fs/xfs/xfs_reflink.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2016 Oracle.  All Rights Reserved.
   3  *
   4  * Author: Darrick J. Wong <darrick.wong@oracle.com>
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   7  * modify it under the terms of the GNU General Public License
   8  * as published by the Free Software Foundation; either version 2
   9  * of the License, or (at your option) any later version.
  10  *
  11  * This program is distributed in the hope that it would be useful,
  12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14  * GNU General Public License for more details.
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  17  * along with this program; if not, write the Free Software Foundation,
  18  * Inc.,  51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301, USA.
  19  */
  20 #include "xfs.h"
  21 #include "xfs_fs.h"
  22 #include "xfs_shared.h"
  23 #include "xfs_format.h"
  24 #include "xfs_log_format.h"
  25 #include "xfs_trans_resv.h"
  26 #include "xfs_mount.h"
  27 #include "xfs_defer.h"
  28 #include "xfs_da_format.h"
  29 #include "xfs_da_btree.h"
  30 #include "xfs_inode.h"
  31 #include "xfs_trans.h"
  32 #include "xfs_inode_item.h"
  33 #include "xfs_bmap.h"
  34 #include "xfs_bmap_util.h"
  35 #include "xfs_error.h"
  36 #include "xfs_dir2.h"
  37 #include "xfs_dir2_priv.h"
  38 #include "xfs_ioctl.h"
  39 #include "xfs_trace.h"
  40 #include "xfs_log.h"
  41 #include "xfs_icache.h"
  42 #include "xfs_pnfs.h"
  43 #include "xfs_btree.h"
  44 #include "xfs_refcount_btree.h"
  45 #include "xfs_refcount.h"
  46 #include "xfs_bmap_btree.h"
  47 #include "xfs_trans_space.h"
  48 #include "xfs_bit.h"
  49 #include "xfs_alloc.h"
  50 #include "xfs_quota_defs.h"
  51 #include "xfs_quota.h"
  52 #include "xfs_btree.h"
  53 #include "xfs_bmap_btree.h"
  54 #include "xfs_reflink.h"
  55 #include "xfs_iomap.h"
  56 #include "xfs_rmap_btree.h"
  57 #include "xfs_sb.h"
  58 #include "xfs_ag_resv.h"
  59
  60 /*
  61  * Copy on Write of Shared Blocks
  62  *
  63  * XFS must preserve "the usual" file semantics even when two files share
  64  * the same physical blocks.  This means that a write to one file must not
  65  * alter the blocks in a different file; the way that we'll do that is
  66  * through the use of a copy-on-write mechanism.  At a high level, that
  67  * means that when we want to write to a shared block, we allocate a new
  68  * block, write the data to the new block, and if that succeeds we map the
  69  * new block into the file.
  70  *
  71  * XFS provides a "delayed allocation" mechanism that defers the allocation
  72  * of disk blocks to dirty-but-not-yet-mapped file blocks as long as
  73  * possible.  This reduces fragmentation by enabling the filesystem to ask
  74  * for bigger chunks less often, which is exactly what we want for CoW.
  75  *
  76  * The delalloc mechanism begins when the kernel wants to make a block
  77  * writable (write_begin or page_mkwrite).  If the offset is not mapped, we
  78  * create a delalloc mapping, which is a regular in-core extent, but without
  79  * a real startblock.  (For delalloc mappings, the startblock encodes both
  80  * a flag that this is a delalloc mapping, and a worst-case estimate of how
  81  * many blocks might be required to put the mapping into the BMBT.)  delalloc
  82  * mappings are a reservation against the free space in the filesystem;
  83  * adjacent mappings can also be combined into fewer larger mappings.
  84  *
  85  * When dirty pages are being written out (typically in writepage), the
  86  * delalloc reservations are converted into real mappings by allocating
  87  * blocks and replacing the delalloc mapping with real ones.  A delalloc
  88  * mapping can be replaced by several real ones if the free space is
  89  * fragmented.
  90  *
  91  * We want to adapt the delalloc mechanism for copy-on-write, since the
  92  * write paths are similar.  The first two steps (creating the reservation
  93  * and allocating the blocks) are exactly the same as delalloc except that
  94  * the mappings must be stored in a separate CoW fork because we do not want
  95  * to disturb the mapping in the data fork until we're sure that the write
  96  * succeeded.  IO completion in this case is the process of removing the old
  97  * mapping from the data fork and moving the new mapping from the CoW fork to
  98  * the data fork.  This will be discussed shortly.
  99  *
 100  * For now, unaligned directio writes will be bounced back to the page cache.
 101  * Block-aligned directio writes will use the same mechanism as buffered
 102  * writes.
 103  *
 104  * CoW remapping must be done after the data block write completes,
 105  * because we don't want to destroy the old data fork map until we're sure
 106  * the new block has been written.  Since the new mappings are kept in a
 107  * separate fork, we can simply iterate these mappings to find the ones
 108  * that cover the file blocks that we just CoW'd.  For each extent, simply
 109  * unmap the corresponding range in the data fork, map the new range into
 110  * the data fork, and remove the extent from the CoW fork.
 111  *
 112  * Since the remapping operation can be applied to an arbitrary file
 113  * range, we record the need for the remap step as a flag in the ioend
 114  * instead of declaring a new IO type.  This is required for direct io
 115  * because we only have ioend for the whole dio, and we have to be able to
 116  * remember the presence of unwritten blocks and CoW blocks with a single
 117  * ioend structure.  Better yet, the more ground we can cover with one
 118  * ioend, the better.
 119  */
 120
 121 /*
 122  * Given an AG extent, find the lowest-numbered run of shared blocks
 123  * within that range and return the range in fbno/flen.  If
 124  * find_end_of_shared is true, return the longest contiguous extent of
 125  * shared blocks.  If there are no shared extents, fbno and flen will
 126  * be set to NULLAGBLOCK and 0, respectively.
 127  */
 128 int
 129 xfs_reflink_find_shared(
 130         struct xfs_mount        *mp,
 131         xfs_agnumber_t          agno,
 132         xfs_agblock_t           agbno,
 133         xfs_extlen_t            aglen,
 134         xfs_agblock_t           *fbno,
 135         xfs_extlen_t            *flen,
 136         bool                    find_end_of_shared)
 137 {
 138         struct xfs_buf          *agbp;
 139         struct xfs_btree_cur    *cur;
 140         int                     error;
 141
 142         error = xfs_alloc_read_agf(mp, NULL, agno, 0, &agbp);
 143         if (error)
 144                 return error;
 145
 146         cur = xfs_refcountbt_init_cursor(mp, NULL, agbp, agno, NULL);
 147
 148         error = xfs_refcount_find_shared(cur, agbno, aglen, fbno, flen,
 149                         find_end_of_shared);
 150
 151         xfs_btree_del_cursor(cur, error ? XFS_BTREE_ERROR : XFS_BTREE_NOERROR);
 152
 153         xfs_buf_relse(agbp);
 154         return error;
 155 }
 156
 157 /*
 158  * Trim the mapping to the next block where there's a change in the
 159  * shared/unshared status.  More specifically, this means that we
 160  * find the lowest-numbered extent of shared blocks that coincides with
 161  * the given block mapping.  If the shared extent overlaps the start of
 162  * the mapping, trim the mapping to the end of the shared extent.  If
 163  * the shared region intersects the mapping, trim the mapping to the
 164  * start of the shared extent.  If there are no shared regions that
 165  * overlap, just return the original extent.
 166  */
 167 int
 168 xfs_reflink_trim_around_shared(
 169         struct xfs_inode        *ip,
 170         struct xfs_bmbt_irec    *irec,
 171         bool                    *shared,
 172         bool                    *trimmed)
 173 {
 174         xfs_agnumber_t          agno;
 175         xfs_agblock_t           agbno;
 176         xfs_extlen_t            aglen;
 177         xfs_agblock_t           fbno;
 178         xfs_extlen_t            flen;
 179         int                     error = 0;
 180
 181         /* Holes, unwritten, and delalloc extents cannot be shared */
 182         if (!xfs_is_reflink_inode(ip) ||
 183             ISUNWRITTEN(irec) ||
 184             irec->br_startblock == HOLESTARTBLOCK ||
 185             irec->br_startblock == DELAYSTARTBLOCK ||
 186             isnullstartblock(irec->br_startblock)) {
 187                 *shared = false;
 188                 return 0;
 189         }
 190
 191         trace_xfs_reflink_trim_around_shared(ip, irec);
 192
 193         agno = XFS_FSB_TO_AGNO(ip->i_mount, irec->br_startblock);
 194         agbno = XFS_FSB_TO_AGBNO(ip->i_mount, irec->br_startblock);
 195         aglen = irec->br_blockcount;
 196
 197         error = xfs_reflink_find_shared(ip->i_mount, agno, agbno,
 198                         aglen, &fbno, &flen, true);
 199         if (error)
 200                 return error;
 201
 202         *shared = *trimmed = false;
 203         if (fbno == NULLAGBLOCK) {
 204                 /* No shared blocks at all. */
 205                 return 0;
 206         } else if (fbno == agbno) {
 207                 /*
 208                  * The start of this extent is shared.  Truncate the
 209                  * mapping at the end of the shared region so that a
 210                  * subsequent iteration starts at the start of the
 211                  * unshared region.
 212                  */
 213                 irec->br_blockcount = flen;
 214                 *shared = true;
 215                 if (flen != aglen)
 216                         *trimmed = true;
 217                 return 0;
 218         } else {
 219                 /*
 220                  * There's a shared extent midway through this extent.
 221                  * Truncate the mapping at the start of the shared
 222                  * extent so that a subsequent iteration starts at the
 223                  * start of the shared region.
 224                  */
 225                 irec->br_blockcount = fbno - agbno;
 226                 *trimmed = true;
 227                 return 0;
 228         }
 229 }
 230
 231 /*
 232  * Trim the passed in imap to the next shared/unshared extent boundary, and
 233  * if imap->br_startoff points to a shared extent reserve space for it in the
 234  * COW fork.  In this case *shared is set to true, else to false.
 235  *
 236  * Note that imap will always contain the block numbers for the existing blocks
 237  * in the data fork, as the upper layers need them for read-modify-write
 238  * operations.
 239  */
 240 int
 241 xfs_reflink_reserve_cow(
 242         struct xfs_inode        *ip,
 243         struct xfs_bmbt_irec    *imap,
 244         bool                    *shared)
 245 {
 246         struct xfs_bmbt_irec    got, prev;
 247         xfs_fileoff_t           end_fsb, orig_end_fsb;
 248         int                     eof = 0, error = 0;
 249         bool                    trimmed;
 250         xfs_extnum_t            idx;
 251         xfs_extlen_t            align;
 252
 253         /*
 254          * Search the COW fork extent list first.  This serves two purposes:
 255          * first this implement the speculative preallocation using cowextisze,
 256          * so that we also unshared block adjacent to shared blocks instead
 257          * of just the shared blocks themselves.  Second the lookup in the
 258          * extent list is generally faster than going out to the shared extent
 259          * tree.
 260          */
 261         xfs_bmap_search_extents(ip, imap->br_startoff, XFS_COW_FORK, &eof, &idx,
 262                         &got, &prev);
 263         if (!eof && got.br_startoff <= imap->br_startoff) {
 264                 trace_xfs_reflink_cow_found(ip, imap);
 265                 xfs_trim_extent(imap, got.br_startoff, got.br_blockcount);
 266
 267                 *shared = true;
 268                 return 0;
 269         }
 270
 271         /* Trim the mapping to the nearest shared extent boundary. */
 272         error = xfs_reflink_trim_around_shared(ip, imap, shared, &trimmed);
 273         if (error)
 274                 return error;
 275
 276         /* Not shared?  Just report the (potentially capped) extent. */
 277         if (!*shared)
 278                 return 0;
 279
 280         /*
 281          * Fork all the shared blocks from our write offset until the end of
 282          * the extent.
 283          */
 284         error = xfs_qm_dqattach_locked(ip, 0);
 285         if (error)
 286                 return error;
 287
 288         end_fsb = orig_end_fsb = imap->br_startoff + imap->br_blockcount;
 289
 290         align = xfs_eof_alignment(ip, xfs_get_cowextsz_hint(ip));
 291         if (align)
 292                 end_fsb = roundup_64(end_fsb, align);
 293
 294 retry:
 295         error = xfs_bmapi_reserve_delalloc(ip, XFS_COW_FORK, imap->br_startoff,
 296                         end_fsb - imap->br_startoff, &got, &prev, &idx, eof);
 297         switch (error) {
 298         case 0:
 299                 break;
 300         case -ENOSPC:
 301         case -EDQUOT:
 302                 /* retry without any preallocation */
 303                 trace_xfs_reflink_cow_enospc(ip, imap);
 304                 if (end_fsb != orig_end_fsb) {
 305                         end_fsb = orig_end_fsb;
 306                         goto retry;
 307                 }
 308                 /*FALLTHRU*/
 309         default:
 310                 return error;
 311         }
 312
 313         if (end_fsb != orig_end_fsb)
 314                 xfs_inode_set_cowblocks_tag(ip);
 315
 316         trace_xfs_reflink_cow_alloc(ip, &got);
 317         return 0;
 318 }
 319
 320 /* Allocate all CoW reservations covering a range of blocks in a file. */
 321 static int
 322 __xfs_reflink_allocate_cow(
 323         struct xfs_inode        *ip,
 324         xfs_fileoff_t           *offset_fsb,
 325         xfs_fileoff_t           end_fsb)
 326 {
 327         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 328         struct xfs_bmbt_irec    imap;
 329         struct xfs_defer_ops    dfops;
 330         struct xfs_trans        *tp;
 331         xfs_fsblock_t           first_block;
 332         int                     nimaps = 1, error;
 333         bool                    shared;
 334
 335         xfs_defer_init(&dfops, &first_block);
 336
 337         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_write, 0, 0,
 338                         XFS_TRANS_RESERVE, &tp);
 339         if (error)
 340                 return error;
 341
 342         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 343
 344         /* Read extent from the source file. */
 345         nimaps = 1;
 346         error = xfs_bmapi_read(ip, *offset_fsb, end_fsb - *offset_fsb,
 347                         &imap, &nimaps, 0);
 348         if (error)
 349                 goto out_unlock;
 350         ASSERT(nimaps == 1);
 351
 352         error = xfs_reflink_reserve_cow(ip, &imap, &shared);
 353         if (error)
 354                 goto out_trans_cancel;
 355
 356         if (!shared) {
 357                 *offset_fsb = imap.br_startoff + imap.br_blockcount;
 358                 goto out_trans_cancel;
 359         }
 360
 361         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
 362         error = xfs_bmapi_write(tp, ip, imap.br_startoff, imap.br_blockcount,
 363                         XFS_BMAPI_COWFORK, &first_block,
 364                         XFS_EXTENTADD_SPACE_RES(mp, XFS_DATA_FORK),
 365                         &imap, &nimaps, &dfops);
 366         if (error)
 367                 goto out_trans_cancel;
 368
 369         error = xfs_defer_finish(&tp, &dfops, NULL);
 370         if (error)
 371                 goto out_trans_cancel;
 372
 373         error = xfs_trans_commit(tp);
 374
 375         *offset_fsb = imap.br_startoff + imap.br_blockcount;
 376 out_unlock:
 377         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 378         return error;
 379 out_trans_cancel:
 380         xfs_defer_cancel(&dfops);
 381         xfs_trans_cancel(tp);
 382         goto out_unlock;
 383 }
 384
 385 /* Allocate all CoW reservations covering a part of a file. */
 386 int
 387 xfs_reflink_allocate_cow_range(
 388         struct xfs_inode        *ip,
 389         xfs_off_t               offset,
 390         xfs_off_t               count)
 391 {
 392         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 393         xfs_fileoff_t           offset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset);
 394         xfs_fileoff_t           end_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, offset + count);
 395         int                     error;
 396
 397         ASSERT(xfs_is_reflink_inode(ip));
 398
 399         trace_xfs_reflink_allocate_cow_range(ip, offset, count);
 400
 401         /*
 402          * Make sure that the dquots are there.
 403          */
 404         error = xfs_qm_dqattach(ip, 0);
 405         if (error)
 406                 return error;
 407
 408         while (offset_fsb < end_fsb) {
 409                 error = __xfs_reflink_allocate_cow(ip, &offset_fsb, end_fsb);
 410                 if (error) {
 411                         trace_xfs_reflink_allocate_cow_range_error(ip, error,
 412                                         _RET_IP_);
 413                         break;
 414                 }
 415         }
 416
 417         return error;
 418 }
 419
 420 /*
 421  * Find the CoW reservation (and whether or not it needs block allocation)
 422  * for a given byte offset of a file.
 423  */
 424 bool
 425 xfs_reflink_find_cow_mapping(
 426         struct xfs_inode                *ip,
 427         xfs_off_t                       offset,
 428         struct xfs_bmbt_irec            *imap,
 429         bool                            *need_alloc)
 430 {
 431         struct xfs_bmbt_irec            irec;
 432         struct xfs_ifork                *ifp;
 433         struct xfs_bmbt_rec_host        *gotp;
 434         xfs_fileoff_t                   bno;
 435         xfs_extnum_t                    idx;
 436
 437         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_ILOCK_EXCL | XFS_ILOCK_SHARED));
 438         ASSERT(xfs_is_reflink_inode(ip));
 439
 440         /* Find the extent in the CoW fork. */
 441         ifp = XFS_IFORK_PTR(ip, XFS_COW_FORK);
 442         bno = XFS_B_TO_FSBT(ip->i_mount, offset);
 443         gotp = xfs_iext_bno_to_ext(ifp, bno, &idx);
 444         if (!gotp)
 445                 return false;
 446
 447         xfs_bmbt_get_all(gotp, &irec);
 448         if (bno >= irec.br_startoff + irec.br_blockcount ||
 449             bno < irec.br_startoff)
 450                 return false;
 451
 452         trace_xfs_reflink_find_cow_mapping(ip, offset, 1, XFS_IO_OVERWRITE,
 453                         &irec);
 454
 455         /* If it's still delalloc, we must allocate later. */
 456         *imap = irec;
 457         *need_alloc = !!(isnullstartblock(irec.br_startblock));
 458
 459         return true;
 460 }
 461
 462 /*
 463  * Trim an extent to end at the next CoW reservation past offset_fsb.
 464  */
 465 int
 466 xfs_reflink_trim_irec_to_next_cow(
 467         struct xfs_inode                *ip,
 468         xfs_fileoff_t                   offset_fsb,
 469         struct xfs_bmbt_irec            *imap)
 470 {
 471         struct xfs_bmbt_irec            irec;
 472         struct xfs_ifork                *ifp;
 473         struct xfs_bmbt_rec_host        *gotp;
 474         xfs_extnum_t                    idx;
 475
 476         if (!xfs_is_reflink_inode(ip))
 477                 return 0;
 478
 479         /* Find the extent in the CoW fork. */
 480         ifp = XFS_IFORK_PTR(ip, XFS_COW_FORK);
 481         gotp = xfs_iext_bno_to_ext(ifp, offset_fsb, &idx);
 482         if (!gotp)
 483                 return 0;
 484         xfs_bmbt_get_all(gotp, &irec);
 485
 486         /* This is the extent before; try sliding up one. */
 487         if (irec.br_startoff < offset_fsb) {
 488                 idx++;
 489                 if (idx >= ifp->if_bytes / sizeof(xfs_bmbt_rec_t))
 490                         return 0;
 491                 gotp = xfs_iext_get_ext(ifp, idx);
 492                 xfs_bmbt_get_all(gotp, &irec);
 493         }
 494
 495         if (irec.br_startoff >= imap->br_startoff + imap->br_blockcount)
 496                 return 0;
 497
 498         imap->br_blockcount = irec.br_startoff - imap->br_startoff;
 499         trace_xfs_reflink_trim_irec(ip, imap);
 500
 501         return 0;
 502 }
 503
 504 /*
 505  * Cancel all pending CoW reservations for some block range of an inode.
 506  */
 507 int
 508 xfs_reflink_cancel_cow_blocks(
 509         struct xfs_inode                *ip,
 510         struct xfs_trans                **tpp,
 511         xfs_fileoff_t                   offset_fsb,
 512         xfs_fileoff_t                   end_fsb)
 513 {
 514         struct xfs_ifork                *ifp = XFS_IFORK_PTR(ip, XFS_COW_FORK);
 515         struct xfs_bmbt_irec            got, prev, del;
 516         xfs_extnum_t                    idx;
 517         xfs_fsblock_t                   firstfsb;
 518         struct xfs_defer_ops            dfops;
 519         int                             error = 0, eof = 0;
 520
 521         if (!xfs_is_reflink_inode(ip))
 522                 return 0;
 523
 524         xfs_bmap_search_extents(ip, offset_fsb, XFS_COW_FORK, &eof, &idx,
 525                         &got, &prev);
 526         if (eof)
 527                 return 0;
 528
 529         while (got.br_startoff < end_fsb) {
 530                 del = got;
 531                 xfs_trim_extent(&del, offset_fsb, end_fsb - offset_fsb);
 532                 trace_xfs_reflink_cancel_cow(ip, &del);
 533
 534                 if (isnullstartblock(del.br_startblock)) {
 535                         error = xfs_bmap_del_extent_delay(ip, XFS_COW_FORK,
 536                                         &idx, &got, &del);
 537                         if (error)
 538                                 break;
 539                 } else {
 540                         xfs_trans_ijoin(*tpp, ip, 0);
 541                         xfs_defer_init(&dfops, &firstfsb);
 542
 543                         /* Free the CoW orphan record. */
 544                         error = xfs_refcount_free_cow_extent(ip->i_mount,
 545                                         &dfops, del.br_startblock,
 546                                         del.br_blockcount);
 547                         if (error)
 548                                 break;
 549
 550                         xfs_bmap_add_free(ip->i_mount, &dfops,
 551                                         del.br_startblock, del.br_blockcount,
 552                                         NULL);
 553
 554                         /* Update quota accounting */
 555                         xfs_trans_mod_dquot_byino(*tpp, ip, XFS_TRANS_DQ_BCOUNT,
 556                                         -(long)del.br_blockcount);
 557
 558                         /* Roll the transaction */
 559                         error = xfs_defer_finish(tpp, &dfops, ip);
 560                         if (error) {
 561                                 xfs_defer_cancel(&dfops);
 562                                 break;
 563                         }
 564
 565                         /* Remove the mapping from the CoW fork. */
 566                         xfs_bmap_del_extent_cow(ip, &idx, &got, &del);
 567                 }
 568
 569                 if (++idx >= ifp->if_bytes / sizeof(struct xfs_bmbt_rec))
 570                         break;
 571                 xfs_bmbt_get_all(xfs_iext_get_ext(ifp, idx), &got);
 572         }
 573
 574         /* clear tag if cow fork is emptied */
 575         if (!ifp->if_bytes)
 576                 xfs_inode_clear_cowblocks_tag(ip);
 577
 578         return error;
 579 }
 580
 581 /*
 582  * Cancel all pending CoW reservations for some byte range of an inode.
 583  */
 584 int
 585 xfs_reflink_cancel_cow_range(
 586         struct xfs_inode        *ip,
 587         xfs_off_t               offset,
 588         xfs_off_t               count)
 589 {
 590         struct xfs_trans        *tp;
 591         xfs_fileoff_t           offset_fsb;
 592         xfs_fileoff_t           end_fsb;
 593         int                     error;
 594
 595         trace_xfs_reflink_cancel_cow_range(ip, offset, count);
 596         ASSERT(xfs_is_reflink_inode(ip));
 597
 598         offset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(ip->i_mount, offset);
 599         if (count == NULLFILEOFF)
 600                 end_fsb = NULLFILEOFF;
 601         else
 602                 end_fsb = XFS_B_TO_FSB(ip->i_mount, offset + count);
 603
 604         /* Start a rolling transaction to remove the mappings */
 605         error = xfs_trans_alloc(ip->i_mount, &M_RES(ip->i_mount)->tr_write,
 606                         0, 0, 0, &tp);
 607         if (error)
 608                 goto out;
 609
 610         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 611         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
 612
 613         /* Scrape out the old CoW reservations */
 614         error = xfs_reflink_cancel_cow_blocks(ip, &tp, offset_fsb, end_fsb);
 615         if (error)
 616                 goto out_cancel;
 617
 618         error = xfs_trans_commit(tp);
 619
 620         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 621         return error;
 622
 623 out_cancel:
 624         xfs_trans_cancel(tp);
 625         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 626 out:
 627         trace_xfs_reflink_cancel_cow_range_error(ip, error, _RET_IP_);
 628         return error;
 629 }
 630
 631 /*
 632  * Remap parts of a file's data fork after a successful CoW.
 633  */
 634 int
 635 xfs_reflink_end_cow(
 636         struct xfs_inode                *ip,
 637         xfs_off_t                       offset,
 638         xfs_off_t                       count)
 639 {
 640         struct xfs_ifork                *ifp = XFS_IFORK_PTR(ip, XFS_COW_FORK);
 641         struct xfs_bmbt_irec            got, prev, del;
 642         struct xfs_trans                *tp;
 643         xfs_fileoff_t                   offset_fsb;
 644         xfs_fileoff_t                   end_fsb;
 645         xfs_fsblock_t                   firstfsb;
 646         struct xfs_defer_ops            dfops;
 647         int                             error, eof = 0;
 648         unsigned int                    resblks;
 649         xfs_filblks_t                   rlen;
 650         xfs_extnum_t                    idx;
 651
 652         trace_xfs_reflink_end_cow(ip, offset, count);
 653
 654         /* No COW extents?  That's easy! */
 655         if (ifp->if_bytes == 0)
 656                 return 0;
 657
 658         offset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(ip->i_mount, offset);
 659         end_fsb = XFS_B_TO_FSB(ip->i_mount, offset + count);
 660
 661         /* Start a rolling transaction to switch the mappings */
 662         resblks = XFS_EXTENTADD_SPACE_RES(ip->i_mount, XFS_DATA_FORK);
 663         error = xfs_trans_alloc(ip->i_mount, &M_RES(ip->i_mount)->tr_write,
 664                         resblks, 0, 0, &tp);
 665         if (error)
 666                 goto out;
 667
 668         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 669         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
 670
 671         xfs_bmap_search_extents(ip, end_fsb - 1, XFS_COW_FORK, &eof, &idx,
 672                         &got, &prev);
 673
 674         /* If there is a hole at end_fsb - 1 go to the previous extent */
 675         if (eof || got.br_startoff > end_fsb) {
 676                 ASSERT(idx > 0);
 677                 xfs_bmbt_get_all(xfs_iext_get_ext(ifp, --idx), &got);
 678         }
 679
 680         /* Walk backwards until we're out of the I/O range... */
 681         while (got.br_startoff + got.br_blockcount > offset_fsb) {
 682                 del = got;
 683                 xfs_trim_extent(&del, offset_fsb, end_fsb - offset_fsb);
 684
 685                 /* Extent delete may have bumped idx forward */
 686                 if (!del.br_blockcount) {
 687                         idx--;
 688                         goto next_extent;
 689                 }
 690
 691                 ASSERT(!isnullstartblock(got.br_startblock));
 692
 693                 /* Unmap the old blocks in the data fork. */
 694                 xfs_defer_init(&dfops, &firstfsb);
 695                 rlen = del.br_blockcount;
 696                 error = __xfs_bunmapi(tp, ip, del.br_startoff, &rlen, 0, 1,
 697                                 &firstfsb, &dfops);
 698                 if (error)
 699                         goto out_defer;
 700
 701                 /* Trim the extent to whatever got unmapped. */
 702                 if (rlen) {
 703                         xfs_trim_extent(&del, del.br_startoff + rlen,
 704                                 del.br_blockcount - rlen);
 705                 }
 706                 trace_xfs_reflink_cow_remap(ip, &del);
 707
 708                 /* Free the CoW orphan record. */
 709                 error = xfs_refcount_free_cow_extent(tp->t_mountp, &dfops,
 710                                 del.br_startblock, del.br_blockcount);
 711                 if (error)
 712                         goto out_defer;
 713
 714                 /* Map the new blocks into the data fork. */
 715                 error = xfs_bmap_map_extent(tp->t_mountp, &dfops, ip, &del);
 716                 if (error)
 717                         goto out_defer;
 718
 719                 /* Remove the mapping from the CoW fork. */
 720                 xfs_bmap_del_extent_cow(ip, &idx, &got, &del);
 721
 722                 error = xfs_defer_finish(&tp, &dfops, ip);
 723                 if (error)
 724                         goto out_defer;
 725
 726 next_extent:
 727                 if (idx < 0)
 728                         break;
 729                 xfs_bmbt_get_all(xfs_iext_get_ext(ifp, idx), &got);
 730         }
 731
 732         error = xfs_trans_commit(tp);
 733         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 734         if (error)
 735                 goto out;
 736         return 0;
 737
 738 out_defer:
 739         xfs_defer_cancel(&dfops);
 740         xfs_trans_cancel(tp);
 741         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 742 out:
 743         trace_xfs_reflink_end_cow_error(ip, error, _RET_IP_);
 744         return error;
 745 }
 746
 747 /*
 748  * Free leftover CoW reservations that didn't get cleaned out.
 749  */
 750 int
 751 xfs_reflink_recover_cow(
 752         struct xfs_mount        *mp)
 753 {
 754         xfs_agnumber_t          agno;
 755         int                     error = 0;
 756
 757         if (!xfs_sb_version_hasreflink(&mp->m_sb))
 758                 return 0;
 759
 760         for (agno = 0; agno < mp->m_sb.sb_agcount; agno++) {
 761                 error = xfs_refcount_recover_cow_leftovers(mp, agno);
 762                 if (error)
 763                         break;
 764         }
 765
 766         return error;
 767 }
 768
 769 /*
 770  * Reflinking (Block) Ranges of Two Files Together
 771  *
 772  * First, ensure that the reflink flag is set on both inodes.  The flag is an
 773  * optimization to avoid unnecessary refcount btree lookups in the write path.
 774  *
 775  * Now we can iteratively remap the range of extents (and holes) in src to the
 776  * corresponding ranges in dest.  Let drange and srange denote the ranges of
 777  * logical blocks in dest and src touched by the reflink operation.
 778  *
 779  * While the length of drange is greater than zero,
 780  *    - Read src's bmbt at the start of srange ("imap")
 781  *    - If imap doesn't exist, make imap appear to start at the end of srange
 782  *      with zero length.
 783  *    - If imap starts before srange, advance imap to start at srange.
 784  *    - If imap goes beyond srange, truncate imap to end at the end of srange.
 785  *    - Punch (imap start - srange start + imap len) blocks from dest at
 786  *      offset (drange start).
 787  *    - If imap points to a real range of pblks,
 788  *         > Increase the refcount of the imap's pblks
 789  *         > Map imap's pblks into dest at the offset
 790  *           (drange start + imap start - srange start)
 791  *    - Advance drange and srange by (imap start - srange start + imap len)
 792  *
 793  * Finally, if the reflink made dest longer, update both the in-core and
 794  * on-disk file sizes.
 795  *
 796  * ASCII Art Demonstration:
 797  *
 798  * Let's say we want to reflink this source file:
 799  *
 800  * ----SSSSSSS-SSSSS----SSSSSS (src file)
 801  *   <-------------------->
 802  *
 803  * into this destination file:
 804  *
 805  * --DDDDDDDDDDDDDDDDDDD--DDD (dest file)
 806  *        <-------------------->
 807  * '-' means a hole, and 'S' and 'D' are written blocks in the src and dest.
 808  * Observe that the range has different logical offsets in either file.
 809  *
 810  * Consider that the first extent in the source file doesn't line up with our
 811  * reflink range.  Unmapping  and remapping are separate operations, so we can
 812  * unmap more blocks from the destination file than we remap.
 813  *
 814  * ----SSSSSSS-SSSSS----SSSSSS
 815  *   <------->
 816  * --DDDDD---------DDDDD--DDD
 817  *        <------->
 818  *
 819  * Now remap the source extent into the destination file:
 820  *
 821  * ----SSSSSSS-SSSSS----SSSSSS
 822  *   <------->
 823  * --DDDDD--SSSSSSSDDDDD--DDD
 824  *        <------->
 825  *
 826  * Do likewise with the second hole and extent in our range.  Holes in the
 827  * unmap range don't affect our operation.
 828  *
 829  * ----SSSSSSS-SSSSS----SSSSSS
 830  *            <---->
 831  * --DDDDD--SSSSSSS-SSSSS-DDD
 832  *                 <---->
 833  *
 834  * Finally, unmap and remap part of the third extent.  This will increase the
 835  * size of the destination file.
 836  *
 837  * ----SSSSSSS-SSSSS----SSSSSS
 838  *                  <----->
 839  * --DDDDD--SSSSSSS-SSSSS----SSS
 840  *                       <----->
 841  *
 842  * Once we update the destination file's i_size, we're done.
 843  */
 844
 845 /*
 846  * Ensure the reflink bit is set in both inodes.
 847  */
 848 STATIC int
 849 xfs_reflink_set_inode_flag(
 850         struct xfs_inode        *src,
 851         struct xfs_inode        *dest)
 852 {
 853         struct xfs_mount        *mp = src->i_mount;
 854         int                     error;
 855         struct xfs_trans        *tp;
 856
 857         if (xfs_is_reflink_inode(src) && xfs_is_reflink_inode(dest))
 858                 return 0;
 859
 860         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_ichange, 0, 0, 0, &tp);
 861         if (error)
 862                 goto out_error;
 863
 864         /* Lock both files against IO */
 865         if (src->i_ino == dest->i_ino)
 866                 xfs_ilock(src, XFS_ILOCK_EXCL);
 867         else
 868                 xfs_lock_two_inodes(src, dest, XFS_ILOCK_EXCL);
 869
 870         if (!xfs_is_reflink_inode(src)) {
 871                 trace_xfs_reflink_set_inode_flag(src);
 872                 xfs_trans_ijoin(tp, src, XFS_ILOCK_EXCL);
 873                 src->i_d.di_flags2 |= XFS_DIFLAG2_REFLINK;
 874                 xfs_trans_log_inode(tp, src, XFS_ILOG_CORE);
 875                 xfs_ifork_init_cow(src);
 876         } else
 877                 xfs_iunlock(src, XFS_ILOCK_EXCL);
 878
 879         if (src->i_ino == dest->i_ino)
 880                 goto commit_flags;
 881
 882         if (!xfs_is_reflink_inode(dest)) {
 883                 trace_xfs_reflink_set_inode_flag(dest);
 884                 xfs_trans_ijoin(tp, dest, XFS_ILOCK_EXCL);
 885                 dest->i_d.di_flags2 |= XFS_DIFLAG2_REFLINK;
 886                 xfs_trans_log_inode(tp, dest, XFS_ILOG_CORE);
 887                 xfs_ifork_init_cow(dest);
 888         } else
 889                 xfs_iunlock(dest, XFS_ILOCK_EXCL);
 890
 891 commit_flags:
 892         error = xfs_trans_commit(tp);
 893         if (error)
 894                 goto out_error;
 895         return error;
 896
 897 out_error:
 898         trace_xfs_reflink_set_inode_flag_error(dest, error, _RET_IP_);
 899         return error;
 900 }
 901
 902 /*
 903  * Update destination inode size & cowextsize hint, if necessary.
 904  */
 905 STATIC int
 906 xfs_reflink_update_dest(
 907         struct xfs_inode        *dest,
 908         xfs_off_t               newlen,
 909         xfs_extlen_t            cowextsize)
 910 {
 911         struct xfs_mount        *mp = dest->i_mount;
 912         struct xfs_trans        *tp;
 913         int                     error;
 914
 915         if (newlen <= i_size_read(VFS_I(dest)) && cowextsize == 0)
 916                 return 0;
 917
 918         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_ichange, 0, 0, 0, &tp);
 919         if (error)
 920                 goto out_error;
 921
 922         xfs_ilock(dest, XFS_ILOCK_EXCL);
 923         xfs_trans_ijoin(tp, dest, XFS_ILOCK_EXCL);
 924
 925         if (newlen > i_size_read(VFS_I(dest))) {
 926                 trace_xfs_reflink_update_inode_size(dest, newlen);
 927                 i_size_write(VFS_I(dest), newlen);
 928                 dest->i_d.di_size = newlen;
 929         }
 930
 931         if (cowextsize) {
 932                 dest->i_d.di_cowextsize = cowextsize;
 933                 dest->i_d.di_flags2 |= XFS_DIFLAG2_COWEXTSIZE;
 934         }
 935
 936         xfs_trans_log_inode(tp, dest, XFS_ILOG_CORE);
 937
 938         error = xfs_trans_commit(tp);
 939         if (error)
 940                 goto out_error;
 941         return error;
 942
 943 out_error:
 944         trace_xfs_reflink_update_inode_size_error(dest, error, _RET_IP_);
 945         return error;
 946 }
 947
 948 /*
 949  * Do we have enough reserve in this AG to handle a reflink?  The refcount
 950  * btree already reserved all the space it needs, but the rmap btree can grow
 951  * infinitely, so we won't allow more reflinks when the AG is down to the
 952  * btree reserves.
 953  */
 954 static int
 955 xfs_reflink_ag_has_free_space(
 956         struct xfs_mount        *mp,
 957         xfs_agnumber_t          agno)
 958 {
 959         struct xfs_perag        *pag;
 960         int                     error = 0;
 961
 962         if (!xfs_sb_version_hasrmapbt(&mp->m_sb))
 963                 return 0;
 964
 965         pag = xfs_perag_get(mp, agno);
 966         if (xfs_ag_resv_critical(pag, XFS_AG_RESV_AGFL) ||
 967             xfs_ag_resv_critical(pag, XFS_AG_RESV_METADATA))
 968                 error = -ENOSPC;
 969         xfs_perag_put(pag);
 970         return error;
 971 }
 972
 973 /*
 974  * Unmap a range of blocks from a file, then map other blocks into the hole.
 975  * The range to unmap is (destoff : destoff + srcioff + irec->br_blockcount).
 976  * The extent irec is mapped into dest at irec->br_startoff.
 977  */
 978 STATIC int
 979 xfs_reflink_remap_extent(
 980         struct xfs_inode        *ip,
 981         struct xfs_bmbt_irec    *irec,
 982         xfs_fileoff_t           destoff,
 983         xfs_off_t               new_isize)
 984 {
 985         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 986         struct xfs_trans        *tp;
 987         xfs_fsblock_t           firstfsb;
 988         unsigned int            resblks;
 989         struct xfs_defer_ops    dfops;
 990         struct xfs_bmbt_irec    uirec;
 991         bool                    real_extent;
 992         xfs_filblks_t           rlen;
 993         xfs_filblks_t           unmap_len;
 994         xfs_off_t               newlen;
 995         int                     error;
 996
 997         unmap_len = irec->br_startoff + irec->br_blockcount - destoff;
 998         trace_xfs_reflink_punch_range(ip, destoff, unmap_len);
 999
1000         /* Only remap normal extents. */
1001         real_extent =  (irec->br_startblock != HOLESTARTBLOCK &&
1002                         irec->br_startblock != DELAYSTARTBLOCK &&
1003                         !ISUNWRITTEN(irec));
1004
1005         /* No reflinking if we're low on space */
1006         if (real_extent) {
1007                 error = xfs_reflink_ag_has_free_space(mp,
1008                                 XFS_FSB_TO_AGNO(mp, irec->br_startblock));
1009                 if (error)
1010                         goto out;
1011         }
1012
1013         /* Start a rolling transaction to switch the mappings */
1014         resblks = XFS_EXTENTADD_SPACE_RES(ip->i_mount, XFS_DATA_FORK);
1015         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_write, resblks, 0, 0, &tp);
1016         if (error)
1017                 goto out;
1018
1019         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1020         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
1021
1022         /* If we're not just clearing space, then do we have enough quota? */
1023         if (real_extent) {
1024                 error = xfs_trans_reserve_quota_nblks(tp, ip,
1025                                 irec->br_blockcount, 0, XFS_QMOPT_RES_REGBLKS);
1026                 if (error)
1027                         goto out_cancel;
1028         }
1029
1030         trace_xfs_reflink_remap(ip, irec->br_startoff,
1031                                 irec->br_blockcount, irec->br_startblock);
1032
1033         /* Unmap the old blocks in the data fork. */
1034         rlen = unmap_len;
1035         while (rlen) {
1036                 xfs_defer_init(&dfops, &firstfsb);
1037                 error = __xfs_bunmapi(tp, ip, destoff, &rlen, 0, 1,
1038                                 &firstfsb, &dfops);
1039                 if (error)
1040                         goto out_defer;
1041
1042                 /*
1043                  * Trim the extent to whatever got unmapped.
1044                  * Remember, bunmapi works backwards.
1045                  */
1046                 uirec.br_startblock = irec->br_startblock + rlen;
1047                 uirec.br_startoff = irec->br_startoff + rlen;
1048                 uirec.br_blockcount = unmap_len - rlen;
1049                 unmap_len = rlen;
1050
1051                 /* If this isn't a real mapping, we're done. */
1052                 if (!real_extent || uirec.br_blockcount == 0)
1053                         goto next_extent;
1054
1055                 trace_xfs_reflink_remap(ip, uirec.br_startoff,
1056                                 uirec.br_blockcount, uirec.br_startblock);
1057
1058                 /* Update the refcount tree */
1059                 error = xfs_refcount_increase_extent(mp, &dfops, &uirec);
1060                 if (error)
1061                         goto out_defer;
1062
1063                 /* Map the new blocks into the data fork. */
1064                 error = xfs_bmap_map_extent(mp, &dfops, ip, &uirec);
1065                 if (error)
1066                         goto out_defer;
1067
1068                 /* Update quota accounting. */
1069                 xfs_trans_mod_dquot_byino(tp, ip, XFS_TRANS_DQ_BCOUNT,
1070                                 uirec.br_blockcount);
1071
1072                 /* Update dest isize if needed. */
1073                 newlen = XFS_FSB_TO_B(mp,
1074                                 uirec.br_startoff + uirec.br_blockcount);
1075                 newlen = min_t(xfs_off_t, newlen, new_isize);
1076                 if (newlen > i_size_read(VFS_I(ip))) {
1077                         trace_xfs_reflink_update_inode_size(ip, newlen);
1078                         i_size_write(VFS_I(ip), newlen);
1079                         ip->i_d.di_size = newlen;
1080                         xfs_trans_log_inode(tp, ip, XFS_ILOG_CORE);
1081                 }
1082
1083 next_extent:
1084                 /* Process all the deferred stuff. */
1085                 error = xfs_defer_finish(&tp, &dfops, ip);
1086                 if (error)
1087                         goto out_defer;
1088         }
1089
1090         error = xfs_trans_commit(tp);
1091         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1092         if (error)
1093                 goto out;
1094         return 0;
1095
1096 out_defer:
1097         xfs_defer_cancel(&dfops);
1098 out_cancel:
1099         xfs_trans_cancel(tp);
1100         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1101 out:
1102         trace_xfs_reflink_remap_extent_error(ip, error, _RET_IP_);
1103         return error;
1104 }
1105
1106 /*
1107  * Iteratively remap one file's extents (and holes) to another's.
1108  */
1109 STATIC int
1110 xfs_reflink_remap_blocks(
1111         struct xfs_inode        *src,
1112         xfs_fileoff_t           srcoff,
1113         struct xfs_inode        *dest,
1114         xfs_fileoff_t           destoff,
1115         xfs_filblks_t           len,
1116         xfs_off_t               new_isize)
1117 {
1118         struct xfs_bmbt_irec    imap;
1119         int                     nimaps;
1120         int                     error = 0;
1121         xfs_filblks_t           range_len;
1122
1123         /* drange = (destoff, destoff + len); srange = (srcoff, srcoff + len) */
1124         while (len) {
1125                 trace_xfs_reflink_remap_blocks_loop(src, srcoff, len,
1126                                 dest, destoff);
1127                 /* Read extent from the source file */
1128                 nimaps = 1;
1129                 xfs_ilock(src, XFS_ILOCK_EXCL);
1130                 error = xfs_bmapi_read(src, srcoff, len, &imap, &nimaps, 0);
1131                 xfs_iunlock(src, XFS_ILOCK_EXCL);
1132                 if (error)
1133                         goto err;
1134                 ASSERT(nimaps == 1);
1135
1136                 trace_xfs_reflink_remap_imap(src, srcoff, len, XFS_IO_OVERWRITE,
1137                                 &imap);
1138
1139                 /* Translate imap into the destination file. */
1140                 range_len = imap.br_startoff + imap.br_blockcount - srcoff;
1141                 imap.br_startoff += destoff - srcoff;
1142
1143                 /* Clear dest from destoff to the end of imap and map it in. */
1144                 error = xfs_reflink_remap_extent(dest, &imap, destoff,
1145                                 new_isize);
1146                 if (error)
1147                         goto err;
1148
1149                 if (fatal_signal_pending(current)) {
1150                         error = -EINTR;
1151                         goto err;
1152                 }
1153
1154                 /* Advance drange/srange */
1155                 srcoff += range_len;
1156                 destoff += range_len;
1157                 len -= range_len;
1158         }
1159
1160         return 0;
1161
1162 err:
1163         trace_xfs_reflink_remap_blocks_error(dest, error, _RET_IP_);
1164         return error;
1165 }
1166
1167 /*
1168  * Link a range of blocks from one file to another.
1169  */
1170 int
1171 xfs_reflink_remap_range(
1172         struct file             *file_in,
1173         loff_t                  pos_in,
1174         struct file             *file_out,
1175         loff_t                  pos_out,
1176         u64                     len,
1177         bool                    is_dedupe)
1178 {
1179         struct inode            *inode_in = file_inode(file_in);
1180         struct xfs_inode        *src = XFS_I(inode_in);
1181         struct inode            *inode_out = file_inode(file_out);
1182         struct xfs_inode        *dest = XFS_I(inode_out);
1183         struct xfs_mount        *mp = src->i_mount;
1184         bool                    same_inode = (inode_in == inode_out);
1185         xfs_fileoff_t           sfsbno, dfsbno;
1186         xfs_filblks_t           fsblen;
1187         xfs_extlen_t            cowextsize;
1188         ssize_t                 ret;
1189
1190         if (!xfs_sb_version_hasreflink(&mp->m_sb))
1191                 return -EOPNOTSUPP;
1192
1193         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
1194                 return -EIO;
1195
1196         /* Lock both files against IO */
1197         if (same_inode) {
1198                 xfs_ilock(src, XFS_IOLOCK_EXCL);
1199                 xfs_ilock(src, XFS_MMAPLOCK_EXCL);
1200         } else {
1201                 xfs_lock_two_inodes(src, dest, XFS_IOLOCK_EXCL);
1202                 xfs_lock_two_inodes(src, dest, XFS_MMAPLOCK_EXCL);
1203         }
1204
1205         /* Check file eligibility and prepare for block sharing. */
1206         ret = -EINVAL;
1207         /* Don't reflink realtime inodes */
1208         if (XFS_IS_REALTIME_INODE(src) || XFS_IS_REALTIME_INODE(dest))
1209                 goto out_unlock;
1210
1211         /* Don't share DAX file data for now. */
1212         if (IS_DAX(inode_in) || IS_DAX(inode_out))
1213                 goto out_unlock;
1214
1215         ret = vfs_clone_file_prep_inodes(inode_in, pos_in, inode_out, pos_out,
1216                         &len, is_dedupe);
1217         if (ret || len == 0)
1218                 goto out_unlock;
1219
1220         trace_xfs_reflink_remap_range(src, pos_in, len, dest, pos_out);
1221
1222         /* Set flags and remap blocks. */
1223         ret = xfs_reflink_set_inode_flag(src, dest);
1224         if (ret)
1225                 goto out_unlock;
1226
1227         dfsbno = XFS_B_TO_FSBT(mp, pos_out);
1228         sfsbno = XFS_B_TO_FSBT(mp, pos_in);
1229         fsblen = XFS_B_TO_FSB(mp, len);
1230         ret = xfs_reflink_remap_blocks(src, sfsbno, dest, dfsbno, fsblen,
1231                         pos_out + len);
1232         if (ret)
1233                 goto out_unlock;
1234
1235         /* Zap any page cache for the destination file's range. */
1236         truncate_inode_pages_range(&inode_out->i_data, pos_out,
1237                                    PAGE_ALIGN(pos_out + len) - 1);
1238
1239         /*
1240          * Carry the cowextsize hint from src to dest if we're sharing the
1241          * entire source file to the entire destination file, the source file
1242          * has a cowextsize hint, and the destination file does not.
1243          */
1244         cowextsize = 0;
1245         if (pos_in == 0 && len == i_size_read(inode_in) &&
1246             (src->i_d.di_flags2 & XFS_DIFLAG2_COWEXTSIZE) &&
1247             pos_out == 0 && len >= i_size_read(inode_out) &&
1248             !(dest->i_d.di_flags2 & XFS_DIFLAG2_COWEXTSIZE))
1249                 cowextsize = src->i_d.di_cowextsize;
1250
1251         ret = xfs_reflink_update_dest(dest, pos_out + len, cowextsize);
1252
1253 out_unlock:
1254         xfs_iunlock(src, XFS_MMAPLOCK_EXCL);
1255         xfs_iunlock(src, XFS_IOLOCK_EXCL);
1256         if (src->i_ino != dest->i_ino) {
1257                 xfs_iunlock(dest, XFS_MMAPLOCK_EXCL);
1258                 xfs_iunlock(dest, XFS_IOLOCK_EXCL);
1259         }
1260         if (ret)
1261                 trace_xfs_reflink_remap_range_error(dest, ret, _RET_IP_);
1262         return ret;
1263 }
1264
1265 /*
1266  * The user wants to preemptively CoW all shared blocks in this file,
1267  * which enables us to turn off the reflink flag.  Iterate all
1268  * extents which are not prealloc/delalloc to see which ranges are
1269  * mentioned in the refcount tree, then read those blocks into the
1270  * pagecache, dirty them, fsync them back out, and then we can update
1271  * the inode flag.  What happens if we run out of memory? :)
1272  */
1273 STATIC int
1274 xfs_reflink_dirty_extents(
1275         struct xfs_inode        *ip,
1276         xfs_fileoff_t           fbno,
1277         xfs_filblks_t           end,
1278         xfs_off_t               isize)
1279 {
1280         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1281         xfs_agnumber_t          agno;
1282         xfs_agblock_t           agbno;
1283         xfs_extlen_t            aglen;
1284         xfs_agblock_t           rbno;
1285         xfs_extlen_t            rlen;
1286         xfs_off_t               fpos;
1287         xfs_off_t               flen;
1288         struct xfs_bmbt_irec    map[2];
1289         int                     nmaps;
1290         int                     error = 0;
1291
1292         while (end - fbno > 0) {
1293                 nmaps = 1;
1294                 /*
1295                  * Look for extents in the file.  Skip holes, delalloc, or
1296                  * unwritten extents; they can't be reflinked.
1297                  */
1298                 error = xfs_bmapi_read(ip, fbno, end - fbno, map, &nmaps, 0);
1299                 if (error)
1300                         goto out;
1301                 if (nmaps == 0)
1302                         break;
1303                 if (map[0].br_startblock == HOLESTARTBLOCK ||
1304                     map[0].br_startblock == DELAYSTARTBLOCK ||
1305                     ISUNWRITTEN(&map[0]))
1306                         goto next;
1307
1308                 map[1] = map[0];
1309                 while (map[1].br_blockcount) {
1310                         agno = XFS_FSB_TO_AGNO(mp, map[1].br_startblock);
1311                         agbno = XFS_FSB_TO_AGBNO(mp, map[1].br_startblock);
1312                         aglen = map[1].br_blockcount;
1313
1314                         error = xfs_reflink_find_shared(mp, agno, agbno, aglen,
1315                                         &rbno, &rlen, true);
1316                         if (error)
1317                                 goto out;
1318                         if (rbno == NULLAGBLOCK)
1319                                 break;
1320
1321                         /* Dirty the pages */
1322                         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1323                         fpos = XFS_FSB_TO_B(mp, map[1].br_startoff +
1324                                         (rbno - agbno));
1325                         flen = XFS_FSB_TO_B(mp, rlen);
1326                         if (fpos + flen > isize)
1327                                 flen = isize - fpos;
1328                         error = iomap_file_dirty(VFS_I(ip), fpos, flen,
1329                                         &xfs_iomap_ops);
1330                         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1331                         if (error)
1332                                 goto out;
1333
1334                         map[1].br_blockcount -= (rbno - agbno + rlen);
1335                         map[1].br_startoff += (rbno - agbno + rlen);
1336                         map[1].br_startblock += (rbno - agbno + rlen);
1337                 }
1338
1339 next:
1340                 fbno = map[0].br_startoff + map[0].br_blockcount;
1341         }
1342 out:
1343         return error;
1344 }
1345
1346 /* Clear the inode reflink flag if there are no shared extents. */
1347 int
1348 xfs_reflink_clear_inode_flag(
1349         struct xfs_inode        *ip,
1350         struct xfs_trans        **tpp)
1351 {
1352         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1353         xfs_fileoff_t           fbno;
1354         xfs_filblks_t           end;
1355         xfs_agnumber_t          agno;
1356         xfs_agblock_t           agbno;
1357         xfs_extlen_t            aglen;
1358         xfs_agblock_t           rbno;
1359         xfs_extlen_t            rlen;
1360         struct xfs_bmbt_irec    map;
1361         int                     nmaps;
1362         int                     error = 0;
1363
1364         ASSERT(xfs_is_reflink_inode(ip));
1365
1366         fbno = 0;
1367         end = XFS_B_TO_FSB(mp, i_size_read(VFS_I(ip)));
1368         while (end - fbno > 0) {
1369                 nmaps = 1;
1370                 /*
1371                  * Look for extents in the file.  Skip holes, delalloc, or
1372                  * unwritten extents; they can't be reflinked.
1373                  */
1374                 error = xfs_bmapi_read(ip, fbno, end - fbno, &map, &nmaps, 0);
1375                 if (error)
1376                         return error;
1377                 if (nmaps == 0)
1378                         break;
1379                 if (map.br_startblock == HOLESTARTBLOCK ||
1380                     map.br_startblock == DELAYSTARTBLOCK ||
1381                     ISUNWRITTEN(&map))
1382                         goto next;
1383
1384                 agno = XFS_FSB_TO_AGNO(mp, map.br_startblock);
1385                 agbno = XFS_FSB_TO_AGBNO(mp, map.br_startblock);
1386                 aglen = map.br_blockcount;
1387
1388                 error = xfs_reflink_find_shared(mp, agno, agbno, aglen,
1389                                 &rbno, &rlen, false);
1390                 if (error)
1391                         return error;
1392                 /* Is there still a shared block here? */
1393                 if (rbno != NULLAGBLOCK)
1394                         return 0;
1395 next:
1396                 fbno = map.br_startoff + map.br_blockcount;
1397         }
1398
1399         /*
1400          * We didn't find any shared blocks so turn off the reflink flag.
1401          * First, get rid of any leftover CoW mappings.
1402          */
1403         error = xfs_reflink_cancel_cow_blocks(ip, tpp, 0, NULLFILEOFF);
1404         if (error)
1405                 return error;
1406
1407         /* Clear the inode flag. */
1408         trace_xfs_reflink_unset_inode_flag(ip);
1409         ip->i_d.di_flags2 &= ~XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1410         xfs_inode_clear_cowblocks_tag(ip);
1411         xfs_trans_ijoin(*tpp, ip, 0);
1412         xfs_trans_log_inode(*tpp, ip, XFS_ILOG_CORE);
1413
1414         return error;
1415 }
1416
1417 /*
1418  * Clear the inode reflink flag if there are no shared extents and the size
1419  * hasn't changed.
1420  */
1421 STATIC int
1422 xfs_reflink_try_clear_inode_flag(
1423         struct xfs_inode        *ip)
1424 {
1425         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1426         struct xfs_trans        *tp;
1427         int                     error = 0;
1428
1429         /* Start a rolling transaction to remove the mappings */
1430         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_write, 0, 0, 0, &tp);
1431         if (error)
1432                 return error;
1433
1434         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1435         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
1436
1437         error = xfs_reflink_clear_inode_flag(ip, &tp);
1438         if (error)
1439                 goto cancel;
1440
1441         error = xfs_trans_commit(tp);
1442         if (error)
1443                 goto out;
1444
1445         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1446         return 0;
1447 cancel:
1448         xfs_trans_cancel(tp);
1449 out:
1450         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1451         return error;
1452 }
1453
1454 /*
1455  * Pre-COW all shared blocks within a given byte range of a file and turn off
1456  * the reflink flag if we unshare all of the file's blocks.
1457  */
1458 int
1459 xfs_reflink_unshare(
1460         struct xfs_inode        *ip,
1461         xfs_off_t               offset,
1462         xfs_off_t               len)
1463 {
1464         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1465         xfs_fileoff_t           fbno;
1466         xfs_filblks_t           end;
1467         xfs_off_t               isize;
1468         int                     error;
1469
1470         if (!xfs_is_reflink_inode(ip))
1471                 return 0;
1472
1473         trace_xfs_reflink_unshare(ip, offset, len);
1474
1475         inode_dio_wait(VFS_I(ip));
1476
1477         /* Try to CoW the selected ranges */
1478         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1479         fbno = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset);
1480         isize = i_size_read(VFS_I(ip));
1481         end = XFS_B_TO_FSB(mp, offset + len);
1482         error = xfs_reflink_dirty_extents(ip, fbno, end, isize);
1483         if (error)
1484                 goto out_unlock;
1485         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1486
1487         /* Wait for the IO to finish */
1488         error = filemap_write_and_wait(VFS_I(ip)->i_mapping);
1489         if (error)
1490                 goto out;
1491
1492         /* Turn off the reflink flag if possible. */
1493         error = xfs_reflink_try_clear_inode_flag(ip);
1494         if (error)
1495                 goto out;
1496
1497         return 0;
1498
1499 out_unlock:
1500         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1501 out:
1502         trace_xfs_reflink_unshare_error(ip, error, _RET_IP_);
1503         return error;
1504 }
1505
1506 /*
1507  * Does this inode have any real CoW reservations?
1508  */
1509 bool
1510 xfs_reflink_has_real_cow_blocks(
1511         struct xfs_inode                *ip)
1512 {
1513         struct xfs_bmbt_irec            irec;
1514         struct xfs_ifork                *ifp;
1515         struct xfs_bmbt_rec_host        *gotp;
1516         xfs_extnum_t                    idx;
1517
1518         if (!xfs_is_reflink_inode(ip))
1519                 return false;
1520
1521         /* Go find the old extent in the CoW fork. */
1522         ifp = XFS_IFORK_PTR(ip, XFS_COW_FORK);
1523         gotp = xfs_iext_bno_to_ext(ifp, 0, &idx);
1524         while (gotp) {
1525                 xfs_bmbt_get_all(gotp, &irec);
1526
1527                 if (!isnullstartblock(irec.br_startblock))
1528                         return true;
1529
1530                 /* Roll on... */
1531                 idx++;
1532                 if (idx >= ifp->if_bytes / sizeof(xfs_bmbt_rec_t))
1533                         break;
1534                 gotp = xfs_iext_get_ext(ifp, idx);
1535         }
1536
1537         return false;
1538 }