fs/xfs/xfs_bmap_util.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Copyright (c) 2000-2006 Silicon Graphics, Inc.
   4  * Copyright (c) 2012 Red Hat, Inc.
   5  * All Rights Reserved.
   6  */
   7 #include "xfs.h"
   8 #include "xfs_fs.h"
   9 #include "xfs_shared.h"
  10 #include "xfs_format.h"
  11 #include "xfs_log_format.h"
  12 #include "xfs_trans_resv.h"
  13 #include "xfs_bit.h"
  14 #include "xfs_mount.h"
  15 #include "xfs_defer.h"
  16 #include "xfs_inode.h"
  17 #include "xfs_btree.h"
  18 #include "xfs_trans.h"
  19 #include "xfs_alloc.h"
  20 #include "xfs_bmap.h"
  21 #include "xfs_bmap_util.h"
  22 #include "xfs_bmap_btree.h"
  23 #include "xfs_rtalloc.h"
  24 #include "xfs_error.h"
  25 #include "xfs_quota.h"
  26 #include "xfs_trans_space.h"
  27 #include "xfs_trace.h"
  28 #include "xfs_icache.h"
  29 #include "xfs_iomap.h"
  30 #include "xfs_reflink.h"
  31
  32 /* Kernel only BMAP related definitions and functions */
  33
  34 /*
  35  * Convert the given file system block to a disk block.  We have to treat it
  36  * differently based on whether the file is a real time file or not, because the
  37  * bmap code does.
  38  */
  39 xfs_daddr_t
  40 xfs_fsb_to_db(struct xfs_inode *ip, xfs_fsblock_t fsb)
  41 {
  42         if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip))
  43                 return XFS_FSB_TO_BB(ip->i_mount, fsb);
  44         return XFS_FSB_TO_DADDR(ip->i_mount, fsb);
  45 }
  46
  47 /*
  48  * Routine to zero an extent on disk allocated to the specific inode.
  49  *
  50  * The VFS functions take a linearised filesystem block offset, so we have to
  51  * convert the sparse xfs fsb to the right format first.
  52  * VFS types are real funky, too.
  53  */
  54 int
  55 xfs_zero_extent(
  56         struct xfs_inode        *ip,
  57         xfs_fsblock_t           start_fsb,
  58         xfs_off_t               count_fsb)
  59 {
  60         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
  61         struct xfs_buftarg      *target = xfs_inode_buftarg(ip);
  62         xfs_daddr_t             sector = xfs_fsb_to_db(ip, start_fsb);
  63         sector_t                block = XFS_BB_TO_FSBT(mp, sector);
  64
  65         return blkdev_issue_zeroout(target->bt_bdev,
  66                 block << (mp->m_super->s_blocksize_bits - 9),
  67                 count_fsb << (mp->m_super->s_blocksize_bits - 9),
  68                 GFP_NOFS, 0);
  69 }
  70
  71 #ifdef CONFIG_XFS_RT
  72 int
  73 xfs_bmap_rtalloc(
  74         struct xfs_bmalloca     *ap)    /* bmap alloc argument struct */
  75 {
  76         int             error;          /* error return value */
  77         xfs_mount_t     *mp;            /* mount point structure */
  78         xfs_extlen_t    prod = 0;       /* product factor for allocators */
  79         xfs_extlen_t    mod = 0;        /* product factor for allocators */
  80         xfs_extlen_t    ralen = 0;      /* realtime allocation length */
  81         xfs_extlen_t    align;          /* minimum allocation alignment */
  82         xfs_rtblock_t   rtb;
  83
  84         mp = ap->ip->i_mount;
  85         align = xfs_get_extsz_hint(ap->ip);
  86         prod = align / mp->m_sb.sb_rextsize;
  87         error = xfs_bmap_extsize_align(mp, &ap->got, &ap->prev,
  88                                         align, 1, ap->eof, 0,
  89                                         ap->conv, &ap->offset, &ap->length);
  90         if (error)
  91                 return error;
  92         ASSERT(ap->length);
  93         ASSERT(ap->length % mp->m_sb.sb_rextsize == 0);
  94
  95         /*
  96          * If the offset & length are not perfectly aligned
  97          * then kill prod, it will just get us in trouble.
  98          */
  99         div_u64_rem(ap->offset, align, &mod);
 100         if (mod || ap->length % align)
 101                 prod = 1;
 102         /*
 103          * Set ralen to be the actual requested length in rtextents.
 104          */
 105         ralen = ap->length / mp->m_sb.sb_rextsize;
 106         /*
 107          * If the old value was close enough to MAXEXTLEN that
 108          * we rounded up to it, cut it back so it's valid again.
 109          * Note that if it's a really large request (bigger than
 110          * MAXEXTLEN), we don't hear about that number, and can't
 111          * adjust the starting point to match it.
 112          */
 113         if (ralen * mp->m_sb.sb_rextsize >= MAXEXTLEN)
 114                 ralen = MAXEXTLEN / mp->m_sb.sb_rextsize;
 115
 116         /*
 117          * Lock out modifications to both the RT bitmap and summary inodes
 118          */
 119         xfs_ilock(mp->m_rbmip, XFS_ILOCK_EXCL|XFS_ILOCK_RTBITMAP);
 120         xfs_trans_ijoin(ap->tp, mp->m_rbmip, XFS_ILOCK_EXCL);
 121         xfs_ilock(mp->m_rsumip, XFS_ILOCK_EXCL|XFS_ILOCK_RTSUM);
 122         xfs_trans_ijoin(ap->tp, mp->m_rsumip, XFS_ILOCK_EXCL);
 123
 124         /*
 125          * If it's an allocation to an empty file at offset 0,
 126          * pick an extent that will space things out in the rt area.
 127          */
 128         if (ap->eof && ap->offset == 0) {
 129                 xfs_rtblock_t rtx; /* realtime extent no */
 130
 131                 error = xfs_rtpick_extent(mp, ap->tp, ralen, &rtx);
 132                 if (error)
 133                         return error;
 134                 ap->blkno = rtx * mp->m_sb.sb_rextsize;
 135         } else {
 136                 ap->blkno = 0;
 137         }
 138
 139         xfs_bmap_adjacent(ap);
 140
 141         /*
 142          * Realtime allocation, done through xfs_rtallocate_extent.
 143          */
 144         do_div(ap->blkno, mp->m_sb.sb_rextsize);
 145         rtb = ap->blkno;
 146         ap->length = ralen;
 147         error = xfs_rtallocate_extent(ap->tp, ap->blkno, 1, ap->length,
 148                                 &ralen, ap->wasdel, prod, &rtb);
 149         if (error)
 150                 return error;
 151
 152         ap->blkno = rtb;
 153         if (ap->blkno != NULLFSBLOCK) {
 154                 ap->blkno *= mp->m_sb.sb_rextsize;
 155                 ralen *= mp->m_sb.sb_rextsize;
 156                 ap->length = ralen;
 157                 ap->ip->i_d.di_nblocks += ralen;
 158                 xfs_trans_log_inode(ap->tp, ap->ip, XFS_ILOG_CORE);
 159                 if (ap->wasdel)
 160                         ap->ip->i_delayed_blks -= ralen;
 161                 /*
 162                  * Adjust the disk quota also. This was reserved
 163                  * earlier.
 164                  */
 165                 xfs_trans_mod_dquot_byino(ap->tp, ap->ip,
 166                         ap->wasdel ? XFS_TRANS_DQ_DELRTBCOUNT :
 167                                         XFS_TRANS_DQ_RTBCOUNT, (long) ralen);
 168         } else {
 169                 ap->length = 0;
 170         }
 171         return 0;
 172 }
 173 #endif /* CONFIG_XFS_RT */
 174
 175 /*
 176  * Extent tree block counting routines.
 177  */
 178
 179 /*
 180  * Count leaf blocks given a range of extent records.  Delayed allocation
 181  * extents are not counted towards the totals.
 182  */
 183 xfs_extnum_t
 184 xfs_bmap_count_leaves(
 185         struct xfs_ifork        *ifp,
 186         xfs_filblks_t           *count)
 187 {
 188         struct xfs_iext_cursor  icur;
 189         struct xfs_bmbt_irec    got;
 190         xfs_extnum_t            numrecs = 0;
 191
 192         for_each_xfs_iext(ifp, &icur, &got) {
 193                 if (!isnullstartblock(got.br_startblock)) {
 194                         *count += got.br_blockcount;
 195                         numrecs++;
 196                 }
 197         }
 198
 199         return numrecs;
 200 }
 201
 202 /*
 203  * Count fsblocks of the given fork.  Delayed allocation extents are
 204  * not counted towards the totals.
 205  */
 206 int
 207 xfs_bmap_count_blocks(
 208         struct xfs_trans        *tp,
 209         struct xfs_inode        *ip,
 210         int                     whichfork,
 211         xfs_extnum_t            *nextents,
 212         xfs_filblks_t           *count)
 213 {
 214         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 215         struct xfs_ifork        *ifp = XFS_IFORK_PTR(ip, whichfork);
 216         struct xfs_btree_cur    *cur;
 217         xfs_extlen_t            btblocks = 0;
 218         int                     error;
 219
 220         *nextents = 0;
 221         *count = 0;
 222
 223         if (!ifp)
 224                 return 0;
 225
 226         switch (ifp->if_format) {
 227         case XFS_DINODE_FMT_BTREE:
 228                 if (!(ifp->if_flags & XFS_IFEXTENTS)) {
 229                         error = xfs_iread_extents(tp, ip, whichfork);
 230                         if (error)
 231                                 return error;
 232                 }
 233
 234                 cur = xfs_bmbt_init_cursor(mp, tp, ip, whichfork);
 235                 error = xfs_btree_count_blocks(cur, &btblocks);
 236                 xfs_btree_del_cursor(cur, error);
 237                 if (error)
 238                         return error;
 239
 240                 /*
 241                  * xfs_btree_count_blocks includes the root block contained in
 242                  * the inode fork in @btblocks, so subtract one because we're
 243                  * only interested in allocated disk blocks.
 244                  */
 245                 *count += btblocks - 1;
 246
 247                 /* fall through */
 248         case XFS_DINODE_FMT_EXTENTS:
 249                 *nextents = xfs_bmap_count_leaves(ifp, count);
 250                 break;
 251         }
 252
 253         return 0;
 254 }
 255
 256 static int
 257 xfs_getbmap_report_one(
 258         struct xfs_inode        *ip,
 259         struct getbmapx         *bmv,
 260         struct kgetbmap         *out,
 261         int64_t                 bmv_end,
 262         struct xfs_bmbt_irec    *got)
 263 {
 264         struct kgetbmap         *p = out + bmv->bmv_entries;
 265         bool                    shared = false;
 266         int                     error;
 267
 268         error = xfs_reflink_trim_around_shared(ip, got, &shared);
 269         if (error)
 270                 return error;
 271
 272         if (isnullstartblock(got->br_startblock) ||
 273             got->br_startblock == DELAYSTARTBLOCK) {
 274                 /*
 275                  * Delalloc extents that start beyond EOF can occur due to
 276                  * speculative EOF allocation when the delalloc extent is larger
 277                  * than the largest freespace extent at conversion time.  These
 278                  * extents cannot be converted by data writeback, so can exist
 279                  * here even if we are not supposed to be finding delalloc
 280                  * extents.
 281                  */
 282                 if (got->br_startoff < XFS_B_TO_FSB(ip->i_mount, XFS_ISIZE(ip)))
 283                         ASSERT((bmv->bmv_iflags & BMV_IF_DELALLOC) != 0);
 284
 285                 p->bmv_oflags |= BMV_OF_DELALLOC;
 286                 p->bmv_block = -2;
 287         } else {
 288                 p->bmv_block = xfs_fsb_to_db(ip, got->br_startblock);
 289         }
 290
 291         if (got->br_state == XFS_EXT_UNWRITTEN &&
 292             (bmv->bmv_iflags & BMV_IF_PREALLOC))
 293                 p->bmv_oflags |= BMV_OF_PREALLOC;
 294
 295         if (shared)
 296                 p->bmv_oflags |= BMV_OF_SHARED;
 297
 298         p->bmv_offset = XFS_FSB_TO_BB(ip->i_mount, got->br_startoff);
 299         p->bmv_length = XFS_FSB_TO_BB(ip->i_mount, got->br_blockcount);
 300
 301         bmv->bmv_offset = p->bmv_offset + p->bmv_length;
 302         bmv->bmv_length = max(0LL, bmv_end - bmv->bmv_offset);
 303         bmv->bmv_entries++;
 304         return 0;
 305 }
 306
 307 static void
 308 xfs_getbmap_report_hole(
 309         struct xfs_inode        *ip,
 310         struct getbmapx         *bmv,
 311         struct kgetbmap         *out,
 312         int64_t                 bmv_end,
 313         xfs_fileoff_t           bno,
 314         xfs_fileoff_t           end)
 315 {
 316         struct kgetbmap         *p = out + bmv->bmv_entries;
 317
 318         if (bmv->bmv_iflags & BMV_IF_NO_HOLES)
 319                 return;
 320
 321         p->bmv_block = -1;
 322         p->bmv_offset = XFS_FSB_TO_BB(ip->i_mount, bno);
 323         p->bmv_length = XFS_FSB_TO_BB(ip->i_mount, end - bno);
 324
 325         bmv->bmv_offset = p->bmv_offset + p->bmv_length;
 326         bmv->bmv_length = max(0LL, bmv_end - bmv->bmv_offset);
 327         bmv->bmv_entries++;
 328 }
 329
 330 static inline bool
 331 xfs_getbmap_full(
 332         struct getbmapx         *bmv)
 333 {
 334         return bmv->bmv_length == 0 || bmv->bmv_entries >= bmv->bmv_count - 1;
 335 }
 336
 337 static bool
 338 xfs_getbmap_next_rec(
 339         struct xfs_bmbt_irec    *rec,
 340         xfs_fileoff_t           total_end)
 341 {
 342         xfs_fileoff_t           end = rec->br_startoff + rec->br_blockcount;
 343
 344         if (end == total_end)
 345                 return false;
 346
 347         rec->br_startoff += rec->br_blockcount;
 348         if (!isnullstartblock(rec->br_startblock) &&
 349             rec->br_startblock != DELAYSTARTBLOCK)
 350                 rec->br_startblock += rec->br_blockcount;
 351         rec->br_blockcount = total_end - end;
 352         return true;
 353 }
 354
 355 /*
 356  * Get inode's extents as described in bmv, and format for output.
 357  * Calls formatter to fill the user's buffer until all extents
 358  * are mapped, until the passed-in bmv->bmv_count slots have
 359  * been filled, or until the formatter short-circuits the loop,
 360  * if it is tracking filled-in extents on its own.
 361  */
 362 int                                             /* error code */
 363 xfs_getbmap(
 364         struct xfs_inode        *ip,
 365         struct getbmapx         *bmv,           /* user bmap structure */
 366         struct kgetbmap         *out)
 367 {
 368         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 369         int                     iflags = bmv->bmv_iflags;
 370         int                     whichfork, lock, error = 0;
 371         int64_t                 bmv_end, max_len;
 372         xfs_fileoff_t           bno, first_bno;
 373         struct xfs_ifork        *ifp;
 374         struct xfs_bmbt_irec    got, rec;
 375         xfs_filblks_t           len;
 376         struct xfs_iext_cursor  icur;
 377
 378         if (bmv->bmv_iflags & ~BMV_IF_VALID)
 379                 return -EINVAL;
 380 #ifndef DEBUG
 381         /* Only allow CoW fork queries if we're debugging. */
 382         if (iflags & BMV_IF_COWFORK)
 383                 return -EINVAL;
 384 #endif
 385         if ((iflags & BMV_IF_ATTRFORK) && (iflags & BMV_IF_COWFORK))
 386                 return -EINVAL;
 387
 388         if (bmv->bmv_length < -1)
 389                 return -EINVAL;
 390         bmv->bmv_entries = 0;
 391         if (bmv->bmv_length == 0)
 392                 return 0;
 393
 394         if (iflags & BMV_IF_ATTRFORK)
 395                 whichfork = XFS_ATTR_FORK;
 396         else if (iflags & BMV_IF_COWFORK)
 397                 whichfork = XFS_COW_FORK;
 398         else
 399                 whichfork = XFS_DATA_FORK;
 400         ifp = XFS_IFORK_PTR(ip, whichfork);
 401
 402         xfs_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 403         switch (whichfork) {
 404         case XFS_ATTR_FORK:
 405                 if (!XFS_IFORK_Q(ip))
 406                         goto out_unlock_iolock;
 407
 408                 max_len = 1LL << 32;
 409                 lock = xfs_ilock_attr_map_shared(ip);
 410                 break;
 411         case XFS_COW_FORK:
 412                 /* No CoW fork? Just return */
 413                 if (!ifp)
 414                         goto out_unlock_iolock;
 415
 416                 if (xfs_get_cowextsz_hint(ip))
 417                         max_len = mp->m_super->s_maxbytes;
 418                 else
 419                         max_len = XFS_ISIZE(ip);
 420
 421                 lock = XFS_ILOCK_SHARED;
 422                 xfs_ilock(ip, lock);
 423                 break;
 424         case XFS_DATA_FORK:
 425                 if (!(iflags & BMV_IF_DELALLOC) &&
 426                     (ip->i_delayed_blks || XFS_ISIZE(ip) > ip->i_d.di_size)) {
 427                         error = filemap_write_and_wait(VFS_I(ip)->i_mapping);
 428                         if (error)
 429                                 goto out_unlock_iolock;
 430
 431                         /*
 432                          * Even after flushing the inode, there can still be
 433                          * delalloc blocks on the inode beyond EOF due to
 434                          * speculative preallocation.  These are not removed
 435                          * until the release function is called or the inode
 436                          * is inactivated.  Hence we cannot assert here that
 437                          * ip->i_delayed_blks == 0.
 438                          */
 439                 }
 440
 441                 if (xfs_get_extsz_hint(ip) ||
 442                     (ip->i_d.di_flags &
 443                      (XFS_DIFLAG_PREALLOC | XFS_DIFLAG_APPEND)))
 444                         max_len = mp->m_super->s_maxbytes;
 445                 else
 446                         max_len = XFS_ISIZE(ip);
 447
 448                 lock = xfs_ilock_data_map_shared(ip);
 449                 break;
 450         }
 451
 452         switch (ifp->if_format) {
 453         case XFS_DINODE_FMT_EXTENTS:
 454         case XFS_DINODE_FMT_BTREE:
 455                 break;
 456         case XFS_DINODE_FMT_LOCAL:
 457                 /* Local format inode forks report no extents. */
 458                 goto out_unlock_ilock;
 459         default:
 460                 error = -EINVAL;
 461                 goto out_unlock_ilock;
 462         }
 463
 464         if (bmv->bmv_length == -1) {
 465                 max_len = XFS_FSB_TO_BB(mp, XFS_B_TO_FSB(mp, max_len));
 466                 bmv->bmv_length = max(0LL, max_len - bmv->bmv_offset);
 467         }
 468
 469         bmv_end = bmv->bmv_offset + bmv->bmv_length;
 470
 471         first_bno = bno = XFS_BB_TO_FSBT(mp, bmv->bmv_offset);
 472         len = XFS_BB_TO_FSB(mp, bmv->bmv_length);
 473
 474         if (!(ifp->if_flags & XFS_IFEXTENTS)) {
 475                 error = xfs_iread_extents(NULL, ip, whichfork);
 476                 if (error)
 477                         goto out_unlock_ilock;
 478         }
 479
 480         if (!xfs_iext_lookup_extent(ip, ifp, bno, &icur, &got)) {
 481                 /*
 482                  * Report a whole-file hole if the delalloc flag is set to
 483                  * stay compatible with the old implementation.
 484                  */
 485                 if (iflags & BMV_IF_DELALLOC)
 486                         xfs_getbmap_report_hole(ip, bmv, out, bmv_end, bno,
 487                                         XFS_B_TO_FSB(mp, XFS_ISIZE(ip)));
 488                 goto out_unlock_ilock;
 489         }
 490
 491         while (!xfs_getbmap_full(bmv)) {
 492                 xfs_trim_extent(&got, first_bno, len);
 493
 494                 /*
 495                  * Report an entry for a hole if this extent doesn't directly
 496                  * follow the previous one.
 497                  */
 498                 if (got.br_startoff > bno) {
 499                         xfs_getbmap_report_hole(ip, bmv, out, bmv_end, bno,
 500                                         got.br_startoff);
 501                         if (xfs_getbmap_full(bmv))
 502                                 break;
 503                 }
 504
 505                 /*
 506                  * In order to report shared extents accurately, we report each
 507                  * distinct shared / unshared part of a single bmbt record with
 508                  * an individual getbmapx record.
 509                  */
 510                 bno = got.br_startoff + got.br_blockcount;
 511                 rec = got;
 512                 do {
 513                         error = xfs_getbmap_report_one(ip, bmv, out, bmv_end,
 514                                         &rec);
 515                         if (error || xfs_getbmap_full(bmv))
 516                                 goto out_unlock_ilock;
 517                 } while (xfs_getbmap_next_rec(&rec, bno));
 518
 519                 if (!xfs_iext_next_extent(ifp, &icur, &got)) {
 520                         xfs_fileoff_t   end = XFS_B_TO_FSB(mp, XFS_ISIZE(ip));
 521
 522                         out[bmv->bmv_entries - 1].bmv_oflags |= BMV_OF_LAST;
 523
 524                         if (whichfork != XFS_ATTR_FORK && bno < end &&
 525                             !xfs_getbmap_full(bmv)) {
 526                                 xfs_getbmap_report_hole(ip, bmv, out, bmv_end,
 527                                                 bno, end);
 528                         }
 529                         break;
 530                 }
 531
 532                 if (bno >= first_bno + len)
 533                         break;
 534         }
 535
 536 out_unlock_ilock:
 537         xfs_iunlock(ip, lock);
 538 out_unlock_iolock:
 539         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 540         return error;
 541 }
 542
 543 /*
 544  * Dead simple method of punching delalyed allocation blocks from a range in
 545  * the inode.  This will always punch out both the start and end blocks, even
 546  * if the ranges only partially overlap them, so it is up to the caller to
 547  * ensure that partial blocks are not passed in.
 548  */
 549 int
 550 xfs_bmap_punch_delalloc_range(
 551         struct xfs_inode        *ip,
 552         xfs_fileoff_t           start_fsb,
 553         xfs_fileoff_t           length)
 554 {
 555         struct xfs_ifork        *ifp = &ip->i_df;
 556         xfs_fileoff_t           end_fsb = start_fsb + length;
 557         struct xfs_bmbt_irec    got, del;
 558         struct xfs_iext_cursor  icur;
 559         int                     error = 0;
 560
 561         ASSERT(ifp->if_flags & XFS_IFEXTENTS);
 562
 563         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 564         if (!xfs_iext_lookup_extent_before(ip, ifp, &end_fsb, &icur, &got))
 565                 goto out_unlock;
 566
 567         while (got.br_startoff + got.br_blockcount > start_fsb) {
 568                 del = got;
 569                 xfs_trim_extent(&del, start_fsb, length);
 570
 571                 /*
 572                  * A delete can push the cursor forward. Step back to the
 573                  * previous extent on non-delalloc or extents outside the
 574                  * target range.
 575                  */
 576                 if (!del.br_blockcount ||
 577                     !isnullstartblock(del.br_startblock)) {
 578                         if (!xfs_iext_prev_extent(ifp, &icur, &got))
 579                                 break;
 580                         continue;
 581                 }
 582
 583                 error = xfs_bmap_del_extent_delay(ip, XFS_DATA_FORK, &icur,
 584                                                   &got, &del);
 585                 if (error || !xfs_iext_get_extent(ifp, &icur, &got))
 586                         break;
 587         }
 588
 589 out_unlock:
 590         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 591         return error;
 592 }
 593
 594 /*
 595  * Test whether it is appropriate to check an inode for and free post EOF
 596  * blocks. The 'force' parameter determines whether we should also consider
 597  * regular files that are marked preallocated or append-only.
 598  */
 599 bool
 600 xfs_can_free_eofblocks(struct xfs_inode *ip, bool force)
 601 {
 602         /* prealloc/delalloc exists only on regular files */
 603         if (!S_ISREG(VFS_I(ip)->i_mode))
 604                 return false;
 605
 606         /*
 607          * Zero sized files with no cached pages and delalloc blocks will not
 608          * have speculative prealloc/delalloc blocks to remove.
 609          */
 610         if (VFS_I(ip)->i_size == 0 &&
 611             VFS_I(ip)->i_mapping->nrpages == 0 &&
 612             ip->i_delayed_blks == 0)
 613                 return false;
 614
 615         /* If we haven't read in the extent list, then don't do it now. */
 616         if (!(ip->i_df.if_flags & XFS_IFEXTENTS))
 617                 return false;
 618
 619         /*
 620          * Do not free real preallocated or append-only files unless the file
 621          * has delalloc blocks and we are forced to remove them.
 622          */
 623         if (ip->i_d.di_flags & (XFS_DIFLAG_PREALLOC | XFS_DIFLAG_APPEND))
 624                 if (!force || ip->i_delayed_blks == 0)
 625                         return false;
 626
 627         return true;
 628 }
 629
 630 /*
 631  * This is called to free any blocks beyond eof. The caller must hold
 632  * IOLOCK_EXCL unless we are in the inode reclaim path and have the only
 633  * reference to the inode.
 634  */
 635 int
 636 xfs_free_eofblocks(
 637         struct xfs_inode        *ip)
 638 {
 639         struct xfs_trans        *tp;
 640         int                     error;
 641         xfs_fileoff_t           end_fsb;
 642         xfs_fileoff_t           last_fsb;
 643         xfs_filblks_t           map_len;
 644         int                     nimaps;
 645         struct xfs_bmbt_irec    imap;
 646         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 647
 648         /*
 649          * Figure out if there are any blocks beyond the end
 650          * of the file.  If not, then there is nothing to do.
 651          */
 652         end_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, (xfs_ufsize_t)XFS_ISIZE(ip));
 653         last_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, mp->m_super->s_maxbytes);
 654         if (last_fsb <= end_fsb)
 655                 return 0;
 656         map_len = last_fsb - end_fsb;
 657
 658         nimaps = 1;
 659         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 660         error = xfs_bmapi_read(ip, end_fsb, map_len, &imap, &nimaps, 0);
 661         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 662
 663         /*
 664          * If there are blocks after the end of file, truncate the file to its
 665          * current size to free them up.
 666          */
 667         if (!error && (nimaps != 0) &&
 668             (imap.br_startblock != HOLESTARTBLOCK ||
 669              ip->i_delayed_blks)) {
 670                 /*
 671                  * Attach the dquots to the inode up front.
 672                  */
 673                 error = xfs_qm_dqattach(ip);
 674                 if (error)
 675                         return error;
 676
 677                 /* wait on dio to ensure i_size has settled */
 678                 inode_dio_wait(VFS_I(ip));
 679
 680                 error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_itruncate, 0, 0, 0,
 681                                 &tp);
 682                 if (error) {
 683                         ASSERT(XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp));
 684                         return error;
 685                 }
 686
 687                 xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 688                 xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
 689
 690                 /*
 691                  * Do not update the on-disk file size.  If we update the
 692                  * on-disk file size and then the system crashes before the
 693                  * contents of the file are flushed to disk then the files
 694                  * may be full of holes (ie NULL files bug).
 695                  */
 696                 error = xfs_itruncate_extents_flags(&tp, ip, XFS_DATA_FORK,
 697                                         XFS_ISIZE(ip), XFS_BMAPI_NODISCARD);
 698                 if (error) {
 699                         /*
 700                          * If we get an error at this point we simply don't
 701                          * bother truncating the file.
 702                          */
 703                         xfs_trans_cancel(tp);
 704                 } else {
 705                         error = xfs_trans_commit(tp);
 706                         if (!error)
 707                                 xfs_inode_clear_eofblocks_tag(ip);
 708                 }
 709
 710                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 711         }
 712         return error;
 713 }
 714
 715 int
 716 xfs_alloc_file_space(
 717         struct xfs_inode        *ip,
 718         xfs_off_t               offset,
 719         xfs_off_t               len,
 720         int                     alloc_type)
 721 {
 722         xfs_mount_t             *mp = ip->i_mount;
 723         xfs_off_t               count;
 724         xfs_filblks_t           allocated_fsb;
 725         xfs_filblks_t           allocatesize_fsb;
 726         xfs_extlen_t            extsz, temp;
 727         xfs_fileoff_t           startoffset_fsb;
 728         xfs_fileoff_t           endoffset_fsb;
 729         int                     nimaps;
 730         int                     quota_flag;
 731         int                     rt;
 732         xfs_trans_t             *tp;
 733         xfs_bmbt_irec_t         imaps[1], *imapp;
 734         uint                    qblocks, resblks, resrtextents;
 735         int                     error;
 736
 737         trace_xfs_alloc_file_space(ip);
 738
 739         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
 740                 return -EIO;
 741
 742         error = xfs_qm_dqattach(ip);
 743         if (error)
 744                 return error;
 745
 746         if (len <= 0)
 747                 return -EINVAL;
 748
 749         rt = XFS_IS_REALTIME_INODE(ip);
 750         extsz = xfs_get_extsz_hint(ip);
 751
 752         count = len;
 753         imapp = &imaps[0];
 754         nimaps = 1;
 755         startoffset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset);
 756         endoffset_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, offset + count);
 757         allocatesize_fsb = endoffset_fsb - startoffset_fsb;
 758
 759         /*
 760          * Allocate file space until done or until there is an error
 761          */
 762         while (allocatesize_fsb && !error) {
 763                 xfs_fileoff_t   s, e;
 764
 765                 /*
 766                  * Determine space reservations for data/realtime.
 767                  */
 768                 if (unlikely(extsz)) {
 769                         s = startoffset_fsb;
 770                         do_div(s, extsz);
 771                         s *= extsz;
 772                         e = startoffset_fsb + allocatesize_fsb;
 773                         div_u64_rem(startoffset_fsb, extsz, &temp);
 774                         if (temp)
 775                                 e += temp;
 776                         div_u64_rem(e, extsz, &temp);
 777                         if (temp)
 778                                 e += extsz - temp;
 779                 } else {
 780                         s = 0;
 781                         e = allocatesize_fsb;
 782                 }
 783
 784                 /*
 785                  * The transaction reservation is limited to a 32-bit block
 786                  * count, hence we need to limit the number of blocks we are
 787                  * trying to reserve to avoid an overflow. We can't allocate
 788                  * more than @nimaps extents, and an extent is limited on disk
 789                  * to MAXEXTLEN (21 bits), so use that to enforce the limit.
 790                  */
 791                 resblks = min_t(xfs_fileoff_t, (e - s), (MAXEXTLEN * nimaps));
 792                 if (unlikely(rt)) {
 793                         resrtextents = qblocks = resblks;
 794                         resrtextents /= mp->m_sb.sb_rextsize;
 795                         resblks = XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, 0);
 796                         quota_flag = XFS_QMOPT_RES_RTBLKS;
 797                 } else {
 798                         resrtextents = 0;
 799                         resblks = qblocks = XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, resblks);
 800                         quota_flag = XFS_QMOPT_RES_REGBLKS;
 801                 }
 802
 803                 /*
 804                  * Allocate and setup the transaction.
 805                  */
 806                 error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_write, resblks,
 807                                 resrtextents, 0, &tp);
 808
 809                 /*
 810                  * Check for running out of space
 811                  */
 812                 if (error) {
 813                         /*
 814                          * Free the transaction structure.
 815                          */
 816                         ASSERT(error == -ENOSPC || XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp));
 817                         break;
 818                 }
 819                 xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 820                 error = xfs_trans_reserve_quota_nblks(tp, ip, qblocks,
 821                                                       0, quota_flag);
 822                 if (error)
 823                         goto error1;
 824
 825                 xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
 826
 827                 error = xfs_bmapi_write(tp, ip, startoffset_fsb,
 828                                         allocatesize_fsb, alloc_type, 0, imapp,
 829                                         &nimaps);
 830                 if (error)
 831                         goto error0;
 832
 833                 /*
 834                  * Complete the transaction
 835                  */
 836                 error = xfs_trans_commit(tp);
 837                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 838                 if (error)
 839                         break;
 840
 841                 allocated_fsb = imapp->br_blockcount;
 842
 843                 if (nimaps == 0) {
 844                         error = -ENOSPC;
 845                         break;
 846                 }
 847
 848                 startoffset_fsb += allocated_fsb;
 849                 allocatesize_fsb -= allocated_fsb;
 850         }
 851
 852         return error;
 853
 854 error0: /* unlock inode, unreserve quota blocks, cancel trans */
 855         xfs_trans_unreserve_quota_nblks(tp, ip, (long)qblocks, 0, quota_flag);
 856
 857 error1: /* Just cancel transaction */
 858         xfs_trans_cancel(tp);
 859         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 860         return error;
 861 }
 862
 863 static int
 864 xfs_unmap_extent(
 865         struct xfs_inode        *ip,
 866         xfs_fileoff_t           startoffset_fsb,
 867         xfs_filblks_t           len_fsb,
 868         int                     *done)
 869 {
 870         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 871         struct xfs_trans        *tp;
 872         uint                    resblks = XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, 0);
 873         int                     error;
 874
 875         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_write, resblks, 0, 0, &tp);
 876         if (error) {
 877                 ASSERT(error == -ENOSPC || XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp));
 878                 return error;
 879         }
 880
 881         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 882         error = xfs_trans_reserve_quota(tp, mp, ip->i_udquot, ip->i_gdquot,
 883                         ip->i_pdquot, resblks, 0, XFS_QMOPT_RES_REGBLKS);
 884         if (error)
 885                 goto out_trans_cancel;
 886
 887         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
 888
 889         error = xfs_bunmapi(tp, ip, startoffset_fsb, len_fsb, 0, 2, done);
 890         if (error)
 891                 goto out_trans_cancel;
 892
 893         error = xfs_trans_commit(tp);
 894 out_unlock:
 895         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 896         return error;
 897
 898 out_trans_cancel:
 899         xfs_trans_cancel(tp);
 900         goto out_unlock;
 901 }
 902
 903 /* Caller must first wait for the completion of any pending DIOs if required. */
 904 int
 905 xfs_flush_unmap_range(
 906         struct xfs_inode        *ip,
 907         xfs_off_t               offset,
 908         xfs_off_t               len)
 909 {
 910         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 911         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
 912         xfs_off_t               rounding, start, end;
 913         int                     error;
 914
 915         rounding = max_t(xfs_off_t, 1 << mp->m_sb.sb_blocklog, PAGE_SIZE);
 916         start = round_down(offset, rounding);
 917         end = round_up(offset + len, rounding) - 1;
 918
 919         error = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, start, end);
 920         if (error)
 921                 return error;
 922         truncate_pagecache_range(inode, start, end);
 923         return 0;
 924 }
 925
 926 int
 927 xfs_free_file_space(
 928         struct xfs_inode        *ip,
 929         xfs_off_t               offset,
 930         xfs_off_t               len)
 931 {
 932         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 933         xfs_fileoff_t           startoffset_fsb;
 934         xfs_fileoff_t           endoffset_fsb;
 935         int                     done = 0, error;
 936
 937         trace_xfs_free_file_space(ip);
 938
 939         error = xfs_qm_dqattach(ip);
 940         if (error)
 941                 return error;
 942
 943         if (len <= 0)   /* if nothing being freed */
 944                 return 0;
 945
 946         startoffset_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, offset);
 947         endoffset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset + len);
 948
 949         /* We can only free complete realtime extents. */
 950         if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) && mp->m_sb.sb_rextsize > 1) {
 951                 startoffset_fsb = roundup_64(startoffset_fsb,
 952                                              mp->m_sb.sb_rextsize);
 953                 endoffset_fsb = rounddown_64(endoffset_fsb,
 954                                              mp->m_sb.sb_rextsize);
 955         }
 956
 957         /*
 958          * Need to zero the stuff we're not freeing, on disk.
 959          */
 960         if (endoffset_fsb > startoffset_fsb) {
 961                 while (!done) {
 962                         error = xfs_unmap_extent(ip, startoffset_fsb,
 963                                         endoffset_fsb - startoffset_fsb, &done);
 964                         if (error)
 965                                 return error;
 966                 }
 967         }
 968
 969         /*
 970          * Now that we've unmap all full blocks we'll have to zero out any
 971          * partial block at the beginning and/or end.  iomap_zero_range is smart
 972          * enough to skip any holes, including those we just created, but we
 973          * must take care not to zero beyond EOF and enlarge i_size.
 974          */
 975         if (offset >= XFS_ISIZE(ip))
 976                 return 0;
 977         if (offset + len > XFS_ISIZE(ip))
 978                 len = XFS_ISIZE(ip) - offset;
 979         error = iomap_zero_range(VFS_I(ip), offset, len, NULL,
 980                         &xfs_buffered_write_iomap_ops);
 981         if (error)
 982                 return error;
 983
 984         /*
 985          * If we zeroed right up to EOF and EOF straddles a page boundary we
 986          * must make sure that the post-EOF area is also zeroed because the
 987          * page could be mmap'd and iomap_zero_range doesn't do that for us.
 988          * Writeback of the eof page will do this, albeit clumsily.
 989          */
 990         if (offset + len >= XFS_ISIZE(ip) && offset_in_page(offset + len) > 0) {
 991                 error = filemap_write_and_wait_range(VFS_I(ip)->i_mapping,
 992                                 round_down(offset + len, PAGE_SIZE), LLONG_MAX);
 993         }
 994
 995         return error;
 996 }
 997
 998 static int
 999 xfs_prepare_shift(
1000         struct xfs_inode        *ip,
1001         loff_t                  offset)
1002 {
1003         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1004         int                     error;
1005
1006         /*
1007          * Trim eofblocks to avoid shifting uninitialized post-eof preallocation
1008          * into the accessible region of the file.
1009          */
1010         if (xfs_can_free_eofblocks(ip, true)) {
1011                 error = xfs_free_eofblocks(ip);
1012                 if (error)
1013                         return error;
1014         }
1015
1016         /*
1017          * Shift operations must stabilize the start block offset boundary along
1018          * with the full range of the operation. If we don't, a COW writeback
1019          * completion could race with an insert, front merge with the start
1020          * extent (after split) during the shift and corrupt the file. Start
1021          * with the block just prior to the start to stabilize the boundary.
1022          */
1023         offset = round_down(offset, 1 << mp->m_sb.sb_blocklog);
1024         if (offset)
1025                 offset -= (1 << mp->m_sb.sb_blocklog);
1026
1027         /*
1028          * Writeback and invalidate cache for the remainder of the file as we're
1029          * about to shift down every extent from offset to EOF.
1030          */
1031         error = xfs_flush_unmap_range(ip, offset, XFS_ISIZE(ip));
1032         if (error)
1033                 return error;
1034
1035         /*
1036          * Clean out anything hanging around in the cow fork now that
1037          * we've flushed all the dirty data out to disk to avoid having
1038          * CoW extents at the wrong offsets.
1039          */
1040         if (xfs_inode_has_cow_data(ip)) {
1041                 error = xfs_reflink_cancel_cow_range(ip, offset, NULLFILEOFF,
1042                                 true);
1043                 if (error)
1044                         return error;
1045         }
1046
1047         return 0;
1048 }
1049
1050 /*
1051  * xfs_collapse_file_space()
1052  *      This routine frees disk space and shift extent for the given file.
1053  *      The first thing we do is to free data blocks in the specified range
1054  *      by calling xfs_free_file_space(). It would also sync dirty data
1055  *      and invalidate page cache over the region on which collapse range
1056  *      is working. And Shift extent records to the left to cover a hole.
1057  * RETURNS:
1058  *      0 on success
1059  *      errno on error
1060  *
1061  */
1062 int
1063 xfs_collapse_file_space(
1064         struct xfs_inode        *ip,
1065         xfs_off_t               offset,
1066         xfs_off_t               len)
1067 {
1068         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1069         struct xfs_trans        *tp;
1070         int                     error;
1071         xfs_fileoff_t           next_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, offset + len);
1072         xfs_fileoff_t           shift_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, len);
1073         bool                    done = false;
1074
1075         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_IOLOCK_EXCL));
1076         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL));
1077
1078         trace_xfs_collapse_file_space(ip);
1079
1080         error = xfs_free_file_space(ip, offset, len);
1081         if (error)
1082                 return error;
1083
1084         error = xfs_prepare_shift(ip, offset);
1085         if (error)
1086                 return error;
1087
1088         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_write, 0, 0, 0, &tp);
1089         if (error)
1090                 return error;
1091
1092         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1093         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
1094
1095         while (!done) {
1096                 error = xfs_bmap_collapse_extents(tp, ip, &next_fsb, shift_fsb,
1097                                 &done);
1098                 if (error)
1099                         goto out_trans_cancel;
1100                 if (done)
1101                         break;
1102
1103                 /* finish any deferred frees and roll the transaction */
1104                 error = xfs_defer_finish(&tp);
1105                 if (error)
1106                         goto out_trans_cancel;
1107         }
1108
1109         error = xfs_trans_commit(tp);
1110         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1111         return error;
1112
1113 out_trans_cancel:
1114         xfs_trans_cancel(tp);
1115         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1116         return error;
1117 }
1118
1119 /*
1120  * xfs_insert_file_space()
1121  *      This routine create hole space by shifting extents for the given file.
1122  *      The first thing we do is to sync dirty data and invalidate page cache
1123  *      over the region on which insert range is working. And split an extent
1124  *      to two extents at given offset by calling xfs_bmap_split_extent.
1125  *      And shift all extent records which are laying between [offset,
1126  *      last allocated extent] to the right to reserve hole range.
1127  * RETURNS:
1128  *      0 on success
1129  *      errno on error
1130  */
1131 int
1132 xfs_insert_file_space(
1133         struct xfs_inode        *ip,
1134         loff_t                  offset,
1135         loff_t                  len)
1136 {
1137         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1138         struct xfs_trans        *tp;
1139         int                     error;
1140         xfs_fileoff_t           stop_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, offset);
1141         xfs_fileoff_t           next_fsb = NULLFSBLOCK;
1142         xfs_fileoff_t           shift_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, len);
1143         bool                    done = false;
1144
1145         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_IOLOCK_EXCL));
1146         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL));
1147
1148         trace_xfs_insert_file_space(ip);
1149
1150         error = xfs_bmap_can_insert_extents(ip, stop_fsb, shift_fsb);
1151         if (error)
1152                 return error;
1153
1154         error = xfs_prepare_shift(ip, offset);
1155         if (error)
1156                 return error;
1157
1158         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_write,
1159                         XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, 0), 0, 0, &tp);
1160         if (error)
1161                 return error;
1162
1163         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1164         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
1165
1166         /*
1167          * The extent shifting code works on extent granularity. So, if stop_fsb
1168          * is not the starting block of extent, we need to split the extent at
1169          * stop_fsb.
1170          */
1171         error = xfs_bmap_split_extent(tp, ip, stop_fsb);
1172         if (error)
1173                 goto out_trans_cancel;
1174
1175         do {
1176                 error = xfs_defer_finish(&tp);
1177                 if (error)
1178                         goto out_trans_cancel;
1179
1180                 error = xfs_bmap_insert_extents(tp, ip, &next_fsb, shift_fsb,
1181                                 &done, stop_fsb);
1182                 if (error)
1183                         goto out_trans_cancel;
1184         } while (!done);
1185
1186         error = xfs_trans_commit(tp);
1187         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1188         return error;
1189
1190 out_trans_cancel:
1191         xfs_trans_cancel(tp);
1192         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1193         return error;
1194 }
1195
1196 /*
1197  * We need to check that the format of the data fork in the temporary inode is
1198  * valid for the target inode before doing the swap. This is not a problem with
1199  * attr1 because of the fixed fork offset, but attr2 has a dynamically sized
1200  * data fork depending on the space the attribute fork is taking so we can get
1201  * invalid formats on the target inode.
1202  *
1203  * E.g. target has space for 7 extents in extent format, temp inode only has
1204  * space for 6.  If we defragment down to 7 extents, then the tmp format is a
1205  * btree, but when swapped it needs to be in extent format. Hence we can't just
1206  * blindly swap data forks on attr2 filesystems.
1207  *
1208  * Note that we check the swap in both directions so that we don't end up with
1209  * a corrupt temporary inode, either.
1210  *
1211  * Note that fixing the way xfs_fsr sets up the attribute fork in the source
1212  * inode will prevent this situation from occurring, so all we do here is
1213  * reject and log the attempt. basically we are putting the responsibility on
1214  * userspace to get this right.
1215  */
1216 static int
1217 xfs_swap_extents_check_format(
1218         struct xfs_inode        *ip,    /* target inode */
1219         struct xfs_inode        *tip)   /* tmp inode */
1220 {
1221         struct xfs_ifork        *ifp = &ip->i_df;
1222         struct xfs_ifork        *tifp = &tip->i_df;
1223
1224         /* User/group/project quota ids must match if quotas are enforced. */
1225         if (XFS_IS_QUOTA_ON(ip->i_mount) &&
1226             (!uid_eq(VFS_I(ip)->i_uid, VFS_I(tip)->i_uid) ||
1227              !gid_eq(VFS_I(ip)->i_gid, VFS_I(tip)->i_gid) ||
1228              ip->i_d.di_projid != tip->i_d.di_projid))
1229                 return -EINVAL;
1230
1231         /* Should never get a local format */
1232         if (ifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_LOCAL ||
1233             tifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_LOCAL)
1234                 return -EINVAL;
1235
1236         /*
1237          * if the target inode has less extents that then temporary inode then
1238          * why did userspace call us?
1239          */
1240         if (ifp->if_nextents < tifp->if_nextents)
1241                 return -EINVAL;
1242
1243         /*
1244          * If we have to use the (expensive) rmap swap method, we can
1245          * handle any number of extents and any format.
1246          */
1247         if (xfs_sb_version_hasrmapbt(&ip->i_mount->m_sb))
1248                 return 0;
1249
1250         /*
1251          * if the target inode is in extent form and the temp inode is in btree
1252          * form then we will end up with the target inode in the wrong format
1253          * as we already know there are less extents in the temp inode.
1254          */
1255         if (ifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS &&
1256             tifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE)
1257                 return -EINVAL;
1258
1259         /* Check temp in extent form to max in target */
1260         if (tifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS &&
1261             tifp->if_nextents > XFS_IFORK_MAXEXT(ip, XFS_DATA_FORK))
1262                 return -EINVAL;
1263
1264         /* Check target in extent form to max in temp */
1265         if (ifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS &&
1266             ifp->if_nextents > XFS_IFORK_MAXEXT(tip, XFS_DATA_FORK))
1267                 return -EINVAL;
1268
1269         /*
1270          * If we are in a btree format, check that the temp root block will fit
1271          * in the target and that it has enough extents to be in btree format
1272          * in the target.
1273          *
1274          * Note that we have to be careful to allow btree->extent conversions
1275          * (a common defrag case) which will occur when the temp inode is in
1276          * extent format...
1277          */
1278         if (tifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE) {
1279                 if (XFS_IFORK_Q(ip) &&
1280                     XFS_BMAP_BMDR_SPACE(tifp->if_broot) > XFS_IFORK_BOFF(ip))
1281                         return -EINVAL;
1282                 if (tifp->if_nextents <= XFS_IFORK_MAXEXT(ip, XFS_DATA_FORK))
1283                         return -EINVAL;
1284         }
1285
1286         /* Reciprocal target->temp btree format checks */
1287         if (ifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE) {
1288                 if (XFS_IFORK_Q(tip) &&
1289                     XFS_BMAP_BMDR_SPACE(ip->i_df.if_broot) > XFS_IFORK_BOFF(tip))
1290                         return -EINVAL;
1291                 if (ifp->if_nextents <= XFS_IFORK_MAXEXT(tip, XFS_DATA_FORK))
1292                         return -EINVAL;
1293         }
1294
1295         return 0;
1296 }
1297
1298 static int
1299 xfs_swap_extent_flush(
1300         struct xfs_inode        *ip)
1301 {
1302         int     error;
1303
1304         error = filemap_write_and_wait(VFS_I(ip)->i_mapping);
1305         if (error)
1306                 return error;
1307         truncate_pagecache_range(VFS_I(ip), 0, -1);
1308
1309         /* Verify O_DIRECT for ftmp */
1310         if (VFS_I(ip)->i_mapping->nrpages)
1311                 return -EINVAL;
1312         return 0;
1313 }
1314
1315 /*
1316  * Move extents from one file to another, when rmap is enabled.
1317  */
1318 STATIC int
1319 xfs_swap_extent_rmap(
1320         struct xfs_trans                **tpp,
1321         struct xfs_inode                *ip,
1322         struct xfs_inode                *tip)
1323 {
1324         struct xfs_trans                *tp = *tpp;
1325         struct xfs_bmbt_irec            irec;
1326         struct xfs_bmbt_irec            uirec;
1327         struct xfs_bmbt_irec            tirec;
1328         xfs_fileoff_t                   offset_fsb;
1329         xfs_fileoff_t                   end_fsb;
1330         xfs_filblks_t                   count_fsb;
1331         int                             error;
1332         xfs_filblks_t                   ilen;
1333         xfs_filblks_t                   rlen;
1334         int                             nimaps;
1335         uint64_t                        tip_flags2;
1336
1337         /*
1338          * If the source file has shared blocks, we must flag the donor
1339          * file as having shared blocks so that we get the shared-block
1340          * rmap functions when we go to fix up the rmaps.  The flags
1341          * will be switch for reals later.
1342          */
1343         tip_flags2 = tip->i_d.di_flags2;
1344         if (ip->i_d.di_flags2 & XFS_DIFLAG2_REFLINK)
1345                 tip->i_d.di_flags2 |= XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1346
1347         offset_fsb = 0;
1348         end_fsb = XFS_B_TO_FSB(ip->i_mount, i_size_read(VFS_I(ip)));
1349         count_fsb = (xfs_filblks_t)(end_fsb - offset_fsb);
1350
1351         while (count_fsb) {
1352                 /* Read extent from the donor file */
1353                 nimaps = 1;
1354                 error = xfs_bmapi_read(tip, offset_fsb, count_fsb, &tirec,
1355                                 &nimaps, 0);
1356                 if (error)
1357                         goto out;
1358                 ASSERT(nimaps == 1);
1359                 ASSERT(tirec.br_startblock != DELAYSTARTBLOCK);
1360
1361                 trace_xfs_swap_extent_rmap_remap(tip, &tirec);
1362                 ilen = tirec.br_blockcount;
1363
1364                 /* Unmap the old blocks in the source file. */
1365                 while (tirec.br_blockcount) {
1366                         ASSERT(tp->t_firstblock == NULLFSBLOCK);
1367                         trace_xfs_swap_extent_rmap_remap_piece(tip, &tirec);
1368
1369                         /* Read extent from the source file */
1370                         nimaps = 1;
1371                         error = xfs_bmapi_read(ip, tirec.br_startoff,
1372                                         tirec.br_blockcount, &irec,
1373                                         &nimaps, 0);
1374                         if (error)
1375                                 goto out;
1376                         ASSERT(nimaps == 1);
1377                         ASSERT(tirec.br_startoff == irec.br_startoff);
1378                         trace_xfs_swap_extent_rmap_remap_piece(ip, &irec);
1379
1380                         /* Trim the extent. */
1381                         uirec = tirec;
1382                         uirec.br_blockcount = rlen = min_t(xfs_filblks_t,
1383                                         tirec.br_blockcount,
1384                                         irec.br_blockcount);
1385                         trace_xfs_swap_extent_rmap_remap_piece(tip, &uirec);
1386
1387                         /* Remove the mapping from the donor file. */
1388                         xfs_bmap_unmap_extent(tp, tip, &uirec);
1389
1390                         /* Remove the mapping from the source file. */
1391                         xfs_bmap_unmap_extent(tp, ip, &irec);
1392
1393                         /* Map the donor file's blocks into the source file. */
1394                         xfs_bmap_map_extent(tp, ip, &uirec);
1395
1396                         /* Map the source file's blocks into the donor file. */
1397                         xfs_bmap_map_extent(tp, tip, &irec);
1398
1399                         error = xfs_defer_finish(tpp);
1400                         tp = *tpp;
1401                         if (error)
1402                                 goto out;
1403
1404                         tirec.br_startoff += rlen;
1405                         if (tirec.br_startblock != HOLESTARTBLOCK &&
1406                             tirec.br_startblock != DELAYSTARTBLOCK)
1407                                 tirec.br_startblock += rlen;
1408                         tirec.br_blockcount -= rlen;
1409                 }
1410
1411                 /* Roll on... */
1412                 count_fsb -= ilen;
1413                 offset_fsb += ilen;
1414         }
1415
1416         tip->i_d.di_flags2 = tip_flags2;
1417         return 0;
1418
1419 out:
1420         trace_xfs_swap_extent_rmap_error(ip, error, _RET_IP_);
1421         tip->i_d.di_flags2 = tip_flags2;
1422         return error;
1423 }
1424
1425 /* Swap the extents of two files by swapping data forks. */
1426 STATIC int
1427 xfs_swap_extent_forks(
1428         struct xfs_trans        *tp,
1429         struct xfs_inode        *ip,
1430         struct xfs_inode        *tip,
1431         int                     *src_log_flags,
1432         int                     *target_log_flags)
1433 {
1434         xfs_filblks_t           aforkblks = 0;
1435         xfs_filblks_t           taforkblks = 0;
1436         xfs_extnum_t            junk;
1437         uint64_t                tmp;
1438         int                     error;
1439
1440         /*
1441          * Count the number of extended attribute blocks
1442          */
1443         if (XFS_IFORK_Q(ip) && ip->i_afp->if_nextents > 0 &&
1444             ip->i_afp->if_format != XFS_DINODE_FMT_LOCAL) {
1445                 error = xfs_bmap_count_blocks(tp, ip, XFS_ATTR_FORK, &junk,
1446                                 &aforkblks);
1447                 if (error)
1448                         return error;
1449         }
1450         if (XFS_IFORK_Q(tip) && tip->i_afp->if_nextents > 0 &&
1451             tip->i_afp->if_format != XFS_DINODE_FMT_LOCAL) {
1452                 error = xfs_bmap_count_blocks(tp, tip, XFS_ATTR_FORK, &junk,
1453                                 &taforkblks);
1454                 if (error)
1455                         return error;
1456         }
1457
1458         /*
1459          * Btree format (v3) inodes have the inode number stamped in the bmbt
1460          * block headers. We can't start changing the bmbt blocks until the
1461          * inode owner change is logged so recovery does the right thing in the
1462          * event of a crash. Set the owner change log flags now and leave the
1463          * bmbt scan as the last step.
1464          */
1465         if (xfs_sb_version_has_v3inode(&ip->i_mount->m_sb)) {
1466                 if (ip->i_df.if_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE)
1467                         (*target_log_flags) |= XFS_ILOG_DOWNER;
1468                 if (tip->i_df.if_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE)
1469                         (*src_log_flags) |= XFS_ILOG_DOWNER;
1470         }
1471
1472         /*
1473          * Swap the data forks of the inodes
1474          */
1475         swap(ip->i_df, tip->i_df);
1476
1477         /*
1478          * Fix the on-disk inode values
1479          */
1480         tmp = (uint64_t)ip->i_d.di_nblocks;
1481         ip->i_d.di_nblocks = tip->i_d.di_nblocks - taforkblks + aforkblks;
1482         tip->i_d.di_nblocks = tmp + taforkblks - aforkblks;
1483
1484         /*
1485          * The extents in the source inode could still contain speculative
1486          * preallocation beyond EOF (e.g. the file is open but not modified
1487          * while defrag is in progress). In that case, we need to copy over the
1488          * number of delalloc blocks the data fork in the source inode is
1489          * tracking beyond EOF so that when the fork is truncated away when the
1490          * temporary inode is unlinked we don't underrun the i_delayed_blks
1491          * counter on that inode.
1492          */
1493         ASSERT(tip->i_delayed_blks == 0);
1494         tip->i_delayed_blks = ip->i_delayed_blks;
1495         ip->i_delayed_blks = 0;
1496
1497         switch (ip->i_df.if_format) {
1498         case XFS_DINODE_FMT_EXTENTS:
1499                 (*src_log_flags) |= XFS_ILOG_DEXT;
1500                 break;
1501         case XFS_DINODE_FMT_BTREE:
1502                 ASSERT(!xfs_sb_version_has_v3inode(&ip->i_mount->m_sb) ||
1503                        (*src_log_flags & XFS_ILOG_DOWNER));
1504                 (*src_log_flags) |= XFS_ILOG_DBROOT;
1505                 break;
1506         }
1507
1508         switch (tip->i_df.if_format) {
1509         case XFS_DINODE_FMT_EXTENTS:
1510                 (*target_log_flags) |= XFS_ILOG_DEXT;
1511                 break;
1512         case XFS_DINODE_FMT_BTREE:
1513                 (*target_log_flags) |= XFS_ILOG_DBROOT;
1514                 ASSERT(!xfs_sb_version_has_v3inode(&ip->i_mount->m_sb) ||
1515                        (*target_log_flags & XFS_ILOG_DOWNER));
1516                 break;
1517         }
1518
1519         return 0;
1520 }
1521
1522 /*
1523  * Fix up the owners of the bmbt blocks to refer to the current inode. The
1524  * change owner scan attempts to order all modified buffers in the current
1525  * transaction. In the event of ordered buffer failure, the offending buffer is
1526  * physically logged as a fallback and the scan returns -EAGAIN. We must roll
1527  * the transaction in this case to replenish the fallback log reservation and
1528  * restart the scan. This process repeats until the scan completes.
1529  */
1530 static int
1531 xfs_swap_change_owner(
1532         struct xfs_trans        **tpp,
1533         struct xfs_inode        *ip,
1534         struct xfs_inode        *tmpip)
1535 {
1536         int                     error;
1537         struct xfs_trans        *tp = *tpp;
1538
1539         do {
1540                 error = xfs_bmbt_change_owner(tp, ip, XFS_DATA_FORK, ip->i_ino,
1541                                               NULL);
1542                 /* success or fatal error */
1543                 if (error != -EAGAIN)
1544                         break;
1545
1546                 error = xfs_trans_roll(tpp);
1547                 if (error)
1548                         break;
1549                 tp = *tpp;
1550
1551                 /*
1552                  * Redirty both inodes so they can relog and keep the log tail
1553                  * moving forward.
1554                  */
1555                 xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
1556                 xfs_trans_ijoin(tp, tmpip, 0);
1557                 xfs_trans_log_inode(tp, ip, XFS_ILOG_CORE);
1558                 xfs_trans_log_inode(tp, tmpip, XFS_ILOG_CORE);
1559         } while (true);
1560
1561         return error;
1562 }
1563
1564 int
1565 xfs_swap_extents(
1566         struct xfs_inode        *ip,    /* target inode */
1567         struct xfs_inode        *tip,   /* tmp inode */
1568         struct xfs_swapext      *sxp)
1569 {
1570         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1571         struct xfs_trans        *tp;
1572         struct xfs_bstat        *sbp = &sxp->sx_stat;
1573         int                     src_log_flags, target_log_flags;
1574         int                     error = 0;
1575         int                     lock_flags;
1576         uint64_t                f;
1577         int                     resblks = 0;
1578         unsigned int            flags = 0;
1579
1580         /*
1581          * Lock the inodes against other IO, page faults and truncate to
1582          * begin with.  Then we can ensure the inodes are flushed and have no
1583          * page cache safely. Once we have done this we can take the ilocks and
1584          * do the rest of the checks.
1585          */
1586         lock_two_nondirectories(VFS_I(ip), VFS_I(tip));
1587         lock_flags = XFS_MMAPLOCK_EXCL;
1588         xfs_lock_two_inodes(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL, tip, XFS_MMAPLOCK_EXCL);
1589
1590         /* Verify that both files have the same format */
1591         if ((VFS_I(ip)->i_mode & S_IFMT) != (VFS_I(tip)->i_mode & S_IFMT)) {
1592                 error = -EINVAL;
1593                 goto out_unlock;
1594         }
1595
1596         /* Verify both files are either real-time or non-realtime */
1597         if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) != XFS_IS_REALTIME_INODE(tip)) {
1598                 error = -EINVAL;
1599                 goto out_unlock;
1600         }
1601
1602         error = xfs_qm_dqattach(ip);
1603         if (error)
1604                 goto out_unlock;
1605
1606         error = xfs_qm_dqattach(tip);
1607         if (error)
1608                 goto out_unlock;
1609
1610         error = xfs_swap_extent_flush(ip);
1611         if (error)
1612                 goto out_unlock;
1613         error = xfs_swap_extent_flush(tip);
1614         if (error)
1615                 goto out_unlock;
1616
1617         if (xfs_inode_has_cow_data(tip)) {
1618                 error = xfs_reflink_cancel_cow_range(tip, 0, NULLFILEOFF, true);
1619                 if (error)
1620                         goto out_unlock;
1621         }
1622
1623         /*
1624          * Extent "swapping" with rmap requires a permanent reservation and
1625          * a block reservation because it's really just a remap operation
1626          * performed with log redo items!
1627          */
1628         if (xfs_sb_version_hasrmapbt(&mp->m_sb)) {
1629                 int             w = XFS_DATA_FORK;
1630                 uint32_t        ipnext = ip->i_df.if_nextents;
1631                 uint32_t        tipnext = tip->i_df.if_nextents;
1632
1633                 /*
1634                  * Conceptually this shouldn't affect the shape of either bmbt,
1635                  * but since we atomically move extents one by one, we reserve
1636                  * enough space to rebuild both trees.
1637                  */
1638                 resblks = XFS_SWAP_RMAP_SPACE_RES(mp, ipnext, w);
1639                 resblks +=  XFS_SWAP_RMAP_SPACE_RES(mp, tipnext, w);
1640
1641                 /*
1642                  * If either inode straddles a bmapbt block allocation boundary,
1643                  * the rmapbt algorithm triggers repeated allocs and frees as
1644                  * extents are remapped. This can exhaust the block reservation
1645                  * prematurely and cause shutdown. Return freed blocks to the
1646                  * transaction reservation to counter this behavior.
1647                  */
1648                 flags |= XFS_TRANS_RES_FDBLKS;
1649         }
1650         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_write, resblks, 0, flags,
1651                                 &tp);
1652         if (error)
1653                 goto out_unlock;
1654
1655         /*
1656          * Lock and join the inodes to the tansaction so that transaction commit
1657          * or cancel will unlock the inodes from this point onwards.
1658          */
1659         xfs_lock_two_inodes(ip, XFS_ILOCK_EXCL, tip, XFS_ILOCK_EXCL);
1660         lock_flags |= XFS_ILOCK_EXCL;
1661         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
1662         xfs_trans_ijoin(tp, tip, 0);
1663
1664
1665         /* Verify all data are being swapped */
1666         if (sxp->sx_offset != 0 ||
1667             sxp->sx_length != ip->i_d.di_size ||
1668             sxp->sx_length != tip->i_d.di_size) {
1669                 error = -EFAULT;
1670                 goto out_trans_cancel;
1671         }
1672
1673         trace_xfs_swap_extent_before(ip, 0);
1674         trace_xfs_swap_extent_before(tip, 1);
1675
1676         /* check inode formats now that data is flushed */
1677         error = xfs_swap_extents_check_format(ip, tip);
1678         if (error) {
1679                 xfs_notice(mp,
1680                     "%s: inode 0x%llx format is incompatible for exchanging.",
1681                                 __func__, ip->i_ino);
1682                 goto out_trans_cancel;
1683         }
1684
1685         /*
1686          * Compare the current change & modify times with that
1687          * passed in.  If they differ, we abort this swap.
1688          * This is the mechanism used to ensure the calling
1689          * process that the file was not changed out from
1690          * under it.
1691          */
1692         if ((sbp->bs_ctime.tv_sec != VFS_I(ip)->i_ctime.tv_sec) ||
1693             (sbp->bs_ctime.tv_nsec != VFS_I(ip)->i_ctime.tv_nsec) ||
1694             (sbp->bs_mtime.tv_sec != VFS_I(ip)->i_mtime.tv_sec) ||
1695             (sbp->bs_mtime.tv_nsec != VFS_I(ip)->i_mtime.tv_nsec)) {
1696                 error = -EBUSY;
1697                 goto out_trans_cancel;
1698         }
1699
1700         /*
1701          * Note the trickiness in setting the log flags - we set the owner log
1702          * flag on the opposite inode (i.e. the inode we are setting the new
1703          * owner to be) because once we swap the forks and log that, log
1704          * recovery is going to see the fork as owned by the swapped inode,
1705          * not the pre-swapped inodes.
1706          */
1707         src_log_flags = XFS_ILOG_CORE;
1708         target_log_flags = XFS_ILOG_CORE;
1709
1710         if (xfs_sb_version_hasrmapbt(&mp->m_sb))
1711                 error = xfs_swap_extent_rmap(&tp, ip, tip);
1712         else
1713                 error = xfs_swap_extent_forks(tp, ip, tip, &src_log_flags,
1714                                 &target_log_flags);
1715         if (error)
1716                 goto out_trans_cancel;
1717
1718         /* Do we have to swap reflink flags? */
1719         if ((ip->i_d.di_flags2 & XFS_DIFLAG2_REFLINK) ^
1720             (tip->i_d.di_flags2 & XFS_DIFLAG2_REFLINK)) {
1721                 f = ip->i_d.di_flags2 & XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1722                 ip->i_d.di_flags2 &= ~XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1723                 ip->i_d.di_flags2 |= tip->i_d.di_flags2 & XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1724                 tip->i_d.di_flags2 &= ~XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1725                 tip->i_d.di_flags2 |= f & XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1726         }
1727
1728         /* Swap the cow forks. */
1729         if (xfs_sb_version_hasreflink(&mp->m_sb)) {
1730                 ASSERT(!ip->i_cowfp ||
1731                        ip->i_cowfp->if_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS);
1732                 ASSERT(!tip->i_cowfp ||
1733                        tip->i_cowfp->if_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS);
1734
1735                 swap(ip->i_cowfp, tip->i_cowfp);
1736
1737                 if (ip->i_cowfp && ip->i_cowfp->if_bytes)
1738                         xfs_inode_set_cowblocks_tag(ip);
1739                 else
1740                         xfs_inode_clear_cowblocks_tag(ip);
1741                 if (tip->i_cowfp && tip->i_cowfp->if_bytes)
1742                         xfs_inode_set_cowblocks_tag(tip);
1743                 else
1744                         xfs_inode_clear_cowblocks_tag(tip);
1745         }
1746
1747         xfs_trans_log_inode(tp, ip,  src_log_flags);
1748         xfs_trans_log_inode(tp, tip, target_log_flags);
1749
1750         /*
1751          * The extent forks have been swapped, but crc=1,rmapbt=0 filesystems
1752          * have inode number owner values in the bmbt blocks that still refer to
1753          * the old inode. Scan each bmbt to fix up the owner values with the
1754          * inode number of the current inode.
1755          */
1756         if (src_log_flags & XFS_ILOG_DOWNER) {
1757                 error = xfs_swap_change_owner(&tp, ip, tip);
1758                 if (error)
1759                         goto out_trans_cancel;
1760         }
1761         if (target_log_flags & XFS_ILOG_DOWNER) {
1762                 error = xfs_swap_change_owner(&tp, tip, ip);
1763                 if (error)
1764                         goto out_trans_cancel;
1765         }
1766
1767         /*
1768          * If this is a synchronous mount, make sure that the
1769          * transaction goes to disk before returning to the user.
1770          */
1771         if (mp->m_flags & XFS_MOUNT_WSYNC)
1772                 xfs_trans_set_sync(tp);
1773
1774         error = xfs_trans_commit(tp);
1775
1776         trace_xfs_swap_extent_after(ip, 0);
1777         trace_xfs_swap_extent_after(tip, 1);
1778
1779 out_unlock:
1780         xfs_iunlock(ip, lock_flags);
1781         xfs_iunlock(tip, lock_flags);
1782         unlock_two_nondirectories(VFS_I(ip), VFS_I(tip));
1783         return error;
1784
1785 out_trans_cancel:
1786         xfs_trans_cancel(tp);
1787         goto out_unlock;
1788 }