pktcdvd: use blkdev_get_by_dev instead of open coding it
[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 (hgt) {
532                         if (mp->mp_list[hgt] >= sdp->sd_inptrs)
533                                 goto lower_metapath;
534                 } else {
535                         if (mp->mp_list[hgt] >= sdp->sd_diptrs)
536                                 break;
537                 }
538
539 fill_up_metapath:
540                 /* Increase height of metapath. */
541                 ret = fillup_metapath(ip, mp, ip->i_height - 1);
542                 if (ret < 0)
543                         return ret;
544                 hgt += ret;
545                 for (; ret; ret--)
546                         do_div(factor, sdp->sd_inptrs);
547                 mp->mp_aheight = hgt + 1;
548         }
549         return 0;
550 }
551
552 static enum walker_status gfs2_hole_walker(struct metapath *mp,
553                                            unsigned int ptrs)
554 {
555         const __be64 *start, *ptr, *end;
556         unsigned int hgt;
557
558         hgt = mp->mp_aheight - 1;
559         start = metapointer(hgt, mp);
560         end = start + ptrs;
561
562         for (ptr = start; ptr < end; ptr++) {
563                 if (*ptr) {
564                         mp->mp_list[hgt] += ptr - start;
565                         if (mp->mp_aheight == mp->mp_fheight)
566                                 return WALK_STOP;
567                         return WALK_FOLLOW;
568                 }
569         }
570         return WALK_CONTINUE;
571 }
572
573 /**
574  * gfs2_hole_size - figure out the size of a hole
575  * @inode: The inode
576  * @lblock: The logical starting block number
577  * @len: How far to look (in blocks)
578  * @mp: The metapath at lblock
579  * @iomap: The iomap to store the hole size in
580  *
581  * This function modifies @mp.
582  *
583  * Returns: errno on error
584  */
585 static int gfs2_hole_size(struct inode *inode, sector_t lblock, u64 len,
586                           struct metapath *mp, struct iomap *iomap)
587 {
588         struct metapath clone;
589         u64 hole_size;
590         int ret;
591
592         clone_metapath(&clone, mp);
593         ret = gfs2_walk_metadata(inode, &clone, len, gfs2_hole_walker);
594         if (ret < 0)
595                 goto out;
596
597         if (ret == 1)
598                 hole_size = metapath_to_block(GFS2_SB(inode), &clone) - lblock;
599         else
600                 hole_size = len;
601         iomap->length = hole_size << inode->i_blkbits;
602         ret = 0;
603
604 out:
605         release_metapath(&clone);
606         return ret;
607 }
608
609 static inline __be64 *gfs2_indirect_init(struct metapath *mp,
610                                          struct gfs2_glock *gl, unsigned int i,
611                                          unsigned offset, u64 bn)
612 {
613         __be64 *ptr = (__be64 *)(mp->mp_bh[i - 1]->b_data +
614                        ((i > 1) ? sizeof(struct gfs2_meta_header) :
615                                  sizeof(struct gfs2_dinode)));
616         BUG_ON(i < 1);
617         BUG_ON(mp->mp_bh[i] != NULL);
618         mp->mp_bh[i] = gfs2_meta_new(gl, bn);
619         gfs2_trans_add_meta(gl, mp->mp_bh[i]);
620         gfs2_metatype_set(mp->mp_bh[i], GFS2_METATYPE_IN, GFS2_FORMAT_IN);
621         gfs2_buffer_clear_tail(mp->mp_bh[i], sizeof(struct gfs2_meta_header));
622         ptr += offset;
623         *ptr = cpu_to_be64(bn);
624         return ptr;
625 }
626
627 enum alloc_state {
628         ALLOC_DATA = 0,
629         ALLOC_GROW_DEPTH = 1,
630         ALLOC_GROW_HEIGHT = 2,
631         /* ALLOC_UNSTUFF = 3,   TBD and rather complicated */
632 };
633
634 /**
635  * gfs2_iomap_alloc - Build a metadata tree of the requested height
636  * @inode: The GFS2 inode
637  * @iomap: The iomap structure
638  * @mp: The metapath, with proper height information calculated
639  *
640  * In this routine we may have to alloc:
641  *   i) Indirect blocks to grow the metadata tree height
642  *  ii) Indirect blocks to fill in lower part of the metadata tree
643  * iii) Data blocks
644  *
645  * This function is called after gfs2_iomap_get, which works out the
646  * total number of blocks which we need via gfs2_alloc_size.
647  *
648  * We then do the actual allocation asking for an extent at a time (if
649  * enough contiguous free blocks are available, there will only be one
650  * allocation request per call) and uses the state machine to initialise
651  * the blocks in order.
652  *
653  * Right now, this function will allocate at most one indirect block
654  * worth of data -- with a default block size of 4K, that's slightly
655  * less than 2M.  If this limitation is ever removed to allow huge
656  * allocations, we would probably still want to limit the iomap size we
657  * return to avoid stalling other tasks during huge writes; the next
658  * iomap iteration would then find the blocks already allocated.
659  *
660  * Returns: errno on error
661  */
662
663 static int gfs2_iomap_alloc(struct inode *inode, struct iomap *iomap,
664                             struct metapath *mp)
665 {
666         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
667         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
668         struct buffer_head *dibh = mp->mp_bh[0];
669         u64 bn;
670         unsigned n, i, blks, alloced = 0, iblks = 0, branch_start = 0;
671         size_t dblks = iomap->length >> inode->i_blkbits;
672         const unsigned end_of_metadata = mp->mp_fheight - 1;
673         int ret;
674         enum alloc_state state;
675         __be64 *ptr;
676         __be64 zero_bn = 0;
677
678         BUG_ON(mp->mp_aheight < 1);
679         BUG_ON(dibh == NULL);
680         BUG_ON(dblks < 1);
681
682         gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, dibh);
683
684         down_write(&ip->i_rw_mutex);
685
686         if (mp->mp_fheight == mp->mp_aheight) {
687                 /* Bottom indirect block exists */
688                 state = ALLOC_DATA;
689         } else {
690                 /* Need to allocate indirect blocks */
691                 if (mp->mp_fheight == ip->i_height) {
692                         /* Writing into existing tree, extend tree down */
693                         iblks = mp->mp_fheight - mp->mp_aheight;
694                         state = ALLOC_GROW_DEPTH;
695                 } else {
696                         /* Building up tree height */
697                         state = ALLOC_GROW_HEIGHT;
698                         iblks = mp->mp_fheight - ip->i_height;
699                         branch_start = metapath_branch_start(mp);
700                         iblks += (mp->mp_fheight - branch_start);
701                 }
702         }
703
704         /* start of the second part of the function (state machine) */
705
706         blks = dblks + iblks;
707         i = mp->mp_aheight;
708         do {
709                 n = blks - alloced;
710                 ret = gfs2_alloc_blocks(ip, &bn, &n, 0, NULL);
711                 if (ret)
712                         goto out;
713                 alloced += n;
714                 if (state != ALLOC_DATA || gfs2_is_jdata(ip))
715                         gfs2_trans_remove_revoke(sdp, bn, n);
716                 switch (state) {
717                 /* Growing height of tree */
718                 case ALLOC_GROW_HEIGHT:
719                         if (i == 1) {
720                                 ptr = (__be64 *)(dibh->b_data +
721                                                  sizeof(struct gfs2_dinode));
722                                 zero_bn = *ptr;
723                         }
724                         for (; i - 1 < mp->mp_fheight - ip->i_height && n > 0;
725                              i++, n--)
726                                 gfs2_indirect_init(mp, ip->i_gl, i, 0, bn++);
727                         if (i - 1 == mp->mp_fheight - ip->i_height) {
728                                 i--;
729                                 gfs2_buffer_copy_tail(mp->mp_bh[i],
730                                                 sizeof(struct gfs2_meta_header),
731                                                 dibh, sizeof(struct gfs2_dinode));
732                                 gfs2_buffer_clear_tail(dibh,
733                                                 sizeof(struct gfs2_dinode) +
734                                                 sizeof(__be64));
735                                 ptr = (__be64 *)(mp->mp_bh[i]->b_data +
736                                         sizeof(struct gfs2_meta_header));
737                                 *ptr = zero_bn;
738                                 state = ALLOC_GROW_DEPTH;
739                                 for(i = branch_start; i < mp->mp_fheight; i++) {
740                                         if (mp->mp_bh[i] == NULL)
741                                                 break;
742                                         brelse(mp->mp_bh[i]);
743                                         mp->mp_bh[i] = NULL;
744                                 }
745                                 i = branch_start;
746                         }
747                         if (n == 0)
748                                 break;
749                         fallthrough;    /* To branching from existing tree */
750                 case ALLOC_GROW_DEPTH:
751                         if (i > 1 && i < mp->mp_fheight)
752                                 gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, mp->mp_bh[i-1]);
753                         for (; i < mp->mp_fheight && n > 0; i++, n--)
754                                 gfs2_indirect_init(mp, ip->i_gl, i,
755                                                    mp->mp_list[i-1], bn++);
756                         if (i == mp->mp_fheight)
757                                 state = ALLOC_DATA;
758                         if (n == 0)
759                                 break;
760                         fallthrough;    /* To tree complete, adding data blocks */
761                 case ALLOC_DATA:
762                         BUG_ON(n > dblks);
763                         BUG_ON(mp->mp_bh[end_of_metadata] == NULL);
764                         gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, mp->mp_bh[end_of_metadata]);
765                         dblks = n;
766                         ptr = metapointer(end_of_metadata, mp);
767                         iomap->addr = bn << inode->i_blkbits;
768                         iomap->flags |= IOMAP_F_MERGED | IOMAP_F_NEW;
769                         while (n-- > 0)
770                                 *ptr++ = cpu_to_be64(bn++);
771                         break;
772                 }
773         } while (iomap->addr == IOMAP_NULL_ADDR);
774
775         iomap->type = IOMAP_MAPPED;
776         iomap->length = (u64)dblks << inode->i_blkbits;
777         ip->i_height = mp->mp_fheight;
778         gfs2_add_inode_blocks(&ip->i_inode, alloced);
779         gfs2_dinode_out(ip, dibh->b_data);
780 out:
781         up_write(&ip->i_rw_mutex);
782         return ret;
783 }
784
785 #define IOMAP_F_GFS2_BOUNDARY IOMAP_F_PRIVATE
786
787 /**
788  * gfs2_alloc_size - Compute the maximum allocation size
789  * @inode: The inode
790  * @mp: The metapath
791  * @size: Requested size in blocks
792  *
793  * Compute the maximum size of the next allocation at @mp.
794  *
795  * Returns: size in blocks
796  */
797 static u64 gfs2_alloc_size(struct inode *inode, struct metapath *mp, u64 size)
798 {
799         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
800         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
801         const __be64 *first, *ptr, *end;
802
803         /*
804          * For writes to stuffed files, this function is called twice via
805          * gfs2_iomap_get, before and after unstuffing. The size we return the
806          * first time needs to be large enough to get the reservation and
807          * allocation sizes right.  The size we return the second time must
808          * be exact or else gfs2_iomap_alloc won't do the right thing.
809          */
810
811         if (gfs2_is_stuffed(ip) || mp->mp_fheight != mp->mp_aheight) {
812                 unsigned int maxsize = mp->mp_fheight > 1 ?
813                         sdp->sd_inptrs : sdp->sd_diptrs;
814                 maxsize -= mp->mp_list[mp->mp_fheight - 1];
815                 if (size > maxsize)
816                         size = maxsize;
817                 return size;
818         }
819
820         first = metapointer(ip->i_height - 1, mp);
821         end = metaend(ip->i_height - 1, mp);
822         if (end - first > size)
823                 end = first + size;
824         for (ptr = first; ptr < end; ptr++) {
825                 if (*ptr)
826                         break;
827         }
828         return ptr - first;
829 }
830
831 /**
832  * gfs2_iomap_get - Map blocks from an inode to disk blocks
833  * @inode: The inode
834  * @pos: Starting position in bytes
835  * @length: Length to map, in bytes
836  * @flags: iomap flags
837  * @iomap: The iomap structure
838  * @mp: The metapath
839  *
840  * Returns: errno
841  */
842 static int gfs2_iomap_get(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t length,
843                           unsigned flags, struct iomap *iomap,
844                           struct metapath *mp)
845 {
846         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
847         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
848         loff_t size = i_size_read(inode);
849         __be64 *ptr;
850         sector_t lblock;
851         sector_t lblock_stop;
852         int ret;
853         int eob;
854         u64 len;
855         struct buffer_head *dibh = NULL, *bh;
856         u8 height;
857
858         if (!length)
859                 return -EINVAL;
860
861         down_read(&ip->i_rw_mutex);
862
863         ret = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
864         if (ret)
865                 goto unlock;
866         mp->mp_bh[0] = dibh;
867
868         if (gfs2_is_stuffed(ip)) {
869                 if (flags & IOMAP_WRITE) {
870                         loff_t max_size = gfs2_max_stuffed_size(ip);
871
872                         if (pos + length > max_size)
873                                 goto unstuff;
874                         iomap->length = max_size;
875                 } else {
876                         if (pos >= size) {
877                                 if (flags & IOMAP_REPORT) {
878                                         ret = -ENOENT;
879                                         goto unlock;
880                                 } else {
881                                         iomap->offset = pos;
882                                         iomap->length = length;
883                                         goto hole_found;
884                                 }
885                         }
886                         iomap->length = size;
887                 }
888                 iomap->addr = (ip->i_no_addr << inode->i_blkbits) +
889                               sizeof(struct gfs2_dinode);
890                 iomap->type = IOMAP_INLINE;
891                 iomap->inline_data = dibh->b_data + sizeof(struct gfs2_dinode);
892                 goto out;
893         }
894
895 unstuff:
896         lblock = pos >> inode->i_blkbits;
897         iomap->offset = lblock << inode->i_blkbits;
898         lblock_stop = (pos + length - 1) >> inode->i_blkbits;
899         len = lblock_stop - lblock + 1;
900         iomap->length = len << inode->i_blkbits;
901
902         height = ip->i_height;
903         while ((lblock + 1) * sdp->sd_sb.sb_bsize > sdp->sd_heightsize[height])
904                 height++;
905         find_metapath(sdp, lblock, mp, height);
906         if (height > ip->i_height || gfs2_is_stuffed(ip))
907                 goto do_alloc;
908
909         ret = lookup_metapath(ip, mp);
910         if (ret)
911                 goto unlock;
912
913         if (mp->mp_aheight != ip->i_height)
914                 goto do_alloc;
915
916         ptr = metapointer(ip->i_height - 1, mp);
917         if (*ptr == 0)
918                 goto do_alloc;
919
920         bh = mp->mp_bh[ip->i_height - 1];
921         len = gfs2_extent_length(bh, ptr, len, &eob);
922
923         iomap->addr = be64_to_cpu(*ptr) << inode->i_blkbits;
924         iomap->length = len << inode->i_blkbits;
925         iomap->type = IOMAP_MAPPED;
926         iomap->flags |= IOMAP_F_MERGED;
927         if (eob)
928                 iomap->flags |= IOMAP_F_GFS2_BOUNDARY;
929
930 out:
931         iomap->bdev = inode->i_sb->s_bdev;
932 unlock:
933         up_read(&ip->i_rw_mutex);
934         return ret;
935
936 do_alloc:
937         if (flags & IOMAP_REPORT) {
938                 if (pos >= size)
939                         ret = -ENOENT;
940                 else if (height == ip->i_height)
941                         ret = gfs2_hole_size(inode, lblock, len, mp, iomap);
942                 else
943                         iomap->length = size - pos;
944         } else if (flags & IOMAP_WRITE) {
945                 u64 alloc_size;
946
947                 if (flags & IOMAP_DIRECT)
948                         goto out;  /* (see gfs2_file_direct_write) */
949
950                 len = gfs2_alloc_size(inode, mp, len);
951                 alloc_size = len << inode->i_blkbits;
952                 if (alloc_size < iomap->length)
953                         iomap->length = alloc_size;
954         } else {
955                 if (pos < size && height == ip->i_height)
956                         ret = gfs2_hole_size(inode, lblock, len, mp, iomap);
957         }
958 hole_found:
959         iomap->addr = IOMAP_NULL_ADDR;
960         iomap->type = IOMAP_HOLE;
961         goto out;
962 }
963
964 /**
965  * gfs2_lblk_to_dblk - convert logical block to disk block
966  * @inode: the inode of the file we're mapping
967  * @lblock: the block relative to the start of the file
968  * @dblock: the returned dblock, if no error
969  *
970  * This function maps a single block from a file logical block (relative to
971  * the start of the file) to a file system absolute block using iomap.
972  *
973  * Returns: the absolute file system block, or an error
974  */
975 int gfs2_lblk_to_dblk(struct inode *inode, u32 lblock, u64 *dblock)
976 {
977         struct iomap iomap = { };
978         struct metapath mp = { .mp_aheight = 1, };
979         loff_t pos = (loff_t)lblock << inode->i_blkbits;
980         int ret;
981
982         ret = gfs2_iomap_get(inode, pos, i_blocksize(inode), 0, &iomap, &mp);
983         release_metapath(&mp);
984         if (ret == 0)
985                 *dblock = iomap.addr >> inode->i_blkbits;
986
987         return ret;
988 }
989
990 static int gfs2_write_lock(struct inode *inode)
991 {
992         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
993         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
994         int error;
995
996         gfs2_holder_init(ip->i_gl, LM_ST_EXCLUSIVE, 0, &ip->i_gh);
997         error = gfs2_glock_nq(&ip->i_gh);
998         if (error)
999                 goto out_uninit;
1000         if (&ip->i_inode == sdp->sd_rindex) {
1001                 struct gfs2_inode *m_ip = GFS2_I(sdp->sd_statfs_inode);
1002
1003                 error = gfs2_glock_nq_init(m_ip->i_gl, LM_ST_EXCLUSIVE,
1004                                            GL_NOCACHE, &m_ip->i_gh);
1005                 if (error)
1006                         goto out_unlock;
1007         }
1008         return 0;
1009
1010 out_unlock:
1011         gfs2_glock_dq(&ip->i_gh);
1012 out_uninit:
1013         gfs2_holder_uninit(&ip->i_gh);
1014         return error;
1015 }
1016
1017 static void gfs2_write_unlock(struct inode *inode)
1018 {
1019         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
1020         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
1021
1022         if (&ip->i_inode == sdp->sd_rindex) {
1023                 struct gfs2_inode *m_ip = GFS2_I(sdp->sd_statfs_inode);
1024
1025                 gfs2_glock_dq_uninit(&m_ip->i_gh);
1026         }
1027         gfs2_glock_dq_uninit(&ip->i_gh);
1028 }
1029
1030 static int gfs2_iomap_page_prepare(struct inode *inode, loff_t pos,
1031                                    unsigned len, struct iomap *iomap)
1032 {
1033         unsigned int blockmask = i_blocksize(inode) - 1;
1034         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
1035         unsigned int blocks;
1036
1037         blocks = ((pos & blockmask) + len + blockmask) >> inode->i_blkbits;
1038         return gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE + blocks, 0);
1039 }
1040
1041 static void gfs2_iomap_page_done(struct inode *inode, loff_t pos,
1042                                  unsigned copied, struct page *page,
1043                                  struct iomap *iomap)
1044 {
1045         struct gfs2_trans *tr = current->journal_info;
1046         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
1047         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
1048
1049         if (page && !gfs2_is_stuffed(ip))
1050                 gfs2_page_add_databufs(ip, page, offset_in_page(pos), copied);
1051
1052         if (tr->tr_num_buf_new)
1053                 __mark_inode_dirty(inode, I_DIRTY_DATASYNC);
1054
1055         gfs2_trans_end(sdp);
1056 }
1057
1058 static const struct iomap_page_ops gfs2_iomap_page_ops = {
1059         .page_prepare = gfs2_iomap_page_prepare,
1060         .page_done = gfs2_iomap_page_done,
1061 };
1062
1063 static int gfs2_iomap_begin_write(struct inode *inode, loff_t pos,
1064                                   loff_t length, unsigned flags,
1065                                   struct iomap *iomap,
1066                                   struct metapath *mp)
1067 {
1068         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
1069         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
1070         bool unstuff;
1071         int ret;
1072
1073         unstuff = gfs2_is_stuffed(ip) &&
1074                   pos + length > gfs2_max_stuffed_size(ip);
1075
1076         if (unstuff || iomap->type == IOMAP_HOLE) {
1077                 unsigned int data_blocks, ind_blocks;
1078                 struct gfs2_alloc_parms ap = {};
1079                 unsigned int rblocks;
1080                 struct gfs2_trans *tr;
1081
1082                 gfs2_write_calc_reserv(ip, iomap->length, &data_blocks,
1083                                        &ind_blocks);
1084                 ap.target = data_blocks + ind_blocks;
1085                 ret = gfs2_quota_lock_check(ip, &ap);
1086                 if (ret)
1087                         return ret;
1088
1089                 ret = gfs2_inplace_reserve(ip, &ap);
1090                 if (ret)
1091                         goto out_qunlock;
1092
1093                 rblocks = RES_DINODE + ind_blocks;
1094                 if (gfs2_is_jdata(ip))
1095                         rblocks += data_blocks;
1096                 if (ind_blocks || data_blocks)
1097                         rblocks += RES_STATFS + RES_QUOTA;
1098                 if (inode == sdp->sd_rindex)
1099                         rblocks += 2 * RES_STATFS;
1100                 rblocks += gfs2_rg_blocks(ip, data_blocks + ind_blocks);
1101
1102                 ret = gfs2_trans_begin(sdp, rblocks,
1103                                        iomap->length >> inode->i_blkbits);
1104                 if (ret)
1105                         goto out_trans_fail;
1106
1107                 if (unstuff) {
1108                         ret = gfs2_unstuff_dinode(ip, NULL);
1109                         if (ret)
1110                                 goto out_trans_end;
1111                         release_metapath(mp);
1112                         ret = gfs2_iomap_get(inode, iomap->offset,
1113                                              iomap->length, flags, iomap, mp);
1114                         if (ret)
1115                                 goto out_trans_end;
1116                 }
1117
1118                 if (iomap->type == IOMAP_HOLE) {
1119                         ret = gfs2_iomap_alloc(inode, iomap, mp);
1120                         if (ret) {
1121                                 gfs2_trans_end(sdp);
1122                                 gfs2_inplace_release(ip);
1123                                 punch_hole(ip, iomap->offset, iomap->length);
1124                                 goto out_qunlock;
1125                         }
1126                 }
1127
1128                 tr = current->journal_info;
1129                 if (tr->tr_num_buf_new)
1130                         __mark_inode_dirty(inode, I_DIRTY_DATASYNC);
1131
1132                 gfs2_trans_end(sdp);
1133         }
1134
1135         if (gfs2_is_stuffed(ip) || gfs2_is_jdata(ip))
1136                 iomap->page_ops = &gfs2_iomap_page_ops;
1137         return 0;
1138
1139 out_trans_end:
1140         gfs2_trans_end(sdp);
1141 out_trans_fail:
1142         gfs2_inplace_release(ip);
1143 out_qunlock:
1144         gfs2_quota_unlock(ip);
1145         return ret;
1146 }
1147
1148 static inline bool gfs2_iomap_need_write_lock(unsigned flags)
1149 {
1150         return (flags & IOMAP_WRITE) && !(flags & IOMAP_DIRECT);
1151 }
1152
1153 static int gfs2_iomap_begin(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t length,
1154                             unsigned flags, struct iomap *iomap,
1155                             struct iomap *srcmap)
1156 {
1157         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
1158         struct metapath mp = { .mp_aheight = 1, };
1159         int ret;
1160
1161         iomap->flags |= IOMAP_F_BUFFER_HEAD;
1162
1163         trace_gfs2_iomap_start(ip, pos, length, flags);
1164         if (gfs2_iomap_need_write_lock(flags)) {
1165                 ret = gfs2_write_lock(inode);
1166                 if (ret)
1167                         goto out;
1168         }
1169
1170         ret = gfs2_iomap_get(inode, pos, length, flags, iomap, &mp);
1171         if (ret)
1172                 goto out_unlock;
1173
1174         switch(flags & (IOMAP_WRITE | IOMAP_ZERO)) {
1175         case IOMAP_WRITE:
1176                 if (flags & IOMAP_DIRECT) {
1177                         /*
1178                          * Silently fall back to buffered I/O for stuffed files
1179                          * or if we've got a hole (see gfs2_file_direct_write).
1180                          */
1181                         if (iomap->type != IOMAP_MAPPED)
1182                                 ret = -ENOTBLK;
1183                         goto out_unlock;
1184                 }
1185                 break;
1186         case IOMAP_ZERO:
1187                 if (iomap->type == IOMAP_HOLE)
1188                         goto out_unlock;
1189                 break;
1190         default:
1191                 goto out_unlock;
1192         }
1193
1194         ret = gfs2_iomap_begin_write(inode, pos, length, flags, iomap, &mp);
1195
1196 out_unlock:
1197         if (ret && gfs2_iomap_need_write_lock(flags))
1198                 gfs2_write_unlock(inode);
1199         release_metapath(&mp);
1200 out:
1201         trace_gfs2_iomap_end(ip, iomap, ret);
1202         return ret;
1203 }
1204
1205 static int gfs2_iomap_end(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t length,
1206                           ssize_t written, unsigned flags, struct iomap *iomap)
1207 {
1208         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
1209         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
1210
1211         switch (flags & (IOMAP_WRITE | IOMAP_ZERO)) {
1212         case IOMAP_WRITE:
1213                 if (flags & IOMAP_DIRECT)
1214                         return 0;
1215                 break;
1216         case IOMAP_ZERO:
1217                  if (iomap->type == IOMAP_HOLE)
1218                          return 0;
1219                  break;
1220         default:
1221                  return 0;
1222         }
1223
1224         if (!gfs2_is_stuffed(ip))
1225                 gfs2_ordered_add_inode(ip);
1226
1227         if (inode == sdp->sd_rindex)
1228                 adjust_fs_space(inode);
1229
1230         gfs2_inplace_release(ip);
1231
1232         if (length != written && (iomap->flags & IOMAP_F_NEW)) {
1233                 /* Deallocate blocks that were just allocated. */
1234                 loff_t blockmask = i_blocksize(inode) - 1;
1235                 loff_t end = (pos + length) & ~blockmask;
1236
1237                 pos = (pos + written + blockmask) & ~blockmask;
1238                 if (pos < end) {
1239                         truncate_pagecache_range(inode, pos, end - 1);
1240                         punch_hole(ip, pos, end - pos);
1241                 }
1242         }
1243
1244         if (ip->i_qadata && ip->i_qadata->qa_qd_num)
1245                 gfs2_quota_unlock(ip);
1246
1247         if (unlikely(!written))
1248                 goto out_unlock;
1249
1250         if (iomap->flags & IOMAP_F_SIZE_CHANGED)
1251                 mark_inode_dirty(inode);
1252         set_bit(GLF_DIRTY, &ip->i_gl->gl_flags);
1253
1254 out_unlock:
1255         if (gfs2_iomap_need_write_lock(flags))
1256                 gfs2_write_unlock(inode);
1257         return 0;
1258 }
1259
1260 const struct iomap_ops gfs2_iomap_ops = {
1261         .iomap_begin = gfs2_iomap_begin,
1262         .iomap_end = gfs2_iomap_end,
1263 };
1264
1265 /**
1266  * gfs2_block_map - Map one or more blocks of an inode to a disk block
1267  * @inode: The inode
1268  * @lblock: The logical block number
1269  * @bh_map: The bh to be mapped
1270  * @create: True if its ok to alloc blocks to satify the request
1271  *
1272  * The size of the requested mapping is defined in bh_map->b_size.
1273  *
1274  * Clears buffer_mapped(bh_map) and leaves bh_map->b_size unchanged
1275  * when @lblock is not mapped.  Sets buffer_mapped(bh_map) and
1276  * bh_map->b_size to indicate the size of the mapping when @lblock and
1277  * successive blocks are mapped, up to the requested size.
1278  *
1279  * Sets buffer_boundary() if a read of metadata will be required
1280  * before the next block can be mapped. Sets buffer_new() if new
1281  * blocks were allocated.
1282  *
1283  * Returns: errno
1284  */
1285
1286 int gfs2_block_map(struct inode *inode, sector_t lblock,
1287                    struct buffer_head *bh_map, int create)
1288 {
1289         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
1290         loff_t pos = (loff_t)lblock << inode->i_blkbits;
1291         loff_t length = bh_map->b_size;
1292         struct metapath mp = { .mp_aheight = 1, };
1293         struct iomap iomap = { };
1294         int ret;
1295
1296         clear_buffer_mapped(bh_map);
1297         clear_buffer_new(bh_map);
1298         clear_buffer_boundary(bh_map);
1299         trace_gfs2_bmap(ip, bh_map, lblock, create, 1);
1300
1301         if (create) {
1302                 ret = gfs2_iomap_get(inode, pos, length, IOMAP_WRITE, &iomap, &mp);
1303                 if (!ret && iomap.type == IOMAP_HOLE)
1304                         ret = gfs2_iomap_alloc(inode, &iomap, &mp);
1305                 release_metapath(&mp);
1306         } else {
1307                 ret = gfs2_iomap_get(inode, pos, length, 0, &iomap, &mp);
1308                 release_metapath(&mp);
1309         }
1310         if (ret)
1311                 goto out;
1312
1313         if (iomap.length > bh_map->b_size) {
1314                 iomap.length = bh_map->b_size;
1315                 iomap.flags &= ~IOMAP_F_GFS2_BOUNDARY;
1316         }
1317         if (iomap.addr != IOMAP_NULL_ADDR)
1318                 map_bh(bh_map, inode->i_sb, iomap.addr >> inode->i_blkbits);
1319         bh_map->b_size = iomap.length;
1320         if (iomap.flags & IOMAP_F_GFS2_BOUNDARY)
1321                 set_buffer_boundary(bh_map);
1322         if (iomap.flags & IOMAP_F_NEW)
1323                 set_buffer_new(bh_map);
1324
1325 out:
1326         trace_gfs2_bmap(ip, bh_map, lblock, create, ret);
1327         return ret;
1328 }
1329
1330 /*
1331  * Deprecated: do not use in new code
1332  */
1333 int gfs2_extent_map(struct inode *inode, u64 lblock, int *new, u64 *dblock, unsigned *extlen)
1334 {
1335         struct buffer_head bh = { .b_state = 0, .b_blocknr = 0 };
1336         int ret;
1337         int create = *new;
1338
1339         BUG_ON(!extlen);
1340         BUG_ON(!dblock);
1341         BUG_ON(!new);
1342
1343         bh.b_size = BIT(inode->i_blkbits + (create ? 0 : 5));
1344         ret = gfs2_block_map(inode, lblock, &bh, create);
1345         *extlen = bh.b_size >> inode->i_blkbits;
1346         *dblock = bh.b_blocknr;
1347         if (buffer_new(&bh))
1348                 *new = 1;
1349         else
1350                 *new = 0;
1351         return ret;
1352 }
1353
1354 /*
1355  * NOTE: Never call gfs2_block_zero_range with an open transaction because it
1356  * uses iomap write to perform its actions, which begin their own transactions
1357  * (iomap_begin, page_prepare, etc.)
1358  */
1359 static int gfs2_block_zero_range(struct inode *inode, loff_t from,
1360                                  unsigned int length)
1361 {
1362         BUG_ON(current->journal_info);
1363         return iomap_zero_range(inode, from, length, NULL, &gfs2_iomap_ops);
1364 }
1365
1366 #define GFS2_JTRUNC_REVOKES 8192
1367
1368 /**
1369  * gfs2_journaled_truncate - Wrapper for truncate_pagecache for jdata files
1370  * @inode: The inode being truncated
1371  * @oldsize: The original (larger) size
1372  * @newsize: The new smaller size
1373  *
1374  * With jdata files, we have to journal a revoke for each block which is
1375  * truncated. As a result, we need to split this into separate transactions
1376  * if the number of pages being truncated gets too large.
1377  */
1378
1379 static int gfs2_journaled_truncate(struct inode *inode, u64 oldsize, u64 newsize)
1380 {
1381         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
1382         u64 max_chunk = GFS2_JTRUNC_REVOKES * sdp->sd_vfs->s_blocksize;
1383         u64 chunk;
1384         int error;
1385
1386         while (oldsize != newsize) {
1387                 struct gfs2_trans *tr;
1388                 unsigned int offs;
1389
1390                 chunk = oldsize - newsize;
1391                 if (chunk > max_chunk)
1392                         chunk = max_chunk;
1393
1394                 offs = oldsize & ~PAGE_MASK;
1395                 if (offs && chunk > PAGE_SIZE)
1396                         chunk = offs + ((chunk - offs) & PAGE_MASK);
1397
1398                 truncate_pagecache(inode, oldsize - chunk);
1399                 oldsize -= chunk;
1400
1401                 tr = current->journal_info;
1402                 if (!test_bit(TR_TOUCHED, &tr->tr_flags))
1403                         continue;
1404
1405                 gfs2_trans_end(sdp);
1406                 error = gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE, GFS2_JTRUNC_REVOKES);
1407                 if (error)
1408                         return error;
1409         }
1410
1411         return 0;
1412 }
1413
1414 static int trunc_start(struct inode *inode, u64 newsize)
1415 {
1416         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
1417         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
1418         struct buffer_head *dibh = NULL;
1419         int journaled = gfs2_is_jdata(ip);
1420         u64 oldsize = inode->i_size;
1421         int error;
1422
1423         if (!gfs2_is_stuffed(ip)) {
1424                 unsigned int blocksize = i_blocksize(inode);
1425                 unsigned int offs = newsize & (blocksize - 1);
1426                 if (offs) {
1427                         error = gfs2_block_zero_range(inode, newsize,
1428                                                       blocksize - offs);
1429                         if (error)
1430                                 return error;
1431                 }
1432         }
1433         if (journaled)
1434                 error = gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE + RES_JDATA, GFS2_JTRUNC_REVOKES);
1435         else
1436                 error = gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE, 0);
1437         if (error)
1438                 return error;
1439
1440         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
1441         if (error)
1442                 goto out;
1443
1444         gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, dibh);
1445
1446         if (gfs2_is_stuffed(ip))
1447                 gfs2_buffer_clear_tail(dibh, sizeof(struct gfs2_dinode) + newsize);
1448         else
1449                 ip->i_diskflags |= GFS2_DIF_TRUNC_IN_PROG;
1450
1451         i_size_write(inode, newsize);
1452         ip->i_inode.i_mtime = ip->i_inode.i_ctime = current_time(&ip->i_inode);
1453         gfs2_dinode_out(ip, dibh->b_data);
1454
1455         if (journaled)
1456                 error = gfs2_journaled_truncate(inode, oldsize, newsize);
1457         else
1458                 truncate_pagecache(inode, newsize);
1459
1460 out:
1461         brelse(dibh);
1462         if (current->journal_info)
1463                 gfs2_trans_end(sdp);
1464         return error;
1465 }
1466
1467 int gfs2_iomap_get_alloc(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t length,
1468                          struct iomap *iomap)
1469 {
1470         struct metapath mp = { .mp_aheight = 1, };
1471         int ret;
1472
1473         ret = gfs2_iomap_get(inode, pos, length, IOMAP_WRITE, iomap, &mp);
1474         if (!ret && iomap->type == IOMAP_HOLE)
1475                 ret = gfs2_iomap_alloc(inode, iomap, &mp);
1476         release_metapath(&mp);
1477         return ret;
1478 }
1479
1480 /**
1481  * sweep_bh_for_rgrps - find an rgrp in a meta buffer and free blocks therein
1482  * @ip: inode
1483  * @rg_gh: holder of resource group glock
1484  * @bh: buffer head to sweep
1485  * @start: starting point in bh
1486  * @end: end point in bh
1487  * @meta: true if bh points to metadata (rather than data)
1488  * @btotal: place to keep count of total blocks freed
1489  *
1490  * We sweep a metadata buffer (provided by the metapath) for blocks we need to
1491  * free, and free them all. However, we do it one rgrp at a time. If this
1492  * block has references to multiple rgrps, we break it into individual
1493  * transactions. This allows other processes to use the rgrps while we're
1494  * focused on a single one, for better concurrency / performance.
1495  * At every transaction boundary, we rewrite the inode into the journal.
1496  * That way the bitmaps are kept consistent with the inode and we can recover
1497  * if we're interrupted by power-outages.
1498  *
1499  * Returns: 0, or return code if an error occurred.
1500  *          *btotal has the total number of blocks freed
1501  */
1502 static int sweep_bh_for_rgrps(struct gfs2_inode *ip, struct gfs2_holder *rd_gh,
1503                               struct buffer_head *bh, __be64 *start, __be64 *end,
1504                               bool meta, u32 *btotal)
1505 {
1506         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
1507         struct gfs2_rgrpd *rgd;
1508         struct gfs2_trans *tr;
1509         __be64 *p;
1510         int blks_outside_rgrp;
1511         u64 bn, bstart, isize_blks;
1512         s64 blen; /* needs to be s64 or gfs2_add_inode_blocks breaks */
1513         int ret = 0;
1514         bool buf_in_tr = false; /* buffer was added to transaction */
1515
1516 more_rgrps:
1517         rgd = NULL;
1518         if (gfs2_holder_initialized(rd_gh)) {
1519                 rgd = gfs2_glock2rgrp(rd_gh->gh_gl);
1520                 gfs2_assert_withdraw(sdp,
1521                              gfs2_glock_is_locked_by_me(rd_gh->gh_gl));
1522         }
1523         blks_outside_rgrp = 0;
1524         bstart = 0;
1525         blen = 0;
1526
1527         for (p = start; p < end; p++) {
1528                 if (!*p)
1529                         continue;
1530                 bn = be64_to_cpu(*p);
1531
1532                 if (rgd) {
1533                         if (!rgrp_contains_block(rgd, bn)) {
1534                                 blks_outside_rgrp++;
1535                                 continue;
1536                         }
1537                 } else {
1538                         rgd = gfs2_blk2rgrpd(sdp, bn, true);
1539                         if (unlikely(!rgd)) {
1540                                 ret = -EIO;
1541                                 goto out;
1542                         }
1543                         ret = gfs2_glock_nq_init(rgd->rd_gl, LM_ST_EXCLUSIVE,
1544                                                  0, rd_gh);
1545                         if (ret)
1546                                 goto out;
1547
1548                         /* Must be done with the rgrp glock held: */
1549                         if (gfs2_rs_active(&ip->i_res) &&
1550                             rgd == ip->i_res.rs_rbm.rgd)
1551                                 gfs2_rs_deltree(&ip->i_res);
1552                 }
1553
1554                 /* The size of our transactions will be unknown until we
1555                    actually process all the metadata blocks that relate to
1556                    the rgrp. So we estimate. We know it can't be more than
1557                    the dinode's i_blocks and we don't want to exceed the
1558                    journal flush threshold, sd_log_thresh2. */
1559                 if (current->journal_info == NULL) {
1560                         unsigned int jblocks_rqsted, revokes;
1561
1562                         jblocks_rqsted = rgd->rd_length + RES_DINODE +
1563                                 RES_INDIRECT;
1564                         isize_blks = gfs2_get_inode_blocks(&ip->i_inode);
1565                         if (isize_blks > atomic_read(&sdp->sd_log_thresh2))
1566                                 jblocks_rqsted +=
1567                                         atomic_read(&sdp->sd_log_thresh2);
1568                         else
1569                                 jblocks_rqsted += isize_blks;
1570                         revokes = jblocks_rqsted;
1571                         if (meta)
1572                                 revokes += end - start;
1573                         else if (ip->i_depth)
1574                                 revokes += sdp->sd_inptrs;
1575                         ret = gfs2_trans_begin(sdp, jblocks_rqsted, revokes);
1576                         if (ret)
1577                                 goto out_unlock;
1578                         down_write(&ip->i_rw_mutex);
1579                 }
1580                 /* check if we will exceed the transaction blocks requested */
1581                 tr = current->journal_info;
1582                 if (tr->tr_num_buf_new + RES_STATFS +
1583                     RES_QUOTA >= atomic_read(&sdp->sd_log_thresh2)) {
1584                         /* We set blks_outside_rgrp to ensure the loop will
1585                            be repeated for the same rgrp, but with a new
1586                            transaction. */
1587                         blks_outside_rgrp++;
1588                         /* This next part is tricky. If the buffer was added
1589                            to the transaction, we've already set some block
1590                            pointers to 0, so we better follow through and free
1591                            them, or we will introduce corruption (so break).
1592                            This may be impossible, or at least rare, but I
1593                            decided to cover the case regardless.
1594
1595                            If the buffer was not added to the transaction
1596                            (this call), doing so would exceed our transaction
1597                            size, so we need to end the transaction and start a
1598                            new one (so goto). */
1599
1600                         if (buf_in_tr)
1601                                 break;
1602                         goto out_unlock;
1603                 }
1604
1605                 gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, bh);
1606                 buf_in_tr = true;
1607                 *p = 0;
1608                 if (bstart + blen == bn) {
1609                         blen++;
1610                         continue;
1611                 }
1612                 if (bstart) {
1613                         __gfs2_free_blocks(ip, rgd, bstart, (u32)blen, meta);
1614                         (*btotal) += blen;
1615                         gfs2_add_inode_blocks(&ip->i_inode, -blen);
1616                 }
1617                 bstart = bn;
1618                 blen = 1;
1619         }
1620         if (bstart) {
1621                 __gfs2_free_blocks(ip, rgd, bstart, (u32)blen, meta);
1622                 (*btotal) += blen;
1623                 gfs2_add_inode_blocks(&ip->i_inode, -blen);
1624         }
1625 out_unlock:
1626         if (!ret && blks_outside_rgrp) { /* If buffer still has non-zero blocks
1627                                             outside the rgrp we just processed,
1628                                             do it all over again. */
1629                 if (current->journal_info) {
1630                         struct buffer_head *dibh;
1631
1632                         ret = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
1633                         if (ret)
1634                                 goto out;
1635
1636                         /* Every transaction boundary, we rewrite the dinode
1637                            to keep its di_blocks current in case of failure. */
1638                         ip->i_inode.i_mtime = ip->i_inode.i_ctime =
1639                                 current_time(&ip->i_inode);
1640                         gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, dibh);
1641                         gfs2_dinode_out(ip, dibh->b_data);
1642                         brelse(dibh);
1643                         up_write(&ip->i_rw_mutex);
1644                         gfs2_trans_end(sdp);
1645                         buf_in_tr = false;
1646                 }
1647                 gfs2_glock_dq_uninit(rd_gh);
1648                 cond_resched();
1649                 goto more_rgrps;
1650         }
1651 out:
1652         return ret;
1653 }
1654
1655 static bool mp_eq_to_hgt(struct metapath *mp, __u16 *list, unsigned int h)
1656 {
1657         if (memcmp(mp->mp_list, list, h * sizeof(mp->mp_list[0])))
1658                 return false;
1659         return true;
1660 }
1661
1662 /**
1663  * find_nonnull_ptr - find a non-null pointer given a metapath and height
1664  * @mp: starting metapath
1665  * @h: desired height to search
1666  *
1667  * Assumes the metapath is valid (with buffers) out to height h.
1668  * Returns: true if a non-null pointer was found in the metapath buffer
1669  *          false if all remaining pointers are NULL in the buffer
1670  */
1671 static bool find_nonnull_ptr(struct gfs2_sbd *sdp, struct metapath *mp,
1672                              unsigned int h,
1673                              __u16 *end_list, unsigned int end_aligned)
1674 {
1675         struct buffer_head *bh = mp->mp_bh[h];
1676         __be64 *first, *ptr, *end;
1677
1678         first = metaptr1(h, mp);
1679         ptr = first + mp->mp_list[h];
1680         end = (__be64 *)(bh->b_data + bh->b_size);
1681         if (end_list && mp_eq_to_hgt(mp, end_list, h)) {
1682                 bool keep_end = h < end_aligned;
1683                 end = first + end_list[h] + keep_end;
1684         }
1685
1686         while (ptr < end) {
1687                 if (*ptr) { /* if we have a non-null pointer */
1688                         mp->mp_list[h] = ptr - first;
1689                         h++;
1690                         if (h < GFS2_MAX_META_HEIGHT)
1691                                 mp->mp_list[h] = 0;
1692                         return true;
1693                 }
1694                 ptr++;
1695         }
1696         return false;
1697 }
1698
1699 enum dealloc_states {
1700         DEALLOC_MP_FULL = 0,    /* Strip a metapath with all buffers read in */
1701         DEALLOC_MP_LOWER = 1,   /* lower the metapath strip height */
1702         DEALLOC_FILL_MP = 2,  /* Fill in the metapath to the given height. */
1703         DEALLOC_DONE = 3,       /* process complete */
1704 };
1705
1706 static inline void
1707 metapointer_range(struct metapath *mp, int height,
1708                   __u16 *start_list, unsigned int start_aligned,
1709                   __u16 *end_list, unsigned int end_aligned,
1710                   __be64 **start, __be64 **end)
1711 {
1712         struct buffer_head *bh = mp->mp_bh[height];
1713         __be64 *first;
1714
1715         first = metaptr1(height, mp);
1716         *start = first;
1717         if (mp_eq_to_hgt(mp, start_list, height)) {
1718                 bool keep_start = height < start_aligned;
1719                 *start = first + start_list[height] + keep_start;
1720         }
1721         *end = (__be64 *)(bh->b_data + bh->b_size);
1722         if (end_list && mp_eq_to_hgt(mp, end_list, height)) {
1723                 bool keep_end = height < end_aligned;
1724                 *end = first + end_list[height] + keep_end;
1725         }
1726 }
1727
1728 static inline bool walk_done(struct gfs2_sbd *sdp,
1729                              struct metapath *mp, int height,
1730                              __u16 *end_list, unsigned int end_aligned)
1731 {
1732         __u16 end;
1733
1734         if (end_list) {
1735                 bool keep_end = height < end_aligned;
1736                 if (!mp_eq_to_hgt(mp, end_list, height))
1737                         return false;
1738                 end = end_list[height] + keep_end;
1739         } else
1740                 end = (height > 0) ? sdp->sd_inptrs : sdp->sd_diptrs;
1741         return mp->mp_list[height] >= end;
1742 }
1743
1744 /**
1745  * punch_hole - deallocate blocks in a file
1746  * @ip: inode to truncate
1747  * @offset: the start of the hole
1748  * @length: the size of the hole (or 0 for truncate)
1749  *
1750  * Punch a hole into a file or truncate a file at a given position.  This
1751  * function operates in whole blocks (@offset and @length are rounded
1752  * accordingly); partially filled blocks must be cleared otherwise.
1753  *
1754  * This function works from the bottom up, and from the right to the left. In
1755  * other words, it strips off the highest layer (data) before stripping any of
1756  * the metadata. Doing it this way is best in case the operation is interrupted
1757  * by power failure, etc.  The dinode is rewritten in every transaction to
1758  * guarantee integrity.
1759  */
1760 static int punch_hole(struct gfs2_inode *ip, u64 offset, u64 length)
1761 {
1762         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
1763         u64 maxsize = sdp->sd_heightsize[ip->i_height];
1764         struct metapath mp = {};
1765         struct buffer_head *dibh, *bh;
1766         struct gfs2_holder rd_gh;
1767         unsigned int bsize_shift = sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
1768         u64 lblock = (offset + (1 << bsize_shift) - 1) >> bsize_shift;
1769         __u16 start_list[GFS2_MAX_META_HEIGHT];
1770         __u16 __end_list[GFS2_MAX_META_HEIGHT], *end_list = NULL;
1771         unsigned int start_aligned, end_aligned;
1772         unsigned int strip_h = ip->i_height - 1;
1773         u32 btotal = 0;
1774         int ret, state;
1775         int mp_h; /* metapath buffers are read in to this height */
1776         u64 prev_bnr = 0;
1777         __be64 *start, *end;
1778
1779         if (offset >= maxsize) {
1780                 /*
1781                  * The starting point lies beyond the allocated meta-data;
1782                  * there are no blocks do deallocate.
1783                  */
1784                 return 0;
1785         }
1786
1787         /*
1788          * The start position of the hole is defined by lblock, start_list, and
1789          * start_aligned.  The end position of the hole is defined by lend,
1790          * end_list, and end_aligned.
1791          *
1792          * start_aligned and end_aligned define down to which height the start
1793          * and end positions are aligned to the metadata tree (i.e., the
1794          * position is a multiple of the metadata granularity at the height
1795          * above).  This determines at which heights additional meta pointers
1796          * needs to be preserved for the remaining data.
1797          */
1798
1799         if (length) {
1800                 u64 end_offset = offset + length;
1801                 u64 lend;
1802
1803                 /*
1804                  * Clip the end at the maximum file size for the given height:
1805                  * that's how far the metadata goes; files bigger than that
1806                  * will have additional layers of indirection.
1807                  */
1808                 if (end_offset > maxsize)
1809                         end_offset = maxsize;
1810                 lend = end_offset >> bsize_shift;
1811
1812                 if (lblock >= lend)
1813                         return 0;
1814
1815                 find_metapath(sdp, lend, &mp, ip->i_height);
1816                 end_list = __end_list;
1817                 memcpy(end_list, mp.mp_list, sizeof(mp.mp_list));
1818
1819                 for (mp_h = ip->i_height - 1; mp_h > 0; mp_h--) {
1820                         if (end_list[mp_h])
1821                                 break;
1822                 }
1823                 end_aligned = mp_h;
1824         }
1825
1826         find_metapath(sdp, lblock, &mp, ip->i_height);
1827         memcpy(start_list, mp.mp_list, sizeof(start_list));
1828
1829         for (mp_h = ip->i_height - 1; mp_h > 0; mp_h--) {
1830                 if (start_list[mp_h])
1831                         break;
1832         }
1833         start_aligned = mp_h;
1834
1835         ret = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
1836         if (ret)
1837                 return ret;
1838
1839         mp.mp_bh[0] = dibh;
1840         ret = lookup_metapath(ip, &mp);
1841         if (ret)
1842                 goto out_metapath;
1843
1844         /* issue read-ahead on metadata */
1845         for (mp_h = 0; mp_h < mp.mp_aheight - 1; mp_h++) {
1846                 metapointer_range(&mp, mp_h, start_list, start_aligned,
1847                                   end_list, end_aligned, &start, &end);
1848                 gfs2_metapath_ra(ip->i_gl, start, end);
1849         }
1850
1851         if (mp.mp_aheight == ip->i_height)
1852                 state = DEALLOC_MP_FULL; /* We have a complete metapath */
1853         else
1854                 state = DEALLOC_FILL_MP; /* deal with partial metapath */
1855
1856         ret = gfs2_rindex_update(sdp);
1857         if (ret)
1858                 goto out_metapath;
1859
1860         ret = gfs2_quota_hold(ip, NO_UID_QUOTA_CHANGE, NO_GID_QUOTA_CHANGE);
1861         if (ret)
1862                 goto out_metapath;
1863         gfs2_holder_mark_uninitialized(&rd_gh);
1864
1865         mp_h = strip_h;
1866
1867         while (state != DEALLOC_DONE) {
1868                 switch (state) {
1869                 /* Truncate a full metapath at the given strip height.
1870                  * Note that strip_h == mp_h in order to be in this state. */
1871                 case DEALLOC_MP_FULL:
1872                         bh = mp.mp_bh[mp_h];
1873                         gfs2_assert_withdraw(sdp, bh);
1874                         if (gfs2_assert_withdraw(sdp,
1875                                                  prev_bnr != bh->b_blocknr)) {
1876                                 fs_emerg(sdp, "inode %llu, block:%llu, i_h:%u,"
1877                                          "s_h:%u, mp_h:%u\n",
1878                                        (unsigned long long)ip->i_no_addr,
1879                                        prev_bnr, ip->i_height, strip_h, mp_h);
1880                         }
1881                         prev_bnr = bh->b_blocknr;
1882
1883                         if (gfs2_metatype_check(sdp, bh,
1884                                                 (mp_h ? GFS2_METATYPE_IN :
1885                                                         GFS2_METATYPE_DI))) {
1886                                 ret = -EIO;
1887                                 goto out;
1888                         }
1889
1890                         /*
1891                          * Below, passing end_aligned as 0 gives us the
1892                          * metapointer range excluding the end point: the end
1893                          * point is the first metapath we must not deallocate!
1894                          */
1895
1896                         metapointer_range(&mp, mp_h, start_list, start_aligned,
1897                                           end_list, 0 /* end_aligned */,
1898                                           &start, &end);
1899                         ret = sweep_bh_for_rgrps(ip, &rd_gh, mp.mp_bh[mp_h],
1900                                                  start, end,
1901                                                  mp_h != ip->i_height - 1,
1902                                                  &btotal);
1903
1904                         /* If we hit an error or just swept dinode buffer,
1905                            just exit. */
1906                         if (ret || !mp_h) {
1907                                 state = DEALLOC_DONE;
1908                                 break;
1909                         }
1910                         state = DEALLOC_MP_LOWER;
1911                         break;
1912
1913                 /* lower the metapath strip height */
1914                 case DEALLOC_MP_LOWER:
1915                         /* We're done with the current buffer, so release it,
1916                            unless it's the dinode buffer. Then back up to the
1917                            previous pointer. */
1918                         if (mp_h) {
1919                                 brelse(mp.mp_bh[mp_h]);
1920                                 mp.mp_bh[mp_h] = NULL;
1921                         }
1922                         /* If we can't get any lower in height, we've stripped
1923                            off all we can. Next step is to back up and start
1924                            stripping the previous level of metadata. */
1925                         if (mp_h == 0) {
1926                                 strip_h--;
1927                                 memcpy(mp.mp_list, start_list, sizeof(start_list));
1928                                 mp_h = strip_h;
1929                                 state = DEALLOC_FILL_MP;
1930                                 break;
1931                         }
1932                         mp.mp_list[mp_h] = 0;
1933                         mp_h--; /* search one metadata height down */
1934                         mp.mp_list[mp_h]++;
1935                         if (walk_done(sdp, &mp, mp_h, end_list, end_aligned))
1936                                 break;
1937                         /* Here we've found a part of the metapath that is not
1938                          * allocated. We need to search at that height for the
1939                          * next non-null pointer. */
1940                         if (find_nonnull_ptr(sdp, &mp, mp_h, end_list, end_aligned)) {
1941                                 state = DEALLOC_FILL_MP;
1942                                 mp_h++;
1943                         }
1944                         /* No more non-null pointers at this height. Back up
1945                            to the previous height and try again. */
1946                         break; /* loop around in the same state */
1947
1948                 /* Fill the metapath with buffers to the given height. */
1949                 case DEALLOC_FILL_MP:
1950                         /* Fill the buffers out to the current height. */
1951                         ret = fillup_metapath(ip, &mp, mp_h);
1952                         if (ret < 0)
1953                                 goto out;
1954
1955                         /* On the first pass, issue read-ahead on metadata. */
1956                         if (mp.mp_aheight > 1 && strip_h == ip->i_height - 1) {
1957                                 unsigned int height = mp.mp_aheight - 1;
1958
1959                                 /* No read-ahead for data blocks. */
1960                                 if (mp.mp_aheight - 1 == strip_h)
1961                                         height--;
1962
1963                                 for (; height >= mp.mp_aheight - ret; height--) {
1964                                         metapointer_range(&mp, height,
1965                                                           start_list, start_aligned,
1966                                                           end_list, end_aligned,
1967                                                           &start, &end);
1968                                         gfs2_metapath_ra(ip->i_gl, start, end);
1969                                 }
1970                         }
1971
1972                         /* If buffers found for the entire strip height */
1973                         if (mp.mp_aheight - 1 == strip_h) {
1974                                 state = DEALLOC_MP_FULL;
1975                                 break;
1976                         }
1977                         if (mp.mp_aheight < ip->i_height) /* We have a partial height */
1978                                 mp_h = mp.mp_aheight - 1;
1979
1980                         /* If we find a non-null block pointer, crawl a bit
1981                            higher up in the metapath and try again, otherwise
1982                            we need to look lower for a new starting point. */
1983                         if (find_nonnull_ptr(sdp, &mp, mp_h, end_list, end_aligned))
1984                                 mp_h++;
1985                         else
1986                                 state = DEALLOC_MP_LOWER;
1987                         break;
1988                 }
1989         }
1990
1991         if (btotal) {
1992                 if (current->journal_info == NULL) {
1993                         ret = gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE + RES_STATFS +
1994                                                RES_QUOTA, 0);
1995                         if (ret)
1996                                 goto out;
1997                         down_write(&ip->i_rw_mutex);
1998                 }
1999                 gfs2_statfs_change(sdp, 0, +btotal, 0);
2000                 gfs2_quota_change(ip, -(s64)btotal, ip->i_inode.i_uid,
2001                                   ip->i_inode.i_gid);
2002                 ip->i_inode.i_mtime = ip->i_inode.i_ctime = current_time(&ip->i_inode);
2003                 gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, dibh);
2004                 gfs2_dinode_out(ip, dibh->b_data);
2005                 up_write(&ip->i_rw_mutex);
2006                 gfs2_trans_end(sdp);
2007         }
2008
2009 out:
2010         if (gfs2_holder_initialized(&rd_gh))
2011                 gfs2_glock_dq_uninit(&rd_gh);
2012         if (current->journal_info) {
2013                 up_write(&ip->i_rw_mutex);
2014                 gfs2_trans_end(sdp);
2015                 cond_resched();
2016         }
2017         gfs2_quota_unhold(ip);
2018 out_metapath:
2019         release_metapath(&mp);
2020         return ret;
2021 }
2022
2023 static int trunc_end(struct gfs2_inode *ip)
2024 {
2025         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
2026         struct buffer_head *dibh;
2027         int error;
2028
2029         error = gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE, 0);
2030         if (error)
2031                 return error;
2032
2033         down_write(&ip->i_rw_mutex);
2034
2035         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
2036         if (error)
2037                 goto out;
2038
2039         if (!i_size_read(&ip->i_inode)) {
2040                 ip->i_height = 0;
2041                 ip->i_goal = ip->i_no_addr;
2042                 gfs2_buffer_clear_tail(dibh, sizeof(struct gfs2_dinode));
2043                 gfs2_ordered_del_inode(ip);
2044         }
2045         ip->i_inode.i_mtime = ip->i_inode.i_ctime = current_time(&ip->i_inode);
2046         ip->i_diskflags &= ~GFS2_DIF_TRUNC_IN_PROG;
2047
2048         gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, dibh);
2049         gfs2_dinode_out(ip, dibh->b_data);
2050         brelse(dibh);
2051
2052 out:
2053         up_write(&ip->i_rw_mutex);
2054         gfs2_trans_end(sdp);
2055         return error;
2056 }
2057
2058 /**
2059  * do_shrink - make a file smaller
2060  * @inode: the inode
2061  * @newsize: the size to make the file
2062  *
2063  * Called with an exclusive lock on @inode. The @size must
2064  * be equal to or smaller than the current inode size.
2065  *
2066  * Returns: errno
2067  */
2068
2069 static int do_shrink(struct inode *inode, u64 newsize)
2070 {
2071         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
2072         int error;
2073
2074         error = trunc_start(inode, newsize);
2075         if (error < 0)
2076                 return error;
2077         if (gfs2_is_stuffed(ip))
2078                 return 0;
2079
2080         error = punch_hole(ip, newsize, 0);
2081         if (error == 0)
2082                 error = trunc_end(ip);
2083
2084         return error;
2085 }
2086
2087 void gfs2_trim_blocks(struct inode *inode)
2088 {
2089         int ret;
2090
2091         ret = do_shrink(inode, inode->i_size);
2092         WARN_ON(ret != 0);
2093 }
2094
2095 /**
2096  * do_grow - Touch and update inode size
2097  * @inode: The inode
2098  * @size: The new size
2099  *
2100  * This function updates the timestamps on the inode and
2101  * may also increase the size of the inode. This function
2102  * must not be called with @size any smaller than the current
2103  * inode size.
2104  *
2105  * Although it is not strictly required to unstuff files here,
2106  * earlier versions of GFS2 have a bug in the stuffed file reading
2107  * code which will result in a buffer overrun if the size is larger
2108  * than the max stuffed file size. In order to prevent this from
2109  * occurring, such files are unstuffed, but in other cases we can
2110  * just update the inode size directly.
2111  *
2112  * Returns: 0 on success, or -ve on error
2113  */
2114
2115 static int do_grow(struct inode *inode, u64 size)
2116 {
2117         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
2118         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
2119         struct gfs2_alloc_parms ap = { .target = 1, };
2120         struct buffer_head *dibh;
2121         int error;
2122         int unstuff = 0;
2123
2124         if (gfs2_is_stuffed(ip) && size > gfs2_max_stuffed_size(ip)) {
2125                 error = gfs2_quota_lock_check(ip, &ap);
2126                 if (error)
2127                         return error;
2128
2129                 error = gfs2_inplace_reserve(ip, &ap);
2130                 if (error)
2131                         goto do_grow_qunlock;
2132                 unstuff = 1;
2133         }
2134
2135         error = gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE + RES_STATFS + RES_RG_BIT +
2136                                  (unstuff &&
2137                                   gfs2_is_jdata(ip) ? RES_JDATA : 0) +
2138                                  (sdp->sd_args.ar_quota == GFS2_QUOTA_OFF ?
2139                                   0 : RES_QUOTA), 0);
2140         if (error)
2141                 goto do_grow_release;
2142
2143         if (unstuff) {
2144                 error = gfs2_unstuff_dinode(ip, NULL);
2145                 if (error)
2146                         goto do_end_trans;
2147         }
2148
2149         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
2150         if (error)
2151                 goto do_end_trans;
2152
2153         truncate_setsize(inode, size);
2154         ip->i_inode.i_mtime = ip->i_inode.i_ctime = current_time(&ip->i_inode);
2155         gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, dibh);
2156         gfs2_dinode_out(ip, dibh->b_data);
2157         brelse(dibh);
2158
2159 do_end_trans:
2160         gfs2_trans_end(sdp);
2161 do_grow_release:
2162         if (unstuff) {
2163                 gfs2_inplace_release(ip);
2164 do_grow_qunlock:
2165                 gfs2_quota_unlock(ip);
2166         }
2167         return error;
2168 }
2169
2170 /**
2171  * gfs2_setattr_size - make a file a given size
2172  * @inode: the inode
2173  * @newsize: the size to make the file
2174  *
2175  * The file size can grow, shrink, or stay the same size. This
2176  * is called holding i_rwsem and an exclusive glock on the inode
2177  * in question.
2178  *
2179  * Returns: errno
2180  */
2181
2182 int gfs2_setattr_size(struct inode *inode, u64 newsize)
2183 {
2184         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
2185         int ret;
2186
2187         BUG_ON(!S_ISREG(inode->i_mode));
2188
2189         ret = inode_newsize_ok(inode, newsize);
2190         if (ret)
2191                 return ret;
2192
2193         inode_dio_wait(inode);
2194
2195         ret = gfs2_qa_get(ip);
2196         if (ret)
2197                 goto out;
2198
2199         if (newsize >= inode->i_size) {
2200                 ret = do_grow(inode, newsize);
2201                 goto out;
2202         }
2203
2204         ret = do_shrink(inode, newsize);
2205 out:
2206         gfs2_rs_delete(ip, NULL);
2207         gfs2_qa_put(ip);
2208         return ret;
2209 }
2210
2211 int gfs2_truncatei_resume(struct gfs2_inode *ip)
2212 {
2213         int error;
2214         error = punch_hole(ip, i_size_read(&ip->i_inode), 0);
2215         if (!error)
2216                 error = trunc_end(ip);
2217         return error;
2218 }
2219
2220 int gfs2_file_dealloc(struct gfs2_inode *ip)
2221 {
2222         return punch_hole(ip, 0, 0);
2223 }
2224
2225 /**
2226  * gfs2_free_journal_extents - Free cached journal bmap info
2227  * @jd: The journal
2228  *
2229  */
2230
2231 void gfs2_free_journal_extents(struct gfs2_jdesc *jd)
2232 {
2233         struct gfs2_journal_extent *jext;
2234
2235         while(!list_empty(&jd->extent_list)) {
2236                 jext = list_first_entry(&jd->extent_list, struct gfs2_journal_extent, list);
2237                 list_del(&jext->list);
2238                 kfree(jext);
2239         }
2240 }
2241
2242 /**
2243  * gfs2_add_jextent - Add or merge a new extent to extent cache
2244  * @jd: The journal descriptor
2245  * @lblock: The logical block at start of new extent
2246  * @dblock: The physical block at start of new extent
2247  * @blocks: Size of extent in fs blocks
2248  *
2249  * Returns: 0 on success or -ENOMEM
2250  */
2251
2252 static int gfs2_add_jextent(struct gfs2_jdesc *jd, u64 lblock, u64 dblock, u64 blocks)
2253 {
2254         struct gfs2_journal_extent *jext;
2255
2256         if (!list_empty(&jd->extent_list)) {
2257                 jext = list_last_entry(&jd->extent_list, struct gfs2_journal_extent, list);
2258                 if ((jext->dblock + jext->blocks) == dblock) {
2259                         jext->blocks += blocks;
2260                         return 0;
2261                 }
2262         }
2263
2264         jext = kzalloc(sizeof(struct gfs2_journal_extent), GFP_NOFS);
2265         if (jext == NULL)
2266                 return -ENOMEM;
2267         jext->dblock = dblock;
2268         jext->lblock = lblock;
2269         jext->blocks = blocks;
2270         list_add_tail(&jext->list, &jd->extent_list);
2271         jd->nr_extents++;
2272         return 0;
2273 }
2274
2275 /**
2276  * gfs2_map_journal_extents - Cache journal bmap info
2277  * @sdp: The super block
2278  * @jd: The journal to map
2279  *
2280  * Create a reusable "extent" mapping from all logical
2281  * blocks to all physical blocks for the given journal.  This will save
2282  * us time when writing journal blocks.  Most journals will have only one
2283  * extent that maps all their logical blocks.  That's because gfs2.mkfs
2284  * arranges the journal blocks sequentially to maximize performance.
2285  * So the extent would map the first block for the entire file length.
2286  * However, gfs2_jadd can happen while file activity is happening, so
2287  * those journals may not be sequential.  Less likely is the case where
2288  * the users created their own journals by mounting the metafs and
2289  * laying it out.  But it's still possible.  These journals might have
2290  * several extents.
2291  *
2292  * Returns: 0 on success, or error on failure
2293  */
2294
2295 int gfs2_map_journal_extents(struct gfs2_sbd *sdp, struct gfs2_jdesc *jd)
2296 {
2297         u64 lblock = 0;
2298         u64 lblock_stop;
2299         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(jd->jd_inode);
2300         struct buffer_head bh;
2301         unsigned int shift = sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
2302         u64 size;
2303         int rc;
2304         ktime_t start, end;
2305
2306         start = ktime_get();
2307         lblock_stop = i_size_read(jd->jd_inode) >> shift;
2308         size = (lblock_stop - lblock) << shift;
2309         jd->nr_extents = 0;
2310         WARN_ON(!list_empty(&jd->extent_list));
2311
2312         do {
2313                 bh.b_state = 0;
2314                 bh.b_blocknr = 0;
2315                 bh.b_size = size;
2316                 rc = gfs2_block_map(jd->jd_inode, lblock, &bh, 0);
2317                 if (rc || !buffer_mapped(&bh))
2318                         goto fail;
2319                 rc = gfs2_add_jextent(jd, lblock, bh.b_blocknr, bh.b_size >> shift);
2320                 if (rc)
2321                         goto fail;
2322                 size -= bh.b_size;
2323                 lblock += (bh.b_size >> ip->i_inode.i_blkbits);
2324         } while(size > 0);
2325
2326         end = ktime_get();
2327         fs_info(sdp, "journal %d mapped with %u extents in %lldms\n", jd->jd_jid,
2328                 jd->nr_extents, ktime_ms_delta(end, start));
2329         return 0;
2330
2331 fail:
2332         fs_warn(sdp, "error %d mapping journal %u at offset %llu (extent %u)\n",
2333                 rc, jd->jd_jid,
2334                 (unsigned long long)(i_size_read(jd->jd_inode) - size),
2335                 jd->nr_extents);
2336         fs_warn(sdp, "bmap=%d lblock=%llu block=%llu, state=0x%08lx, size=%llu\n",
2337                 rc, (unsigned long long)lblock, (unsigned long long)bh.b_blocknr,
2338                 bh.b_state, (unsigned long long)bh.b_size);
2339         gfs2_free_journal_extents(jd);
2340         return rc;
2341 }
2342
2343 /**
2344  * gfs2_write_alloc_required - figure out if a write will require an allocation
2345  * @ip: the file being written to
2346  * @offset: the offset to write to
2347  * @len: the number of bytes being written
2348  *
2349  * Returns: 1 if an alloc is required, 0 otherwise
2350  */
2351
2352 int gfs2_write_alloc_required(struct gfs2_inode *ip, u64 offset,
2353                               unsigned int len)
2354 {
2355         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
2356         struct buffer_head bh;
2357         unsigned int shift;
2358         u64 lblock, lblock_stop, size;
2359         u64 end_of_file;
2360
2361         if (!len)
2362                 return 0;
2363
2364         if (gfs2_is_stuffed(ip)) {
2365                 if (offset + len > gfs2_max_stuffed_size(ip))
2366                         return 1;
2367                 return 0;
2368         }
2369
2370         shift = sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
2371         BUG_ON(gfs2_is_dir(ip));
2372         end_of_file = (i_size_read(&ip->i_inode) + sdp->sd_sb.sb_bsize - 1) >> shift;
2373         lblock = offset >> shift;
2374         lblock_stop = (offset + len + sdp->sd_sb.sb_bsize - 1) >> shift;
2375         if (lblock_stop > end_of_file && ip != GFS2_I(sdp->sd_rindex))
2376                 return 1;
2377
2378         size = (lblock_stop - lblock) << shift;
2379         do {
2380                 bh.b_state = 0;
2381                 bh.b_size = size;
2382                 gfs2_block_map(&ip->i_inode, lblock, &bh, 0);
2383                 if (!buffer_mapped(&bh))
2384                         return 1;
2385                 size -= bh.b_size;
2386                 lblock += (bh.b_size >> ip->i_inode.i_blkbits);
2387         } while(size > 0);
2388
2389         return 0;
2390 }
2391
2392 static int stuffed_zero_range(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t length)
2393 {
2394         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
2395         struct buffer_head *dibh;
2396         int error;
2397
2398         if (offset >= inode->i_size)
2399                 return 0;
2400         if (offset + length > inode->i_size)
2401                 length = inode->i_size - offset;
2402
2403         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
2404         if (error)
2405                 return error;
2406         gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, dibh);
2407         memset(dibh->b_data + sizeof(struct gfs2_dinode) + offset, 0,
2408                length);
2409         brelse(dibh);
2410         return 0;
2411 }
2412
2413 static int gfs2_journaled_truncate_range(struct inode *inode, loff_t offset,
2414                                          loff_t length)
2415 {
2416         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
2417         loff_t max_chunk = GFS2_JTRUNC_REVOKES * sdp->sd_vfs->s_blocksize;
2418         int error;
2419
2420         while (length) {
2421                 struct gfs2_trans *tr;
2422                 loff_t chunk;
2423                 unsigned int offs;
2424
2425                 chunk = length;
2426                 if (chunk > max_chunk)
2427                         chunk = max_chunk;
2428
2429                 offs = offset & ~PAGE_MASK;
2430                 if (offs && chunk > PAGE_SIZE)
2431                         chunk = offs + ((chunk - offs) & PAGE_MASK);
2432
2433                 truncate_pagecache_range(inode, offset, chunk);
2434                 offset += chunk;
2435                 length -= chunk;
2436
2437                 tr = current->journal_info;
2438                 if (!test_bit(TR_TOUCHED, &tr->tr_flags))
2439                         continue;
2440
2441                 gfs2_trans_end(sdp);
2442                 error = gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE, GFS2_JTRUNC_REVOKES);
2443                 if (error)
2444                         return error;
2445         }
2446         return 0;
2447 }
2448
2449 int __gfs2_punch_hole(struct file *file, loff_t offset, loff_t length)
2450 {
2451         struct inode *inode = file_inode(file);
2452         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
2453         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
2454         unsigned int blocksize = i_blocksize(inode);
2455         loff_t start, end;
2456         int error;
2457
2458         if (!gfs2_is_stuffed(ip)) {
2459                 unsigned int start_off, end_len;
2460
2461                 start_off = offset & (blocksize - 1);
2462                 end_len = (offset + length) & (blocksize - 1);
2463                 if (start_off) {
2464                         unsigned int len = length;
2465                         if (length > blocksize - start_off)
2466                                 len = blocksize - start_off;
2467                         error = gfs2_block_zero_range(inode, offset, len);
2468                         if (error)
2469                                 goto out;
2470                         if (start_off + length < blocksize)
2471                                 end_len = 0;
2472                 }
2473                 if (end_len) {
2474                         error = gfs2_block_zero_range(inode,
2475                                 offset + length - end_len, end_len);
2476                         if (error)
2477                                 goto out;
2478                 }
2479         }
2480
2481         start = round_down(offset, blocksize);
2482         end = round_up(offset + length, blocksize) - 1;
2483         error = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, start, end);
2484         if (error)
2485                 return error;
2486
2487         if (gfs2_is_jdata(ip))
2488                 error = gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE + 2 * RES_JDATA,
2489                                          GFS2_JTRUNC_REVOKES);
2490         else
2491                 error = gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE, 0);
2492         if (error)
2493                 return error;
2494
2495         if (gfs2_is_stuffed(ip)) {
2496                 error = stuffed_zero_range(inode, offset, length);
2497                 if (error)
2498                         goto out;
2499         }
2500
2501         if (gfs2_is_jdata(ip)) {
2502                 BUG_ON(!current->journal_info);
2503                 gfs2_journaled_truncate_range(inode, offset, length);
2504         } else
2505                 truncate_pagecache_range(inode, offset, offset + length - 1);
2506
2507         file_update_time(file);
2508         mark_inode_dirty(inode);
2509
2510         if (current->journal_info)
2511                 gfs2_trans_end(sdp);
2512
2513         if (!gfs2_is_stuffed(ip))
2514                 error = punch_hole(ip, offset, length);
2515
2516 out:
2517         if (current->journal_info)
2518                 gfs2_trans_end(sdp);
2519         return error;
2520 }