Merge branch 'opp/linux-next' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/vireshk/pm
[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, struct iomap *iomap)
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                                  struct iomap *iomap)
1018 {
1019         struct gfs2_trans *tr = current->journal_info;
1020         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
1021         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
1022
1023         if (page && !gfs2_is_stuffed(ip))
1024                 gfs2_page_add_databufs(ip, page, offset_in_page(pos), copied);
1025
1026         if (tr->tr_num_buf_new)
1027                 __mark_inode_dirty(inode, I_DIRTY_DATASYNC);
1028
1029         gfs2_trans_end(sdp);
1030 }
1031
1032 static const struct iomap_page_ops gfs2_iomap_page_ops = {
1033         .page_prepare = gfs2_iomap_page_prepare,
1034         .page_done = gfs2_iomap_page_done,
1035 };
1036
1037 static int gfs2_iomap_begin_write(struct inode *inode, loff_t pos,
1038                                   loff_t length, unsigned flags,
1039                                   struct iomap *iomap,
1040                                   struct metapath *mp)
1041 {
1042         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
1043         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
1044         bool unstuff;
1045         int ret;
1046
1047         unstuff = gfs2_is_stuffed(ip) &&
1048                   pos + length > gfs2_max_stuffed_size(ip);
1049
1050         if (unstuff || iomap->type == IOMAP_HOLE) {
1051                 unsigned int data_blocks, ind_blocks;
1052                 struct gfs2_alloc_parms ap = {};
1053                 unsigned int rblocks;
1054                 struct gfs2_trans *tr;
1055
1056                 gfs2_write_calc_reserv(ip, iomap->length, &data_blocks,
1057                                        &ind_blocks);
1058                 ap.target = data_blocks + ind_blocks;
1059                 ret = gfs2_quota_lock_check(ip, &ap);
1060                 if (ret)
1061                         return ret;
1062
1063                 ret = gfs2_inplace_reserve(ip, &ap);
1064                 if (ret)
1065                         goto out_qunlock;
1066
1067                 rblocks = RES_DINODE + ind_blocks;
1068                 if (gfs2_is_jdata(ip))
1069                         rblocks += data_blocks;
1070                 if (ind_blocks || data_blocks)
1071                         rblocks += RES_STATFS + RES_QUOTA;
1072                 if (inode == sdp->sd_rindex)
1073                         rblocks += 2 * RES_STATFS;
1074                 rblocks += gfs2_rg_blocks(ip, data_blocks + ind_blocks);
1075
1076                 ret = gfs2_trans_begin(sdp, rblocks,
1077                                        iomap->length >> inode->i_blkbits);
1078                 if (ret)
1079                         goto out_trans_fail;
1080
1081                 if (unstuff) {
1082                         ret = gfs2_unstuff_dinode(ip);
1083                         if (ret)
1084                                 goto out_trans_end;
1085                         release_metapath(mp);
1086                         ret = __gfs2_iomap_get(inode, iomap->offset,
1087                                                iomap->length, flags, iomap, mp);
1088                         if (ret)
1089                                 goto out_trans_end;
1090                 }
1091
1092                 if (iomap->type == IOMAP_HOLE) {
1093                         ret = __gfs2_iomap_alloc(inode, iomap, mp);
1094                         if (ret) {
1095                                 gfs2_trans_end(sdp);
1096                                 gfs2_inplace_release(ip);
1097                                 punch_hole(ip, iomap->offset, iomap->length);
1098                                 goto out_qunlock;
1099                         }
1100                 }
1101
1102                 tr = current->journal_info;
1103                 if (tr->tr_num_buf_new)
1104                         __mark_inode_dirty(inode, I_DIRTY_DATASYNC);
1105
1106                 gfs2_trans_end(sdp);
1107         }
1108
1109         if (gfs2_is_stuffed(ip) || gfs2_is_jdata(ip))
1110                 iomap->page_ops = &gfs2_iomap_page_ops;
1111         return 0;
1112
1113 out_trans_end:
1114         gfs2_trans_end(sdp);
1115 out_trans_fail:
1116         gfs2_inplace_release(ip);
1117 out_qunlock:
1118         gfs2_quota_unlock(ip);
1119         return ret;
1120 }
1121
1122 static inline bool gfs2_iomap_need_write_lock(unsigned flags)
1123 {
1124         return (flags & IOMAP_WRITE) && !(flags & IOMAP_DIRECT);
1125 }
1126
1127 static int gfs2_iomap_begin(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t length,
1128                             unsigned flags, struct iomap *iomap,
1129                             struct iomap *srcmap)
1130 {
1131         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
1132         struct metapath mp = { .mp_aheight = 1, };
1133         int ret;
1134
1135         if (gfs2_is_jdata(ip))
1136                 iomap->flags |= IOMAP_F_BUFFER_HEAD;
1137
1138         trace_gfs2_iomap_start(ip, pos, length, flags);
1139         if (gfs2_iomap_need_write_lock(flags)) {
1140                 ret = gfs2_write_lock(inode);
1141                 if (ret)
1142                         goto out;
1143         }
1144
1145         ret = __gfs2_iomap_get(inode, pos, length, flags, iomap, &mp);
1146         if (ret)
1147                 goto out_unlock;
1148
1149         switch(flags & (IOMAP_WRITE | IOMAP_ZERO)) {
1150         case IOMAP_WRITE:
1151                 if (flags & IOMAP_DIRECT) {
1152                         /*
1153                          * Silently fall back to buffered I/O for stuffed files
1154                          * or if we've got a hole (see gfs2_file_direct_write).
1155                          */
1156                         if (iomap->type != IOMAP_MAPPED)
1157                                 ret = -ENOTBLK;
1158                         goto out_unlock;
1159                 }
1160                 break;
1161         case IOMAP_ZERO:
1162                 if (iomap->type == IOMAP_HOLE)
1163                         goto out_unlock;
1164                 break;
1165         default:
1166                 goto out_unlock;
1167         }
1168
1169         ret = gfs2_iomap_begin_write(inode, pos, length, flags, iomap, &mp);
1170
1171 out_unlock:
1172         if (ret && gfs2_iomap_need_write_lock(flags))
1173                 gfs2_write_unlock(inode);
1174         release_metapath(&mp);
1175 out:
1176         trace_gfs2_iomap_end(ip, iomap, ret);
1177         return ret;
1178 }
1179
1180 static int gfs2_iomap_end(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t length,
1181                           ssize_t written, unsigned flags, struct iomap *iomap)
1182 {
1183         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
1184         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
1185
1186         switch (flags & (IOMAP_WRITE | IOMAP_ZERO)) {
1187         case IOMAP_WRITE:
1188                 if (flags & IOMAP_DIRECT)
1189                         return 0;
1190                 break;
1191         case IOMAP_ZERO:
1192                  if (iomap->type == IOMAP_HOLE)
1193                          return 0;
1194                  break;
1195         default:
1196                  return 0;
1197         }
1198
1199         if (!gfs2_is_stuffed(ip))
1200                 gfs2_ordered_add_inode(ip);
1201
1202         if (inode == sdp->sd_rindex)
1203                 adjust_fs_space(inode);
1204
1205         gfs2_inplace_release(ip);
1206
1207         if (ip->i_qadata && ip->i_qadata->qa_qd_num)
1208                 gfs2_quota_unlock(ip);
1209
1210         if (length != written && (iomap->flags & IOMAP_F_NEW)) {
1211                 /* Deallocate blocks that were just allocated. */
1212                 loff_t blockmask = i_blocksize(inode) - 1;
1213                 loff_t end = (pos + length) & ~blockmask;
1214
1215                 pos = (pos + written + blockmask) & ~blockmask;
1216                 if (pos < end) {
1217                         truncate_pagecache_range(inode, pos, end - 1);
1218                         punch_hole(ip, pos, end - pos);
1219                 }
1220         }
1221
1222         if (unlikely(!written))
1223                 goto out_unlock;
1224
1225         if (iomap->flags & IOMAP_F_SIZE_CHANGED)
1226                 mark_inode_dirty(inode);
1227         set_bit(GLF_DIRTY, &ip->i_gl->gl_flags);
1228
1229 out_unlock:
1230         if (gfs2_iomap_need_write_lock(flags))
1231                 gfs2_write_unlock(inode);
1232         return 0;
1233 }
1234
1235 const struct iomap_ops gfs2_iomap_ops = {
1236         .iomap_begin = gfs2_iomap_begin,
1237         .iomap_end = gfs2_iomap_end,
1238 };
1239
1240 /**
1241  * gfs2_block_map - Map one or more blocks of an inode to a disk block
1242  * @inode: The inode
1243  * @lblock: The logical block number
1244  * @bh_map: The bh to be mapped
1245  * @create: True if its ok to alloc blocks to satify the request
1246  *
1247  * The size of the requested mapping is defined in bh_map->b_size.
1248  *
1249  * Clears buffer_mapped(bh_map) and leaves bh_map->b_size unchanged
1250  * when @lblock is not mapped.  Sets buffer_mapped(bh_map) and
1251  * bh_map->b_size to indicate the size of the mapping when @lblock and
1252  * successive blocks are mapped, up to the requested size.
1253  *
1254  * Sets buffer_boundary() if a read of metadata will be required
1255  * before the next block can be mapped. Sets buffer_new() if new
1256  * blocks were allocated.
1257  *
1258  * Returns: errno
1259  */
1260
1261 int gfs2_block_map(struct inode *inode, sector_t lblock,
1262                    struct buffer_head *bh_map, int create)
1263 {
1264         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
1265         loff_t pos = (loff_t)lblock << inode->i_blkbits;
1266         loff_t length = bh_map->b_size;
1267         struct iomap iomap = { };
1268         int ret;
1269
1270         clear_buffer_mapped(bh_map);
1271         clear_buffer_new(bh_map);
1272         clear_buffer_boundary(bh_map);
1273         trace_gfs2_bmap(ip, bh_map, lblock, create, 1);
1274
1275         if (!create)
1276                 ret = gfs2_iomap_get(inode, pos, length, &iomap);
1277         else
1278                 ret = gfs2_iomap_alloc(inode, pos, length, &iomap);
1279         if (ret)
1280                 goto out;
1281
1282         if (iomap.length > bh_map->b_size) {
1283                 iomap.length = bh_map->b_size;
1284                 iomap.flags &= ~IOMAP_F_GFS2_BOUNDARY;
1285         }
1286         if (iomap.addr != IOMAP_NULL_ADDR)
1287                 map_bh(bh_map, inode->i_sb, iomap.addr >> inode->i_blkbits);
1288         bh_map->b_size = iomap.length;
1289         if (iomap.flags & IOMAP_F_GFS2_BOUNDARY)
1290                 set_buffer_boundary(bh_map);
1291         if (iomap.flags & IOMAP_F_NEW)
1292                 set_buffer_new(bh_map);
1293
1294 out:
1295         trace_gfs2_bmap(ip, bh_map, lblock, create, ret);
1296         return ret;
1297 }
1298
1299 int gfs2_get_extent(struct inode *inode, u64 lblock, u64 *dblock,
1300                     unsigned int *extlen)
1301 {
1302         unsigned int blkbits = inode->i_blkbits;
1303         struct iomap iomap = { };
1304         unsigned int len;
1305         int ret;
1306
1307         ret = gfs2_iomap_get(inode, lblock << blkbits, *extlen << blkbits,
1308                              &iomap);
1309         if (ret)
1310                 return ret;
1311         if (iomap.type != IOMAP_MAPPED)
1312                 return -EIO;
1313         *dblock = iomap.addr >> blkbits;
1314         len = iomap.length >> blkbits;
1315         if (len < *extlen)
1316                 *extlen = len;
1317         return 0;
1318 }
1319
1320 int gfs2_alloc_extent(struct inode *inode, u64 lblock, u64 *dblock,
1321                       unsigned int *extlen, bool *new)
1322 {
1323         unsigned int blkbits = inode->i_blkbits;
1324         struct iomap iomap = { };
1325         unsigned int len;
1326         int ret;
1327
1328         ret = gfs2_iomap_alloc(inode, lblock << blkbits, *extlen << blkbits,
1329                                &iomap);
1330         if (ret)
1331                 return ret;
1332         if (iomap.type != IOMAP_MAPPED)
1333                 return -EIO;
1334         *dblock = iomap.addr >> blkbits;
1335         len = iomap.length >> blkbits;
1336         if (len < *extlen)
1337                 *extlen = len;
1338         *new = iomap.flags & IOMAP_F_NEW;
1339         return 0;
1340 }
1341
1342 /*
1343  * NOTE: Never call gfs2_block_zero_range with an open transaction because it
1344  * uses iomap write to perform its actions, which begin their own transactions
1345  * (iomap_begin, page_prepare, etc.)
1346  */
1347 static int gfs2_block_zero_range(struct inode *inode, loff_t from,
1348                                  unsigned int length)
1349 {
1350         BUG_ON(current->journal_info);
1351         return iomap_zero_range(inode, from, length, NULL, &gfs2_iomap_ops);
1352 }
1353
1354 #define GFS2_JTRUNC_REVOKES 8192
1355
1356 /**
1357  * gfs2_journaled_truncate - Wrapper for truncate_pagecache for jdata files
1358  * @inode: The inode being truncated
1359  * @oldsize: The original (larger) size
1360  * @newsize: The new smaller size
1361  *
1362  * With jdata files, we have to journal a revoke for each block which is
1363  * truncated. As a result, we need to split this into separate transactions
1364  * if the number of pages being truncated gets too large.
1365  */
1366
1367 static int gfs2_journaled_truncate(struct inode *inode, u64 oldsize, u64 newsize)
1368 {
1369         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
1370         u64 max_chunk = GFS2_JTRUNC_REVOKES * sdp->sd_vfs->s_blocksize;
1371         u64 chunk;
1372         int error;
1373
1374         while (oldsize != newsize) {
1375                 struct gfs2_trans *tr;
1376                 unsigned int offs;
1377
1378                 chunk = oldsize - newsize;
1379                 if (chunk > max_chunk)
1380                         chunk = max_chunk;
1381
1382                 offs = oldsize & ~PAGE_MASK;
1383                 if (offs && chunk > PAGE_SIZE)
1384                         chunk = offs + ((chunk - offs) & PAGE_MASK);
1385
1386                 truncate_pagecache(inode, oldsize - chunk);
1387                 oldsize -= chunk;
1388
1389                 tr = current->journal_info;
1390                 if (!test_bit(TR_TOUCHED, &tr->tr_flags))
1391                         continue;
1392
1393                 gfs2_trans_end(sdp);
1394                 error = gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE, GFS2_JTRUNC_REVOKES);
1395                 if (error)
1396                         return error;
1397         }
1398
1399         return 0;
1400 }
1401
1402 static int trunc_start(struct inode *inode, u64 newsize)
1403 {
1404         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
1405         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
1406         struct buffer_head *dibh = NULL;
1407         int journaled = gfs2_is_jdata(ip);
1408         u64 oldsize = inode->i_size;
1409         int error;
1410
1411         if (!gfs2_is_stuffed(ip)) {
1412                 unsigned int blocksize = i_blocksize(inode);
1413                 unsigned int offs = newsize & (blocksize - 1);
1414                 if (offs) {
1415                         error = gfs2_block_zero_range(inode, newsize,
1416                                                       blocksize - offs);
1417                         if (error)
1418                                 return error;
1419                 }
1420         }
1421         if (journaled)
1422                 error = gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE + RES_JDATA, GFS2_JTRUNC_REVOKES);
1423         else
1424                 error = gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE, 0);
1425         if (error)
1426                 return error;
1427
1428         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
1429         if (error)
1430                 goto out;
1431
1432         gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, dibh);
1433
1434         if (gfs2_is_stuffed(ip))
1435                 gfs2_buffer_clear_tail(dibh, sizeof(struct gfs2_dinode) + newsize);
1436         else
1437                 ip->i_diskflags |= GFS2_DIF_TRUNC_IN_PROG;
1438
1439         i_size_write(inode, newsize);
1440         ip->i_inode.i_mtime = ip->i_inode.i_ctime = current_time(&ip->i_inode);
1441         gfs2_dinode_out(ip, dibh->b_data);
1442
1443         if (journaled)
1444                 error = gfs2_journaled_truncate(inode, oldsize, newsize);
1445         else
1446                 truncate_pagecache(inode, newsize);
1447
1448 out:
1449         brelse(dibh);
1450         if (current->journal_info)
1451                 gfs2_trans_end(sdp);
1452         return error;
1453 }
1454
1455 int gfs2_iomap_get(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t length,
1456                    struct iomap *iomap)
1457 {
1458         struct metapath mp = { .mp_aheight = 1, };
1459         int ret;
1460
1461         ret = __gfs2_iomap_get(inode, pos, length, 0, iomap, &mp);
1462         release_metapath(&mp);
1463         return ret;
1464 }
1465
1466 int gfs2_iomap_alloc(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t length,
1467                      struct iomap *iomap)
1468 {
1469         struct metapath mp = { .mp_aheight = 1, };
1470         int ret;
1471
1472         ret = __gfs2_iomap_get(inode, pos, length, IOMAP_WRITE, iomap, &mp);
1473         if (!ret && iomap->type == IOMAP_HOLE)
1474                 ret = __gfs2_iomap_alloc(inode, iomap, &mp);
1475         release_metapath(&mp);
1476         return ret;
1477 }
1478
1479 /**
1480  * sweep_bh_for_rgrps - find an rgrp in a meta buffer and free blocks therein
1481  * @ip: inode
1482  * @rd_gh: holder of resource group glock
1483  * @bh: buffer head to sweep
1484  * @start: starting point in bh
1485  * @end: end point in bh
1486  * @meta: true if bh points to metadata (rather than data)
1487  * @btotal: place to keep count of total blocks freed
1488  *
1489  * We sweep a metadata buffer (provided by the metapath) for blocks we need to
1490  * free, and free them all. However, we do it one rgrp at a time. If this
1491  * block has references to multiple rgrps, we break it into individual
1492  * transactions. This allows other processes to use the rgrps while we're
1493  * focused on a single one, for better concurrency / performance.
1494  * At every transaction boundary, we rewrite the inode into the journal.
1495  * That way the bitmaps are kept consistent with the inode and we can recover
1496  * if we're interrupted by power-outages.
1497  *
1498  * Returns: 0, or return code if an error occurred.
1499  *          *btotal has the total number of blocks freed
1500  */
1501 static int sweep_bh_for_rgrps(struct gfs2_inode *ip, struct gfs2_holder *rd_gh,
1502                               struct buffer_head *bh, __be64 *start, __be64 *end,
1503                               bool meta, u32 *btotal)
1504 {
1505         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
1506         struct gfs2_rgrpd *rgd;
1507         struct gfs2_trans *tr;
1508         __be64 *p;
1509         int blks_outside_rgrp;
1510         u64 bn, bstart, isize_blks;
1511         s64 blen; /* needs to be s64 or gfs2_add_inode_blocks breaks */
1512         int ret = 0;
1513         bool buf_in_tr = false; /* buffer was added to transaction */
1514
1515 more_rgrps:
1516         rgd = NULL;
1517         if (gfs2_holder_initialized(rd_gh)) {
1518                 rgd = gfs2_glock2rgrp(rd_gh->gh_gl);
1519                 gfs2_assert_withdraw(sdp,
1520                              gfs2_glock_is_locked_by_me(rd_gh->gh_gl));
1521         }
1522         blks_outside_rgrp = 0;
1523         bstart = 0;
1524         blen = 0;
1525
1526         for (p = start; p < end; p++) {
1527                 if (!*p)
1528                         continue;
1529                 bn = be64_to_cpu(*p);
1530
1531                 if (rgd) {
1532                         if (!rgrp_contains_block(rgd, bn)) {
1533                                 blks_outside_rgrp++;
1534                                 continue;
1535                         }
1536                 } else {
1537                         rgd = gfs2_blk2rgrpd(sdp, bn, true);
1538                         if (unlikely(!rgd)) {
1539                                 ret = -EIO;
1540                                 goto out;
1541                         }
1542                         ret = gfs2_glock_nq_init(rgd->rd_gl, LM_ST_EXCLUSIVE,
1543                                                  LM_FLAG_NODE_SCOPE, rd_gh);
1544                         if (ret)
1545                                 goto out;
1546
1547                         /* Must be done with the rgrp glock held: */
1548                         if (gfs2_rs_active(&ip->i_res) &&
1549                             rgd == ip->i_res.rs_rgd)
1550                                 gfs2_rs_deltree(&ip->i_res);
1551                 }
1552
1553                 /* The size of our transactions will be unknown until we
1554                    actually process all the metadata blocks that relate to
1555                    the rgrp. So we estimate. We know it can't be more than
1556                    the dinode's i_blocks and we don't want to exceed the
1557                    journal flush threshold, sd_log_thresh2. */
1558                 if (current->journal_info == NULL) {
1559                         unsigned int jblocks_rqsted, revokes;
1560
1561                         jblocks_rqsted = rgd->rd_length + RES_DINODE +
1562                                 RES_INDIRECT;
1563                         isize_blks = gfs2_get_inode_blocks(&ip->i_inode);
1564                         if (isize_blks > atomic_read(&sdp->sd_log_thresh2))
1565                                 jblocks_rqsted +=
1566                                         atomic_read(&sdp->sd_log_thresh2);
1567                         else
1568                                 jblocks_rqsted += isize_blks;
1569                         revokes = jblocks_rqsted;
1570                         if (meta)
1571                                 revokes += end - start;
1572                         else if (ip->i_depth)
1573                                 revokes += sdp->sd_inptrs;
1574                         ret = gfs2_trans_begin(sdp, jblocks_rqsted, revokes);
1575                         if (ret)
1576                                 goto out_unlock;
1577                         down_write(&ip->i_rw_mutex);
1578                 }
1579                 /* check if we will exceed the transaction blocks requested */
1580                 tr = current->journal_info;
1581                 if (tr->tr_num_buf_new + RES_STATFS +
1582                     RES_QUOTA >= atomic_read(&sdp->sd_log_thresh2)) {
1583                         /* We set blks_outside_rgrp to ensure the loop will
1584                            be repeated for the same rgrp, but with a new
1585                            transaction. */
1586                         blks_outside_rgrp++;
1587                         /* This next part is tricky. If the buffer was added
1588                            to the transaction, we've already set some block
1589                            pointers to 0, so we better follow through and free
1590                            them, or we will introduce corruption (so break).
1591                            This may be impossible, or at least rare, but I
1592                            decided to cover the case regardless.
1593
1594                            If the buffer was not added to the transaction
1595                            (this call), doing so would exceed our transaction
1596                            size, so we need to end the transaction and start a
1597                            new one (so goto). */
1598
1599                         if (buf_in_tr)
1600                                 break;
1601                         goto out_unlock;
1602                 }
1603
1604                 gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, bh);
1605                 buf_in_tr = true;
1606                 *p = 0;
1607                 if (bstart + blen == bn) {
1608                         blen++;
1609                         continue;
1610                 }
1611                 if (bstart) {
1612                         __gfs2_free_blocks(ip, rgd, bstart, (u32)blen, meta);
1613                         (*btotal) += blen;
1614                         gfs2_add_inode_blocks(&ip->i_inode, -blen);
1615                 }
1616                 bstart = bn;
1617                 blen = 1;
1618         }
1619         if (bstart) {
1620                 __gfs2_free_blocks(ip, rgd, bstart, (u32)blen, meta);
1621                 (*btotal) += blen;
1622                 gfs2_add_inode_blocks(&ip->i_inode, -blen);
1623         }
1624 out_unlock:
1625         if (!ret && blks_outside_rgrp) { /* If buffer still has non-zero blocks
1626                                             outside the rgrp we just processed,
1627                                             do it all over again. */
1628                 if (current->journal_info) {
1629                         struct buffer_head *dibh;
1630
1631                         ret = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
1632                         if (ret)
1633                                 goto out;
1634
1635                         /* Every transaction boundary, we rewrite the dinode
1636                            to keep its di_blocks current in case of failure. */
1637                         ip->i_inode.i_mtime = ip->i_inode.i_ctime =
1638                                 current_time(&ip->i_inode);
1639                         gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, dibh);
1640                         gfs2_dinode_out(ip, dibh->b_data);
1641                         brelse(dibh);
1642                         up_write(&ip->i_rw_mutex);
1643                         gfs2_trans_end(sdp);
1644                         buf_in_tr = false;
1645                 }
1646                 gfs2_glock_dq_uninit(rd_gh);
1647                 cond_resched();
1648                 goto more_rgrps;
1649         }
1650 out:
1651         return ret;
1652 }
1653
1654 static bool mp_eq_to_hgt(struct metapath *mp, __u16 *list, unsigned int h)
1655 {
1656         if (memcmp(mp->mp_list, list, h * sizeof(mp->mp_list[0])))
1657                 return false;
1658         return true;
1659 }
1660
1661 /**
1662  * find_nonnull_ptr - find a non-null pointer given a metapath and height
1663  * @sdp: The superblock
1664  * @mp: starting metapath
1665  * @h: desired height to search
1666  * @end_list: See punch_hole().
1667  * @end_aligned: See punch_hole().
1668  *
1669  * Assumes the metapath is valid (with buffers) out to height h.
1670  * Returns: true if a non-null pointer was found in the metapath buffer
1671  *          false if all remaining pointers are NULL in the buffer
1672  */
1673 static bool find_nonnull_ptr(struct gfs2_sbd *sdp, struct metapath *mp,
1674                              unsigned int h,
1675                              __u16 *end_list, unsigned int end_aligned)
1676 {
1677         struct buffer_head *bh = mp->mp_bh[h];
1678         __be64 *first, *ptr, *end;
1679
1680         first = metaptr1(h, mp);
1681         ptr = first + mp->mp_list[h];
1682         end = (__be64 *)(bh->b_data + bh->b_size);
1683         if (end_list && mp_eq_to_hgt(mp, end_list, h)) {
1684                 bool keep_end = h < end_aligned;
1685                 end = first + end_list[h] + keep_end;
1686         }
1687
1688         while (ptr < end) {
1689                 if (*ptr) { /* if we have a non-null pointer */
1690                         mp->mp_list[h] = ptr - first;
1691                         h++;
1692                         if (h < GFS2_MAX_META_HEIGHT)
1693                                 mp->mp_list[h] = 0;
1694                         return true;
1695                 }
1696                 ptr++;
1697         }
1698         return false;
1699 }
1700
1701 enum dealloc_states {
1702         DEALLOC_MP_FULL = 0,    /* Strip a metapath with all buffers read in */
1703         DEALLOC_MP_LOWER = 1,   /* lower the metapath strip height */
1704         DEALLOC_FILL_MP = 2,  /* Fill in the metapath to the given height. */
1705         DEALLOC_DONE = 3,       /* process complete */
1706 };
1707
1708 static inline void
1709 metapointer_range(struct metapath *mp, int height,
1710                   __u16 *start_list, unsigned int start_aligned,
1711                   __u16 *end_list, unsigned int end_aligned,
1712                   __be64 **start, __be64 **end)
1713 {
1714         struct buffer_head *bh = mp->mp_bh[height];
1715         __be64 *first;
1716
1717         first = metaptr1(height, mp);
1718         *start = first;
1719         if (mp_eq_to_hgt(mp, start_list, height)) {
1720                 bool keep_start = height < start_aligned;
1721                 *start = first + start_list[height] + keep_start;
1722         }
1723         *end = (__be64 *)(bh->b_data + bh->b_size);
1724         if (end_list && mp_eq_to_hgt(mp, end_list, height)) {
1725                 bool keep_end = height < end_aligned;
1726                 *end = first + end_list[height] + keep_end;
1727         }
1728 }
1729
1730 static inline bool walk_done(struct gfs2_sbd *sdp,
1731                              struct metapath *mp, int height,
1732                              __u16 *end_list, unsigned int end_aligned)
1733 {
1734         __u16 end;
1735
1736         if (end_list) {
1737                 bool keep_end = height < end_aligned;
1738                 if (!mp_eq_to_hgt(mp, end_list, height))
1739                         return false;
1740                 end = end_list[height] + keep_end;
1741         } else
1742                 end = (height > 0) ? sdp->sd_inptrs : sdp->sd_diptrs;
1743         return mp->mp_list[height] >= end;
1744 }
1745
1746 /**
1747  * punch_hole - deallocate blocks in a file
1748  * @ip: inode to truncate
1749  * @offset: the start of the hole
1750  * @length: the size of the hole (or 0 for truncate)
1751  *
1752  * Punch a hole into a file or truncate a file at a given position.  This
1753  * function operates in whole blocks (@offset and @length are rounded
1754  * accordingly); partially filled blocks must be cleared otherwise.
1755  *
1756  * This function works from the bottom up, and from the right to the left. In
1757  * other words, it strips off the highest layer (data) before stripping any of
1758  * the metadata. Doing it this way is best in case the operation is interrupted
1759  * by power failure, etc.  The dinode is rewritten in every transaction to
1760  * guarantee integrity.
1761  */
1762 static int punch_hole(struct gfs2_inode *ip, u64 offset, u64 length)
1763 {
1764         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
1765         u64 maxsize = sdp->sd_heightsize[ip->i_height];
1766         struct metapath mp = {};
1767         struct buffer_head *dibh, *bh;
1768         struct gfs2_holder rd_gh;
1769         unsigned int bsize_shift = sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
1770         u64 lblock = (offset + (1 << bsize_shift) - 1) >> bsize_shift;
1771         __u16 start_list[GFS2_MAX_META_HEIGHT];
1772         __u16 __end_list[GFS2_MAX_META_HEIGHT], *end_list = NULL;
1773         unsigned int start_aligned, end_aligned;
1774         unsigned int strip_h = ip->i_height - 1;
1775         u32 btotal = 0;
1776         int ret, state;
1777         int mp_h; /* metapath buffers are read in to this height */
1778         u64 prev_bnr = 0;
1779         __be64 *start, *end;
1780
1781         if (offset >= maxsize) {
1782                 /*
1783                  * The starting point lies beyond the allocated meta-data;
1784                  * there are no blocks do deallocate.
1785                  */
1786                 return 0;
1787         }
1788
1789         /*
1790          * The start position of the hole is defined by lblock, start_list, and
1791          * start_aligned.  The end position of the hole is defined by lend,
1792          * end_list, and end_aligned.
1793          *
1794          * start_aligned and end_aligned define down to which height the start
1795          * and end positions are aligned to the metadata tree (i.e., the
1796          * position is a multiple of the metadata granularity at the height
1797          * above).  This determines at which heights additional meta pointers
1798          * needs to be preserved for the remaining data.
1799          */
1800
1801         if (length) {
1802                 u64 end_offset = offset + length;
1803                 u64 lend;
1804
1805                 /*
1806                  * Clip the end at the maximum file size for the given height:
1807                  * that's how far the metadata goes; files bigger than that
1808                  * will have additional layers of indirection.
1809                  */
1810                 if (end_offset > maxsize)
1811                         end_offset = maxsize;
1812                 lend = end_offset >> bsize_shift;
1813
1814                 if (lblock >= lend)
1815                         return 0;
1816
1817                 find_metapath(sdp, lend, &mp, ip->i_height);
1818                 end_list = __end_list;
1819                 memcpy(end_list, mp.mp_list, sizeof(mp.mp_list));
1820
1821                 for (mp_h = ip->i_height - 1; mp_h > 0; mp_h--) {
1822                         if (end_list[mp_h])
1823                                 break;
1824                 }
1825                 end_aligned = mp_h;
1826         }
1827
1828         find_metapath(sdp, lblock, &mp, ip->i_height);
1829         memcpy(start_list, mp.mp_list, sizeof(start_list));
1830
1831         for (mp_h = ip->i_height - 1; mp_h > 0; mp_h--) {
1832                 if (start_list[mp_h])
1833                         break;
1834         }
1835         start_aligned = mp_h;
1836
1837         ret = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
1838         if (ret)
1839                 return ret;
1840
1841         mp.mp_bh[0] = dibh;
1842         ret = lookup_metapath(ip, &mp);
1843         if (ret)
1844                 goto out_metapath;
1845
1846         /* issue read-ahead on metadata */
1847         for (mp_h = 0; mp_h < mp.mp_aheight - 1; mp_h++) {
1848                 metapointer_range(&mp, mp_h, start_list, start_aligned,
1849                                   end_list, end_aligned, &start, &end);
1850                 gfs2_metapath_ra(ip->i_gl, start, end);
1851         }
1852
1853         if (mp.mp_aheight == ip->i_height)
1854                 state = DEALLOC_MP_FULL; /* We have a complete metapath */
1855         else
1856                 state = DEALLOC_FILL_MP; /* deal with partial metapath */
1857
1858         ret = gfs2_rindex_update(sdp);
1859         if (ret)
1860                 goto out_metapath;
1861
1862         ret = gfs2_quota_hold(ip, NO_UID_QUOTA_CHANGE, NO_GID_QUOTA_CHANGE);
1863         if (ret)
1864                 goto out_metapath;
1865         gfs2_holder_mark_uninitialized(&rd_gh);
1866
1867         mp_h = strip_h;
1868
1869         while (state != DEALLOC_DONE) {
1870                 switch (state) {
1871                 /* Truncate a full metapath at the given strip height.
1872                  * Note that strip_h == mp_h in order to be in this state. */
1873                 case DEALLOC_MP_FULL:
1874                         bh = mp.mp_bh[mp_h];
1875                         gfs2_assert_withdraw(sdp, bh);
1876                         if (gfs2_assert_withdraw(sdp,
1877                                                  prev_bnr != bh->b_blocknr)) {
1878                                 fs_emerg(sdp, "inode %llu, block:%llu, i_h:%u,"
1879                                          "s_h:%u, mp_h:%u\n",
1880                                        (unsigned long long)ip->i_no_addr,
1881                                        prev_bnr, ip->i_height, strip_h, mp_h);
1882                         }
1883                         prev_bnr = bh->b_blocknr;
1884
1885                         if (gfs2_metatype_check(sdp, bh,
1886                                                 (mp_h ? GFS2_METATYPE_IN :
1887                                                         GFS2_METATYPE_DI))) {
1888                                 ret = -EIO;
1889                                 goto out;
1890                         }
1891
1892                         /*
1893                          * Below, passing end_aligned as 0 gives us the
1894                          * metapointer range excluding the end point: the end
1895                          * point is the first metapath we must not deallocate!
1896                          */
1897
1898                         metapointer_range(&mp, mp_h, start_list, start_aligned,
1899                                           end_list, 0 /* end_aligned */,
1900                                           &start, &end);
1901                         ret = sweep_bh_for_rgrps(ip, &rd_gh, mp.mp_bh[mp_h],
1902                                                  start, end,
1903                                                  mp_h != ip->i_height - 1,
1904                                                  &btotal);
1905
1906                         /* If we hit an error or just swept dinode buffer,
1907                            just exit. */
1908                         if (ret || !mp_h) {
1909                                 state = DEALLOC_DONE;
1910                                 break;
1911                         }
1912                         state = DEALLOC_MP_LOWER;
1913                         break;
1914
1915                 /* lower the metapath strip height */
1916                 case DEALLOC_MP_LOWER:
1917                         /* We're done with the current buffer, so release it,
1918                            unless it's the dinode buffer. Then back up to the
1919                            previous pointer. */
1920                         if (mp_h) {
1921                                 brelse(mp.mp_bh[mp_h]);
1922                                 mp.mp_bh[mp_h] = NULL;
1923                         }
1924                         /* If we can't get any lower in height, we've stripped
1925                            off all we can. Next step is to back up and start
1926                            stripping the previous level of metadata. */
1927                         if (mp_h == 0) {
1928                                 strip_h--;
1929                                 memcpy(mp.mp_list, start_list, sizeof(start_list));
1930                                 mp_h = strip_h;
1931                                 state = DEALLOC_FILL_MP;
1932                                 break;
1933                         }
1934                         mp.mp_list[mp_h] = 0;
1935                         mp_h--; /* search one metadata height down */
1936                         mp.mp_list[mp_h]++;
1937                         if (walk_done(sdp, &mp, mp_h, end_list, end_aligned))
1938                                 break;
1939                         /* Here we've found a part of the metapath that is not
1940                          * allocated. We need to search at that height for the
1941                          * next non-null pointer. */
1942                         if (find_nonnull_ptr(sdp, &mp, mp_h, end_list, end_aligned)) {
1943                                 state = DEALLOC_FILL_MP;
1944                                 mp_h++;
1945                         }
1946                         /* No more non-null pointers at this height. Back up
1947                            to the previous height and try again. */
1948                         break; /* loop around in the same state */
1949
1950                 /* Fill the metapath with buffers to the given height. */
1951                 case DEALLOC_FILL_MP:
1952                         /* Fill the buffers out to the current height. */
1953                         ret = fillup_metapath(ip, &mp, mp_h);
1954                         if (ret < 0)
1955                                 goto out;
1956
1957                         /* On the first pass, issue read-ahead on metadata. */
1958                         if (mp.mp_aheight > 1 && strip_h == ip->i_height - 1) {
1959                                 unsigned int height = mp.mp_aheight - 1;
1960
1961                                 /* No read-ahead for data blocks. */
1962                                 if (mp.mp_aheight - 1 == strip_h)
1963                                         height--;
1964
1965                                 for (; height >= mp.mp_aheight - ret; height--) {
1966                                         metapointer_range(&mp, height,
1967                                                           start_list, start_aligned,
1968                                                           end_list, end_aligned,
1969                                                           &start, &end);
1970                                         gfs2_metapath_ra(ip->i_gl, start, end);
1971                                 }
1972                         }
1973
1974                         /* If buffers found for the entire strip height */
1975                         if (mp.mp_aheight - 1 == strip_h) {
1976                                 state = DEALLOC_MP_FULL;
1977                                 break;
1978                         }
1979                         if (mp.mp_aheight < ip->i_height) /* We have a partial height */
1980                                 mp_h = mp.mp_aheight - 1;
1981
1982                         /* If we find a non-null block pointer, crawl a bit
1983                            higher up in the metapath and try again, otherwise
1984                            we need to look lower for a new starting point. */
1985                         if (find_nonnull_ptr(sdp, &mp, mp_h, end_list, end_aligned))
1986                                 mp_h++;
1987                         else
1988                                 state = DEALLOC_MP_LOWER;
1989                         break;
1990                 }
1991         }
1992
1993         if (btotal) {
1994                 if (current->journal_info == NULL) {
1995                         ret = gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE + RES_STATFS +
1996                                                RES_QUOTA, 0);
1997                         if (ret)
1998                                 goto out;
1999                         down_write(&ip->i_rw_mutex);
2000                 }
2001                 gfs2_statfs_change(sdp, 0, +btotal, 0);
2002                 gfs2_quota_change(ip, -(s64)btotal, ip->i_inode.i_uid,
2003                                   ip->i_inode.i_gid);
2004                 ip->i_inode.i_mtime = ip->i_inode.i_ctime = current_time(&ip->i_inode);
2005                 gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, dibh);
2006                 gfs2_dinode_out(ip, dibh->b_data);
2007                 up_write(&ip->i_rw_mutex);
2008                 gfs2_trans_end(sdp);
2009         }
2010
2011 out:
2012         if (gfs2_holder_initialized(&rd_gh))
2013                 gfs2_glock_dq_uninit(&rd_gh);
2014         if (current->journal_info) {
2015                 up_write(&ip->i_rw_mutex);
2016                 gfs2_trans_end(sdp);
2017                 cond_resched();
2018         }
2019         gfs2_quota_unhold(ip);
2020 out_metapath:
2021         release_metapath(&mp);
2022         return ret;
2023 }
2024
2025 static int trunc_end(struct gfs2_inode *ip)
2026 {
2027         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
2028         struct buffer_head *dibh;
2029         int error;
2030
2031         error = gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE, 0);
2032         if (error)
2033                 return error;
2034
2035         down_write(&ip->i_rw_mutex);
2036
2037         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
2038         if (error)
2039                 goto out;
2040
2041         if (!i_size_read(&ip->i_inode)) {
2042                 ip->i_height = 0;
2043                 ip->i_goal = ip->i_no_addr;
2044                 gfs2_buffer_clear_tail(dibh, sizeof(struct gfs2_dinode));
2045                 gfs2_ordered_del_inode(ip);
2046         }
2047         ip->i_inode.i_mtime = ip->i_inode.i_ctime = current_time(&ip->i_inode);
2048         ip->i_diskflags &= ~GFS2_DIF_TRUNC_IN_PROG;
2049
2050         gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, dibh);
2051         gfs2_dinode_out(ip, dibh->b_data);
2052         brelse(dibh);
2053
2054 out:
2055         up_write(&ip->i_rw_mutex);
2056         gfs2_trans_end(sdp);
2057         return error;
2058 }
2059
2060 /**
2061  * do_shrink - make a file smaller
2062  * @inode: the inode
2063  * @newsize: the size to make the file
2064  *
2065  * Called with an exclusive lock on @inode. The @size must
2066  * be equal to or smaller than the current inode size.
2067  *
2068  * Returns: errno
2069  */
2070
2071 static int do_shrink(struct inode *inode, u64 newsize)
2072 {
2073         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
2074         int error;
2075
2076         error = trunc_start(inode, newsize);
2077         if (error < 0)
2078                 return error;
2079         if (gfs2_is_stuffed(ip))
2080                 return 0;
2081
2082         error = punch_hole(ip, newsize, 0);
2083         if (error == 0)
2084                 error = trunc_end(ip);
2085
2086         return error;
2087 }
2088
2089 void gfs2_trim_blocks(struct inode *inode)
2090 {
2091         int ret;
2092
2093         ret = do_shrink(inode, inode->i_size);
2094         WARN_ON(ret != 0);
2095 }
2096
2097 /**
2098  * do_grow - Touch and update inode size
2099  * @inode: The inode
2100  * @size: The new size
2101  *
2102  * This function updates the timestamps on the inode and
2103  * may also increase the size of the inode. This function
2104  * must not be called with @size any smaller than the current
2105  * inode size.
2106  *
2107  * Although it is not strictly required to unstuff files here,
2108  * earlier versions of GFS2 have a bug in the stuffed file reading
2109  * code which will result in a buffer overrun if the size is larger
2110  * than the max stuffed file size. In order to prevent this from
2111  * occurring, such files are unstuffed, but in other cases we can
2112  * just update the inode size directly.
2113  *
2114  * Returns: 0 on success, or -ve on error
2115  */
2116
2117 static int do_grow(struct inode *inode, u64 size)
2118 {
2119         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
2120         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
2121         struct gfs2_alloc_parms ap = { .target = 1, };
2122         struct buffer_head *dibh;
2123         int error;
2124         int unstuff = 0;
2125
2126         if (gfs2_is_stuffed(ip) && size > gfs2_max_stuffed_size(ip)) {
2127                 error = gfs2_quota_lock_check(ip, &ap);
2128                 if (error)
2129                         return error;
2130
2131                 error = gfs2_inplace_reserve(ip, &ap);
2132                 if (error)
2133                         goto do_grow_qunlock;
2134                 unstuff = 1;
2135         }
2136
2137         error = gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE + RES_STATFS + RES_RG_BIT +
2138                                  (unstuff &&
2139                                   gfs2_is_jdata(ip) ? RES_JDATA : 0) +
2140                                  (sdp->sd_args.ar_quota == GFS2_QUOTA_OFF ?
2141                                   0 : RES_QUOTA), 0);
2142         if (error)
2143                 goto do_grow_release;
2144
2145         if (unstuff) {
2146                 error = gfs2_unstuff_dinode(ip);
2147                 if (error)
2148                         goto do_end_trans;
2149         }
2150
2151         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
2152         if (error)
2153                 goto do_end_trans;
2154
2155         truncate_setsize(inode, size);
2156         ip->i_inode.i_mtime = ip->i_inode.i_ctime = current_time(&ip->i_inode);
2157         gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, dibh);
2158         gfs2_dinode_out(ip, dibh->b_data);
2159         brelse(dibh);
2160
2161 do_end_trans:
2162         gfs2_trans_end(sdp);
2163 do_grow_release:
2164         if (unstuff) {
2165                 gfs2_inplace_release(ip);
2166 do_grow_qunlock:
2167                 gfs2_quota_unlock(ip);
2168         }
2169         return error;
2170 }
2171
2172 /**
2173  * gfs2_setattr_size - make a file a given size
2174  * @inode: the inode
2175  * @newsize: the size to make the file
2176  *
2177  * The file size can grow, shrink, or stay the same size. This
2178  * is called holding i_rwsem and an exclusive glock on the inode
2179  * in question.
2180  *
2181  * Returns: errno
2182  */
2183
2184 int gfs2_setattr_size(struct inode *inode, u64 newsize)
2185 {
2186         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
2187         int ret;
2188
2189         BUG_ON(!S_ISREG(inode->i_mode));
2190
2191         ret = inode_newsize_ok(inode, newsize);
2192         if (ret)
2193                 return ret;
2194
2195         inode_dio_wait(inode);
2196
2197         ret = gfs2_qa_get(ip);
2198         if (ret)
2199                 goto out;
2200
2201         if (newsize >= inode->i_size) {
2202                 ret = do_grow(inode, newsize);
2203                 goto out;
2204         }
2205
2206         ret = do_shrink(inode, newsize);
2207 out:
2208         gfs2_rs_delete(ip, NULL);
2209         gfs2_qa_put(ip);
2210         return ret;
2211 }
2212
2213 int gfs2_truncatei_resume(struct gfs2_inode *ip)
2214 {
2215         int error;
2216         error = punch_hole(ip, i_size_read(&ip->i_inode), 0);
2217         if (!error)
2218                 error = trunc_end(ip);
2219         return error;
2220 }
2221
2222 int gfs2_file_dealloc(struct gfs2_inode *ip)
2223 {
2224         return punch_hole(ip, 0, 0);
2225 }
2226
2227 /**
2228  * gfs2_free_journal_extents - Free cached journal bmap info
2229  * @jd: The journal
2230  *
2231  */
2232
2233 void gfs2_free_journal_extents(struct gfs2_jdesc *jd)
2234 {
2235         struct gfs2_journal_extent *jext;
2236
2237         while(!list_empty(&jd->extent_list)) {
2238                 jext = list_first_entry(&jd->extent_list, struct gfs2_journal_extent, list);
2239                 list_del(&jext->list);
2240                 kfree(jext);
2241         }
2242 }
2243
2244 /**
2245  * gfs2_add_jextent - Add or merge a new extent to extent cache
2246  * @jd: The journal descriptor
2247  * @lblock: The logical block at start of new extent
2248  * @dblock: The physical block at start of new extent
2249  * @blocks: Size of extent in fs blocks
2250  *
2251  * Returns: 0 on success or -ENOMEM
2252  */
2253
2254 static int gfs2_add_jextent(struct gfs2_jdesc *jd, u64 lblock, u64 dblock, u64 blocks)
2255 {
2256         struct gfs2_journal_extent *jext;
2257
2258         if (!list_empty(&jd->extent_list)) {
2259                 jext = list_last_entry(&jd->extent_list, struct gfs2_journal_extent, list);
2260                 if ((jext->dblock + jext->blocks) == dblock) {
2261                         jext->blocks += blocks;
2262                         return 0;
2263                 }
2264         }
2265
2266         jext = kzalloc(sizeof(struct gfs2_journal_extent), GFP_NOFS);
2267         if (jext == NULL)
2268                 return -ENOMEM;
2269         jext->dblock = dblock;
2270         jext->lblock = lblock;
2271         jext->blocks = blocks;
2272         list_add_tail(&jext->list, &jd->extent_list);
2273         jd->nr_extents++;
2274         return 0;
2275 }
2276
2277 /**
2278  * gfs2_map_journal_extents - Cache journal bmap info
2279  * @sdp: The super block
2280  * @jd: The journal to map
2281  *
2282  * Create a reusable "extent" mapping from all logical
2283  * blocks to all physical blocks for the given journal.  This will save
2284  * us time when writing journal blocks.  Most journals will have only one
2285  * extent that maps all their logical blocks.  That's because gfs2.mkfs
2286  * arranges the journal blocks sequentially to maximize performance.
2287  * So the extent would map the first block for the entire file length.
2288  * However, gfs2_jadd can happen while file activity is happening, so
2289  * those journals may not be sequential.  Less likely is the case where
2290  * the users created their own journals by mounting the metafs and
2291  * laying it out.  But it's still possible.  These journals might have
2292  * several extents.
2293  *
2294  * Returns: 0 on success, or error on failure
2295  */
2296
2297 int gfs2_map_journal_extents(struct gfs2_sbd *sdp, struct gfs2_jdesc *jd)
2298 {
2299         u64 lblock = 0;
2300         u64 lblock_stop;
2301         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(jd->jd_inode);
2302         struct buffer_head bh;
2303         unsigned int shift = sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
2304         u64 size;
2305         int rc;
2306         ktime_t start, end;
2307
2308         start = ktime_get();
2309         lblock_stop = i_size_read(jd->jd_inode) >> shift;
2310         size = (lblock_stop - lblock) << shift;
2311         jd->nr_extents = 0;
2312         WARN_ON(!list_empty(&jd->extent_list));
2313
2314         do {
2315                 bh.b_state = 0;
2316                 bh.b_blocknr = 0;
2317                 bh.b_size = size;
2318                 rc = gfs2_block_map(jd->jd_inode, lblock, &bh, 0);
2319                 if (rc || !buffer_mapped(&bh))
2320                         goto fail;
2321                 rc = gfs2_add_jextent(jd, lblock, bh.b_blocknr, bh.b_size >> shift);
2322                 if (rc)
2323                         goto fail;
2324                 size -= bh.b_size;
2325                 lblock += (bh.b_size >> ip->i_inode.i_blkbits);
2326         } while(size > 0);
2327
2328         end = ktime_get();
2329         fs_info(sdp, "journal %d mapped with %u extents in %lldms\n", jd->jd_jid,
2330                 jd->nr_extents, ktime_ms_delta(end, start));
2331         return 0;
2332
2333 fail:
2334         fs_warn(sdp, "error %d mapping journal %u at offset %llu (extent %u)\n",
2335                 rc, jd->jd_jid,
2336                 (unsigned long long)(i_size_read(jd->jd_inode) - size),
2337                 jd->nr_extents);
2338         fs_warn(sdp, "bmap=%d lblock=%llu block=%llu, state=0x%08lx, size=%llu\n",
2339                 rc, (unsigned long long)lblock, (unsigned long long)bh.b_blocknr,
2340                 bh.b_state, (unsigned long long)bh.b_size);
2341         gfs2_free_journal_extents(jd);
2342         return rc;
2343 }
2344
2345 /**
2346  * gfs2_write_alloc_required - figure out if a write will require an allocation
2347  * @ip: the file being written to
2348  * @offset: the offset to write to
2349  * @len: the number of bytes being written
2350  *
2351  * Returns: 1 if an alloc is required, 0 otherwise
2352  */
2353
2354 int gfs2_write_alloc_required(struct gfs2_inode *ip, u64 offset,
2355                               unsigned int len)
2356 {
2357         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
2358         struct buffer_head bh;
2359         unsigned int shift;
2360         u64 lblock, lblock_stop, size;
2361         u64 end_of_file;
2362
2363         if (!len)
2364                 return 0;
2365
2366         if (gfs2_is_stuffed(ip)) {
2367                 if (offset + len > gfs2_max_stuffed_size(ip))
2368                         return 1;
2369                 return 0;
2370         }
2371
2372         shift = sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
2373         BUG_ON(gfs2_is_dir(ip));
2374         end_of_file = (i_size_read(&ip->i_inode) + sdp->sd_sb.sb_bsize - 1) >> shift;
2375         lblock = offset >> shift;
2376         lblock_stop = (offset + len + sdp->sd_sb.sb_bsize - 1) >> shift;
2377         if (lblock_stop > end_of_file && ip != GFS2_I(sdp->sd_rindex))
2378                 return 1;
2379
2380         size = (lblock_stop - lblock) << shift;
2381         do {
2382                 bh.b_state = 0;
2383                 bh.b_size = size;
2384                 gfs2_block_map(&ip->i_inode, lblock, &bh, 0);
2385                 if (!buffer_mapped(&bh))
2386                         return 1;
2387                 size -= bh.b_size;
2388                 lblock += (bh.b_size >> ip->i_inode.i_blkbits);
2389         } while(size > 0);
2390
2391         return 0;
2392 }
2393
2394 static int stuffed_zero_range(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t length)
2395 {
2396         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
2397         struct buffer_head *dibh;
2398         int error;
2399
2400         if (offset >= inode->i_size)
2401                 return 0;
2402         if (offset + length > inode->i_size)
2403                 length = inode->i_size - offset;
2404
2405         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
2406         if (error)
2407                 return error;
2408         gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, dibh);
2409         memset(dibh->b_data + sizeof(struct gfs2_dinode) + offset, 0,
2410                length);
2411         brelse(dibh);
2412         return 0;
2413 }
2414
2415 static int gfs2_journaled_truncate_range(struct inode *inode, loff_t offset,
2416                                          loff_t length)
2417 {
2418         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
2419         loff_t max_chunk = GFS2_JTRUNC_REVOKES * sdp->sd_vfs->s_blocksize;
2420         int error;
2421
2422         while (length) {
2423                 struct gfs2_trans *tr;
2424                 loff_t chunk;
2425                 unsigned int offs;
2426
2427                 chunk = length;
2428                 if (chunk > max_chunk)
2429                         chunk = max_chunk;
2430
2431                 offs = offset & ~PAGE_MASK;
2432                 if (offs && chunk > PAGE_SIZE)
2433                         chunk = offs + ((chunk - offs) & PAGE_MASK);
2434
2435                 truncate_pagecache_range(inode, offset, chunk);
2436                 offset += chunk;
2437                 length -= chunk;
2438
2439                 tr = current->journal_info;
2440                 if (!test_bit(TR_TOUCHED, &tr->tr_flags))
2441                         continue;
2442
2443                 gfs2_trans_end(sdp);
2444                 error = gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE, GFS2_JTRUNC_REVOKES);
2445                 if (error)
2446                         return error;
2447         }
2448         return 0;
2449 }
2450
2451 int __gfs2_punch_hole(struct file *file, loff_t offset, loff_t length)
2452 {
2453         struct inode *inode = file_inode(file);
2454         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
2455         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
2456         unsigned int blocksize = i_blocksize(inode);
2457         loff_t start, end;
2458         int error;
2459
2460         if (!gfs2_is_stuffed(ip)) {
2461                 unsigned int start_off, end_len;
2462
2463                 start_off = offset & (blocksize - 1);
2464                 end_len = (offset + length) & (blocksize - 1);
2465                 if (start_off) {
2466                         unsigned int len = length;
2467                         if (length > blocksize - start_off)
2468                                 len = blocksize - start_off;
2469                         error = gfs2_block_zero_range(inode, offset, len);
2470                         if (error)
2471                                 goto out;
2472                         if (start_off + length < blocksize)
2473                                 end_len = 0;
2474                 }
2475                 if (end_len) {
2476                         error = gfs2_block_zero_range(inode,
2477                                 offset + length - end_len, end_len);
2478                         if (error)
2479                                 goto out;
2480                 }
2481         }
2482
2483         start = round_down(offset, blocksize);
2484         end = round_up(offset + length, blocksize) - 1;
2485         error = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, start, end);
2486         if (error)
2487                 return error;
2488
2489         if (gfs2_is_jdata(ip))
2490                 error = gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE + 2 * RES_JDATA,
2491                                          GFS2_JTRUNC_REVOKES);
2492         else
2493                 error = gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE, 0);
2494         if (error)
2495                 return error;
2496
2497         if (gfs2_is_stuffed(ip)) {
2498                 error = stuffed_zero_range(inode, offset, length);
2499                 if (error)
2500                         goto out;
2501         }
2502
2503         if (gfs2_is_jdata(ip)) {
2504                 BUG_ON(!current->journal_info);
2505                 gfs2_journaled_truncate_range(inode, offset, length);
2506         } else
2507                 truncate_pagecache_range(inode, offset, offset + length - 1);
2508
2509         file_update_time(file);
2510         mark_inode_dirty(inode);
2511
2512         if (current->journal_info)
2513                 gfs2_trans_end(sdp);
2514
2515         if (!gfs2_is_stuffed(ip))
2516                 error = punch_hole(ip, offset, length);
2517
2518 out:
2519         if (current->journal_info)
2520                 gfs2_trans_end(sdp);
2521         return error;
2522 }
2523
2524 static int gfs2_map_blocks(struct iomap_writepage_ctx *wpc, struct inode *inode,
2525                 loff_t offset)
2526 {
2527         int ret;
2528
2529         if (WARN_ON_ONCE(gfs2_is_stuffed(GFS2_I(inode))))
2530                 return -EIO;
2531
2532         if (offset >= wpc->iomap.offset &&
2533             offset < wpc->iomap.offset + wpc->iomap.length)
2534                 return 0;
2535
2536         memset(&wpc->iomap, 0, sizeof(wpc->iomap));
2537         ret = gfs2_iomap_get(inode, offset, INT_MAX, &wpc->iomap);
2538         return ret;
2539 }
2540
2541 const struct iomap_writeback_ops gfs2_writeback_ops = {
2542         .map_blocks             = gfs2_map_blocks,
2543 };