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)
  75 {
  76         struct xfs_mount        *mp = ap->ip->i_mount;
  77         xfs_fileoff_t           orig_offset = ap->offset;
  78         xfs_rtblock_t           rtb;
  79         xfs_extlen_t            prod = 0;  /* product factor for allocators */
  80         xfs_extlen_t            mod = 0;   /* product factor for allocators */
  81         xfs_extlen_t            ralen = 0; /* realtime allocation length */
  82         xfs_extlen_t            align;     /* minimum allocation alignment */
  83         xfs_extlen_t            orig_length = ap->length;
  84         xfs_extlen_t            minlen = mp->m_sb.sb_rextsize;
  85         xfs_extlen_t            raminlen;
  86         bool                    rtlocked = false;
  87         bool                    ignore_locality = false;
  88         int                     error;
  89
  90         align = xfs_get_extsz_hint(ap->ip);
  91 retry:
  92         prod = align / mp->m_sb.sb_rextsize;
  93         error = xfs_bmap_extsize_align(mp, &ap->got, &ap->prev,
  94                                         align, 1, ap->eof, 0,
  95                                         ap->conv, &ap->offset, &ap->length);
  96         if (error)
  97                 return error;
  98         ASSERT(ap->length);
  99         ASSERT(ap->length % mp->m_sb.sb_rextsize == 0);
 100
 101         /*
 102          * If we shifted the file offset downward to satisfy an extent size
 103          * hint, increase minlen by that amount so that the allocator won't
 104          * give us an allocation that's too short to cover at least one of the
 105          * blocks that the caller asked for.
 106          */
 107         if (ap->offset != orig_offset)
 108                 minlen += orig_offset - ap->offset;
 109
 110         /*
 111          * If the offset & length are not perfectly aligned
 112          * then kill prod, it will just get us in trouble.
 113          */
 114         div_u64_rem(ap->offset, align, &mod);
 115         if (mod || ap->length % align)
 116                 prod = 1;
 117         /*
 118          * Set ralen to be the actual requested length in rtextents.
 119          */
 120         ralen = ap->length / mp->m_sb.sb_rextsize;
 121         /*
 122          * If the old value was close enough to MAXEXTLEN that
 123          * we rounded up to it, cut it back so it's valid again.
 124          * Note that if it's a really large request (bigger than
 125          * MAXEXTLEN), we don't hear about that number, and can't
 126          * adjust the starting point to match it.
 127          */
 128         if (ralen * mp->m_sb.sb_rextsize >= MAXEXTLEN)
 129                 ralen = MAXEXTLEN / mp->m_sb.sb_rextsize;
 130
 131         /*
 132          * Lock out modifications to both the RT bitmap and summary inodes
 133          */
 134         if (!rtlocked) {
 135                 xfs_ilock(mp->m_rbmip, XFS_ILOCK_EXCL|XFS_ILOCK_RTBITMAP);
 136                 xfs_trans_ijoin(ap->tp, mp->m_rbmip, XFS_ILOCK_EXCL);
 137                 xfs_ilock(mp->m_rsumip, XFS_ILOCK_EXCL|XFS_ILOCK_RTSUM);
 138                 xfs_trans_ijoin(ap->tp, mp->m_rsumip, XFS_ILOCK_EXCL);
 139                 rtlocked = true;
 140         }
 141
 142         /*
 143          * If it's an allocation to an empty file at offset 0,
 144          * pick an extent that will space things out in the rt area.
 145          */
 146         if (ap->eof && ap->offset == 0) {
 147                 xfs_rtblock_t rtx; /* realtime extent no */
 148
 149                 error = xfs_rtpick_extent(mp, ap->tp, ralen, &rtx);
 150                 if (error)
 151                         return error;
 152                 ap->blkno = rtx * mp->m_sb.sb_rextsize;
 153         } else {
 154                 ap->blkno = 0;
 155         }
 156
 157         xfs_bmap_adjacent(ap);
 158
 159         /*
 160          * Realtime allocation, done through xfs_rtallocate_extent.
 161          */
 162         if (ignore_locality)
 163                 ap->blkno = 0;
 164         else
 165                 do_div(ap->blkno, mp->m_sb.sb_rextsize);
 166         rtb = ap->blkno;
 167         ap->length = ralen;
 168         raminlen = max_t(xfs_extlen_t, 1, minlen / mp->m_sb.sb_rextsize);
 169         error = xfs_rtallocate_extent(ap->tp, ap->blkno, raminlen, ap->length,
 170                         &ralen, ap->wasdel, prod, &rtb);
 171         if (error)
 172                 return error;
 173
 174         if (rtb != NULLRTBLOCK) {
 175                 ap->blkno = rtb * mp->m_sb.sb_rextsize;
 176                 ap->length = ralen * mp->m_sb.sb_rextsize;
 177                 ap->ip->i_nblocks += ap->length;
 178                 xfs_trans_log_inode(ap->tp, ap->ip, XFS_ILOG_CORE);
 179                 if (ap->wasdel)
 180                         ap->ip->i_delayed_blks -= ap->length;
 181                 /*
 182                  * Adjust the disk quota also. This was reserved
 183                  * earlier.
 184                  */
 185                 xfs_trans_mod_dquot_byino(ap->tp, ap->ip,
 186                         ap->wasdel ? XFS_TRANS_DQ_DELRTBCOUNT :
 187                                         XFS_TRANS_DQ_RTBCOUNT, ap->length);
 188                 return 0;
 189         }
 190
 191         if (align > mp->m_sb.sb_rextsize) {
 192                 /*
 193                  * We previously enlarged the request length to try to satisfy
 194                  * an extent size hint.  The allocator didn't return anything,
 195                  * so reset the parameters to the original values and try again
 196                  * without alignment criteria.
 197                  */
 198                 ap->offset = orig_offset;
 199                 ap->length = orig_length;
 200                 minlen = align = mp->m_sb.sb_rextsize;
 201                 goto retry;
 202         }
 203
 204         if (!ignore_locality && ap->blkno != 0) {
 205                 /*
 206                  * If we can't allocate near a specific rt extent, try again
 207                  * without locality criteria.
 208                  */
 209                 ignore_locality = true;
 210                 goto retry;
 211         }
 212
 213         ap->blkno = NULLFSBLOCK;
 214         ap->length = 0;
 215         return 0;
 216 }
 217 #endif /* CONFIG_XFS_RT */
 218
 219 /*
 220  * Extent tree block counting routines.
 221  */
 222
 223 /*
 224  * Count leaf blocks given a range of extent records.  Delayed allocation
 225  * extents are not counted towards the totals.
 226  */
 227 xfs_extnum_t
 228 xfs_bmap_count_leaves(
 229         struct xfs_ifork        *ifp,
 230         xfs_filblks_t           *count)
 231 {
 232         struct xfs_iext_cursor  icur;
 233         struct xfs_bmbt_irec    got;
 234         xfs_extnum_t            numrecs = 0;
 235
 236         for_each_xfs_iext(ifp, &icur, &got) {
 237                 if (!isnullstartblock(got.br_startblock)) {
 238                         *count += got.br_blockcount;
 239                         numrecs++;
 240                 }
 241         }
 242
 243         return numrecs;
 244 }
 245
 246 /*
 247  * Count fsblocks of the given fork.  Delayed allocation extents are
 248  * not counted towards the totals.
 249  */
 250 int
 251 xfs_bmap_count_blocks(
 252         struct xfs_trans        *tp,
 253         struct xfs_inode        *ip,
 254         int                     whichfork,
 255         xfs_extnum_t            *nextents,
 256         xfs_filblks_t           *count)
 257 {
 258         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 259         struct xfs_ifork        *ifp = XFS_IFORK_PTR(ip, whichfork);
 260         struct xfs_btree_cur    *cur;
 261         xfs_extlen_t            btblocks = 0;
 262         int                     error;
 263
 264         *nextents = 0;
 265         *count = 0;
 266
 267         if (!ifp)
 268                 return 0;
 269
 270         switch (ifp->if_format) {
 271         case XFS_DINODE_FMT_BTREE:
 272                 error = xfs_iread_extents(tp, ip, whichfork);
 273                 if (error)
 274                         return error;
 275
 276                 cur = xfs_bmbt_init_cursor(mp, tp, ip, whichfork);
 277                 error = xfs_btree_count_blocks(cur, &btblocks);
 278                 xfs_btree_del_cursor(cur, error);
 279                 if (error)
 280                         return error;
 281
 282                 /*
 283                  * xfs_btree_count_blocks includes the root block contained in
 284                  * the inode fork in @btblocks, so subtract one because we're
 285                  * only interested in allocated disk blocks.
 286                  */
 287                 *count += btblocks - 1;
 288
 289                 fallthrough;
 290         case XFS_DINODE_FMT_EXTENTS:
 291                 *nextents = xfs_bmap_count_leaves(ifp, count);
 292                 break;
 293         }
 294
 295         return 0;
 296 }
 297
 298 static int
 299 xfs_getbmap_report_one(
 300         struct xfs_inode        *ip,
 301         struct getbmapx         *bmv,
 302         struct kgetbmap         *out,
 303         int64_t                 bmv_end,
 304         struct xfs_bmbt_irec    *got)
 305 {
 306         struct kgetbmap         *p = out + bmv->bmv_entries;
 307         bool                    shared = false;
 308         int                     error;
 309
 310         error = xfs_reflink_trim_around_shared(ip, got, &shared);
 311         if (error)
 312                 return error;
 313
 314         if (isnullstartblock(got->br_startblock) ||
 315             got->br_startblock == DELAYSTARTBLOCK) {
 316                 /*
 317                  * Delalloc extents that start beyond EOF can occur due to
 318                  * speculative EOF allocation when the delalloc extent is larger
 319                  * than the largest freespace extent at conversion time.  These
 320                  * extents cannot be converted by data writeback, so can exist
 321                  * here even if we are not supposed to be finding delalloc
 322                  * extents.
 323                  */
 324                 if (got->br_startoff < XFS_B_TO_FSB(ip->i_mount, XFS_ISIZE(ip)))
 325                         ASSERT((bmv->bmv_iflags & BMV_IF_DELALLOC) != 0);
 326
 327                 p->bmv_oflags |= BMV_OF_DELALLOC;
 328                 p->bmv_block = -2;
 329         } else {
 330                 p->bmv_block = xfs_fsb_to_db(ip, got->br_startblock);
 331         }
 332
 333         if (got->br_state == XFS_EXT_UNWRITTEN &&
 334             (bmv->bmv_iflags & BMV_IF_PREALLOC))
 335                 p->bmv_oflags |= BMV_OF_PREALLOC;
 336
 337         if (shared)
 338                 p->bmv_oflags |= BMV_OF_SHARED;
 339
 340         p->bmv_offset = XFS_FSB_TO_BB(ip->i_mount, got->br_startoff);
 341         p->bmv_length = XFS_FSB_TO_BB(ip->i_mount, got->br_blockcount);
 342
 343         bmv->bmv_offset = p->bmv_offset + p->bmv_length;
 344         bmv->bmv_length = max(0LL, bmv_end - bmv->bmv_offset);
 345         bmv->bmv_entries++;
 346         return 0;
 347 }
 348
 349 static void
 350 xfs_getbmap_report_hole(
 351         struct xfs_inode        *ip,
 352         struct getbmapx         *bmv,
 353         struct kgetbmap         *out,
 354         int64_t                 bmv_end,
 355         xfs_fileoff_t           bno,
 356         xfs_fileoff_t           end)
 357 {
 358         struct kgetbmap         *p = out + bmv->bmv_entries;
 359
 360         if (bmv->bmv_iflags & BMV_IF_NO_HOLES)
 361                 return;
 362
 363         p->bmv_block = -1;
 364         p->bmv_offset = XFS_FSB_TO_BB(ip->i_mount, bno);
 365         p->bmv_length = XFS_FSB_TO_BB(ip->i_mount, end - bno);
 366
 367         bmv->bmv_offset = p->bmv_offset + p->bmv_length;
 368         bmv->bmv_length = max(0LL, bmv_end - bmv->bmv_offset);
 369         bmv->bmv_entries++;
 370 }
 371
 372 static inline bool
 373 xfs_getbmap_full(
 374         struct getbmapx         *bmv)
 375 {
 376         return bmv->bmv_length == 0 || bmv->bmv_entries >= bmv->bmv_count - 1;
 377 }
 378
 379 static bool
 380 xfs_getbmap_next_rec(
 381         struct xfs_bmbt_irec    *rec,
 382         xfs_fileoff_t           total_end)
 383 {
 384         xfs_fileoff_t           end = rec->br_startoff + rec->br_blockcount;
 385
 386         if (end == total_end)
 387                 return false;
 388
 389         rec->br_startoff += rec->br_blockcount;
 390         if (!isnullstartblock(rec->br_startblock) &&
 391             rec->br_startblock != DELAYSTARTBLOCK)
 392                 rec->br_startblock += rec->br_blockcount;
 393         rec->br_blockcount = total_end - end;
 394         return true;
 395 }
 396
 397 /*
 398  * Get inode's extents as described in bmv, and format for output.
 399  * Calls formatter to fill the user's buffer until all extents
 400  * are mapped, until the passed-in bmv->bmv_count slots have
 401  * been filled, or until the formatter short-circuits the loop,
 402  * if it is tracking filled-in extents on its own.
 403  */
 404 int                                             /* error code */
 405 xfs_getbmap(
 406         struct xfs_inode        *ip,
 407         struct getbmapx         *bmv,           /* user bmap structure */
 408         struct kgetbmap         *out)
 409 {
 410         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 411         int                     iflags = bmv->bmv_iflags;
 412         int                     whichfork, lock, error = 0;
 413         int64_t                 bmv_end, max_len;
 414         xfs_fileoff_t           bno, first_bno;
 415         struct xfs_ifork        *ifp;
 416         struct xfs_bmbt_irec    got, rec;
 417         xfs_filblks_t           len;
 418         struct xfs_iext_cursor  icur;
 419
 420         if (bmv->bmv_iflags & ~BMV_IF_VALID)
 421                 return -EINVAL;
 422 #ifndef DEBUG
 423         /* Only allow CoW fork queries if we're debugging. */
 424         if (iflags & BMV_IF_COWFORK)
 425                 return -EINVAL;
 426 #endif
 427         if ((iflags & BMV_IF_ATTRFORK) && (iflags & BMV_IF_COWFORK))
 428                 return -EINVAL;
 429
 430         if (bmv->bmv_length < -1)
 431                 return -EINVAL;
 432         bmv->bmv_entries = 0;
 433         if (bmv->bmv_length == 0)
 434                 return 0;
 435
 436         if (iflags & BMV_IF_ATTRFORK)
 437                 whichfork = XFS_ATTR_FORK;
 438         else if (iflags & BMV_IF_COWFORK)
 439                 whichfork = XFS_COW_FORK;
 440         else
 441                 whichfork = XFS_DATA_FORK;
 442         ifp = XFS_IFORK_PTR(ip, whichfork);
 443
 444         xfs_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 445         switch (whichfork) {
 446         case XFS_ATTR_FORK:
 447                 if (!XFS_IFORK_Q(ip))
 448                         goto out_unlock_iolock;
 449
 450                 max_len = 1LL << 32;
 451                 lock = xfs_ilock_attr_map_shared(ip);
 452                 break;
 453         case XFS_COW_FORK:
 454                 /* No CoW fork? Just return */
 455                 if (!ifp)
 456                         goto out_unlock_iolock;
 457
 458                 if (xfs_get_cowextsz_hint(ip))
 459                         max_len = mp->m_super->s_maxbytes;
 460                 else
 461                         max_len = XFS_ISIZE(ip);
 462
 463                 lock = XFS_ILOCK_SHARED;
 464                 xfs_ilock(ip, lock);
 465                 break;
 466         case XFS_DATA_FORK:
 467                 if (!(iflags & BMV_IF_DELALLOC) &&
 468                     (ip->i_delayed_blks || XFS_ISIZE(ip) > ip->i_disk_size)) {
 469                         error = filemap_write_and_wait(VFS_I(ip)->i_mapping);
 470                         if (error)
 471                                 goto out_unlock_iolock;
 472
 473                         /*
 474                          * Even after flushing the inode, there can still be
 475                          * delalloc blocks on the inode beyond EOF due to
 476                          * speculative preallocation.  These are not removed
 477                          * until the release function is called or the inode
 478                          * is inactivated.  Hence we cannot assert here that
 479                          * ip->i_delayed_blks == 0.
 480                          */
 481                 }
 482
 483                 if (xfs_get_extsz_hint(ip) ||
 484                     (ip->i_diflags &
 485                      (XFS_DIFLAG_PREALLOC | XFS_DIFLAG_APPEND)))
 486                         max_len = mp->m_super->s_maxbytes;
 487                 else
 488                         max_len = XFS_ISIZE(ip);
 489
 490                 lock = xfs_ilock_data_map_shared(ip);
 491                 break;
 492         }
 493
 494         switch (ifp->if_format) {
 495         case XFS_DINODE_FMT_EXTENTS:
 496         case XFS_DINODE_FMT_BTREE:
 497                 break;
 498         case XFS_DINODE_FMT_LOCAL:
 499                 /* Local format inode forks report no extents. */
 500                 goto out_unlock_ilock;
 501         default:
 502                 error = -EINVAL;
 503                 goto out_unlock_ilock;
 504         }
 505
 506         if (bmv->bmv_length == -1) {
 507                 max_len = XFS_FSB_TO_BB(mp, XFS_B_TO_FSB(mp, max_len));
 508                 bmv->bmv_length = max(0LL, max_len - bmv->bmv_offset);
 509         }
 510
 511         bmv_end = bmv->bmv_offset + bmv->bmv_length;
 512
 513         first_bno = bno = XFS_BB_TO_FSBT(mp, bmv->bmv_offset);
 514         len = XFS_BB_TO_FSB(mp, bmv->bmv_length);
 515
 516         error = xfs_iread_extents(NULL, ip, whichfork);
 517         if (error)
 518                 goto out_unlock_ilock;
 519
 520         if (!xfs_iext_lookup_extent(ip, ifp, bno, &icur, &got)) {
 521                 /*
 522                  * Report a whole-file hole if the delalloc flag is set to
 523                  * stay compatible with the old implementation.
 524                  */
 525                 if (iflags & BMV_IF_DELALLOC)
 526                         xfs_getbmap_report_hole(ip, bmv, out, bmv_end, bno,
 527                                         XFS_B_TO_FSB(mp, XFS_ISIZE(ip)));
 528                 goto out_unlock_ilock;
 529         }
 530
 531         while (!xfs_getbmap_full(bmv)) {
 532                 xfs_trim_extent(&got, first_bno, len);
 533
 534                 /*
 535                  * Report an entry for a hole if this extent doesn't directly
 536                  * follow the previous one.
 537                  */
 538                 if (got.br_startoff > bno) {
 539                         xfs_getbmap_report_hole(ip, bmv, out, bmv_end, bno,
 540                                         got.br_startoff);
 541                         if (xfs_getbmap_full(bmv))
 542                                 break;
 543                 }
 544
 545                 /*
 546                  * In order to report shared extents accurately, we report each
 547                  * distinct shared / unshared part of a single bmbt record with
 548                  * an individual getbmapx record.
 549                  */
 550                 bno = got.br_startoff + got.br_blockcount;
 551                 rec = got;
 552                 do {
 553                         error = xfs_getbmap_report_one(ip, bmv, out, bmv_end,
 554                                         &rec);
 555                         if (error || xfs_getbmap_full(bmv))
 556                                 goto out_unlock_ilock;
 557                 } while (xfs_getbmap_next_rec(&rec, bno));
 558
 559                 if (!xfs_iext_next_extent(ifp, &icur, &got)) {
 560                         xfs_fileoff_t   end = XFS_B_TO_FSB(mp, XFS_ISIZE(ip));
 561
 562                         out[bmv->bmv_entries - 1].bmv_oflags |= BMV_OF_LAST;
 563
 564                         if (whichfork != XFS_ATTR_FORK && bno < end &&
 565                             !xfs_getbmap_full(bmv)) {
 566                                 xfs_getbmap_report_hole(ip, bmv, out, bmv_end,
 567                                                 bno, end);
 568                         }
 569                         break;
 570                 }
 571
 572                 if (bno >= first_bno + len)
 573                         break;
 574         }
 575
 576 out_unlock_ilock:
 577         xfs_iunlock(ip, lock);
 578 out_unlock_iolock:
 579         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 580         return error;
 581 }
 582
 583 /*
 584  * Dead simple method of punching delalyed allocation blocks from a range in
 585  * the inode.  This will always punch out both the start and end blocks, even
 586  * if the ranges only partially overlap them, so it is up to the caller to
 587  * ensure that partial blocks are not passed in.
 588  */
 589 int
 590 xfs_bmap_punch_delalloc_range(
 591         struct xfs_inode        *ip,
 592         xfs_fileoff_t           start_fsb,
 593         xfs_fileoff_t           length)
 594 {
 595         struct xfs_ifork        *ifp = &ip->i_df;
 596         xfs_fileoff_t           end_fsb = start_fsb + length;
 597         struct xfs_bmbt_irec    got, del;
 598         struct xfs_iext_cursor  icur;
 599         int                     error = 0;
 600
 601         ASSERT(!xfs_need_iread_extents(ifp));
 602
 603         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 604         if (!xfs_iext_lookup_extent_before(ip, ifp, &end_fsb, &icur, &got))
 605                 goto out_unlock;
 606
 607         while (got.br_startoff + got.br_blockcount > start_fsb) {
 608                 del = got;
 609                 xfs_trim_extent(&del, start_fsb, length);
 610
 611                 /*
 612                  * A delete can push the cursor forward. Step back to the
 613                  * previous extent on non-delalloc or extents outside the
 614                  * target range.
 615                  */
 616                 if (!del.br_blockcount ||
 617                     !isnullstartblock(del.br_startblock)) {
 618                         if (!xfs_iext_prev_extent(ifp, &icur, &got))
 619                                 break;
 620                         continue;
 621                 }
 622
 623                 error = xfs_bmap_del_extent_delay(ip, XFS_DATA_FORK, &icur,
 624                                                   &got, &del);
 625                 if (error || !xfs_iext_get_extent(ifp, &icur, &got))
 626                         break;
 627         }
 628
 629 out_unlock:
 630         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 631         return error;
 632 }
 633
 634 /*
 635  * Test whether it is appropriate to check an inode for and free post EOF
 636  * blocks. The 'force' parameter determines whether we should also consider
 637  * regular files that are marked preallocated or append-only.
 638  */
 639 bool
 640 xfs_can_free_eofblocks(
 641         struct xfs_inode        *ip,
 642         bool                    force)
 643 {
 644         struct xfs_bmbt_irec    imap;
 645         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 646         xfs_fileoff_t           end_fsb;
 647         xfs_fileoff_t           last_fsb;
 648         int                     nimaps = 1;
 649         int                     error;
 650
 651         /*
 652          * Caller must either hold the exclusive io lock; or be inactivating
 653          * the inode, which guarantees there are no other users of the inode.
 654          */
 655         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_IOLOCK_EXCL) ||
 656                (VFS_I(ip)->i_state & I_FREEING));
 657
 658         /* prealloc/delalloc exists only on regular files */
 659         if (!S_ISREG(VFS_I(ip)->i_mode))
 660                 return false;
 661
 662         /*
 663          * Zero sized files with no cached pages and delalloc blocks will not
 664          * have speculative prealloc/delalloc blocks to remove.
 665          */
 666         if (VFS_I(ip)->i_size == 0 &&
 667             VFS_I(ip)->i_mapping->nrpages == 0 &&
 668             ip->i_delayed_blks == 0)
 669                 return false;
 670
 671         /* If we haven't read in the extent list, then don't do it now. */
 672         if (xfs_need_iread_extents(&ip->i_df))
 673                 return false;
 674
 675         /*
 676          * Do not free real preallocated or append-only files unless the file
 677          * has delalloc blocks and we are forced to remove them.
 678          */
 679         if (ip->i_diflags & (XFS_DIFLAG_PREALLOC | XFS_DIFLAG_APPEND))
 680                 if (!force || ip->i_delayed_blks == 0)
 681                         return false;
 682
 683         /*
 684          * Do not try to free post-EOF blocks if EOF is beyond the end of the
 685          * range supported by the page cache, because the truncation will loop
 686          * forever.
 687          */
 688         end_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, (xfs_ufsize_t)XFS_ISIZE(ip));
 689         last_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, mp->m_super->s_maxbytes);
 690         if (last_fsb <= end_fsb)
 691                 return false;
 692
 693         /*
 694          * Look up the mapping for the first block past EOF.  If we can't find
 695          * it, there's nothing to free.
 696          */
 697         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 698         error = xfs_bmapi_read(ip, end_fsb, last_fsb - end_fsb, &imap, &nimaps,
 699                         0);
 700         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 701         if (error || nimaps == 0)
 702                 return false;
 703
 704         /*
 705          * If there's a real mapping there or there are delayed allocation
 706          * reservations, then we have post-EOF blocks to try to free.
 707          */
 708         return imap.br_startblock != HOLESTARTBLOCK || ip->i_delayed_blks;
 709 }
 710
 711 /*
 712  * This is called to free any blocks beyond eof. The caller must hold
 713  * IOLOCK_EXCL unless we are in the inode reclaim path and have the only
 714  * reference to the inode.
 715  */
 716 int
 717 xfs_free_eofblocks(
 718         struct xfs_inode        *ip)
 719 {
 720         struct xfs_trans        *tp;
 721         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 722         int                     error;
 723
 724         /* Attach the dquots to the inode up front. */
 725         error = xfs_qm_dqattach(ip);
 726         if (error)
 727                 return error;
 728
 729         /* Wait on dio to ensure i_size has settled. */
 730         inode_dio_wait(VFS_I(ip));
 731
 732         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_itruncate, 0, 0, 0, &tp);
 733         if (error) {
 734                 ASSERT(xfs_is_shutdown(mp));
 735                 return error;
 736         }
 737
 738         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 739         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
 740
 741         /*
 742          * Do not update the on-disk file size.  If we update the on-disk file
 743          * size and then the system crashes before the contents of the file are
 744          * flushed to disk then the files may be full of holes (ie NULL files
 745          * bug).
 746          */
 747         error = xfs_itruncate_extents_flags(&tp, ip, XFS_DATA_FORK,
 748                                 XFS_ISIZE(ip), XFS_BMAPI_NODISCARD);
 749         if (error)
 750                 goto err_cancel;
 751
 752         error = xfs_trans_commit(tp);
 753         if (error)
 754                 goto out_unlock;
 755
 756         xfs_inode_clear_eofblocks_tag(ip);
 757         goto out_unlock;
 758
 759 err_cancel:
 760         /*
 761          * If we get an error at this point we simply don't
 762          * bother truncating the file.
 763          */
 764         xfs_trans_cancel(tp);
 765 out_unlock:
 766         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 767         return error;
 768 }
 769
 770 int
 771 xfs_alloc_file_space(
 772         struct xfs_inode        *ip,
 773         xfs_off_t               offset,
 774         xfs_off_t               len,
 775         int                     alloc_type)
 776 {
 777         xfs_mount_t             *mp = ip->i_mount;
 778         xfs_off_t               count;
 779         xfs_filblks_t           allocated_fsb;
 780         xfs_filblks_t           allocatesize_fsb;
 781         xfs_extlen_t            extsz, temp;
 782         xfs_fileoff_t           startoffset_fsb;
 783         xfs_fileoff_t           endoffset_fsb;
 784         int                     nimaps;
 785         int                     rt;
 786         xfs_trans_t             *tp;
 787         xfs_bmbt_irec_t         imaps[1], *imapp;
 788         int                     error;
 789
 790         trace_xfs_alloc_file_space(ip);
 791
 792         if (xfs_is_shutdown(mp))
 793                 return -EIO;
 794
 795         error = xfs_qm_dqattach(ip);
 796         if (error)
 797                 return error;
 798
 799         if (len <= 0)
 800                 return -EINVAL;
 801
 802         rt = XFS_IS_REALTIME_INODE(ip);
 803         extsz = xfs_get_extsz_hint(ip);
 804
 805         count = len;
 806         imapp = &imaps[0];
 807         nimaps = 1;
 808         startoffset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset);
 809         endoffset_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, offset + count);
 810         allocatesize_fsb = endoffset_fsb - startoffset_fsb;
 811
 812         /*
 813          * Allocate file space until done or until there is an error
 814          */
 815         while (allocatesize_fsb && !error) {
 816                 xfs_fileoff_t   s, e;
 817                 unsigned int    dblocks, rblocks, resblks;
 818
 819                 /*
 820                  * Determine space reservations for data/realtime.
 821                  */
 822                 if (unlikely(extsz)) {
 823                         s = startoffset_fsb;
 824                         do_div(s, extsz);
 825                         s *= extsz;
 826                         e = startoffset_fsb + allocatesize_fsb;
 827                         div_u64_rem(startoffset_fsb, extsz, &temp);
 828                         if (temp)
 829                                 e += temp;
 830                         div_u64_rem(e, extsz, &temp);
 831                         if (temp)
 832                                 e += extsz - temp;
 833                 } else {
 834                         s = 0;
 835                         e = allocatesize_fsb;
 836                 }
 837
 838                 /*
 839                  * The transaction reservation is limited to a 32-bit block
 840                  * count, hence we need to limit the number of blocks we are
 841                  * trying to reserve to avoid an overflow. We can't allocate
 842                  * more than @nimaps extents, and an extent is limited on disk
 843                  * to MAXEXTLEN (21 bits), so use that to enforce the limit.
 844                  */
 845                 resblks = min_t(xfs_fileoff_t, (e - s), (MAXEXTLEN * nimaps));
 846                 if (unlikely(rt)) {
 847                         dblocks = XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, 0);
 848                         rblocks = resblks;
 849                 } else {
 850                         dblocks = XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, resblks);
 851                         rblocks = 0;
 852                 }
 853
 854                 /*
 855                  * Allocate and setup the transaction.
 856                  */
 857                 error = xfs_trans_alloc_inode(ip, &M_RES(mp)->tr_write,
 858                                 dblocks, rblocks, false, &tp);
 859                 if (error)
 860                         break;
 861
 862                 error = xfs_iext_count_may_overflow(ip, XFS_DATA_FORK,
 863                                 XFS_IEXT_ADD_NOSPLIT_CNT);
 864                 if (error)
 865                         goto error;
 866
 867                 error = xfs_bmapi_write(tp, ip, startoffset_fsb,
 868                                         allocatesize_fsb, alloc_type, 0, imapp,
 869                                         &nimaps);
 870                 if (error)
 871                         goto error;
 872
 873                 /*
 874                  * Complete the transaction
 875                  */
 876                 error = xfs_trans_commit(tp);
 877                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 878                 if (error)
 879                         break;
 880
 881                 allocated_fsb = imapp->br_blockcount;
 882
 883                 if (nimaps == 0) {
 884                         error = -ENOSPC;
 885                         break;
 886                 }
 887
 888                 startoffset_fsb += allocated_fsb;
 889                 allocatesize_fsb -= allocated_fsb;
 890         }
 891
 892         return error;
 893
 894 error:
 895         xfs_trans_cancel(tp);
 896         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 897         return error;
 898 }
 899
 900 static int
 901 xfs_unmap_extent(
 902         struct xfs_inode        *ip,
 903         xfs_fileoff_t           startoffset_fsb,
 904         xfs_filblks_t           len_fsb,
 905         int                     *done)
 906 {
 907         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 908         struct xfs_trans        *tp;
 909         uint                    resblks = XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, 0);
 910         int                     error;
 911
 912         error = xfs_trans_alloc_inode(ip, &M_RES(mp)->tr_write, resblks, 0,
 913                         false, &tp);
 914         if (error)
 915                 return error;
 916
 917         error = xfs_iext_count_may_overflow(ip, XFS_DATA_FORK,
 918                         XFS_IEXT_PUNCH_HOLE_CNT);
 919         if (error)
 920                 goto out_trans_cancel;
 921
 922         error = xfs_bunmapi(tp, ip, startoffset_fsb, len_fsb, 0, 2, done);
 923         if (error)
 924                 goto out_trans_cancel;
 925
 926         error = xfs_trans_commit(tp);
 927 out_unlock:
 928         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 929         return error;
 930
 931 out_trans_cancel:
 932         xfs_trans_cancel(tp);
 933         goto out_unlock;
 934 }
 935
 936 /* Caller must first wait for the completion of any pending DIOs if required. */
 937 int
 938 xfs_flush_unmap_range(
 939         struct xfs_inode        *ip,
 940         xfs_off_t               offset,
 941         xfs_off_t               len)
 942 {
 943         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 944         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
 945         xfs_off_t               rounding, start, end;
 946         int                     error;
 947
 948         rounding = max_t(xfs_off_t, mp->m_sb.sb_blocksize, PAGE_SIZE);
 949         start = round_down(offset, rounding);
 950         end = round_up(offset + len, rounding) - 1;
 951
 952         error = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, start, end);
 953         if (error)
 954                 return error;
 955         truncate_pagecache_range(inode, start, end);
 956         return 0;
 957 }
 958
 959 int
 960 xfs_free_file_space(
 961         struct xfs_inode        *ip,
 962         xfs_off_t               offset,
 963         xfs_off_t               len)
 964 {
 965         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 966         xfs_fileoff_t           startoffset_fsb;
 967         xfs_fileoff_t           endoffset_fsb;
 968         int                     done = 0, error;
 969
 970         trace_xfs_free_file_space(ip);
 971
 972         error = xfs_qm_dqattach(ip);
 973         if (error)
 974                 return error;
 975
 976         if (len <= 0)   /* if nothing being freed */
 977                 return 0;
 978
 979         startoffset_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, offset);
 980         endoffset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset + len);
 981
 982         /* We can only free complete realtime extents. */
 983         if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) && mp->m_sb.sb_rextsize > 1) {
 984                 startoffset_fsb = roundup_64(startoffset_fsb,
 985                                              mp->m_sb.sb_rextsize);
 986                 endoffset_fsb = rounddown_64(endoffset_fsb,
 987                                              mp->m_sb.sb_rextsize);
 988         }
 989
 990         /*
 991          * Need to zero the stuff we're not freeing, on disk.
 992          */
 993         if (endoffset_fsb > startoffset_fsb) {
 994                 while (!done) {
 995                         error = xfs_unmap_extent(ip, startoffset_fsb,
 996                                         endoffset_fsb - startoffset_fsb, &done);
 997                         if (error)
 998                                 return error;
 999                 }
1000         }
1001
1002         /*
1003          * Now that we've unmap all full blocks we'll have to zero out any
1004          * partial block at the beginning and/or end.  iomap_zero_range is smart
1005          * enough to skip any holes, including those we just created, but we
1006          * must take care not to zero beyond EOF and enlarge i_size.
1007          */
1008         if (offset >= XFS_ISIZE(ip))
1009                 return 0;
1010         if (offset + len > XFS_ISIZE(ip))
1011                 len = XFS_ISIZE(ip) - offset;
1012         error = iomap_zero_range(VFS_I(ip), offset, len, NULL,
1013                         &xfs_buffered_write_iomap_ops);
1014         if (error)
1015                 return error;
1016
1017         /*
1018          * If we zeroed right up to EOF and EOF straddles a page boundary we
1019          * must make sure that the post-EOF area is also zeroed because the
1020          * page could be mmap'd and iomap_zero_range doesn't do that for us.
1021          * Writeback of the eof page will do this, albeit clumsily.
1022          */
1023         if (offset + len >= XFS_ISIZE(ip) && offset_in_page(offset + len) > 0) {
1024                 error = filemap_write_and_wait_range(VFS_I(ip)->i_mapping,
1025                                 round_down(offset + len, PAGE_SIZE), LLONG_MAX);
1026         }
1027
1028         return error;
1029 }
1030
1031 static int
1032 xfs_prepare_shift(
1033         struct xfs_inode        *ip,
1034         loff_t                  offset)
1035 {
1036         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1037         int                     error;
1038
1039         /*
1040          * Trim eofblocks to avoid shifting uninitialized post-eof preallocation
1041          * into the accessible region of the file.
1042          */
1043         if (xfs_can_free_eofblocks(ip, true)) {
1044                 error = xfs_free_eofblocks(ip);
1045                 if (error)
1046                         return error;
1047         }
1048
1049         /*
1050          * Shift operations must stabilize the start block offset boundary along
1051          * with the full range of the operation. If we don't, a COW writeback
1052          * completion could race with an insert, front merge with the start
1053          * extent (after split) during the shift and corrupt the file. Start
1054          * with the block just prior to the start to stabilize the boundary.
1055          */
1056         offset = round_down(offset, mp->m_sb.sb_blocksize);
1057         if (offset)
1058                 offset -= mp->m_sb.sb_blocksize;
1059
1060         /*
1061          * Writeback and invalidate cache for the remainder of the file as we're
1062          * about to shift down every extent from offset to EOF.
1063          */
1064         error = xfs_flush_unmap_range(ip, offset, XFS_ISIZE(ip));
1065         if (error)
1066                 return error;
1067
1068         /*
1069          * Clean out anything hanging around in the cow fork now that
1070          * we've flushed all the dirty data out to disk to avoid having
1071          * CoW extents at the wrong offsets.
1072          */
1073         if (xfs_inode_has_cow_data(ip)) {
1074                 error = xfs_reflink_cancel_cow_range(ip, offset, NULLFILEOFF,
1075                                 true);
1076                 if (error)
1077                         return error;
1078         }
1079
1080         return 0;
1081 }
1082
1083 /*
1084  * xfs_collapse_file_space()
1085  *      This routine frees disk space and shift extent for the given file.
1086  *      The first thing we do is to free data blocks in the specified range
1087  *      by calling xfs_free_file_space(). It would also sync dirty data
1088  *      and invalidate page cache over the region on which collapse range
1089  *      is working. And Shift extent records to the left to cover a hole.
1090  * RETURNS:
1091  *      0 on success
1092  *      errno on error
1093  *
1094  */
1095 int
1096 xfs_collapse_file_space(
1097         struct xfs_inode        *ip,
1098         xfs_off_t               offset,
1099         xfs_off_t               len)
1100 {
1101         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1102         struct xfs_trans        *tp;
1103         int                     error;
1104         xfs_fileoff_t           next_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, offset + len);
1105         xfs_fileoff_t           shift_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, len);
1106         bool                    done = false;
1107
1108         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_IOLOCK_EXCL));
1109         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL));
1110
1111         trace_xfs_collapse_file_space(ip);
1112
1113         error = xfs_free_file_space(ip, offset, len);
1114         if (error)
1115                 return error;
1116
1117         error = xfs_prepare_shift(ip, offset);
1118         if (error)
1119                 return error;
1120
1121         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_write, 0, 0, 0, &tp);
1122         if (error)
1123                 return error;
1124
1125         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1126         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
1127
1128         while (!done) {
1129                 error = xfs_bmap_collapse_extents(tp, ip, &next_fsb, shift_fsb,
1130                                 &done);
1131                 if (error)
1132                         goto out_trans_cancel;
1133                 if (done)
1134                         break;
1135
1136                 /* finish any deferred frees and roll the transaction */
1137                 error = xfs_defer_finish(&tp);
1138                 if (error)
1139                         goto out_trans_cancel;
1140         }
1141
1142         error = xfs_trans_commit(tp);
1143         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1144         return error;
1145
1146 out_trans_cancel:
1147         xfs_trans_cancel(tp);
1148         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1149         return error;
1150 }
1151
1152 /*
1153  * xfs_insert_file_space()
1154  *      This routine create hole space by shifting extents for the given file.
1155  *      The first thing we do is to sync dirty data and invalidate page cache
1156  *      over the region on which insert range is working. And split an extent
1157  *      to two extents at given offset by calling xfs_bmap_split_extent.
1158  *      And shift all extent records which are laying between [offset,
1159  *      last allocated extent] to the right to reserve hole range.
1160  * RETURNS:
1161  *      0 on success
1162  *      errno on error
1163  */
1164 int
1165 xfs_insert_file_space(
1166         struct xfs_inode        *ip,
1167         loff_t                  offset,
1168         loff_t                  len)
1169 {
1170         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1171         struct xfs_trans        *tp;
1172         int                     error;
1173         xfs_fileoff_t           stop_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, offset);
1174         xfs_fileoff_t           next_fsb = NULLFSBLOCK;
1175         xfs_fileoff_t           shift_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, len);
1176         bool                    done = false;
1177
1178         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_IOLOCK_EXCL));
1179         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL));
1180
1181         trace_xfs_insert_file_space(ip);
1182
1183         error = xfs_bmap_can_insert_extents(ip, stop_fsb, shift_fsb);
1184         if (error)
1185                 return error;
1186
1187         error = xfs_prepare_shift(ip, offset);
1188         if (error)
1189                 return error;
1190
1191         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_write,
1192                         XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, 0), 0, 0, &tp);
1193         if (error)
1194                 return error;
1195
1196         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1197         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
1198
1199         error = xfs_iext_count_may_overflow(ip, XFS_DATA_FORK,
1200                         XFS_IEXT_PUNCH_HOLE_CNT);
1201         if (error)
1202                 goto out_trans_cancel;
1203
1204         /*
1205          * The extent shifting code works on extent granularity. So, if stop_fsb
1206          * is not the starting block of extent, we need to split the extent at
1207          * stop_fsb.
1208          */
1209         error = xfs_bmap_split_extent(tp, ip, stop_fsb);
1210         if (error)
1211                 goto out_trans_cancel;
1212
1213         do {
1214                 error = xfs_defer_finish(&tp);
1215                 if (error)
1216                         goto out_trans_cancel;
1217
1218                 error = xfs_bmap_insert_extents(tp, ip, &next_fsb, shift_fsb,
1219                                 &done, stop_fsb);
1220                 if (error)
1221                         goto out_trans_cancel;
1222         } while (!done);
1223
1224         error = xfs_trans_commit(tp);
1225         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1226         return error;
1227
1228 out_trans_cancel:
1229         xfs_trans_cancel(tp);
1230         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1231         return error;
1232 }
1233
1234 /*
1235  * We need to check that the format of the data fork in the temporary inode is
1236  * valid for the target inode before doing the swap. This is not a problem with
1237  * attr1 because of the fixed fork offset, but attr2 has a dynamically sized
1238  * data fork depending on the space the attribute fork is taking so we can get
1239  * invalid formats on the target inode.
1240  *
1241  * E.g. target has space for 7 extents in extent format, temp inode only has
1242  * space for 6.  If we defragment down to 7 extents, then the tmp format is a
1243  * btree, but when swapped it needs to be in extent format. Hence we can't just
1244  * blindly swap data forks on attr2 filesystems.
1245  *
1246  * Note that we check the swap in both directions so that we don't end up with
1247  * a corrupt temporary inode, either.
1248  *
1249  * Note that fixing the way xfs_fsr sets up the attribute fork in the source
1250  * inode will prevent this situation from occurring, so all we do here is
1251  * reject and log the attempt. basically we are putting the responsibility on
1252  * userspace to get this right.
1253  */
1254 static int
1255 xfs_swap_extents_check_format(
1256         struct xfs_inode        *ip,    /* target inode */
1257         struct xfs_inode        *tip)   /* tmp inode */
1258 {
1259         struct xfs_ifork        *ifp = &ip->i_df;
1260         struct xfs_ifork        *tifp = &tip->i_df;
1261
1262         /* User/group/project quota ids must match if quotas are enforced. */
1263         if (XFS_IS_QUOTA_ON(ip->i_mount) &&
1264             (!uid_eq(VFS_I(ip)->i_uid, VFS_I(tip)->i_uid) ||
1265              !gid_eq(VFS_I(ip)->i_gid, VFS_I(tip)->i_gid) ||
1266              ip->i_projid != tip->i_projid))
1267                 return -EINVAL;
1268
1269         /* Should never get a local format */
1270         if (ifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_LOCAL ||
1271             tifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_LOCAL)
1272                 return -EINVAL;
1273
1274         /*
1275          * if the target inode has less extents that then temporary inode then
1276          * why did userspace call us?
1277          */
1278         if (ifp->if_nextents < tifp->if_nextents)
1279                 return -EINVAL;
1280
1281         /*
1282          * If we have to use the (expensive) rmap swap method, we can
1283          * handle any number of extents and any format.
1284          */
1285         if (xfs_has_rmapbt(ip->i_mount))
1286                 return 0;
1287
1288         /*
1289          * if the target inode is in extent form and the temp inode is in btree
1290          * form then we will end up with the target inode in the wrong format
1291          * as we already know there are less extents in the temp inode.
1292          */
1293         if (ifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS &&
1294             tifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE)
1295                 return -EINVAL;
1296
1297         /* Check temp in extent form to max in target */
1298         if (tifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS &&
1299             tifp->if_nextents > XFS_IFORK_MAXEXT(ip, XFS_DATA_FORK))
1300                 return -EINVAL;
1301
1302         /* Check target in extent form to max in temp */
1303         if (ifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS &&
1304             ifp->if_nextents > XFS_IFORK_MAXEXT(tip, XFS_DATA_FORK))
1305                 return -EINVAL;
1306
1307         /*
1308          * If we are in a btree format, check that the temp root block will fit
1309          * in the target and that it has enough extents to be in btree format
1310          * in the target.
1311          *
1312          * Note that we have to be careful to allow btree->extent conversions
1313          * (a common defrag case) which will occur when the temp inode is in
1314          * extent format...
1315          */
1316         if (tifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE) {
1317                 if (XFS_IFORK_Q(ip) &&
1318                     XFS_BMAP_BMDR_SPACE(tifp->if_broot) > XFS_IFORK_BOFF(ip))
1319                         return -EINVAL;
1320                 if (tifp->if_nextents <= XFS_IFORK_MAXEXT(ip, XFS_DATA_FORK))
1321                         return -EINVAL;
1322         }
1323
1324         /* Reciprocal target->temp btree format checks */
1325         if (ifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE) {
1326                 if (XFS_IFORK_Q(tip) &&
1327                     XFS_BMAP_BMDR_SPACE(ip->i_df.if_broot) > XFS_IFORK_BOFF(tip))
1328                         return -EINVAL;
1329                 if (ifp->if_nextents <= XFS_IFORK_MAXEXT(tip, XFS_DATA_FORK))
1330                         return -EINVAL;
1331         }
1332
1333         return 0;
1334 }
1335
1336 static int
1337 xfs_swap_extent_flush(
1338         struct xfs_inode        *ip)
1339 {
1340         int     error;
1341
1342         error = filemap_write_and_wait(VFS_I(ip)->i_mapping);
1343         if (error)
1344                 return error;
1345         truncate_pagecache_range(VFS_I(ip), 0, -1);
1346
1347         /* Verify O_DIRECT for ftmp */
1348         if (VFS_I(ip)->i_mapping->nrpages)
1349                 return -EINVAL;
1350         return 0;
1351 }
1352
1353 /*
1354  * Move extents from one file to another, when rmap is enabled.
1355  */
1356 STATIC int
1357 xfs_swap_extent_rmap(
1358         struct xfs_trans                **tpp,
1359         struct xfs_inode                *ip,
1360         struct xfs_inode                *tip)
1361 {
1362         struct xfs_trans                *tp = *tpp;
1363         struct xfs_bmbt_irec            irec;
1364         struct xfs_bmbt_irec            uirec;
1365         struct xfs_bmbt_irec            tirec;
1366         xfs_fileoff_t                   offset_fsb;
1367         xfs_fileoff_t                   end_fsb;
1368         xfs_filblks_t                   count_fsb;
1369         int                             error;
1370         xfs_filblks_t                   ilen;
1371         xfs_filblks_t                   rlen;
1372         int                             nimaps;
1373         uint64_t                        tip_flags2;
1374
1375         /*
1376          * If the source file has shared blocks, we must flag the donor
1377          * file as having shared blocks so that we get the shared-block
1378          * rmap functions when we go to fix up the rmaps.  The flags
1379          * will be switch for reals later.
1380          */
1381         tip_flags2 = tip->i_diflags2;
1382         if (ip->i_diflags2 & XFS_DIFLAG2_REFLINK)
1383                 tip->i_diflags2 |= XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1384
1385         offset_fsb = 0;
1386         end_fsb = XFS_B_TO_FSB(ip->i_mount, i_size_read(VFS_I(ip)));
1387         count_fsb = (xfs_filblks_t)(end_fsb - offset_fsb);
1388
1389         while (count_fsb) {
1390                 /* Read extent from the donor file */
1391                 nimaps = 1;
1392                 error = xfs_bmapi_read(tip, offset_fsb, count_fsb, &tirec,
1393                                 &nimaps, 0);
1394                 if (error)
1395                         goto out;
1396                 ASSERT(nimaps == 1);
1397                 ASSERT(tirec.br_startblock != DELAYSTARTBLOCK);
1398
1399                 trace_xfs_swap_extent_rmap_remap(tip, &tirec);
1400                 ilen = tirec.br_blockcount;
1401
1402                 /* Unmap the old blocks in the source file. */
1403                 while (tirec.br_blockcount) {
1404                         ASSERT(tp->t_firstblock == NULLFSBLOCK);
1405                         trace_xfs_swap_extent_rmap_remap_piece(tip, &tirec);
1406
1407                         /* Read extent from the source file */
1408                         nimaps = 1;
1409                         error = xfs_bmapi_read(ip, tirec.br_startoff,
1410                                         tirec.br_blockcount, &irec,
1411                                         &nimaps, 0);
1412                         if (error)
1413                                 goto out;
1414                         ASSERT(nimaps == 1);
1415                         ASSERT(tirec.br_startoff == irec.br_startoff);
1416                         trace_xfs_swap_extent_rmap_remap_piece(ip, &irec);
1417
1418                         /* Trim the extent. */
1419                         uirec = tirec;
1420                         uirec.br_blockcount = rlen = min_t(xfs_filblks_t,
1421                                         tirec.br_blockcount,
1422                                         irec.br_blockcount);
1423                         trace_xfs_swap_extent_rmap_remap_piece(tip, &uirec);
1424
1425                         if (xfs_bmap_is_real_extent(&uirec)) {
1426                                 error = xfs_iext_count_may_overflow(ip,
1427                                                 XFS_DATA_FORK,
1428                                                 XFS_IEXT_SWAP_RMAP_CNT);
1429                                 if (error)
1430                                         goto out;
1431                         }
1432
1433                         if (xfs_bmap_is_real_extent(&irec)) {
1434                                 error = xfs_iext_count_may_overflow(tip,
1435                                                 XFS_DATA_FORK,
1436                                                 XFS_IEXT_SWAP_RMAP_CNT);
1437                                 if (error)
1438                                         goto out;
1439                         }
1440
1441                         /* Remove the mapping from the donor file. */
1442                         xfs_bmap_unmap_extent(tp, tip, &uirec);
1443
1444                         /* Remove the mapping from the source file. */
1445                         xfs_bmap_unmap_extent(tp, ip, &irec);
1446
1447                         /* Map the donor file's blocks into the source file. */
1448                         xfs_bmap_map_extent(tp, ip, &uirec);
1449
1450                         /* Map the source file's blocks into the donor file. */
1451                         xfs_bmap_map_extent(tp, tip, &irec);
1452
1453                         error = xfs_defer_finish(tpp);
1454                         tp = *tpp;
1455                         if (error)
1456                                 goto out;
1457
1458                         tirec.br_startoff += rlen;
1459                         if (tirec.br_startblock != HOLESTARTBLOCK &&
1460                             tirec.br_startblock != DELAYSTARTBLOCK)
1461                                 tirec.br_startblock += rlen;
1462                         tirec.br_blockcount -= rlen;
1463                 }
1464
1465                 /* Roll on... */
1466                 count_fsb -= ilen;
1467                 offset_fsb += ilen;
1468         }
1469
1470         tip->i_diflags2 = tip_flags2;
1471         return 0;
1472
1473 out:
1474         trace_xfs_swap_extent_rmap_error(ip, error, _RET_IP_);
1475         tip->i_diflags2 = tip_flags2;
1476         return error;
1477 }
1478
1479 /* Swap the extents of two files by swapping data forks. */
1480 STATIC int
1481 xfs_swap_extent_forks(
1482         struct xfs_trans        *tp,
1483         struct xfs_inode        *ip,
1484         struct xfs_inode        *tip,
1485         int                     *src_log_flags,
1486         int                     *target_log_flags)
1487 {
1488         xfs_filblks_t           aforkblks = 0;
1489         xfs_filblks_t           taforkblks = 0;
1490         xfs_extnum_t            junk;
1491         uint64_t                tmp;
1492         int                     error;
1493
1494         /*
1495          * Count the number of extended attribute blocks
1496          */
1497         if (XFS_IFORK_Q(ip) && ip->i_afp->if_nextents > 0 &&
1498             ip->i_afp->if_format != XFS_DINODE_FMT_LOCAL) {
1499                 error = xfs_bmap_count_blocks(tp, ip, XFS_ATTR_FORK, &junk,
1500                                 &aforkblks);
1501                 if (error)
1502                         return error;
1503         }
1504         if (XFS_IFORK_Q(tip) && tip->i_afp->if_nextents > 0 &&
1505             tip->i_afp->if_format != XFS_DINODE_FMT_LOCAL) {
1506                 error = xfs_bmap_count_blocks(tp, tip, XFS_ATTR_FORK, &junk,
1507                                 &taforkblks);
1508                 if (error)
1509                         return error;
1510         }
1511
1512         /*
1513          * Btree format (v3) inodes have the inode number stamped in the bmbt
1514          * block headers. We can't start changing the bmbt blocks until the
1515          * inode owner change is logged so recovery does the right thing in the
1516          * event of a crash. Set the owner change log flags now and leave the
1517          * bmbt scan as the last step.
1518          */
1519         if (xfs_has_v3inodes(ip->i_mount)) {
1520                 if (ip->i_df.if_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE)
1521                         (*target_log_flags) |= XFS_ILOG_DOWNER;
1522                 if (tip->i_df.if_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE)
1523                         (*src_log_flags) |= XFS_ILOG_DOWNER;
1524         }
1525
1526         /*
1527          * Swap the data forks of the inodes
1528          */
1529         swap(ip->i_df, tip->i_df);
1530
1531         /*
1532          * Fix the on-disk inode values
1533          */
1534         tmp = (uint64_t)ip->i_nblocks;
1535         ip->i_nblocks = tip->i_nblocks - taforkblks + aforkblks;
1536         tip->i_nblocks = tmp + taforkblks - aforkblks;
1537
1538         /*
1539          * The extents in the source inode could still contain speculative
1540          * preallocation beyond EOF (e.g. the file is open but not modified
1541          * while defrag is in progress). In that case, we need to copy over the
1542          * number of delalloc blocks the data fork in the source inode is
1543          * tracking beyond EOF so that when the fork is truncated away when the
1544          * temporary inode is unlinked we don't underrun the i_delayed_blks
1545          * counter on that inode.
1546          */
1547         ASSERT(tip->i_delayed_blks == 0);
1548         tip->i_delayed_blks = ip->i_delayed_blks;
1549         ip->i_delayed_blks = 0;
1550
1551         switch (ip->i_df.if_format) {
1552         case XFS_DINODE_FMT_EXTENTS:
1553                 (*src_log_flags) |= XFS_ILOG_DEXT;
1554                 break;
1555         case XFS_DINODE_FMT_BTREE:
1556                 ASSERT(!xfs_has_v3inodes(ip->i_mount) ||
1557                        (*src_log_flags & XFS_ILOG_DOWNER));
1558                 (*src_log_flags) |= XFS_ILOG_DBROOT;
1559                 break;
1560         }
1561
1562         switch (tip->i_df.if_format) {
1563         case XFS_DINODE_FMT_EXTENTS:
1564                 (*target_log_flags) |= XFS_ILOG_DEXT;
1565                 break;
1566         case XFS_DINODE_FMT_BTREE:
1567                 (*target_log_flags) |= XFS_ILOG_DBROOT;
1568                 ASSERT(!xfs_has_v3inodes(ip->i_mount) ||
1569                        (*target_log_flags & XFS_ILOG_DOWNER));
1570                 break;
1571         }
1572
1573         return 0;
1574 }
1575
1576 /*
1577  * Fix up the owners of the bmbt blocks to refer to the current inode. The
1578  * change owner scan attempts to order all modified buffers in the current
1579  * transaction. In the event of ordered buffer failure, the offending buffer is
1580  * physically logged as a fallback and the scan returns -EAGAIN. We must roll
1581  * the transaction in this case to replenish the fallback log reservation and
1582  * restart the scan. This process repeats until the scan completes.
1583  */
1584 static int
1585 xfs_swap_change_owner(
1586         struct xfs_trans        **tpp,
1587         struct xfs_inode        *ip,
1588         struct xfs_inode        *tmpip)
1589 {
1590         int                     error;
1591         struct xfs_trans        *tp = *tpp;
1592
1593         do {
1594                 error = xfs_bmbt_change_owner(tp, ip, XFS_DATA_FORK, ip->i_ino,
1595                                               NULL);
1596                 /* success or fatal error */
1597                 if (error != -EAGAIN)
1598                         break;
1599
1600                 error = xfs_trans_roll(tpp);
1601                 if (error)
1602                         break;
1603                 tp = *tpp;
1604
1605                 /*
1606                  * Redirty both inodes so they can relog and keep the log tail
1607                  * moving forward.
1608                  */
1609                 xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
1610                 xfs_trans_ijoin(tp, tmpip, 0);
1611                 xfs_trans_log_inode(tp, ip, XFS_ILOG_CORE);
1612                 xfs_trans_log_inode(tp, tmpip, XFS_ILOG_CORE);
1613         } while (true);
1614
1615         return error;
1616 }
1617
1618 int
1619 xfs_swap_extents(
1620         struct xfs_inode        *ip,    /* target inode */
1621         struct xfs_inode        *tip,   /* tmp inode */
1622         struct xfs_swapext      *sxp)
1623 {
1624         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1625         struct xfs_trans        *tp;
1626         struct xfs_bstat        *sbp = &sxp->sx_stat;
1627         int                     src_log_flags, target_log_flags;
1628         int                     error = 0;
1629         uint64_t                f;
1630         int                     resblks = 0;
1631         unsigned int            flags = 0;
1632
1633         /*
1634          * Lock the inodes against other IO, page faults and truncate to
1635          * begin with.  Then we can ensure the inodes are flushed and have no
1636          * page cache safely. Once we have done this we can take the ilocks and
1637          * do the rest of the checks.
1638          */
1639         lock_two_nondirectories(VFS_I(ip), VFS_I(tip));
1640         filemap_invalidate_lock_two(VFS_I(ip)->i_mapping,
1641                                     VFS_I(tip)->i_mapping);
1642
1643         /* Verify that both files have the same format */
1644         if ((VFS_I(ip)->i_mode & S_IFMT) != (VFS_I(tip)->i_mode & S_IFMT)) {
1645                 error = -EINVAL;
1646                 goto out_unlock;
1647         }
1648
1649         /* Verify both files are either real-time or non-realtime */
1650         if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) != XFS_IS_REALTIME_INODE(tip)) {
1651                 error = -EINVAL;
1652                 goto out_unlock;
1653         }
1654
1655         error = xfs_qm_dqattach(ip);
1656         if (error)
1657                 goto out_unlock;
1658
1659         error = xfs_qm_dqattach(tip);
1660         if (error)
1661                 goto out_unlock;
1662
1663         error = xfs_swap_extent_flush(ip);
1664         if (error)
1665                 goto out_unlock;
1666         error = xfs_swap_extent_flush(tip);
1667         if (error)
1668                 goto out_unlock;
1669
1670         if (xfs_inode_has_cow_data(tip)) {
1671                 error = xfs_reflink_cancel_cow_range(tip, 0, NULLFILEOFF, true);
1672                 if (error)
1673                         goto out_unlock;
1674         }
1675
1676         /*
1677          * Extent "swapping" with rmap requires a permanent reservation and
1678          * a block reservation because it's really just a remap operation
1679          * performed with log redo items!
1680          */
1681         if (xfs_has_rmapbt(mp)) {
1682                 int             w = XFS_DATA_FORK;
1683                 uint32_t        ipnext = ip->i_df.if_nextents;
1684                 uint32_t        tipnext = tip->i_df.if_nextents;
1685
1686                 /*
1687                  * Conceptually this shouldn't affect the shape of either bmbt,
1688                  * but since we atomically move extents one by one, we reserve
1689                  * enough space to rebuild both trees.
1690                  */
1691                 resblks = XFS_SWAP_RMAP_SPACE_RES(mp, ipnext, w);
1692                 resblks +=  XFS_SWAP_RMAP_SPACE_RES(mp, tipnext, w);
1693
1694                 /*
1695                  * If either inode straddles a bmapbt block allocation boundary,
1696                  * the rmapbt algorithm triggers repeated allocs and frees as
1697                  * extents are remapped. This can exhaust the block reservation
1698                  * prematurely and cause shutdown. Return freed blocks to the
1699                  * transaction reservation to counter this behavior.
1700                  */
1701                 flags |= XFS_TRANS_RES_FDBLKS;
1702         }
1703         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_write, resblks, 0, flags,
1704                                 &tp);
1705         if (error)
1706                 goto out_unlock;
1707
1708         /*
1709          * Lock and join the inodes to the tansaction so that transaction commit
1710          * or cancel will unlock the inodes from this point onwards.
1711          */
1712         xfs_lock_two_inodes(ip, XFS_ILOCK_EXCL, tip, XFS_ILOCK_EXCL);
1713         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
1714         xfs_trans_ijoin(tp, tip, 0);
1715
1716
1717         /* Verify all data are being swapped */
1718         if (sxp->sx_offset != 0 ||
1719             sxp->sx_length != ip->i_disk_size ||
1720             sxp->sx_length != tip->i_disk_size) {
1721                 error = -EFAULT;
1722                 goto out_trans_cancel;
1723         }
1724
1725         trace_xfs_swap_extent_before(ip, 0);
1726         trace_xfs_swap_extent_before(tip, 1);
1727
1728         /* check inode formats now that data is flushed */
1729         error = xfs_swap_extents_check_format(ip, tip);
1730         if (error) {
1731                 xfs_notice(mp,
1732                     "%s: inode 0x%llx format is incompatible for exchanging.",
1733                                 __func__, ip->i_ino);
1734                 goto out_trans_cancel;
1735         }
1736
1737         /*
1738          * Compare the current change & modify times with that
1739          * passed in.  If they differ, we abort this swap.
1740          * This is the mechanism used to ensure the calling
1741          * process that the file was not changed out from
1742          * under it.
1743          */
1744         if ((sbp->bs_ctime.tv_sec != VFS_I(ip)->i_ctime.tv_sec) ||
1745             (sbp->bs_ctime.tv_nsec != VFS_I(ip)->i_ctime.tv_nsec) ||
1746             (sbp->bs_mtime.tv_sec != VFS_I(ip)->i_mtime.tv_sec) ||
1747             (sbp->bs_mtime.tv_nsec != VFS_I(ip)->i_mtime.tv_nsec)) {
1748                 error = -EBUSY;
1749                 goto out_trans_cancel;
1750         }
1751
1752         /*
1753          * Note the trickiness in setting the log flags - we set the owner log
1754          * flag on the opposite inode (i.e. the inode we are setting the new
1755          * owner to be) because once we swap the forks and log that, log
1756          * recovery is going to see the fork as owned by the swapped inode,
1757          * not the pre-swapped inodes.
1758          */
1759         src_log_flags = XFS_ILOG_CORE;
1760         target_log_flags = XFS_ILOG_CORE;
1761
1762         if (xfs_has_rmapbt(mp))
1763                 error = xfs_swap_extent_rmap(&tp, ip, tip);
1764         else
1765                 error = xfs_swap_extent_forks(tp, ip, tip, &src_log_flags,
1766                                 &target_log_flags);
1767         if (error)
1768                 goto out_trans_cancel;
1769
1770         /* Do we have to swap reflink flags? */
1771         if ((ip->i_diflags2 & XFS_DIFLAG2_REFLINK) ^
1772             (tip->i_diflags2 & XFS_DIFLAG2_REFLINK)) {
1773                 f = ip->i_diflags2 & XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1774                 ip->i_diflags2 &= ~XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1775                 ip->i_diflags2 |= tip->i_diflags2 & XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1776                 tip->i_diflags2 &= ~XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1777                 tip->i_diflags2 |= f & XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1778         }
1779
1780         /* Swap the cow forks. */
1781         if (xfs_has_reflink(mp)) {
1782                 ASSERT(!ip->i_cowfp ||
1783                        ip->i_cowfp->if_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS);
1784                 ASSERT(!tip->i_cowfp ||
1785                        tip->i_cowfp->if_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS);
1786
1787                 swap(ip->i_cowfp, tip->i_cowfp);
1788
1789                 if (ip->i_cowfp && ip->i_cowfp->if_bytes)
1790                         xfs_inode_set_cowblocks_tag(ip);
1791                 else
1792                         xfs_inode_clear_cowblocks_tag(ip);
1793                 if (tip->i_cowfp && tip->i_cowfp->if_bytes)
1794                         xfs_inode_set_cowblocks_tag(tip);
1795                 else
1796                         xfs_inode_clear_cowblocks_tag(tip);
1797         }
1798
1799         xfs_trans_log_inode(tp, ip,  src_log_flags);
1800         xfs_trans_log_inode(tp, tip, target_log_flags);
1801
1802         /*
1803          * The extent forks have been swapped, but crc=1,rmapbt=0 filesystems
1804          * have inode number owner values in the bmbt blocks that still refer to
1805          * the old inode. Scan each bmbt to fix up the owner values with the
1806          * inode number of the current inode.
1807          */
1808         if (src_log_flags & XFS_ILOG_DOWNER) {
1809                 error = xfs_swap_change_owner(&tp, ip, tip);
1810                 if (error)
1811                         goto out_trans_cancel;
1812         }
1813         if (target_log_flags & XFS_ILOG_DOWNER) {
1814                 error = xfs_swap_change_owner(&tp, tip, ip);
1815                 if (error)
1816                         goto out_trans_cancel;
1817         }
1818
1819         /*
1820          * If this is a synchronous mount, make sure that the
1821          * transaction goes to disk before returning to the user.
1822          */
1823         if (xfs_has_wsync(mp))
1824                 xfs_trans_set_sync(tp);
1825
1826         error = xfs_trans_commit(tp);
1827
1828         trace_xfs_swap_extent_after(ip, 0);
1829         trace_xfs_swap_extent_after(tip, 1);
1830
1831 out_unlock_ilock:
1832         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1833         xfs_iunlock(tip, XFS_ILOCK_EXCL);
1834 out_unlock:
1835         filemap_invalidate_unlock_two(VFS_I(ip)->i_mapping,
1836                                       VFS_I(tip)->i_mapping);
1837         unlock_two_nondirectories(VFS_I(ip), VFS_I(tip));
1838         return error;
1839
1840 out_trans_cancel:
1841         xfs_trans_cancel(tp);
1842         goto out_unlock_ilock;
1843 }