokes);
1567                         if (ret)
1568                                 goto out_unlock;
1569                         down_write(&ip->i_rw_mutex);
1570                 }
1571                 /* check if we will exceed the transaction blocks requested */
1572                 tr = current->journal_info;
1573                 if (tr->tr_num_buf_new + RES_STATFS +
1574                     RES_QUOTA >= atomic_read(&sdp->sd_log_thresh2)) {
1575                         /* We set blks_outside_rgrp to ensure the loop will
1576                            be repeated for the same rgrp, but with a new
1577                            transaction. */
1578                         blks_outside_rgrp++;
1579                         /* This next part is tricky. If the buffer was added
1580                            to the transaction, we've already set some block
1581                            pointers to 0, so we better follow through and free
1582                            them, or we will introduce corruption (so break).
1583                            This may be impossible, or at least rare, but I
1584                            decided to cover the case regardless.
1585
1586                            If the buffer was not added to the transaction
1587                            (this call), doing so would exceed our transaction
1588                            size, so we need to end the transaction and start a
1589                            new one (so goto). */
1590
1591                         if (buf_in_tr)
1592                                 break;
1593                         goto out_unlock;
1594                 }
1595
1596                 gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, bh);
1597                 buf_in_tr = true;
1598                 *p = 0;
1599                 if (bstart + blen == bn) {
1600                         blen++;
1601                         continue;
1602                 }
1603                 if (bstart) {
1604                         __gfs2_free_blocks(ip, rgd, bstart, (u32)blen, meta);
1605                         (*btotal) += blen;
1606                         gfs2_add_inode_blocks(&ip->i_inode, -blen);
1607                 }
1608                 bstart = bn;
1609                 blen = 1;
1610         }
1611         if (bstart) {
1612                 __gfs2_free_blocks(ip, rgd, bstart, (u32)blen, meta);
1613                 (*btotal) += blen;
1614                 gfs2_add_inode_blocks(&ip->i_inode, -blen);
1615         }
1616 out_unlock:
1617         if (!ret && blks_outside_rgrp) { /* If buffer still has non-zero blocks
1618                                             outside the rgrp we just processed,
1619                                             do it all over again. */
1620                 if (current->journal_info) {
1621                         struct buffer_head *dibh;
1622
1623                         ret = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
1624                         if (ret)
1625                                 goto out;
1626
1627                         /* Every transaction boundary, we rewrite the dinode
1628                            to keep its di_blocks current in case of failure. */
1629                         ip->i_inode.i_mtime = ip->i_inode.i_ctime =
1630                                 current_time(&ip->i_inode);
1631                         gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, dibh);
1632                         gfs2_dinode_out(ip, dibh->b_data);
1633                         brelse(dibh);
1634                         up_write(&ip->i_rw_mutex);
1635                         gfs2_trans_end(sdp);
1636                         buf_in_tr = false;
1637                 }
1638                 gfs2_glock_dq_uninit(rd_gh);
1639                 cond_resched();
1640                 goto more_rgrps;
1641         }
1642 out:
1643         return ret;
1644 }
1645
1646 static bool mp_eq_to_hgt(struct metapath *mp, __u16 *list, unsigned int h)
1647 {
1648         if (memcmp(mp->mp_list, list, h * sizeof(mp->mp_list[0])))
1649                 return false;
1650         return true;
1651 }
1652
1653 /**
1654  * find_nonnull_ptr - find a non-null pointer given a metapath and height
1655  * @mp: starting metapath
1656  * @h: desired height to search
1657  *
1658  * Assumes the metapath is valid (with buffers) out to height h.
1659  * Returns: true if a non-null pointer was found in the metapath buffer
1660  *          false if all remaining pointers are NULL in the buffer
1661  */
1662 static bool find_nonnull_ptr(struct gfs2_sbd *sdp, struct metapath *mp,
1663                              unsigned int h,
1664                              __u16 *end_list, unsigned int end_aligned)
1665 {
1666         struct buffer_head *bh = mp->mp_bh[h];
1667         __be64 *first, *ptr, *end;
1668
1669         first = metaptr1(h, mp);
1670         ptr = first + mp->mp_list[h];
1671         end = (__be64 *)(bh->b_data + bh->b_size);
1672         if (end_list && mp_eq_to_hgt(mp, end_list, h)) {
1673                 bool keep_end = h < end_aligned;
1674                 end = first + end_list[h] + keep_end;
1675         }
1676
1677         while (ptr < end) {
1678                 if (*ptr) { /* if we have a non-null pointer */
1679                         mp->mp_list[h] = ptr - first;
1680                         h++;
1681                         if (h < GFS2_MAX_META_HEIGHT)
1682                                 mp->mp_list[h] = 0;
1683                         return true;
1684                 }
1685                 ptr++;
1686         }
1687         return false;
1688 }
1689
1690 enum dealloc_states {
1691         DEALLOC_MP_FULL = 0,    /* Strip a metapath with all buffers read in */
1692         DEALLOC_MP_LOWER = 1,   /* lower the metapath strip height */
1693         DEALLOC_FILL_MP = 2,  /* Fill in the metapath to the given height. */
1694         DEALLOC_DONE = 3,       /* process complete */
1695 };
1696
1697 static inline void
1698 metapointer_range(struct metapath *mp, int height,
1699                   __u16 *start_list, unsigned int start_aligned,
1700                   __u16 *end_list, unsigned int end_aligned,
1701                   __be64 **start, __be64 **end)
1702 {
1703         struct buffer_head *bh = mp->mp_bh[height];
1704         __be64 *first;
1705
1706         first = metaptr1(height, mp);
1707         *start = first;
1708         if (mp_eq_to_hgt(mp, start_list, height)) {
1709                 bool keep_start = height < start_aligned;
1710                 *start = first + start_list[height] + keep_start;
1711         }
1712         *end = (__be64 *)(bh->b_data + bh->b_size);
1713         if (end_list && mp_eq_to_hgt(mp, end_list, height)) {
1714                 bool keep_end = height < end_aligned;
1715                 *end = first + end_list[height] + keep_end;
1716         }
1717 }
1718
1719 static inline bool walk_done(struct gfs2_sbd *sdp,
1720                              struct metapath *mp, int height,
1721                              __u16 *end_list, unsigned int end_aligned)
1722 {
1723         __u16 end;
1724
1725         if (end_list) {
1726                 bool keep_end = height < end_aligned;
1727                 if (!mp_eq_to_hgt(mp, end_list, height))
1728                         return false;
1729                 end = end_list[height] + keep_end;
1730         } else
1731                 end = (height > 0) ? sdp->sd_inptrs : sdp->sd_diptrs;
1732         return mp->mp_list[height] >= end;
1733 }
1734
1735 /**
1736  * punch_hole - deallocate blocks in a file
1737  * @ip: inode to truncate
1738  * @offset: the start of the hole
1739  * @length: the size of the hole (or 0 for truncate)
1740  *
1741  * Punch a hole into a file or truncate a file at a given position.  This
1742  * function operates in whole blocks (@offset and @length are rounded
1743  * accordingly); partially filled blocks must be cleared otherwise.
1744  *
1745  * This function works from the bottom up, and from the right to the left. In
1746  * other words, it strips off the highest layer (data) before stripping any of
1747  * the metadata. Doing it this way is best in case the operation is interrupted
1748  * by power failure, etc.  The dinode is rewritten in every transaction to
1749  * guarantee integrity.
1750  */
1751 static int punch_hole(struct gfs2_inode *ip, u64 offset, u64 length)
1752 {
1753         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
1754         u64 maxsize = sdp->sd_heightsize[ip->i_height];
1755         struct metapath mp = {};
1756         struct buffer_head *dibh, *bh;
1757         struct gfs2_holder rd_gh;
1758         unsigned int bsize_shift = sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
1759         u64 lblock = (offset + (1 << bsize_shift) - 1) >> bsize_shift;
1760         __u16 start_list[GFS2_MAX_META_HEIGHT];
1761         __u16 __end_list[GFS2_MAX_META_HEIGHT], *end_list = NULL;
1762         unsigned int start_aligned, uninitialized_var(end_aligned);
1763         unsigned int strip_h = ip->i_height - 1;
1764         u32 btotal = 0;
1765         int ret, state;
1766         int mp_h; /* metapath buffers are read in to this height */
1767         u64 prev_bnr = 0;
1768         __be64 *start, *end;
1769
1770         if (offset >= maxsize) {
1771                 /*
1772                  * The starting point lies beyond the allocated meta-data;
1773                  * there are no blocks do deallocate.
1774                  */
1775                 return 0;
1776         }
1777
1778         /*
1779          * The start position of the hole is defined by lblock, start_list, and
1780          * start_aligned.  The end position of the hole is defined by lend,
1781          * end_list, and end_aligned.
1782          *
1783          * start_aligned and end_aligned define down to which height the start
1784          * and end positions are aligned to the metadata tree (i.e., the
1785          * position is a multiple of the metadata granularity at the height
1786          * above).  This determines at which heights additional meta pointers
1787          * needs to be preserved for the remaining data.
1788          */
1789
1790         if (length) {
1791                 u64 end_offset = offset + length;
1792                 u64 lend;
1793
1794                 /*
1795                  * Clip the end at the maximum file size for the given height:
1796                  * that's how far the metadata goes; files bigger than that
1797                  * will have additional layers of indirection.
1798                  */
1799                 if (end_offset > maxsize)
1800                         end_offset = maxsize;
1801                 lend = end_offset >> bsize_shift;
1802
1803                 if (lblock >= lend)
1804                         return 0;
1805
1806                 find_metapath(sdp, lend, &mp, ip->i_height);
1807                 end_list = __end_list;
1808                 memcpy(end_list, mp.mp_list, sizeof(mp.mp_list));
1809
1810                 for (mp_h = ip->i_height - 1; mp_h > 0; mp_h--) {
1811                         if (end_list[mp_h])
1812                                 break;
1813                 }
1814                 end_aligned = mp_h;
1815         }
1816
1817         find_metapath(sdp, lblock, &mp, ip->i_height);
1818         memcpy(start_list, mp.mp_list, sizeof(start_list));
1819
1820         for (mp_h = ip->i_height - 1; mp_h > 0; mp_h--) {
1821                 if (start_list[mp_h])
1822                         break;
1823         }
1824         start_aligned = mp_h;
1825
1826         ret = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
1827         if (ret)
1828                 return ret;
1829
1830         mp.mp_bh[0] = dibh;
1831         ret = lookup_metapath(ip, &mp);
1832         if (ret)
1833                 goto out_metapath;
1834
1835         /* issue read-ahead on metadata */
1836         for (mp_h = 0; mp_h < mp.mp_aheight - 1; mp_h++) {
1837                 metapointer_range(&mp, mp_h, start_list, start_aligned,
1838                                   end_list, end_aligned, &start, &end);
1839                 gfs2_metapath_ra(ip->i_gl, start, end);
1840         }
1841
1842         if (mp.mp_aheight == ip->i_height)
1843                 state = DEALLOC_MP_FULL; /* We have a complete metapath */
1844         else
1845                 state = DEALLOC_FILL_MP; /* deal with partial metapath */
1846
1847         ret = gfs2_rindex_update(sdp);
1848         if (ret)
1849                 goto out_metapath;
1850
1851         ret = gfs2_quota_hold(ip, NO_UID_QUOTA_CHANGE, NO_GID_QUOTA_CHANGE);
1852         if (ret)
1853                 goto out_metapath;
1854         gfs2_holder_mark_uninitialized(&rd_gh);
1855
1856         mp_h = strip_h;
1857
1858         while (state != DEALLOC_DONE) {
1859                 switch (state) {
1860                 /* Truncate a full metapath at the given strip height.
1861                  * Note that strip_h == mp_h in order to be in this state. */
1862                 case DEALLOC_MP_FULL:
1863                         bh = mp.mp_bh[mp_h];
1864                         gfs2_assert_withdraw(sdp, bh);
1865                         if (gfs2_assert_withdraw(sdp,
1866                                                  prev_bnr != bh->b_blocknr)) {
1867                                 fs_emerg(sdp, "inode %llu, block:%llu, i_h:%u,"
1868                                          "s_h:%u, mp_h:%u\n",
1869                                        (unsigned long long)ip->i_no_addr,
1870                                        prev_bnr, ip->i_height, strip_h, mp_h);
1871                         }
1872                         prev_bnr = bh->b_blocknr;
1873
1874                         if (gfs2_metatype_check(sdp, bh,
1875                                                 (mp_h ? GFS2_METATYPE_IN :
1876                                                         GFS2_METATYPE_DI))) {
1877                                 ret = -EIO;
1878                                 goto out;
1879                         }
1880
1881                         /*
1882                          * Below, passing end_aligned as 0 gives us the
1883                          * metapointer range excluding the end point: the end
1884                          * point is the first metapath we must not deallocate!
1885                          */
1886
1887                         metapointer_range(&mp, mp_h, start_list, start_aligned,
1888                                           end_list, 0 /* end_aligned */,
1889                                           &start, &end);
1890                         ret = sweep_bh_for_rgrps(ip, &rd_gh, mp.mp_bh[mp_h],
1891                                                  start, end,
1892                                                  mp_h != ip->i_height - 1,
1893                                                  &btotal);
1894
1895                         /* If we hit an error or just swept dinode buffer,
1896                            just exit. */
1897                         if (ret || !mp_h) {
1898                                 state = DEALLOC_DONE;
1899                                 break;
1900                         }
1901                         state = DEALLOC_MP_LOWER;
1902                         break;
1903
1904                 /* lower the metapath strip height */
1905                 case DEALLOC_MP_LOWER:
1906                         /* We're done with the current buffer, so release it,
1907                            unless it's the dinode buffer. Then back up to the
1908                            previous pointer. */
1909                         if (mp_h) {
1910                                 brelse(mp.mp_bh[mp_h]);
1911                                 mp.mp_bh[mp_h] = NULL;
1912                         }
1913                         /* If we can't get any lower in height, we've stripped
1914                            off all we can. Next step is to back up and start
1915                            stripping the previous level of metadata. */
1916                         if (mp_h == 0) {
1917                                 strip_h--;
1918                                 memcpy(mp.mp_list, start_list, sizeof(start_list));
1919                                 mp_h = strip_h;
1920                                 state = DEALLOC_FILL_MP;
1921                                 break;
1922                         }
1923                         mp.mp_list[mp_h] = 0;
1924                         mp_h--; /* search one metadata height down */
1925                         mp.mp_list[mp_h]++;
1926                         if (walk_done(sdp, &mp, mp_h, end_list, end_aligned))
1927                                 break;
1928                         /* Here we've found a part of the metapath that is not
1929                          * allocated. We need to search at that height for the
1930                          * next non-null pointer. */
1931                         if (find_nonnull_ptr(sdp, &mp, mp_h, end_list, end_aligned)) {
1932                                 state = DEALLOC_FILL_MP;
1933                                 mp_h++;
1934                         }
1935                         /* No more non-null pointers at this height. Back up
1936                            to the previous height and try again. */
1937                         break; /* loop around in the same state */
1938
1939                 /* Fill the metapath with buffers to the given height. */
1940                 case DEALLOC_FILL_MP:
1941                         /* Fill the buffers out to the current height. */
1942                         ret = fillup_metapath(ip, &mp, mp_h);
1943                         if (ret < 0)
1944                                 goto out;
1945
1946                         /* On the first pass, issue read-ahead on metadata. */
1947                         if (mp.mp_aheight > 1 && strip_h == ip->i_height - 1) {
1948                                 unsigned int height = mp.mp_aheight - 1;
1949
1950                                 /* No read-ahead for data blocks. */
1951                                 if (mp.mp_aheight - 1 == strip_h)
1952                                         height--;
1953
1954                                 for (; height >= mp.mp_aheight - ret; height--) {
1955                                         metapointer_range(&mp, height,
1956                                                           start_list, start_aligned,
1957                                                           end_list, end_aligned,
1958                                                           &start, &end);
1959                                         gfs2_metapath_ra(ip->i_gl, start, end);
1960                                 }
1961                         }
1962
1963                         /* If buffers found for the entire strip height */
1964                         if (mp.mp_aheight - 1 == strip_h) {
1965                                 state = DEALLOC_MP_FULL;
1966                                 break;
1967                         }
1968                         if (mp.mp_aheight < ip->i_height) /* We have a partial height */
1969                                 mp_h = mp.mp_aheight - 1;
1970
1971                         /* If we find a non-null block pointer, crawl a bit
1972                            higher up in the metapath and try again, otherwise
1973                            we need to look lower for a new starting point. */
1974                         if (find_nonnull_ptr(sdp, &mp, mp_h, end_list, end_aligned))
1975                                 mp_h++;
1976                         else
1977                                 state = DEALLOC_MP_LOWER;
1978                         break;
1979                 }
1980         }
1981
1982         if (btotal) {
1983                 if (current->journal_info == NULL) {
1984                         ret = gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE + RES_STATFS +
1985                                                RES_QUOTA, 0);
1986                         if (ret)
1987                                 goto out;
1988                         down_write(&ip->i_rw_mutex);
1989                 }
1990                 gfs2_statfs_change(sdp, 0, +btotal, 0);
1991                 gfs2_quota_change(ip, -(s64)btotal, ip->i_inode.i_uid,
1992                                   ip->i_inode.i_gid);
1993                 ip->i_inode.i_mtime = ip->i_inode.i_ctime = current_time(&ip->i_inode);
1994                 gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, dibh);
1995                 gfs2_dinode_out(ip, dibh->b_data);
1996                 up_write(&ip->i_rw_mutex);
1997                 gfs2_trans_end(sdp);
1998         }
1999
2000 out:
2001         if (gfs2_holder_initialized(&rd_gh))
2002                 gfs2_glock_dq_uninit(&rd_gh);
2003         if (current->journal_info) {
2004                 up_write(&ip->i_rw_mutex);
2005                 gfs2_trans_end(sdp);
2006                 cond_resched();
2007         }
2008         gfs2_quota_unhold(ip);
2009 out_metapath:
2010         release_metapath(&mp);
2011         return ret;
2012 }
2013
2014 static int trunc_end(struct gfs2_inode *ip)
2015 {
2016         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
2017         struct buffer_head *dibh;
2018         int error;
2019
2020         error = gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE, 0);
2021         if (error)
2022                 return error;
2023
2024         down_write(&ip->i_rw_mutex);
2025
2026         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
2027         if (error)
2028                 goto out;
2029
2030         if (!i_size_read(&ip->i_inode)) {
2031                 ip->i_height = 0;
2032                 ip->i_goal = ip->i_no_addr;
2033                 gfs2_buffer_clear_tail(dibh, sizeof(struct gfs2_dinode));
2034                 gfs2_ordered_del_inode(ip);
2035         }
2036         ip->i_inode.i_mtime = ip->i_inode.i_ctime = current_time(&ip->i_inode);
2037         ip->i_diskflags &= ~GFS2_DIF_TRUNC_IN_PROG;
2038
2039         gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, dibh);
2040         gfs2_dinode_out(ip, dibh->b_data);
2041         brelse(dibh);
2042
2043 out:
2044         up_write(&ip->i_rw_mutex);
2045         gfs2_trans_end(sdp);
2046         return error;
2047 }
2048
2049 /**
2050  * do_shrink - make a file smaller
2051  * @inode: the inode
2052  * @newsize: the size to make the file
2053  *
2054  * Called with an exclusive lock on @inode. The @size must
2055  * be equal to or smaller than the current inode size.
2056  *
2057  * Returns: errno
2058  */
2059
2060 static int do_shrink(struct inode *inode, u64 newsize)
2061 {
2062         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
2063         int error;
2064
2065         error = trunc_start(inode, newsize);
2066         if (error < 0)
2067                 return error;
2068         if (gfs2_is_stuffed(ip))
2069                 return 0;
2070
2071         error = punch_hole(ip, newsize, 0);
2072         if (error == 0)
2073                 error = trunc_end(ip);
2074
2075         return error;
2076 }
2077
2078 void gfs2_trim_blocks(struct inode *inode)
2079 {
2080         int ret;
2081
2082         ret = do_shrink(inode, inode->i_size);
2083         WARN_ON(ret != 0);
2084 }
2085
2086 /**
2087  * do_grow - Touch and update inode size
2088  * @inode: The inode
2089  * @size: The new size
2090  *
2091  * This function updates the timestamps on the inode and
2092  * may also increase the size of the inode. This function
2093  * must not be called with @size any smaller than the current
2094  * inode size.
2095  *
2096  * Although it is not strictly required to unstuff files here,
2097  * earlier versions of GFS2 have a bug in the stuffed file reading
2098  * code which will result in a buffer overrun if the size is larger
2099  * than the max stuffed file size. In order to prevent this from
2100  * occurring, such files are unstuffed, but in other cases we can
2101  * just update the inode size directly.
2102  *
2103  * Returns: 0 on success, or -ve on error
2104  */
2105
2106 static int do_grow(struct inode *inode, u64 size)
2107 {
2108         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
2109         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
2110         struct gfs2_alloc_parms ap = { .target = 1, };
2111         struct buffer_head *dibh;
2112         int error;
2113         int unstuff = 0;
2114
2115         if (gfs2_is_stuffed(ip) && size > gfs2_max_stuffed_size(ip)) {
2116                 error = gfs2_quota_lock_check(ip, &ap);
2117                 if (error)
2118                         return error;
2119
2120                 error = gfs2_inplace_reserve(ip, &ap);
2121                 if (error)
2122                         goto do_grow_qunlock;
2123                 unstuff = 1;
2124         }
2125
2126         error = gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE + RES_STATFS + RES_RG_BIT +
2127                                  (unstuff &&
2128                                   gfs2_is_jdata(ip) ? RES_JDATA : 0) +
2129                                  (sdp->sd_args.ar_quota == GFS2_QUOTA_OFF ?
2130                                   0 : RES_QUOTA), 0);
2131         if (error)
2132                 goto do_grow_release;
2133
2134         if (unstuff) {
2135                 error = gfs2_unstuff_dinode(ip, NULL);
2136                 if (error)
2137                         goto do_end_trans;
2138         }
2139
2140         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
2141         if (error)
2142                 goto do_end_trans;
2143
2144         truncate_setsize(inode, size);
2145         ip->i_inode.i_mtime = ip->i_inode.i_ctime = current_time(&ip->i_inode);
2146         gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, dibh);
2147         gfs2_dinode_out(ip, dibh->b_data);
2148         brelse(dibh);
2149
2150 do_end_trans:
2151         gfs2_trans_end(sdp);
2152 do_grow_release:
2153         if (unstuff) {
2154                 gfs2_inplace_release(ip);
2155 do_grow_qunlock:
2156                 gfs2_quota_unlock(ip);
2157         }
2158         return error;
2159 }
2160
2161 /**
2162  * gfs2_setattr_size - make a file a given size
2163  * @inode: the inode
2164  * @newsize: the size to make the file
2165  *
2166  * The file size can grow, shrink, or stay the same size. This
2167  * is called holding i_rwsem and an exclusive glock on the inode
2168  * in question.
2169  *
2170  * Returns: errno
2171  */
2172
2173 int gfs2_setattr_size(struct inode *inode, u64 newsize)
2174 {
2175         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
2176         int ret;
2177
2178         BUG_ON(!S_ISREG(inode->i_mode));
2179
2180         ret = inode_newsize_ok(inode, newsize);
2181         if (ret)
2182                 return ret;
2183
2184         inode_dio_wait(inode);
2185
2186         ret = gfs2_rsqa_alloc(ip);
2187         if (ret)
2188                 goto out;
2189
2190         if (newsize >= inode->i_size) {
2191                 ret = do_grow(inode, newsize);
2192                 goto out;
2193         }
2194
2195         ret = do_shrink(inode, newsize);
2196 out:
2197         gfs2_rsqa_delete(ip, NULL);
2198         return ret;
2199 }
2200
2201 int gfs2_truncatei_resume(struct gfs2_inode *ip)
2202 {
2203         int error;
2204         error = punch_hole(ip, i_size_read(&ip->i_inode), 0);
2205         if (!error)
2206                 error = trunc_end(ip);
2207         return error;
2208 }
2209
2210 int gfs2_file_dealloc(struct gfs2_inode *ip)
2211 {
2212         return punch_hole(ip, 0, 0);
2213 }
2214
2215 /**
2216  * gfs2_free_journal_extents - Free cached journal bmap info
2217  * @jd: The journal
2218  *
2219  */
2220
2221 void gfs2_free_journal_extents(struct gfs2_jdesc *jd)
2222 {
2223         struct gfs2_journal_extent *jext;
2224
2225         while(!list_empty(&jd->extent_list)) {
2226                 jext = list_entry(jd->extent_list.next, struct gfs2_journal_extent, list);
2227                 list_del(&jext->list);
2228                 kfree(jext);
2229         }
2230 }
2231
2232 /**
2233  * gfs2_add_jextent - Add or merge a new extent to extent cache
2234  * @jd: The journal descriptor
2235  * @lblock: The logical block at start of new extent
2236  * @dblock: The physical block at start of new extent
2237  * @blocks: Size of extent in fs blocks
2238  *
2239  * Returns: 0 on success or -ENOMEM
2240  */
2241
2242 static int gfs2_add_jextent(struct gfs2_jdesc *jd, u64 lblock, u64 dblock, u64 blocks)
2243 {
2244         struct gfs2_journal_extent *jext;
2245
2246         if (!list_empty(&jd->extent_list)) {
2247                 jext = list_entry(jd->extent_list.prev, struct gfs2_journal_extent, list);
2248                 if ((jext->dblock + jext->blocks) == dblock) {
2249                         jext->blocks += blocks;
2250                         return 0;
2251                 }
2252         }
2253
2254         jext = kzalloc(sizeof(struct gfs2_journal_extent), GFP_NOFS);
2255         if (jext == NULL)
2256                 return -ENOMEM;
2257         jext->dblock = dblock;
2258         jext->lblock = lblock;
2259         jext->blocks = blocks;
2260         list_add_tail(&jext->list, &jd->extent_list);
2261         jd->nr_extents++;
2262         return 0;
2263 }
2264
2265 /**
2266  * gfs2_map_journal_extents - Cache journal bmap info
2267  * @sdp: The super block
2268  * @jd: The journal to map
2269  *
2270  * Create a reusable "extent" mapping from all logical
2271  * blocks to all physical blocks for the given journal.  This will save
2272  * us time when writing journal blocks.  Most journals will have only one
2273  * extent that maps all their logical blocks.  That's because gfs2.mkfs
2274  * arranges the journal blocks sequentially to maximize performance.
2275  * So the extent would map the first block for the entire file length.
2276  * However, gfs2_jadd can happen while file activity is happening, so
2277  * those journals may not be sequential.  Less likely is the case where
2278  * the users created their own journals by mounting the metafs and
2279  * laying it out.  But it's still possible.  These journals might have
2280  * several extents.
2281  *
2282  * Returns: 0 on success, or error on failure
2283  */
2284
2285 int gfs2_map_journal_extents(struct gfs2_sbd *sdp, struct gfs2_jdesc *jd)
2286 {
2287         u64 lblock = 0;
2288         u64 lblock_stop;
2289         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(jd->jd_inode);
2290         struct buffer_head bh;
2291         unsigned int shift = sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
2292         u64 size;
2293         int rc;
2294         ktime_t start, end;
2295
2296         start = ktime_get();
2297         lblock_stop = i_size_read(jd->jd_inode) >> shift;
2298         size = (lblock_stop - lblock) << shift;
2299         jd->nr_extents = 0;
2300         WARN_ON(!list_empty(&jd->extent_list));
2301
2302         do {
2303                 bh.b_state = 0;
2304                 bh.b_blocknr = 0;
2305                 bh.b_size = size;
2306                 rc = gfs2_block_map(jd->jd_inode, lblock, &bh, 0);
2307                 if (rc || !buffer_mapped(&bh))
2308                         goto fail;
2309                 rc = gfs2_add_jextent(jd, lblock, bh.b_blocknr, bh.b_size >> shift);
2310                 if (rc)
2311                         goto fail;
2312                 size -= bh.b_size;
2313                 lblock += (bh.b_size >> ip->i_inode.i_blkbits);
2314         } while(size > 0);
2315
2316         end = ktime_get();
2317         fs_info(sdp, "journal %d mapped with %u extents in %lldms\n", jd->jd_jid,
2318                 jd->nr_extents, ktime_ms_delta(end, start));
2319         return 0;
2320
2321 fail:
2322         fs_warn(sdp, "error %d mapping journal %u at offset %llu (extent %u)\n",
2323                 rc, jd->jd_jid,
2324                 (unsigned long long)(i_size_read(jd->jd_inode) - size),
2325                 jd->nr_extents);
2326         fs_warn(sdp, "bmap=%d lblock=%llu block=%llu, state=0x%08lx, size=%llu\n",
2327                 rc, (unsigned long long)lblock, (unsigned long long)bh.b_blocknr,
2328                 bh.b_state, (unsigned long long)bh.b_size);
2329         gfs2_free_journal_extents(jd);
2330         return rc;
2331 }
2332
2333 /**
2334  * gfs2_write_alloc_required - figure out if a write will require an allocation
2335  * @ip: the file being written to
2336  * @offset: the offset to write to
2337  * @len: the number of bytes being written
2338  *
2339  * Returns: 1 if an alloc is required, 0 otherwise
2340  */
2341
2342 int gfs2_write_alloc_required(struct gfs2_inode *ip, u64 offset,
2343                               unsigned int len)
2344 {
2345         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
2346         struct buffer_head bh;
2347         unsigned int shift;
2348         u64 lblock, lblock_stop, size;
2349         u64 end_of_file;
2350
2351         if (!len)
2352                 return 0;
2353
2354         if (gfs2_is_stuffed(ip)) {
2355                 if (offset + len > gfs2_max_stuffed_size(ip))
2356                         return 1;
2357                 return 0;
2358         }
2359
2360         shift = sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
2361         BUG_ON(gfs2_is_dir(ip));
2362         end_of_file = (i_size_read(&ip->i_inode) + sdp->sd_sb.sb_bsize - 1) >> shift;
2363         lblock = offset >> shift;
2364         lblock_stop = (offset + len + sdp->sd_sb.sb_bsize - 1) >> shift;
2365         if (lblock_stop > end_of_file && ip != GFS2_I(sdp->sd_rindex))
2366                 return 1;
2367
2368         size = (lblock_stop - lblock) << shift;
2369         do {
2370                 bh.b_state = 0;
2371                 bh.b_size = size;
2372                 gfs2_block_map(&ip->i_inode, lblock, &bh, 0);
2373                 if (!buffer_mapped(&bh))
2374                         return 1;
2375                 size -= bh.b_size;
2376                 lblock += (bh.b_size >> ip->i_inode.i_blkbits);
2377         } while(size > 0);
2378
2379         return 0;
2380 }
2381
2382 static int stuffed_zero_range(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t length)
2383 {
2384         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
2385         struct buffer_head *dibh;
2386         int error;
2387
2388         if (offset >= inode->i_size)
2389                 return 0;
2390         if (offset + length > inode->i_size)
2391                 length = inode->i_size - offset;
2392
2393         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
2394         if (error)
2395                 return error;
2396         gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, dibh);
2397         memset(dibh->b_data + sizeof(struct gfs2_dinode) + offset, 0,
2398                length);
2399         brelse(dibh);
2400         return 0;
2401 }
2402
2403 static int gfs2_journaled_truncate_range(struct inode *inode, loff_t offset,
2404                                          loff_t length)
2405 {
2406         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
2407         loff_t max_chunk = GFS2_JTRUNC_REVOKES * sdp->sd_vfs->s_blocksize;
2408         int error;
2409
2410         while (length) {
2411                 struct gfs2_trans *tr;
2412                 loff_t chunk;
2413                 unsigned int offs;
2414
2415                 chunk = length;
2416                 if (chunk > max_chunk)
2417                         chunk = max_chunk;
2418
2419                 offs = offset & ~PAGE_MASK;
2420                 if (offs && chunk > PAGE_SIZE)
2421                         chunk = offs + ((chunk - offs) & PAGE_MASK);
2422
2423                 truncate_pagecache_range(inode, offset, chunk);
2424                 offset += chunk;
2425                 length -= chunk;
2426
2427                 tr = current->journal_info;
2428                 if (!test_bit(TR_TOUCHED, &tr->tr_flags))
2429                         continue;
2430
2431                 gfs2_trans_end(sdp);
2432                 error = gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE, GFS2_JTRUNC_REVOKES);
2433                 if (error)
2434                         return error;
2435         }
2436         return 0;
2437 }
2438
2439 int __gfs2_punch_hole(struct file *file, loff_t offset, loff_t length)
2440 {
2441         struct inode *inode = file_inode(file);
2442         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
2443         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
2444         unsigned int blocksize = i_blocksize(inode);
2445         loff_t start, end;
2446         int error;
2447
2448         start = round_down(offset, blocksize);
2449         end = round_up(offset + length, blocksize) - 1;
2450         error = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, start, end);
2451         if (error)
2452                 return error;
2453
2454         if (gfs2_is_jdata(ip))
2455                 error = gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE + 2 * RES_JDATA,
2456                                          GFS2_JTRUNC_REVOKES);
2457         else
2458                 error = gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE, 0);
2459         if (error)
2460                 return error;
2461
2462         if (gfs2_is_stuffed(ip)) {
2463                 error = stuffed_zero_range(inode, offset, length);
2464                 if (error)
2465                         goto out;
2466         } else {
2467                 unsigned int start_off, end_len;
2468
2469                 start_off = offset & (blocksize - 1);
2470                 end_len = (offset + length) & (blocksize - 1);
2471                 if (start_off) {
2472                         unsigned int len = length;
2473                         if (length > blocksize - start_off)
2474                                 len = blocksize - start_off;
2475                         error = gfs2_block_zero_range(inode, offset, len);
2476                         if (error)
2477                                 goto out;
2478                         if (start_off + length < blocksize)
2479                                 end_len = 0;
2480                 }
2481                 if (end_len) {
2482                         error = gfs2_block_zero_range(inode,
2483                                 offset + length - end_len, end_len);
2484                         if (error)
2485                                 goto out;
2486                 }
2487         }
2488
2489         if (gfs2_is_jdata(ip)) {
2490                 BUG_ON(!current->journal_info);
2491                 gfs2_journaled_truncate_range(inode, offset, length);
2492         } else
2493                 truncate_pagecache_range(inode, offset, offset + length - 1);
2494
2495         file_update_time(file);
2496         mark_inode_dirty(inode);
2497
2498         if (current->journal_info)
2499                 gfs2_trans_end(sdp);
2500
2501         if (!gfs2_is_stuffed(ip))
2502                 error = punch_hole(ip, offset, length);
2503
2504 out:
2505         if (current->journal_info)
2506                 gfs2_trans_end(sdp);
2507         return error;
2508 }