Merge tag 'for-linus' of git://github.com/openrisc/linux
[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
60         if (!PageUptodate(page)) {
61                 void *kaddr = kmap(page);
62                 u64 dsize = i_size_read(inode);
63  
64                 if (dsize > gfs2_max_stuffed_size(ip))
65                         dsize = gfs2_max_stuffed_size(ip);
66
67                 memcpy(kaddr, dibh->b_data + sizeof(struct gfs2_dinode), dsize);
68                 memset(kaddr + dsize, 0, PAGE_SIZE - dsize);
69                 kunmap(page);
70
71                 SetPageUptodate(page);
72         }
73
74         if (gfs2_is_jdata(ip)) {
75                 struct buffer_head *bh;
76
77                 if (!page_has_buffers(page))
78                         create_empty_buffers(page, BIT(inode->i_blkbits),
79                                              BIT(BH_Uptodate));
80
81                 bh = page_buffers(page);
82                 if (!buffer_mapped(bh))
83                         map_bh(bh, inode->i_sb, block);
84
85                 set_buffer_uptodate(bh);
86                 gfs2_trans_add_data(ip->i_gl, bh);
87         } else {
88                 set_page_dirty(page);
89                 gfs2_ordered_add_inode(ip);
90         }
91
92         return 0;
93 }
94
95 static int __gfs2_unstuff_inode(struct gfs2_inode *ip, struct page *page)
96 {
97         struct buffer_head *bh, *dibh;
98         struct gfs2_dinode *di;
99         u64 block = 0;
100         int isdir = gfs2_is_dir(ip);
101         int error;
102
103         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
104         if (error)
105                 return error;
106
107         if (i_size_read(&ip->i_inode)) {
108                 /* Get a free block, fill it with the stuffed data,
109                    and write it out to disk */
110
111                 unsigned int n = 1;
112                 error = gfs2_alloc_blocks(ip, &block, &n, 0, NULL);
113                 if (error)
114                         goto out_brelse;
115                 if (isdir) {
116                         gfs2_trans_remove_revoke(GFS2_SB(&ip->i_inode), block, 1);
117                         error = gfs2_dir_get_new_buffer(ip, block, &bh);
118                         if (error)
119                                 goto out_brelse;
120                         gfs2_buffer_copy_tail(bh, sizeof(struct gfs2_meta_header),
121                                               dibh, sizeof(struct gfs2_dinode));
122                         brelse(bh);
123                 } else {
124                         error = gfs2_unstuffer_page(ip, dibh, block, page);
125                         if (error)
126                                 goto out_brelse;
127                 }
128         }
129
130         /*  Set up the pointer to the new block  */
131
132         gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, dibh);
133         di = (struct gfs2_dinode *)dibh->b_data;
134         gfs2_buffer_clear_tail(dibh, sizeof(struct gfs2_dinode));
135
136         if (i_size_read(&ip->i_inode)) {
137                 *(__be64 *)(di + 1) = cpu_to_be64(block);
138                 gfs2_add_inode_blocks(&ip->i_inode, 1);
139                 di->di_blocks = cpu_to_be64(gfs2_get_inode_blocks(&ip->i_inode));
140         }
141
142         ip->i_height = 1;
143         di->di_height = cpu_to_be16(1);
144
145 out_brelse:
146         brelse(dibh);
147         return error;
148 }
149
150 /**
151  * gfs2_unstuff_dinode - Unstuff a dinode when the data has grown too big
152  * @ip: The GFS2 inode to unstuff
153  *
154  * This routine unstuffs a dinode and returns it to a "normal" state such
155  * that the height can be grown in the traditional way.
156  *
157  * Returns: errno
158  */
159
160 int gfs2_unstuff_dinode(struct gfs2_inode *ip)
161 {
162         struct inode *inode = &ip->i_inode;
163         struct page *page;
164         int error;
165
166         down_write(&ip->i_rw_mutex);
167         page = find_or_create_page(inode->i_mapping, 0, GFP_NOFS);
168         error = -ENOMEM;
169         if (!page)
170                 goto out;
171         error = __gfs2_unstuff_inode(ip, page);
172         unlock_page(page);
173         put_page(page);
174 out:
175         up_write(&ip->i_rw_mutex);
176         return error;
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_buffer(ip, GFS2_METATYPE_IN, 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 static int gfs2_write_lock(struct inode *inode)
965 {
966         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
967         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
968         int error;
969
970         gfs2_holder_init(ip->i_gl, LM_ST_EXCLUSIVE, 0, &ip->i_gh);
971         error = gfs2_glock_nq(&ip->i_gh);
972         if (error)
973                 goto out_uninit;
974         if (&ip->i_inode == sdp->sd_rindex) {
975                 struct gfs2_inode *m_ip = GFS2_I(sdp->sd_statfs_inode);
976
977                 error = gfs2_glock_nq_init(m_ip->i_gl, LM_ST_EXCLUSIVE,
978                                            GL_NOCACHE, &m_ip->i_gh);
979                 if (error)
980                         goto out_unlock;
981         }
982         return 0;
983
984 out_unlock:
985         gfs2_glock_dq(&ip->i_gh);
986 out_uninit:
987         gfs2_holder_uninit(&ip->i_gh);
988         return error;
989 }
990
991 static void gfs2_write_unlock(struct inode *inode)
992 {
993         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
994         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
995
996         if (&ip->i_inode == sdp->sd_rindex) {
997                 struct gfs2_inode *m_ip = GFS2_I(sdp->sd_statfs_inode);
998
999                 gfs2_glock_dq_uninit(&m_ip->i_gh);
1000         }
1001         gfs2_glock_dq_uninit(&ip->i_gh);
1002 }
1003
1004 static int gfs2_iomap_page_prepare(struct inode *inode, loff_t pos,
1005                                    unsigned len)
1006 {
1007         unsigned int blockmask = i_blocksize(inode) - 1;
1008         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
1009         unsigned int blocks;
1010
1011         blocks = ((pos & blockmask) + len + blockmask) >> inode->i_blkbits;
1012         return gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE + blocks, 0);
1013 }
1014
1015 static void gfs2_iomap_page_done(struct inode *inode, loff_t pos,
1016                                  unsigned copied, struct page *page)
1017 {
1018         struct gfs2_trans *tr = current->journal_info;
1019         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
1020         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
1021
1022         if (page && !gfs2_is_stuffed(ip))
1023                 gfs2_page_add_databufs(ip, page, offset_in_page(pos), copied);
1024
1025         if (tr->tr_num_buf_new)
1026                 __mark_inode_dirty(inode, I_DIRTY_DATASYNC);
1027
1028         gfs2_trans_end(sdp);
1029 }
1030
1031 static const struct iomap_page_ops gfs2_iomap_page_ops = {
1032         .page_prepare = gfs2_iomap_page_prepare,
1033         .page_done = gfs2_iomap_page_done,
1034 };
1035
1036 static int gfs2_iomap_begin_write(struct inode *inode, loff_t pos,
1037                                   loff_t length, unsigned flags,
1038                                   struct iomap *iomap,
1039                                   struct metapath *mp)
1040 {
1041         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
1042         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
1043         bool unstuff;
1044         int ret;
1045
1046         unstuff = gfs2_is_stuffed(ip) &&
1047                   pos + length > gfs2_max_stuffed_size(ip);
1048
1049         if (unstuff || iomap->type == IOMAP_HOLE) {
1050                 unsigned int data_blocks, ind_blocks;
1051                 struct gfs2_alloc_parms ap = {};
1052                 unsigned int rblocks;
1053                 struct gfs2_trans *tr;
1054
1055                 gfs2_write_calc_reserv(ip, iomap->length, &data_blocks,
1056                                        &ind_blocks);
1057                 ap.target = data_blocks + ind_blocks;
1058                 ret = gfs2_quota_lock_check(ip, &ap);
1059                 if (ret)
1060                         return ret;
1061
1062                 ret = gfs2_inplace_reserve(ip, &ap);
1063                 if (ret)
1064                         goto out_qunlock;
1065
1066                 rblocks = RES_DINODE + ind_blocks;
1067                 if (gfs2_is_jdata(ip))
1068                         rblocks += data_blocks;
1069                 if (ind_blocks || data_blocks)
1070                         rblocks += RES_STATFS + RES_QUOTA;
1071                 if (inode == sdp->sd_rindex)
1072                         rblocks += 2 * RES_STATFS;
1073                 rblocks += gfs2_rg_blocks(ip, data_blocks + ind_blocks);
1074
1075                 ret = gfs2_trans_begin(sdp, rblocks,
1076                                        iomap->length >> inode->i_blkbits);
1077                 if (ret)
1078                         goto out_trans_fail;
1079
1080                 if (unstuff) {
1081                         ret = gfs2_unstuff_dinode(ip);
1082                         if (ret)
1083                                 goto out_trans_end;
1084                         release_metapath(mp);
1085                         ret = __gfs2_iomap_get(inode, iomap->offset,
1086                                                iomap->length, flags, iomap, mp);
1087                         if (ret)
1088                                 goto out_trans_end;
1089                 }
1090
1091                 if (iomap->type == IOMAP_HOLE) {
1092                         ret = __gfs2_iomap_alloc(inode, iomap, mp);
1093                         if (ret) {
1094                                 gfs2_trans_end(sdp);
1095                                 gfs2_inplace_release(ip);
1096                                 punch_hole(ip, iomap->offset, iomap->length);
1097                                 goto out_qunlock;
1098                         }
1099                 }
1100
1101                 tr = current->journal_info;
1102                 if (tr->tr_num_buf_new)
1103                         __mark_inode_dirty(inode, I_DIRTY_DATASYNC);
1104
1105                 gfs2_trans_end(sdp);
1106         }
1107
1108         if (gfs2_is_stuffed(ip) || gfs2_is_jdata(ip))
1109                 iomap->page_ops = &gfs2_iomap_page_ops;
1110         return 0;
1111
1112 out_trans_end:
1113         gfs2_trans_end(sdp);
1114 out_trans_fail:
1115         gfs2_inplace_release(ip);
1116 out_qunlock:
1117         gfs2_quota_unlock(ip);
1118         return ret;
1119 }
1120
1121 static inline bool gfs2_iomap_need_write_lock(unsigned flags)
1122 {
1123         return (flags & IOMAP_WRITE) && !(flags & IOMAP_DIRECT);
1124 }
1125
1126 static int gfs2_iomap_begin(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t length,
1127                             unsigned flags, struct iomap *iomap,
1128                             struct iomap *srcmap)
1129 {
1130         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
1131         struct metapath mp = { .mp_aheight = 1, };
1132         int ret;
1133
1134         if (gfs2_is_jdata(ip))
1135                 iomap->flags |= IOMAP_F_BUFFER_HEAD;
1136
1137         trace_gfs2_iomap_start(ip, pos, length, flags);
1138         if (gfs2_iomap_need_write_lock(flags)) {
1139                 ret = gfs2_write_lock(inode);
1140                 if (ret)
1141                         goto out;
1142         }
1143
1144         ret = __gfs2_iomap_get(inode, pos, length, flags, iomap, &mp);
1145         if (ret)
1146                 goto out_unlock;
1147
1148         switch(flags & (IOMAP_WRITE | IOMAP_ZERO)) {
1149         case IOMAP_WRITE:
1150                 if (flags & IOMAP_DIRECT) {
1151                         /*
1152                          * Silently fall back to buffered I/O for stuffed files
1153                          * or if we've got a hole (see gfs2_file_direct_write).
1154                          */
1155                         if (iomap->type != IOMAP_MAPPED)
1156                                 ret = -ENOTBLK;
1157                         goto out_unlock;
1158                 }
1159                 break;
1160         case IOMAP_ZERO:
1161                 if (iomap->type == IOMAP_HOLE)
1162                         goto out_unlock;
1163                 break;
1164         default:
1165                 goto out_unlock;
1166         }
1167
1168         ret = gfs2_iomap_begin_write(inode, pos, length, flags, iomap, &mp);
1169
1170 out_unlock:
1171         if (ret && gfs2_iomap_need_write_lock(flags))
1172                 gfs2_write_unlock(inode);
1173         release_metapath(&mp);
1174 out:
1175         trace_gfs2_iomap_end(ip, iomap, ret);
1176         return ret;
1177 }
1178
1179 static int gfs2_iomap_end(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t length,
1180                           ssize_t written, unsigned flags, struct iomap *iomap)
1181 {
1182         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
1183         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
1184
1185         switch (flags & (IOMAP_WRITE | IOMAP_ZERO)) {
1186         case IOMAP_WRITE:
1187                 if (flags & IOMAP_DIRECT)
1188                         return 0;
1189                 break;
1190         case IOMAP_ZERO:
1191                  if (iomap->type == IOMAP_HOLE)
1192                          return 0;
1193                  break;
1194         default:
1195                  return 0;
1196         }
1197
1198         if (!gfs2_is_stuffed(ip))
1199                 gfs2_ordered_add_inode(ip);
1200
1201         if (inode == sdp->sd_rindex)
1202                 adjust_fs_space(inode);
1203
1204         gfs2_inplace_release(ip);
1205
1206         if (ip->i_qadata && ip->i_qadata->qa_qd_num)
1207                 gfs2_quota_unlock(ip);
1208
1209         if (length != written && (iomap->flags & IOMAP_F_NEW)) {
1210                 /* Deallocate blocks that were just allocated. */
1211                 loff_t blockmask = i_blocksize(inode) - 1;
1212                 loff_t end = (pos + length) & ~blockmask;
1213
1214                 pos = (pos + written + blockmask) & ~blockmask;
1215                 if (pos < end) {
1216                         truncate_pagecache_range(inode, pos, end - 1);
1217                         punch_hole(ip, pos, end - pos);
1218                 }
1219         }
1220
1221         if (unlikely(!written))
1222                 goto out_unlock;
1223
1224         if (iomap->flags & IOMAP_F_SIZE_CHANGED)
1225                 mark_inode_dirty(inode);
1226         set_bit(GLF_DIRTY, &ip->i_gl->gl_flags);
1227
1228 out_unlock:
1229         if (gfs2_iomap_need_write_lock(flags))
1230                 gfs2_write_unlock(inode);
1231         return 0;
1232 }
1233
1234 const struct iomap_ops gfs2_iomap_ops = {
1235         .iomap_begin = gfs2_iomap_begin,
1236         .iomap_end = gfs2_iomap_end,
1237 };
1238
1239 /**
1240  * gfs2_block_map - Map one or more blocks of an inode to a disk block
1241  * @inode: The inode
1242  * @lblock: The logical block number
1243  * @bh_map: The bh to be mapped
1244  * @create: True if its ok to alloc blocks to satify the request
1245  *
1246  * The size of the requested mapping is defined in bh_map->b_size.
1247  *
1248  * Clears buffer_mapped(bh_map) and leaves bh_map->b_size unchanged
1249  * when @lblock is not mapped.  Sets buffer_mapped(bh_map) and
1250  * bh_map->b_size to indicate the size of the mapping when @lblock and
1251  * successive blocks are mapped, up to the requested size.
1252  *
1253  * Sets buffer_boundary() if a read of metadata will be required
1254  * before the next block can be mapped. Sets buffer_new() if new
1255  * blocks were allocated.
1256  *
1257  * Returns: errno
1258  */
1259
1260 int gfs2_block_map(struct inode *inode, sector_t lblock,
1261                    struct buffer_head *bh_map, int create)
1262 {
1263         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
1264         loff_t pos = (loff_t)lblock << inode->i_blkbits;
1265         loff_t length = bh_map->b_size;
1266         struct iomap iomap = { };
1267         int ret;
1268
1269         clear_buffer_mapped(bh_map);
1270         clear_buffer_new(bh_map);
1271         clear_buffer_boundary(bh_map);
1272         trace_gfs2_bmap(ip, bh_map, lblock, create, 1);
1273
1274         if (!create)
1275                 ret = gfs2_iomap_get(inode, pos, length, &iomap);
1276         else
1277                 ret = gfs2_iomap_alloc(inode, pos, length, &iomap);
1278         if (ret)
1279                 goto out;
1280
1281         if (iomap.length > bh_map->b_size) {
1282                 iomap.length = bh_map->b_size;
1283                 iomap.flags &= ~IOMAP_F_GFS2_BOUNDARY;
1284         }
1285         if (iomap.addr != IOMAP_NULL_ADDR)
1286                 map_bh(bh_map, inode->i_sb, iomap.addr >> inode->i_blkbits);
1287         bh_map->b_size = iomap.length;
1288         if (iomap.flags & IOMAP_F_GFS2_BOUNDARY)
1289                 set_buffer_boundary(bh_map);
1290         if (iomap.flags & IOMAP_F_NEW)
1291                 set_buffer_new(bh_map);
1292
1293 out:
1294         trace_gfs2_bmap(ip, bh_map, lblock, create, ret);
1295         return ret;
1296 }
1297
1298 int gfs2_get_extent(struct inode *inode, u64 lblock, u64 *dblock,
1299                     unsigned int *extlen)
1300 {
1301         unsigned int blkbits = inode->i_blkbits;
1302         struct iomap iomap = { };
1303         unsigned int len;
1304         int ret;
1305
1306         ret = gfs2_iomap_get(inode, lblock << blkbits, *extlen << blkbits,
1307                              &iomap);
1308         if (ret)
1309                 return ret;
1310         if (iomap.type != IOMAP_MAPPED)
1311                 return -EIO;
1312         *dblock = iomap.addr >> blkbits;
1313         len = iomap.length >> blkbits;
1314         if (len < *extlen)
1315                 *extlen = len;
1316         return 0;
1317 }
1318
1319 int gfs2_alloc_extent(struct inode *inode, u64 lblock, u64 *dblock,
1320                       unsigned int *extlen, bool *new)
1321 {
1322         unsigned int blkbits = inode->i_blkbits;
1323         struct iomap iomap = { };
1324         unsigned int len;
1325         int ret;
1326
1327         ret = gfs2_iomap_alloc(inode, lblock << blkbits, *extlen << blkbits,
1328                                &iomap);
1329         if (ret)
1330                 return ret;
1331         if (iomap.type != IOMAP_MAPPED)
1332                 return -EIO;
1333         *dblock = iomap.addr >> blkbits;
1334         len = iomap.length >> blkbits;
1335         if (len < *extlen)
1336                 *extlen = len;
1337         *new = iomap.flags & IOMAP_F_NEW;
1338         return 0;
1339 }
1340
1341 /*
1342  * NOTE: Never call gfs2_block_zero_range with an open transaction because it
1343  * uses iomap write to perform its actions, which begin their own transactions
1344  * (iomap_begin, page_prepare, etc.)
1345  */
1346 static int gfs2_block_zero_range(struct inode *inode, loff_t from,
1347                                  unsigned int length)
1348 {
1349         BUG_ON(current->journal_info);
1350         return iomap_zero_range(inode, from, length, NULL, &gfs2_iomap_ops);
1351 }
1352
1353 #define GFS2_JTRUNC_REVOKES 8192
1354
1355 /**
1356  * gfs2_journaled_truncate - Wrapper for truncate_pagecache for jdata files
1357  * @inode: The inode being truncated
1358  * @oldsize: The original (larger) size
1359  * @newsize: The new smaller size
1360  *
1361  * With jdata files, we have to journal a revoke for each block which is
1362  * truncated. As a result, we need to split this into separate transactions
1363  * if the number of pages being truncated gets too large.
1364  */
1365
1366 static int gfs2_journaled_truncate(struct inode *inode, u64 oldsize, u64 newsize)
1367 {
1368         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
1369         u64 max_chunk = GFS2_JTRUNC_REVOKES * sdp->sd_vfs->s_blocksize;
1370         u64 chunk;
1371         int error;
1372
1373         while (oldsize != newsize) {
1374                 struct gfs2_trans *tr;
1375                 unsigned int offs;
1376
1377                 chunk = oldsize - newsize;
1378                 if (chunk > max_chunk)
1379                         chunk = max_chunk;
1380
1381                 offs = oldsize & ~PAGE_MASK;
1382                 if (offs && chunk > PAGE_SIZE)
1383                         chunk = offs + ((chunk - offs) & PAGE_MASK);
1384
1385                 truncate_pagecache(inode, oldsize - chunk);
1386                 oldsize -= chunk;
1387
1388                 tr = current->journal_info;
1389                 if (!test_bit(TR_TOUCHED, &tr->tr_flags))
1390                         continue;
1391
1392                 gfs2_trans_end(sdp);
1393                 error = gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE, GFS2_JTRUNC_REVOKES);
1394                 if (error)
1395                         return error;
1396         }
1397
1398         return 0;
1399 }
1400
1401 static int trunc_start(struct inode *inode, u64 newsize)
1402 {
1403         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
1404         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
1405         struct buffer_head *dibh = NULL;
1406         int journaled = gfs2_is_jdata(ip);
1407         u64 oldsize = inode->i_size;
1408         int error;
1409
1410         if (!gfs2_is_stuffed(ip)) {
1411                 unsigned int blocksize = i_blocksize(inode);
1412                 unsigned int offs = newsize & (blocksize - 1);
1413                 if (offs) {
1414                         error = gfs2_block_zero_range(inode, newsize,
1415                                                       blocksize - offs);
1416                         if (error)
1417                                 return error;
1418                 }
1419         }
1420         if (journaled)
1421                 error = gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE + RES_JDATA, GFS2_JTRUNC_REVOKES);
1422         else
1423                 error = gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE, 0);
1424         if (error)
1425                 return error;
1426
1427         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
1428         if (error)
1429                 goto out;
1430
1431         gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, dibh);
1432
1433         if (gfs2_is_stuffed(ip))
1434                 gfs2_buffer_clear_tail(dibh, sizeof(struct gfs2_dinode) + newsize);
1435         else
1436                 ip->i_diskflags |= GFS2_DIF_TRUNC_IN_PROG;
1437
1438         i_size_write(inode, newsize);
1439         ip->i_inode.i_mtime = ip->i_inode.i_ctime = current_time(&ip->i_inode);
1440         gfs2_dinode_out(ip, dibh->b_data);
1441
1442         if (journaled)
1443                 error = gfs2_journaled_truncate(inode, oldsize, newsize);
1444         else
1445                 truncate_pagecache(inode, newsize);
1446
1447 out:
1448         brelse(dibh);
1449         if (current->journal_info)
1450                 gfs2_trans_end(sdp);
1451         return error;
1452 }
1453
1454 int gfs2_iomap_get(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t length,
1455                    struct iomap *iomap)
1456 {
1457         struct metapath mp = { .mp_aheight = 1, };
1458         int ret;
1459
1460         ret = __gfs2_iomap_get(inode, pos, length, 0, iomap, &mp);
1461         release_metapath(&mp);
1462         return ret;
1463 }
1464
1465 int gfs2_iomap_alloc(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t length,
1466                      struct iomap *iomap)
1467 {
1468         struct metapath mp = { .mp_aheight = 1, };
1469         int ret;
1470
1471         ret = __gfs2_iomap_get(inode, pos, length, IOMAP_WRITE, iomap, &mp);
1472         if (!ret && iomap->type == IOMAP_HOLE)
1473                 ret = __gfs2_iomap_alloc(inode, iomap, &mp);
1474         release_metapath(&mp);
1475         return ret;
1476 }
1477
1478 /**
1479  * sweep_bh_for_rgrps - find an rgrp in a meta buffer and free blocks therein
1480  * @ip: inode
1481  * @rd_gh: holder of resource group glock
1482  * @bh: buffer head to sweep
1483  * @start: starting point in bh
1484  * @end: end point in bh
1485  * @meta: true if bh points to metadata (rather than data)
1486  * @btotal: place to keep count of total blocks freed
1487  *
1488  * We sweep a metadata buffer (provided by the metapath) for blocks we need to
1489  * free, and free them all. However, we do it one rgrp at a time. If this
1490  * block has references to multiple rgrps, we break it into individual
1491  * transactions. This allows other processes to use the rgrps while we're
1492  * focused on a single one, for better concurrency / performance.
1493  * At every transaction boundary, we rewrite the inode into the journal.
1494  * That way the bitmaps are kept consistent with the inode and we can recover
1495  * if we're interrupted by power-outages.
1496  *
1497  * Returns: 0, or return code if an error occurred.
1498  *          *btotal has the total number of blocks freed
1499  */
1500 static int sweep_bh_for_rgrps(struct gfs2_inode *ip, struct gfs2_holder *rd_gh,
1501                               struct buffer_head *bh, __be64 *start, __be64 *end,
1502                               bool meta, u32 *btotal)
1503 {
1504         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
1505         struct gfs2_rgrpd *rgd;
1506         struct gfs2_trans *tr;
1507         __be64 *p;
1508         int blks_outside_rgrp;
1509         u64 bn, bstart, isize_blks;
1510         s64 blen; /* needs to be s64 or gfs2_add_inode_blocks breaks */
1511         int ret = 0;
1512         bool buf_in_tr = false; /* buffer was added to transaction */
1513
1514 more_rgrps:
1515         rgd = NULL;
1516         if (gfs2_holder_initialized(rd_gh)) {
1517                 rgd = gfs2_glock2rgrp(rd_gh->gh_gl);
1518                 gfs2_assert_withdraw(sdp,
1519                              gfs2_glock_is_locked_by_me(rd_gh->gh_gl));
1520         }
1521         blks_outside_rgrp = 0;
1522         bstart = 0;
1523         blen = 0;
1524
1525         for (p = start; p < end; p++) {
1526                 if (!*p)
1527                         continue;
1528                 bn = be64_to_cpu(*p);
1529
1530                 if (rgd) {
1531                         if (!rgrp_contains_block(rgd, bn)) {
1532                                 blks_outside_rgrp++;
1533                                 continue;
1534                         }
1535                 } else {
1536                         rgd = gfs2_blk2rgrpd(sdp, bn, true);
1537                         if (unlikely(!rgd)) {
1538                                 ret = -EIO;
1539                                 goto out;
1540                         }
1541                         ret = gfs2_glock_nq_init(rgd->rd_gl, LM_ST_EXCLUSIVE,
1542                                                  LM_FLAG_NODE_SCOPE, rd_gh);
1543                         if (ret)
1544                                 goto out;
1545
1546                         /* Must be done with the rgrp glock held: */
1547                         if (gfs2_rs_active(&ip->i_res) &&
1548                             rgd == ip->i_res.rs_rgd)
1549                                 gfs2_rs_deltree(&ip->i_res);
1550                 }
1551
1552                 /* The size of our transactions will be unknown until we
1553                    actually process all the metadata blocks that relate to
1554                    the rgrp. So we estimate. We know it can't be more than
1555                    the dinode's i_blocks and we don't want to exceed the
1556                    journal flush threshold, sd_log_thresh2. */
1557                 if (current->journal_info == NULL) {
1558                         unsigned int jblocks_rqsted, revokes;
1559
1560                         jblocks_rqsted = rgd->rd_length + RES_DINODE +
1561                                 RES_INDIRECT;
1562                         isize_blks = gfs2_get_inode_blocks(&ip->i_inode);
1563                         if (isize_blks > atomic_read(&sdp->sd_log_thresh2))
1564                                 jblocks_rqsted +=
1565                                         atomic_read(&sdp->sd_log_thresh2);
1566                         else
1567                                 jblocks_rqsted += isize_blks;
1568                         revokes = jblocks_rqsted;
1569                         if (meta)
1570                                 revokes += end - start;
1571                         else if (ip->i_depth)
1572                                 revokes += sdp->sd_inptrs;
1573                         ret = gfs2_trans_begin(sdp, jblocks_rqsted, revokes);
1574                         if (ret)
1575                                 goto out_unlock;
1576                         down_write(&ip->i_rw_mutex);
1577                 }
1578                 /* check if we will exceed the transaction blocks requested */
1579                 tr = current->journal_info;
1580                 if (tr->tr_num_buf_new + RES_STATFS +
1581                     RES_QUOTA >= atomic_read(&sdp->sd_log_thresh2)) {
1582                         /* We set blks_outside_rgrp to ensure the loop will
1583                            be repeated for the same rgrp, but with a new
1584                            transaction. */
1585                         blks_outside_rgrp++;
1586                         /* This next part is tricky. If the buffer was added
1587                            to the transaction, we've already set some block
1588                            pointers to 0, so we better follow through and free
1589                            them, or we will introduce corruption (so break).
1590                            This may be impossible, or at least rare, but I
1591                            decided to cover the case regardless.
1592
1593                            If the buffer was not added to the transaction
1594                            (this call), doing so would exceed our transaction
1595                            size, so we need to end the transaction and start a
1596                            new one (so goto). */
1597
1598                         if (buf_in_tr)
1599                                 break;
1600                         goto out_unlock;
1601                 }
1602
1603                 gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, bh);
1604                 buf_in_tr = true;
1605                 *p = 0;
1606                 if (bstart + blen == bn) {
1607                         blen++;
1608                         continue;
1609                 }
1610                 if (bstart) {
1611                         __gfs2_free_blocks(ip, rgd, bstart, (u32)blen, meta);
1612                         (*btotal) += blen;
1613                         gfs2_add_inode_blocks(&ip->i_inode, -blen);
1614                 }
1615                 bstart = bn;
1616                 blen = 1;
1617         }
1618         if (bstart) {
1619                 __gfs2_free_blocks(ip, rgd, bstart, (u32)blen, meta);
1620                 (*btotal) += blen;
1621                 gfs2_add_inode_blocks(&ip->i_inode, -blen);
1622         }
1623 out_unlock:
1624         if (!ret && blks_outside_rgrp) { /* If buffer still has non-zero blocks
1625                                             outside the rgrp we just processed,
1626                                             do it all over again. */
1627                 if (current->journal_info) {
1628                         struct buffer_head *dibh;
1629
1630                         ret = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
1631                         if (ret)
1632                                 goto out;
1633
1634                         /* Every transaction boundary, we rewrite the dinode
1635                            to keep its di_blocks current in case of failure. */
1636                         ip->i_inode.i_mtime = ip->i_inode.i_ctime =
1637                                 current_time(&ip->i_inode);
1638                         gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, dibh);
1639                         gfs2_dinode_out(ip, dibh->b_data);
1640                         brelse(dibh);
1641                         up_write(&ip->i_rw_mutex);
1642                         gfs2_trans_end(sdp);
1643                         buf_in_tr = false;
1644                 }
1645                 gfs2_glock_dq_uninit(rd_gh);
1646                 cond_resched();
1647                 goto more_rgrps;
1648         }
1649 out:
1650         return ret;
1651 }
1652
1653 static bool mp_eq_to_hgt(struct metapath *mp, __u16 *list, unsigned int h)
1654 {
1655         if (memcmp(mp->mp_list, list, h * sizeof(mp->mp_list[0])))
1656                 return false;
1657         return true;
1658 }
1659
1660 /**
1661  * find_nonnull_ptr - find a non-null pointer given a metapath and height
1662  * @sdp: The superblock
1663  * @mp: starting metapath
1664  * @h: desired height to search
1665  * @end_list: See punch_hole().
1666  * @end_aligned: See punch_hole().
1667  *
1668  * Assumes the metapath is valid (with buffers) out to height h.
1669  * Returns: true if a non-null pointer was found in the metapath buffer
1670  *          false if all remaining pointers are NULL in the buffer
1671  */
1672 static bool find_nonnull_ptr(struct gfs2_sbd *sdp, struct metapath *mp,
1673                              unsigned int h,
1674                              __u16 *end_list, unsigned int end_aligned)
1675 {
1676         struct buffer_head *bh = mp->mp_bh[h];
1677         __be64 *first, *ptr, *end;
1678
1679         first = metaptr1(h, mp);
1680         ptr = first + mp->mp_list[h];
1681         end = (__be64 *)(bh->b_data + bh->b_size);
1682         if (end_list && mp_eq_to_hgt(mp, end_list, h)) {
1683                 bool keep_end = h < end_aligned;
1684                 end = first + end_list[h] + keep_end;
1685         }
1686
1687         while (ptr < end) {
1688                 if (*ptr) { /* if we have a non-null pointer */
1689                         mp->mp_list[h] = ptr - first;
1690                         h++;
1691                         if (h < GFS2_MAX_META_HEIGHT)
1692                                 mp->mp_list[h] = 0;
1693                         return true;
1694                 }
1695                 ptr++;
1696         }
1697         return false;
1698 }
1699
1700 enum dealloc_states {
1701         DEALLOC_MP_FULL = 0,    /* Strip a metapath with all buffers read in */
1702         DEALLOC_MP_LOWER = 1,   /* lower the metapath strip height */
1703         DEALLOC_FILL_MP = 2,  /* Fill in the metapath to the given height. */
1704         DEALLOC_DONE = 3,       /* process complete */
1705 };
1706
1707 static inline void
1708 metapointer_range(struct metapath *mp, int height,
1709                   __u16 *start_list, unsigned int start_aligned,
1710                   __u16 *end_list, unsigned int end_aligned,
1711                   __be64 **start, __be64 **end)
1712 {
1713         struct buffer_head *bh = mp->mp_bh[height];
1714         __be64 *first;
1715
1716         first = metaptr1(height, mp);
1717         *start = first;
1718         if (mp_eq_to_hgt(mp, start_list, height)) {
1719                 bool keep_start = height < start_aligned;
1720                 *start = first + start_list[height] + keep_start;
1721         }
1722         *end = (__be64 *)(bh->b_data + bh->b_size);
1723         if (end_list && mp_eq_to_hgt(mp, end_list, height)) {
1724                 bool keep_end = height < end_aligned;
1725                 *end = first + end_list[height] + keep_end;
1726         }
1727 }
1728
1729 static inline bool walk_done(struct gfs2_sbd *sdp,
1730                              struct metapath *mp, int height,
1731                              __u16 *end_list, unsigned int end_aligned)
1732 {
1733         __u16 end;
1734
1735         if (end_list) {
1736                 bool keep_end = height < end_aligned;
1737                 if (!mp_eq_to_hgt(mp, end_list, height))
1738                         return false;
1739                 end = end_list[height] + keep_end;
1740         } else
1741                 end = (height > 0) ? sdp->sd_inptrs : sdp->sd_diptrs;
1742         return mp->mp_list[height] >= end;
1743 }
1744
1745 /**
1746  * punch_hole - deallocate blocks in a file
1747  * @ip: inode to truncate
1748  * @offset: the start of the hole
1749  * @length: the size of the hole (or 0 for truncate)
1750  *
1751  * Punch a hole into a file or truncate a file at a given position.  This
1752  * function operates in whole blocks (@offset and @length are rounded
1753  * accordingly); partially filled blocks must be cleared otherwise.
1754  *
1755  * This function works from the bottom up, and from the right to the left. In
1756  * other words, it strips off the highest layer (data) before stripping any of
1757  * the metadata. Doing it this way is best in case the operation is interrupted
1758  * by power failure, etc.  The dinode is rewritten in every transaction to
1759  * guarantee integrity.
1760  */
1761 static int punch_hole(struct gfs2_inode *ip, u64 offset, u64 length)
1762 {
1763         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
1764         u64 maxsize = sdp->sd_heightsize[ip->i_height];
1765         struct metapath mp = {};
1766         struct buffer_head *dibh, *bh;
1767         struct gfs2_holder rd_gh;
1768         unsigned int bsize_shift = sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
1769         u64 lblock = (offset + (1 << bsize_shift) - 1) >> bsize_shift;
1770         __u16 start_list[GFS2_MAX_META_HEIGHT];
1771         __u16 __end_list[GFS2_MAX_META_HEIGHT], *end_list = NULL;
1772         unsigned int start_aligned, end_aligned;
1773         unsigned int strip_h = ip->i_height - 1;
1774         u32 btotal = 0;
1775         int ret, state;
1776         int mp_h; /* metapath buffers are read in to this height */
1777         u64 prev_bnr = 0;
1778         __be64 *start, *end;
1779
1780         if (offset >= maxsize) {
1781                 /*
1782                  * The starting point lies beyond the allocated meta-data;
1783                  * there are no blocks do deallocate.
1784                  */
1785                 return 0;
1786         }
1787
1788         /*
1789          * The start position of the hole is defined by lblock, start_list, and
1790          * start_aligned.  The end position of the hole is defined by lend,
1791          * end_list, and end_aligned.
1792          *
1793          * start_aligned and end_aligned define down to which height the start
1794          * and end positions are aligned to the metadata tree (i.e., the
1795          * position is a multiple of the metadata granularity at the height
1796          * above).  This determines at which heights additional meta pointers
1797          * needs to be preserved for the remaining data.
1798          */
1799
1800         if (length) {
1801                 u64 end_offset = offset + length;
1802                 u64 lend;
1803
1804                 /*
1805                  * Clip the end at the maximum file size for the given height:
1806                  * that's how far the metadata goes; files bigger than that
1807                  * will have additional layers of indirection.
1808                  */
1809                 if (end_offset > maxsize)
1810                         end_offset = maxsize;
1811                 lend = end_offset >> bsize_shift;
1812
1813                 if (lblock >= lend)
1814                         return 0;
1815
1816                 find_metapath(sdp, lend, &mp, ip->i_height);
1817                 end_list = __end_list;
1818                 memcpy(end_list, mp.mp_list, sizeof(mp.mp_list));
1819
1820                 for (mp_h = ip->i_height - 1; mp_h > 0; mp_h--) {
1821                         if (end_list[mp_h])
1822                                 break;
1823                 }
1824                 end_aligned = mp_h;
1825         }
1826
1827         find_metapath(sdp, lblock, &mp, ip->i_height);
1828         memcpy(start_list, mp.mp_list, sizeof(start_list));
1829
1830         for (mp_h = ip->i_height - 1; mp_h > 0; mp_h--) {
1831                 if (start_list[mp_h])
1832                         break;
1833         }
1834         start_aligned = mp_h;
1835
1836         ret = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
1837         if (ret)
1838                 return ret;
1839
1840         mp.mp_bh[0] = dibh;
1841         ret = lookup_metapath(ip, &mp);
1842         if (ret)
1843                 goto out_metapath;
1844
1845         /* issue read-ahead on metadata */
1846         for (mp_h = 0; mp_h < mp.mp_aheight - 1; mp_h++) {
1847                 metapointer_range(&mp, mp_h, start_list, start_aligned,
1848                                   end_list, end_aligned, &start, &end);
1849                 gfs2_metapath_ra(ip->i_gl, start, end);
1850         }
1851
1852         if (mp.mp_aheight == ip->i_height)
1853                 state = DEALLOC_MP_FULL; /* We have a complete metapath */
1854         else
1855                 state = DEALLOC_FILL_MP; /* deal with partial metapath */
1856
1857         ret = gfs2_rindex_update(sdp);
1858         if (ret)
1859                 goto out_metapath;
1860
1861         ret = gfs2_quota_hold(ip, NO_UID_QUOTA_CHANGE, NO_GID_QUOTA_CHANGE);
1862         if (ret)
1863                 goto out_metapath;
1864         gfs2_holder_mark_uninitialized(&rd_gh);
1865
1866         mp_h = strip_h;
1867
1868         while (state != DEALLOC_DONE) {
1869                 switch (state) {
1870                 /* Truncate a full metapath at the given strip height.
1871                  * Note that strip_h == mp_h in order to be in this state. */
1872                 case DEALLOC_MP_FULL:
1873                         bh = mp.mp_bh[mp_h];
1874                         gfs2_assert_withdraw(sdp, bh);
1875                         if (gfs2_assert_withdraw(sdp,
1876                                                  prev_bnr != bh->b_blocknr)) {
1877                                 fs_emerg(sdp, "inode %llu, block:%llu, i_h:%u,"
1878                                          "s_h:%u, mp_h:%u\n",
1879                                        (unsigned long long)ip->i_no_addr,
1880                                        prev_bnr, ip->i_height, strip_h, mp_h);
1881                         }
1882                         prev_bnr = bh->b_blocknr;
1883
1884                         if (gfs2_metatype_check(sdp, bh,
1885                                                 (mp_h ? GFS2_METATYPE_IN :
1886                                                         GFS2_METATYPE_DI))) {
1887                                 ret = -EIO;
1888                                 goto out;
1889                         }
1890
1891                         /*
1892                          * Below, passing end_aligned as 0 gives us the
1893                          * metapointer range excluding the end point: the end
1894                          * point is the first metapath we must not deallocate!
1895                          */
1896
1897                         metapointer_range(&mp, mp_h, start_list, start_aligned,
1898                                           end_list, 0 /* end_aligned */,
1899                                           &start, &end);
1900                         ret = sweep_bh_for_rgrps(ip, &rd_gh, mp.mp_bh[mp_h],
1901                                                  start, end,
1902                                                  mp_h != ip->i_height - 1,
1903                                                  &btotal);
1904
1905                         /* If we hit an error or just swept dinode buffer,
1906                            just exit. */
1907                         if (ret || !mp_h) {
1908                                 state = DEALLOC_DONE;
1909                                 break;
1910                         }
1911                         state = DEALLOC_MP_LOWER;
1912                         break;
1913
1914                 /* lower the metapath strip height */
1915                 case DEALLOC_MP_LOWER:
1916                         /* We're done with the current buffer, so release it,
1917                            unless it's the dinode buffer. Then back up to the
1918                            previous pointer. */
1919                         if (mp_h) {
1920                                 brelse(mp.mp_bh[mp_h]);
1921                                 mp.mp_bh[mp_h] = NULL;
1922                         }
1923                         /* If we can't get any lower in height, we've stripped
1924                            off all we can. Next step is to back up and start
1925                            stripping the previous level of metadata. */
1926                         if (mp_h == 0) {
1927                                 strip_h--;
1928                                 memcpy(mp.mp_list, start_list, sizeof(start_list));
1929                                 mp_h = strip_h;
1930                                 state = DEALLOC_FILL_MP;
1931                                 break;
1932                         }
1933                         mp.mp_list[mp_h] = 0;
1934                         mp_h--; /* search one metadata height down */
1935                         mp.mp_list[mp_h]++;
1936                         if (walk_done(sdp, &mp, mp_h, end_list, end_aligned))
1937                                 break;
1938                         /* Here we've found a part of the metapath that is not
1939                          * allocated. We need to search at that height for the
1940                          * next non-null pointer. */
1941                         if (find_nonnull_ptr(sdp, &mp, mp_h, end_list, end_aligned)) {
1942                                 state = DEALLOC_FILL_MP;
1943                                 mp_h++;
1944                         }
1945                         /* No more non-null pointers at this height. Back up
1946                            to the previous height and try again. */
1947                         break; /* loop around in the same state */
1948
1949                 /* Fill the metapath with buffers to the given height. */
1950                 case DEALLOC_FILL_MP:
1951                         /* Fill the buffers out to the current height. */
1952                         ret = fillup_metapath(ip, &mp, mp_h);
1953                         if (ret < 0)
1954                                 goto out;
1955
1956                         /* On the first pass, issue read-ahead on metadata. */
1957                         if (mp.mp_aheight > 1 && strip_h == ip->i_height - 1) {
1958                                 unsigned int height = mp.mp_aheight - 1;
1959
1960                                 /* No read-ahead for data blocks. */
1961                                 if (mp.mp_aheight - 1 == strip_h)
1962                                         height--;
1963
1964                                 for (; height >= mp.mp_aheight - ret; height--) {
1965                                         metapointer_range(&mp, height,
1966                                                           start_list, start_aligned,
1967                                                           end_list, end_aligned,
1968                                                           &start, &end);
1969                                         gfs2_metapath_ra(ip->i_gl, start, end);
1970                                 }
1971                         }
1972
1973                         /* If buffers found for the entire strip height */
1974                         if (mp.mp_aheight - 1 == strip_h) {
1975                                 state = DEALLOC_MP_FULL;
1976                                 break;
1977                         }
1978                         if (mp.mp_aheight < ip->i_height) /* We have a partial height */
1979                                 mp_h = mp.mp_aheight - 1;
1980
1981                         /* If we find a non-null block pointer, crawl a bit
1982                            higher up in the metapath and try again, otherwise
1983                            we need to look lower for a new starting point. */
1984                         if (find_nonnull_ptr(sdp, &mp, mp_h, end_list, end_aligned))
1985                                 mp_h++;
1986                         else
1987                                 state = DEALLOC_MP_LOWER;
1988                         break;
1989                 }
1990         }
1991
1992         if (btotal) {
1993                 if (current->journal_info == NULL) {
1994                         ret = gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE + RES_STATFS +
1995                                                RES_QUOTA, 0);
1996                         if (ret)
1997                                 goto out;
1998                         down_write(&ip->i_rw_mutex);
1999                 }
2000                 gfs2_statfs_change(sdp, 0, +btotal, 0);
2001                 gfs2_quota_change(ip, -(s64)btotal, ip->i_inode.i_uid,
2002                                   ip->i_inode.i_gid);
2003                 ip->i_inode.i_mtime = ip->i_inode.i_ctime = current_time(&ip->i_inode);
2004                 gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, dibh);
2005                 gfs2_dinode_out(ip, dibh->b_data);
2006                 up_write(&ip->i_rw_mutex);
2007                 gfs2_trans_end(sdp);
2008         }
2009
2010 out:
2011         if (gfs2_holder_initialized(&rd_gh))
2012                 gfs2_glock_dq_uninit(&rd_gh);
2013         if (current->journal_info) {
2014                 up_write(&ip->i_rw_mutex);
2015                 gfs2_trans_end(sdp);
2016                 cond_resched();
2017         }
2018         gfs2_quota_unhold(ip);
2019 out_metapath:
2020         release_metapath(&mp);
2021         return ret;
2022 }
2023
2024 static int trunc_end(struct gfs2_inode *ip)
2025 {
2026         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
2027         struct buffer_head *dibh;
2028         int error;
2029
2030         error = gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE, 0);
2031         if (error)
2032                 return error;
2033
2034         down_write(&ip->i_rw_mutex);
2035
2036         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
2037         if (error)
2038                 goto out;
2039
2040         if (!i_size_read(&ip->i_inode)) {
2041                 ip->i_height = 0;
2042                 ip->i_goal = ip->i_no_addr;
2043                 gfs2_buffer_clear_tail(dibh, sizeof(struct gfs2_dinode));
2044                 gfs2_ordered_del_inode(ip);
2045         }
2046         ip->i_inode.i_mtime = ip->i_inode.i_ctime = current_time(&ip->i_inode);
2047         ip->i_diskflags &= ~GFS2_DIF_TRUNC_IN_PROG;
2048
2049         gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, dibh);
2050         gfs2_dinode_out(ip, dibh->b_data);
2051         brelse(dibh);
2052
2053 out:
2054         up_write(&ip->i_rw_mutex);
2055         gfs2_trans_end(sdp);
2056         return error;
2057 }
2058
2059 /**
2060  * do_shrink - make a file smaller
2061  * @inode: the inode
2062  * @newsize: the size to make the file
2063  *
2064  * Called with an exclusive lock on @inode. The @size must
2065  * be equal to or smaller than the current inode size.
2066  *
2067  * Returns: errno
2068  */
2069
2070 static int do_shrink(struct inode *inode, u64 newsize)
2071 {
2072         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
2073         int error;
2074
2075         error = trunc_start(inode, newsize);
2076         if (error < 0)
2077                 return error;
2078         if (gfs2_is_stuffed(ip))
2079                 return 0;
2080
2081         error = punch_hole(ip, newsize, 0);
2082         if (error == 0)
2083                 error = trunc_end(ip);
2084
2085         return error;
2086 }
2087
2088 void gfs2_trim_blocks(struct inode *inode)
2089 {
2090         int ret;
2091
2092         ret = do_shrink(inode, inode->i_size);
2093         WARN_ON(ret != 0);
2094 }
2095
2096 /**
2097  * do_grow - Touch and update inode size
2098  * @inode: The inode
2099  * @size: The new size
2100  *
2101  * This function updates the timestamps on the inode and
2102  * may also increase the size of the inode. This function
2103  * must not be called with @size any smaller than the current
2104  * inode size.
2105  *
2106  * Although it is not strictly required to unstuff files here,
2107  * earlier versions of GFS2 have a bug in the stuffed file reading
2108  * code which will result in a buffer overrun if the size is larger
2109  * than the max stuffed file size. In order to prevent this from
2110  * occurring, such files are unstuffed, but in other cases we can
2111  * just update the inode size directly.
2112  *
2113  * Returns: 0 on success, or -ve on error
2114  */
2115
2116 static int do_grow(struct inode *inode, u64 size)
2117 {
2118         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
2119         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
2120         struct gfs2_alloc_parms ap = { .target = 1, };
2121         struct buffer_head *dibh;
2122         int error;
2123         int unstuff = 0;
2124
2125         if (gfs2_is_stuffed(ip) && size > gfs2_max_stuffed_size(ip)) {
2126                 error = gfs2_quota_lock_check(ip, &ap);
2127                 if (error)
2128                         return error;
2129
2130                 error = gfs2_inplace_reserve(ip, &ap);
2131                 if (error)
2132                         goto do_grow_qunlock;
2133                 unstuff = 1;
2134         }
2135
2136         error = gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE + RES_STATFS + RES_RG_BIT +
2137                                  (unstuff &&
2138                                   gfs2_is_jdata(ip) ? RES_JDATA : 0) +
2139                                  (sdp->sd_args.ar_quota == GFS2_QUOTA_OFF ?
2140                                   0 : RES_QUOTA), 0);
2141         if (error)
2142                 goto do_grow_release;
2143
2144         if (unstuff) {
2145                 error = gfs2_unstuff_dinode(ip);
2146                 if (error)
2147                         goto do_end_trans;
2148         }
2149
2150         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
2151         if (error)
2152                 goto do_end_trans;
2153
2154         truncate_setsize(inode, size);
2155         ip->i_inode.i_mtime = ip->i_inode.i_ctime = current_time(&ip->i_inode);
2156         gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, dibh);
2157         gfs2_dinode_out(ip, dibh->b_data);
2158         brelse(dibh);
2159
2160 do_end_trans:
2161         gfs2_trans_end(sdp);
2162 do_grow_release:
2163         if (unstuff) {
2164                 gfs2_inplace_release(ip);
2165 do_grow_qunlock:
2166                 gfs2_quota_unlock(ip);
2167         }
2168         return error;
2169 }
2170
2171 /**
2172  * gfs2_setattr_size - make a file a given size
2173  * @inode: the inode
2174  * @newsize: the size to make the file
2175  *
2176  * The file size can grow, shrink, or stay the same size. This
2177  * is called holding i_rwsem and an exclusive glock on the inode
2178  * in question.
2179  *
2180  * Returns: errno
2181  */
2182
2183 int gfs2_setattr_size(struct inode *inode, u64 newsize)
2184 {
2185         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
2186         int ret;
2187
2188         BUG_ON(!S_ISREG(inode->i_mode));
2189
2190         ret = inode_newsize_ok(inode, newsize);
2191         if (ret)
2192                 return ret;
2193
2194         inode_dio_wait(inode);
2195
2196         ret = gfs2_qa_get(ip);
2197         if (ret)
2198                 goto out;
2199
2200         if (newsize >= inode->i_size) {
2201                 ret = do_grow(inode, newsize);
2202                 goto out;
2203         }
2204
2205         ret = do_shrink(inode, newsize);
2206 out:
2207         gfs2_rs_delete(ip, NULL);
2208         gfs2_qa_put(ip);
2209         return ret;
2210 }
2211
2212 int gfs2_truncatei_resume(struct gfs2_inode *ip)
2213 {
2214         int error;
2215         error = punch_hole(ip, i_size_read(&ip->i_inode), 0);
2216         if (!error)
2217                 error = trunc_end(ip);
2218         return error;
2219 }
2220
2221 int gfs2_file_dealloc(struct gfs2_inode *ip)
2222 {
2223         return punch_hole(ip, 0, 0);
2224 }
2225
2226 /**
2227  * gfs2_free_journal_extents - Free cached journal bmap info
2228  * @jd: The journal
2229  *
2230  */
2231
2232 void gfs2_free_journal_extents(struct gfs2_jdesc *jd)
2233 {
2234         struct gfs2_journal_extent *jext;
2235
2236         while(!list_empty(&jd->extent_list)) {
2237                 jext = list_first_entry(&jd->extent_list, struct gfs2_journal_extent, list);
2238                 list_del(&jext->list);
2239                 kfree(jext);
2240         }
2241 }
2242
2243 /**
2244  * gfs2_add_jextent - Add or merge a new extent to extent cache
2245  * @jd: The journal descriptor
2246  * @lblock: The logical block at start of new extent
2247  * @dblock: The physical block at start of new extent
2248  * @blocks: Size of extent in fs blocks
2249  *
2250  * Returns: 0 on success or -ENOMEM
2251  */
2252
2253 static int gfs2_add_jextent(struct gfs2_jdesc *jd, u64 lblock, u64 dblock, u64 blocks)
2254 {
2255         struct gfs2_journal_extent *jext;
2256
2257         if (!list_empty(&jd->extent_list)) {
2258                 jext = list_last_entry(&jd->extent_list, struct gfs2_journal_extent, list);
2259                 if ((jext->dblock + jext->blocks) == dblock) {
2260                         jext->blocks += blocks;
2261                         return 0;
2262                 }
2263         }
2264
2265         jext = kzalloc(sizeof(struct gfs2_journal_extent), GFP_NOFS);
2266         if (jext == NULL)
2267                 return -ENOMEM;
2268         jext->dblock = dblock;
2269         jext->lblock = lblock;
2270         jext->blocks = blocks;
2271         list_add_tail(&jext->list, &jd->extent_list);
2272         jd->nr_extents++;
2273         return 0;
2274 }
2275
2276 /**
2277  * gfs2_map_journal_extents - Cache journal bmap info
2278  * @sdp: The super block
2279  * @jd: The journal to map
2280  *
2281  * Create a reusable "extent" mapping from all logical
2282  * blocks to all physical blocks for the given journal.  This will save
2283  * us time when writing journal blocks.  Most journals will have only one
2284  * extent that maps all their logical blocks.  That's because gfs2.mkfs
2285  * arranges the journal blocks sequentially to maximize performance.
2286  * So the extent would map the first block for the entire file length.
2287  * However, gfs2_jadd can happen while file activity is happening, so
2288  * those journals may not be sequential.  Less likely is the case where
2289  * the users created their own journals by mounting the metafs and
2290  * laying it out.  But it's still possible.  These journals might have
2291  * several extents.
2292  *
2293  * Returns: 0 on success, or error on failure
2294  */
2295
2296 int gfs2_map_journal_extents(struct gfs2_sbd *sdp, struct gfs2_jdesc *jd)
2297 {
2298         u64 lblock = 0;
2299         u64 lblock_stop;
2300         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(jd->jd_inode);
2301         struct buffer_head bh;
2302         unsigned int shift = sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
2303         u64 size;
2304         int rc;
2305         ktime_t start, end;
2306
2307         start = ktime_get();
2308         lblock_stop = i_size_read(jd->jd_inode) >> shift;
2309         size = (lblock_stop - lblock) << shift;
2310         jd->nr_extents = 0;
2311         WARN_ON(!list_empty(&jd->extent_list));
2312
2313         do {
2314                 bh.b_state = 0;
2315                 bh.b_blocknr = 0;
2316                 bh.b_size = size;
2317                 rc = gfs2_block_map(jd->jd_inode, lblock, &bh, 0);
2318                 if (rc || !buffer_mapped(&bh))
2319                         goto fail;
2320                 rc = gfs2_add_jextent(jd, lblock, bh.b_blocknr, bh.b_size >> shift);
2321                 if (rc)
2322                         goto fail;
2323                 size -= bh.b_size;
2324                 lblock += (bh.b_size >> ip->i_inode.i_blkbits);
2325         } while(size > 0);
2326
2327         end = ktime_get();
2328         fs_info(sdp, "journal %d mapped with %u extents in %lldms\n", jd->jd_jid,
2329                 jd->nr_extents, ktime_ms_delta(end, start));
2330         return 0;
2331
2332 fail:
2333         fs_warn(sdp, "error %d mapping journal %u at offset %llu (extent %u)\n",
2334                 rc, jd->jd_jid,
2335                 (unsigned long long)(i_size_read(jd->jd_inode) - size),
2336                 jd->nr_extents);
2337         fs_warn(sdp, "bmap=%d lblock=%llu block=%llu, state=0x%08lx, size=%llu\n",
2338                 rc, (unsigned long long)lblock, (unsigned long long)bh.b_blocknr,
2339                 bh.b_state, (unsigned long long)bh.b_size);
2340         gfs2_free_journal_extents(jd);
2341         return rc;
2342 }
2343
2344 /**
2345  * gfs2_write_alloc_required - figure out if a write will require an allocation
2346  * @ip: the file being written to
2347  * @offset: the offset to write to
2348  * @len: the number of bytes being written
2349  *
2350  * Returns: 1 if an alloc is required, 0 otherwise
2351  */
2352
2353 int gfs2_write_alloc_required(struct gfs2_inode *ip, u64 offset,
2354                               unsigned int len)
2355 {
2356         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
2357         struct buffer_head bh;
2358         unsigned int shift;
2359         u64 lblock, lblock_stop, size;
2360         u64 end_of_file;
2361
2362         if (!len)
2363                 return 0;
2364
2365         if (gfs2_is_stuffed(ip)) {
2366                 if (offset + len > gfs2_max_stuffed_size(ip))
2367                         return 1;
2368                 return 0;
2369         }
2370
2371         shift = sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
2372         BUG_ON(gfs2_is_dir(ip));
2373         end_of_file = (i_size_read(&ip->i_inode) + sdp->sd_sb.sb_bsize - 1) >> shift;
2374         lblock = offset >> shift;
2375         lblock_stop = (offset + len + sdp->sd_sb.sb_bsize - 1) >> shift;
2376         if (lblock_stop > end_of_file && ip != GFS2_I(sdp->sd_rindex))
2377                 return 1;
2378
2379         size = (lblock_stop - lblock) << shift;
2380         do {
2381                 bh.b_state = 0;
2382                 bh.b_size = size;
2383                 gfs2_block_map(&ip->i_inode, lblock, &bh, 0);
2384                 if (!buffer_mapped(&bh))
2385                         return 1;
2386                 size -= bh.b_size;
2387                 lblock += (bh.b_size >> ip->i_inode.i_blkbits);
2388         } while(size > 0);
2389
2390         return 0;
2391 }
2392
2393 static int stuffed_zero_range(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t length)
2394 {
2395         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
2396         struct buffer_head *dibh;
2397         int error;
2398
2399         if (offset >= inode->i_size)
2400                 return 0;
2401         if (offset + length > inode->i_size)
2402                 length = inode->i_size - offset;
2403
2404         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
2405         if (error)
2406                 return error;
2407         gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, dibh);
2408         memset(dibh->b_data + sizeof(struct gfs2_dinode) + offset, 0,
2409                length);
2410         brelse(dibh);
2411         return 0;
2412 }
2413
2414 static int gfs2_journaled_truncate_range(struct inode *inode, loff_t offset,
2415                                          loff_t length)
2416 {
2417         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
2418         loff_t max_chunk = GFS2_JTRUNC_REVOKES * sdp->sd_vfs->s_blocksize;
2419         int error;
2420
2421         while (length) {
2422                 struct gfs2_trans *tr;
2423                 loff_t chunk;
2424                 unsigned int offs;
2425
2426                 chunk = length;
2427                 if (chunk > max_chunk)
2428                         chunk = max_chunk;
2429
2430                 offs = offset & ~PAGE_MASK;
2431                 if (offs && chunk > PAGE_SIZE)
2432                         chunk = offs + ((chunk - offs) & PAGE_MASK);
2433
2434                 truncate_pagecache_range(inode, offset, chunk);
2435                 offset += chunk;
2436                 length -= chunk;
2437
2438                 tr = current->journal_info;
2439                 if (!test_bit(TR_TOUCHED, &tr->tr_flags))
2440                         continue;
2441
2442                 gfs2_trans_end(sdp);
2443                 error = gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE, GFS2_JTRUNC_REVOKES);
2444                 if (error)
2445                         return error;
2446         }
2447         return 0;
2448 }
2449
2450 int __gfs2_punch_hole(struct file *file, loff_t offset, loff_t length)
2451 {
2452         struct inode *inode = file_inode(file);
2453         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
2454         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
2455         unsigned int blocksize = i_blocksize(inode);
2456         loff_t start, end;
2457         int error;
2458
2459         if (!gfs2_is_stuffed(ip)) {
2460                 unsigned int start_off, end_len;
2461
2462                 start_off = offset & (blocksize - 1);
2463                 end_len = (offset + length) & (blocksize - 1);
2464                 if (start_off) {
2465                         unsigned int len = length;
2466                         if (length > blocksize - start_off)
2467                                 len = blocksize - start_off;
2468                         error = gfs2_block_zero_range(inode, offset, len);
2469                         if (error)
2470                                 goto out;
2471                         if (start_off + length < blocksize)
2472                                 end_len = 0;
2473                 }
2474                 if (end_len) {
2475                         error = gfs2_block_zero_range(inode,
2476                                 offset + length - end_len, end_len);
2477                         if (error)
2478                                 goto out;
2479                 }
2480         }
2481
2482         start = round_down(offset, blocksize);
2483         end = round_up(offset + length, blocksize) - 1;
2484         error = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, start, end);
2485         if (error)
2486                 return error;
2487
2488         if (gfs2_is_jdata(ip))
2489                 error = gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE + 2 * RES_JDATA,
2490                                          GFS2_JTRUNC_REVOKES);
2491         else
2492                 error = gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE, 0);
2493         if (error)
2494                 return error;
2495
2496         if (gfs2_is_stuffed(ip)) {
2497                 error = stuffed_zero_range(inode, offset, length);
2498                 if (error)
2499                         goto out;
2500         }
2501
2502         if (gfs2_is_jdata(ip)) {
2503                 BUG_ON(!current->journal_info);
2504                 gfs2_journaled_truncate_range(inode, offset, length);
2505         } else
2506                 truncate_pagecache_range(inode, offset, offset + length - 1);
2507
2508         file_update_time(file);
2509         mark_inode_dirty(inode);
2510
2511         if (current->journal_info)
2512                 gfs2_trans_end(sdp);
2513
2514         if (!gfs2_is_stuffed(ip))
2515                 error = punch_hole(ip, offset, length);
2516
2517 out:
2518         if (current->journal_info)
2519                 gfs2_trans_end(sdp);
2520         return error;
2521 }
2522
2523 static int gfs2_map_blocks(struct iomap_writepage_ctx *wpc, struct inode *inode,
2524                 loff_t offset)
2525 {
2526         int ret;
2527
2528         if (WARN_ON_ONCE(gfs2_is_stuffed(GFS2_I(inode))))
2529                 return -EIO;
2530
2531         if (offset >= wpc->iomap.offset &&
2532             offset < wpc->iomap.offset + wpc->iomap.length)
2533                 return 0;
2534
2535         memset(&wpc->iomap, 0, sizeof(wpc->iomap));
2536         ret = gfs2_iomap_get(inode, offset, INT_MAX, &wpc->iomap);
2537         return ret;
2538 }
2539
2540 const struct iomap_writeback_ops gfs2_writeback_ops = {
2541         .map_blocks             = gfs2_map_blocks,
2542 };