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                     rt;
 731         xfs_trans_t             *tp;
 732         xfs_bmbt_irec_t         imaps[1], *imapp;
 733         int                     error;
 734
 735         trace_xfs_alloc_file_space(ip);
 736
 737         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
 738                 return -EIO;
 739
 740         error = xfs_qm_dqattach(ip);
 741         if (error)
 742                 return error;
 743
 744         if (len <= 0)
 745                 return -EINVAL;
 746
 747         rt = XFS_IS_REALTIME_INODE(ip);
 748         extsz = xfs_get_extsz_hint(ip);
 749
 750         count = len;
 751         imapp = &imaps[0];
 752         nimaps = 1;
 753         startoffset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset);
 754         endoffset_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, offset + count);
 755         allocatesize_fsb = endoffset_fsb - startoffset_fsb;
 756
 757         /*
 758          * Allocate file space until done or until there is an error
 759          */
 760         while (allocatesize_fsb && !error) {
 761                 xfs_fileoff_t   s, e;
 762                 unsigned int    dblocks, rblocks, resblks;
 763
 764                 /*
 765                  * Determine space reservations for data/realtime.
 766                  */
 767                 if (unlikely(extsz)) {
 768                         s = startoffset_fsb;
 769                         do_div(s, extsz);
 770                         s *= extsz;
 771                         e = startoffset_fsb + allocatesize_fsb;
 772                         div_u64_rem(startoffset_fsb, extsz, &temp);
 773                         if (temp)
 774                                 e += temp;
 775                         div_u64_rem(e, extsz, &temp);
 776                         if (temp)
 777                                 e += extsz - temp;
 778                 } else {
 779                         s = 0;
 780                         e = allocatesize_fsb;
 781                 }
 782
 783                 /*
 784                  * The transaction reservation is limited to a 32-bit block
 785                  * count, hence we need to limit the number of blocks we are
 786                  * trying to reserve to avoid an overflow. We can't allocate
 787                  * more than @nimaps extents, and an extent is limited on disk
 788                  * to MAXEXTLEN (21 bits), so use that to enforce the limit.
 789                  */
 790                 resblks = min_t(xfs_fileoff_t, (e - s), (MAXEXTLEN * nimaps));
 791                 if (unlikely(rt)) {
 792                         dblocks = XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, 0);
 793                         rblocks = resblks;
 794                 } else {
 795                         dblocks = XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, resblks);
 796                         rblocks = 0;
 797                 }
 798
 799                 /*
 800                  * Allocate and setup the transaction.
 801                  */
 802                 error = xfs_trans_alloc_inode(ip, &M_RES(mp)->tr_write,
 803                                 dblocks, rblocks, false, &tp);
 804                 if (error)
 805                         break;
 806
 807                 error = xfs_iext_count_may_overflow(ip, XFS_DATA_FORK,
 808                                 XFS_IEXT_ADD_NOSPLIT_CNT);
 809                 if (error)
 810                         goto error;
 811
 812                 error = xfs_bmapi_write(tp, ip, startoffset_fsb,
 813                                         allocatesize_fsb, alloc_type, 0, imapp,
 814                                         &nimaps);
 815                 if (error)
 816                         goto error;
 817
 818                 /*
 819                  * Complete the transaction
 820                  */
 821                 error = xfs_trans_commit(tp);
 822                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 823                 if (error)
 824                         break;
 825
 826                 allocated_fsb = imapp->br_blockcount;
 827
 828                 if (nimaps == 0) {
 829                         error = -ENOSPC;
 830                         break;
 831                 }
 832
 833                 startoffset_fsb += allocated_fsb;
 834                 allocatesize_fsb -= allocated_fsb;
 835         }
 836
 837         return error;
 838
 839 error:
 840         xfs_trans_cancel(tp);
 841         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 842         return error;
 843 }
 844
 845 static int
 846 xfs_unmap_extent(
 847         struct xfs_inode        *ip,
 848         xfs_fileoff_t           startoffset_fsb,
 849         xfs_filblks_t           len_fsb,
 850         int                     *done)
 851 {
 852         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 853         struct xfs_trans        *tp;
 854         uint                    resblks = XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, 0);
 855         int                     error;
 856
 857         error = xfs_trans_alloc_inode(ip, &M_RES(mp)->tr_write, resblks, 0,
 858                         false, &tp);
 859         if (error)
 860                 return error;
 861
 862         error = xfs_iext_count_may_overflow(ip, XFS_DATA_FORK,
 863                         XFS_IEXT_PUNCH_HOLE_CNT);
 864         if (error)
 865                 goto out_trans_cancel;
 866
 867         error = xfs_bunmapi(tp, ip, startoffset_fsb, len_fsb, 0, 2, done);
 868         if (error)
 869                 goto out_trans_cancel;
 870
 871         error = xfs_trans_commit(tp);
 872 out_unlock:
 873         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 874         return error;
 875
 876 out_trans_cancel:
 877         xfs_trans_cancel(tp);
 878         goto out_unlock;
 879 }
 880
 881 /* Caller must first wait for the completion of any pending DIOs if required. */
 882 int
 883 xfs_flush_unmap_range(
 884         struct xfs_inode        *ip,
 885         xfs_off_t               offset,
 886         xfs_off_t               len)
 887 {
 888         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 889         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
 890         xfs_off_t               rounding, start, end;
 891         int                     error;
 892
 893         rounding = max_t(xfs_off_t, 1 << mp->m_sb.sb_blocklog, PAGE_SIZE);
 894         start = round_down(offset, rounding);
 895         end = round_up(offset + len, rounding) - 1;
 896
 897         error = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, start, end);
 898         if (error)
 899                 return error;
 900         truncate_pagecache_range(inode, start, end);
 901         return 0;
 902 }
 903
 904 int
 905 xfs_free_file_space(
 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         xfs_fileoff_t           startoffset_fsb;
 912         xfs_fileoff_t           endoffset_fsb;
 913         int                     done = 0, error;
 914
 915         trace_xfs_free_file_space(ip);
 916
 917         error = xfs_qm_dqattach(ip);
 918         if (error)
 919                 return error;
 920
 921         if (len <= 0)   /* if nothing being freed */
 922                 return 0;
 923
 924         startoffset_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, offset);
 925         endoffset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset + len);
 926
 927         /* We can only free complete realtime extents. */
 928         if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) && mp->m_sb.sb_rextsize > 1) {
 929                 startoffset_fsb = roundup_64(startoffset_fsb,
 930                                              mp->m_sb.sb_rextsize);
 931                 endoffset_fsb = rounddown_64(endoffset_fsb,
 932                                              mp->m_sb.sb_rextsize);
 933         }
 934
 935         /*
 936          * Need to zero the stuff we're not freeing, on disk.
 937          */
 938         if (endoffset_fsb > startoffset_fsb) {
 939                 while (!done) {
 940                         error = xfs_unmap_extent(ip, startoffset_fsb,
 941                                         endoffset_fsb - startoffset_fsb, &done);
 942                         if (error)
 943                                 return error;
 944                 }
 945         }
 946
 947         /*
 948          * Now that we've unmap all full blocks we'll have to zero out any
 949          * partial block at the beginning and/or end.  iomap_zero_range is smart
 950          * enough to skip any holes, including those we just created, but we
 951          * must take care not to zero beyond EOF and enlarge i_size.
 952          */
 953         if (offset >= XFS_ISIZE(ip))
 954                 return 0;
 955         if (offset + len > XFS_ISIZE(ip))
 956                 len = XFS_ISIZE(ip) - offset;
 957         error = iomap_zero_range(VFS_I(ip), offset, len, NULL,
 958                         &xfs_buffered_write_iomap_ops);
 959         if (error)
 960                 return error;
 961
 962         /*
 963          * If we zeroed right up to EOF and EOF straddles a page boundary we
 964          * must make sure that the post-EOF area is also zeroed because the
 965          * page could be mmap'd and iomap_zero_range doesn't do that for us.
 966          * Writeback of the eof page will do this, albeit clumsily.
 967          */
 968         if (offset + len >= XFS_ISIZE(ip) && offset_in_page(offset + len) > 0) {
 969                 error = filemap_write_and_wait_range(VFS_I(ip)->i_mapping,
 970                                 round_down(offset + len, PAGE_SIZE), LLONG_MAX);
 971         }
 972
 973         return error;
 974 }
 975
 976 static int
 977 xfs_prepare_shift(
 978         struct xfs_inode        *ip,
 979         loff_t                  offset)
 980 {
 981         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 982         int                     error;
 983
 984         /*
 985          * Trim eofblocks to avoid shifting uninitialized post-eof preallocation
 986          * into the accessible region of the file.
 987          */
 988         if (xfs_can_free_eofblocks(ip, true)) {
 989                 error = xfs_free_eofblocks(ip);
 990                 if (error)
 991                         return error;
 992         }
 993
 994         /*
 995          * Shift operations must stabilize the start block offset boundary along
 996          * with the full range of the operation. If we don't, a COW writeback
 997          * completion could race with an insert, front merge with the start
 998          * extent (after split) during the shift and corrupt the file. Start
 999          * with the block just prior to the start to stabilize the boundary.
1000          */
1001         offset = round_down(offset, 1 << mp->m_sb.sb_blocklog);
1002         if (offset)
1003                 offset -= (1 << mp->m_sb.sb_blocklog);
1004
1005         /*
1006          * Writeback and invalidate cache for the remainder of the file as we're
1007          * about to shift down every extent from offset to EOF.
1008          */
1009         error = xfs_flush_unmap_range(ip, offset, XFS_ISIZE(ip));
1010         if (error)
1011                 return error;
1012
1013         /*
1014          * Clean out anything hanging around in the cow fork now that
1015          * we've flushed all the dirty data out to disk to avoid having
1016          * CoW extents at the wrong offsets.
1017          */
1018         if (xfs_inode_has_cow_data(ip)) {
1019                 error = xfs_reflink_cancel_cow_range(ip, offset, NULLFILEOFF,
1020                                 true);
1021                 if (error)
1022                         return error;
1023         }
1024
1025         return 0;
1026 }
1027
1028 /*
1029  * xfs_collapse_file_space()
1030  *      This routine frees disk space and shift extent for the given file.
1031  *      The first thing we do is to free data blocks in the specified range
1032  *      by calling xfs_free_file_space(). It would also sync dirty data
1033  *      and invalidate page cache over the region on which collapse range
1034  *      is working. And Shift extent records to the left to cover a hole.
1035  * RETURNS:
1036  *      0 on success
1037  *      errno on error
1038  *
1039  */
1040 int
1041 xfs_collapse_file_space(
1042         struct xfs_inode        *ip,
1043         xfs_off_t               offset,
1044         xfs_off_t               len)
1045 {
1046         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1047         struct xfs_trans        *tp;
1048         int                     error;
1049         xfs_fileoff_t           next_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, offset + len);
1050         xfs_fileoff_t           shift_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, len);
1051         bool                    done = false;
1052
1053         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_IOLOCK_EXCL));
1054         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL));
1055
1056         trace_xfs_collapse_file_space(ip);
1057
1058         error = xfs_free_file_space(ip, offset, len);
1059         if (error)
1060                 return error;
1061
1062         error = xfs_prepare_shift(ip, offset);
1063         if (error)
1064                 return error;
1065
1066         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_write, 0, 0, 0, &tp);
1067         if (error)
1068                 return error;
1069
1070         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1071         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
1072
1073         while (!done) {
1074                 error = xfs_bmap_collapse_extents(tp, ip, &next_fsb, shift_fsb,
1075                                 &done);
1076                 if (error)
1077                         goto out_trans_cancel;
1078                 if (done)
1079                         break;
1080
1081                 /* finish any deferred frees and roll the transaction */
1082                 error = xfs_defer_finish(&tp);
1083                 if (error)
1084                         goto out_trans_cancel;
1085         }
1086
1087         error = xfs_trans_commit(tp);
1088         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1089         return error;
1090
1091 out_trans_cancel:
1092         xfs_trans_cancel(tp);
1093         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1094         return error;
1095 }
1096
1097 /*
1098  * xfs_insert_file_space()
1099  *      This routine create hole space by shifting extents for the given file.
1100  *      The first thing we do is to sync dirty data and invalidate page cache
1101  *      over the region on which insert range is working. And split an extent
1102  *      to two extents at given offset by calling xfs_bmap_split_extent.
1103  *      And shift all extent records which are laying between [offset,
1104  *      last allocated extent] to the right to reserve hole range.
1105  * RETURNS:
1106  *      0 on success
1107  *      errno on error
1108  */
1109 int
1110 xfs_insert_file_space(
1111         struct xfs_inode        *ip,
1112         loff_t                  offset,
1113         loff_t                  len)
1114 {
1115         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1116         struct xfs_trans        *tp;
1117         int                     error;
1118         xfs_fileoff_t           stop_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, offset);
1119         xfs_fileoff_t           next_fsb = NULLFSBLOCK;
1120         xfs_fileoff_t           shift_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, len);
1121         bool                    done = false;
1122
1123         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_IOLOCK_EXCL));
1124         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL));
1125
1126         trace_xfs_insert_file_space(ip);
1127
1128         error = xfs_bmap_can_insert_extents(ip, stop_fsb, shift_fsb);
1129         if (error)
1130                 return error;
1131
1132         error = xfs_prepare_shift(ip, offset);
1133         if (error)
1134                 return error;
1135
1136         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_write,
1137                         XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, 0), 0, 0, &tp);
1138         if (error)
1139                 return error;
1140
1141         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1142         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
1143
1144         error = xfs_iext_count_may_overflow(ip, XFS_DATA_FORK,
1145                         XFS_IEXT_PUNCH_HOLE_CNT);
1146         if (error)
1147                 goto out_trans_cancel;
1148
1149         /*
1150          * The extent shifting code works on extent granularity. So, if stop_fsb
1151          * is not the starting block of extent, we need to split the extent at
1152          * stop_fsb.
1153          */
1154         error = xfs_bmap_split_extent(tp, ip, stop_fsb);
1155         if (error)
1156                 goto out_trans_cancel;
1157
1158         do {
1159                 error = xfs_defer_finish(&tp);
1160                 if (error)
1161                         goto out_trans_cancel;
1162
1163                 error = xfs_bmap_insert_extents(tp, ip, &next_fsb, shift_fsb,
1164                                 &done, stop_fsb);
1165                 if (error)
1166                         goto out_trans_cancel;
1167         } while (!done);
1168
1169         error = xfs_trans_commit(tp);
1170         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1171         return error;
1172
1173 out_trans_cancel:
1174         xfs_trans_cancel(tp);
1175         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1176         return error;
1177 }
1178
1179 /*
1180  * We need to check that the format of the data fork in the temporary inode is
1181  * valid for the target inode before doing the swap. This is not a problem with
1182  * attr1 because of the fixed fork offset, but attr2 has a dynamically sized
1183  * data fork depending on the space the attribute fork is taking so we can get
1184  * invalid formats on the target inode.
1185  *
1186  * E.g. target has space for 7 extents in extent format, temp inode only has
1187  * space for 6.  If we defragment down to 7 extents, then the tmp format is a
1188  * btree, but when swapped it needs to be in extent format. Hence we can't just
1189  * blindly swap data forks on attr2 filesystems.
1190  *
1191  * Note that we check the swap in both directions so that we don't end up with
1192  * a corrupt temporary inode, either.
1193  *
1194  * Note that fixing the way xfs_fsr sets up the attribute fork in the source
1195  * inode will prevent this situation from occurring, so all we do here is
1196  * reject and log the attempt. basically we are putting the responsibility on
1197  * userspace to get this right.
1198  */
1199 static int
1200 xfs_swap_extents_check_format(
1201         struct xfs_inode        *ip,    /* target inode */
1202         struct xfs_inode        *tip)   /* tmp inode */
1203 {
1204         struct xfs_ifork        *ifp = &ip->i_df;
1205         struct xfs_ifork        *tifp = &tip->i_df;
1206
1207         /* User/group/project quota ids must match if quotas are enforced. */
1208         if (XFS_IS_QUOTA_ON(ip->i_mount) &&
1209             (!uid_eq(VFS_I(ip)->i_uid, VFS_I(tip)->i_uid) ||
1210              !gid_eq(VFS_I(ip)->i_gid, VFS_I(tip)->i_gid) ||
1211              ip->i_d.di_projid != tip->i_d.di_projid))
1212                 return -EINVAL;
1213
1214         /* Should never get a local format */
1215         if (ifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_LOCAL ||
1216             tifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_LOCAL)
1217                 return -EINVAL;
1218
1219         /*
1220          * if the target inode has less extents that then temporary inode then
1221          * why did userspace call us?
1222          */
1223         if (ifp->if_nextents < tifp->if_nextents)
1224                 return -EINVAL;
1225
1226         /*
1227          * If we have to use the (expensive) rmap swap method, we can
1228          * handle any number of extents and any format.
1229          */
1230         if (xfs_sb_version_hasrmapbt(&ip->i_mount->m_sb))
1231                 return 0;
1232
1233         /*
1234          * if the target inode is in extent form and the temp inode is in btree
1235          * form then we will end up with the target inode in the wrong format
1236          * as we already know there are less extents in the temp inode.
1237          */
1238         if (ifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS &&
1239             tifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE)
1240                 return -EINVAL;
1241
1242         /* Check temp in extent form to max in target */
1243         if (tifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS &&
1244             tifp->if_nextents > XFS_IFORK_MAXEXT(ip, XFS_DATA_FORK))
1245                 return -EINVAL;
1246
1247         /* Check target in extent form to max in temp */
1248         if (ifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS &&
1249             ifp->if_nextents > XFS_IFORK_MAXEXT(tip, XFS_DATA_FORK))
1250                 return -EINVAL;
1251
1252         /*
1253          * If we are in a btree format, check that the temp root block will fit
1254          * in the target and that it has enough extents to be in btree format
1255          * in the target.
1256          *
1257          * Note that we have to be careful to allow btree->extent conversions
1258          * (a common defrag case) which will occur when the temp inode is in
1259          * extent format...
1260          */
1261         if (tifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE) {
1262                 if (XFS_IFORK_Q(ip) &&
1263                     XFS_BMAP_BMDR_SPACE(tifp->if_broot) > XFS_IFORK_BOFF(ip))
1264                         return -EINVAL;
1265                 if (tifp->if_nextents <= XFS_IFORK_MAXEXT(ip, XFS_DATA_FORK))
1266                         return -EINVAL;
1267         }
1268
1269         /* Reciprocal target->temp btree format checks */
1270         if (ifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE) {
1271                 if (XFS_IFORK_Q(tip) &&
1272                     XFS_BMAP_BMDR_SPACE(ip->i_df.if_broot) > XFS_IFORK_BOFF(tip))
1273                         return -EINVAL;
1274                 if (ifp->if_nextents <= XFS_IFORK_MAXEXT(tip, XFS_DATA_FORK))
1275                         return -EINVAL;
1276         }
1277
1278         return 0;
1279 }
1280
1281 static int
1282 xfs_swap_extent_flush(
1283         struct xfs_inode        *ip)
1284 {
1285         int     error;
1286
1287         error = filemap_write_and_wait(VFS_I(ip)->i_mapping);
1288         if (error)
1289                 return error;
1290         truncate_pagecache_range(VFS_I(ip), 0, -1);
1291
1292         /* Verify O_DIRECT for ftmp */
1293         if (VFS_I(ip)->i_mapping->nrpages)
1294                 return -EINVAL;
1295         return 0;
1296 }
1297
1298 /*
1299  * Move extents from one file to another, when rmap is enabled.
1300  */
1301 STATIC int
1302 xfs_swap_extent_rmap(
1303         struct xfs_trans                **tpp,
1304         struct xfs_inode                *ip,
1305         struct xfs_inode                *tip)
1306 {
1307         struct xfs_trans                *tp = *tpp;
1308         struct xfs_bmbt_irec            irec;
1309         struct xfs_bmbt_irec            uirec;
1310         struct xfs_bmbt_irec            tirec;
1311         xfs_fileoff_t                   offset_fsb;
1312         xfs_fileoff_t                   end_fsb;
1313         xfs_filblks_t                   count_fsb;
1314         int                             error;
1315         xfs_filblks_t                   ilen;
1316         xfs_filblks_t                   rlen;
1317         int                             nimaps;
1318         uint64_t                        tip_flags2;
1319
1320         /*
1321          * If the source file has shared blocks, we must flag the donor
1322          * file as having shared blocks so that we get the shared-block
1323          * rmap functions when we go to fix up the rmaps.  The flags
1324          * will be switch for reals later.
1325          */
1326         tip_flags2 = tip->i_d.di_flags2;
1327         if (ip->i_d.di_flags2 & XFS_DIFLAG2_REFLINK)
1328                 tip->i_d.di_flags2 |= XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1329
1330         offset_fsb = 0;
1331         end_fsb = XFS_B_TO_FSB(ip->i_mount, i_size_read(VFS_I(ip)));
1332         count_fsb = (xfs_filblks_t)(end_fsb - offset_fsb);
1333
1334         while (count_fsb) {
1335                 /* Read extent from the donor file */
1336                 nimaps = 1;
1337                 error = xfs_bmapi_read(tip, offset_fsb, count_fsb, &tirec,
1338                                 &nimaps, 0);
1339                 if (error)
1340                         goto out;
1341                 ASSERT(nimaps == 1);
1342                 ASSERT(tirec.br_startblock != DELAYSTARTBLOCK);
1343
1344                 trace_xfs_swap_extent_rmap_remap(tip, &tirec);
1345                 ilen = tirec.br_blockcount;
1346
1347                 /* Unmap the old blocks in the source file. */
1348                 while (tirec.br_blockcount) {
1349                         ASSERT(tp->t_firstblock == NULLFSBLOCK);
1350                         trace_xfs_swap_extent_rmap_remap_piece(tip, &tirec);
1351
1352                         /* Read extent from the source file */
1353                         nimaps = 1;
1354                         error = xfs_bmapi_read(ip, tirec.br_startoff,
1355                                         tirec.br_blockcount, &irec,
1356                                         &nimaps, 0);
1357                         if (error)
1358                                 goto out;
1359                         ASSERT(nimaps == 1);
1360                         ASSERT(tirec.br_startoff == irec.br_startoff);
1361                         trace_xfs_swap_extent_rmap_remap_piece(ip, &irec);
1362
1363                         /* Trim the extent. */
1364                         uirec = tirec;
1365                         uirec.br_blockcount = rlen = min_t(xfs_filblks_t,
1366                                         tirec.br_blockcount,
1367                                         irec.br_blockcount);
1368                         trace_xfs_swap_extent_rmap_remap_piece(tip, &uirec);
1369
1370                         if (xfs_bmap_is_real_extent(&uirec)) {
1371                                 error = xfs_iext_count_may_overflow(ip,
1372                                                 XFS_DATA_FORK,
1373                                                 XFS_IEXT_SWAP_RMAP_CNT);
1374                                 if (error)
1375                                         goto out;
1376                         }
1377
1378                         if (xfs_bmap_is_real_extent(&irec)) {
1379                                 error = xfs_iext_count_may_overflow(tip,
1380                                                 XFS_DATA_FORK,
1381                                                 XFS_IEXT_SWAP_RMAP_CNT);
1382                                 if (error)
1383                                         goto out;
1384                         }
1385
1386                         /* Remove the mapping from the donor file. */
1387                         xfs_bmap_unmap_extent(tp, tip, &uirec);
1388
1389                         /* Remove the mapping from the source file. */
1390                         xfs_bmap_unmap_extent(tp, ip, &irec);
1391
1392                         /* Map the donor file's blocks into the source file. */
1393                         xfs_bmap_map_extent(tp, ip, &uirec);
1394
1395                         /* Map the source file's blocks into the donor file. */
1396                         xfs_bmap_map_extent(tp, tip, &irec);
1397
1398                         error = xfs_defer_finish(tpp);
1399                         tp = *tpp;
1400                         if (error)
1401                                 goto out;
1402
1403                         tirec.br_startoff += rlen;
1404                         if (tirec.br_startblock != HOLESTARTBLOCK &&
1405                             tirec.br_startblock != DELAYSTARTBLOCK)
1406                                 tirec.br_startblock += rlen;
1407                         tirec.br_blockcount -= rlen;
1408                 }
1409
1410                 /* Roll on... */
1411                 count_fsb -= ilen;
1412                 offset_fsb += ilen;
1413         }
1414
1415         tip->i_d.di_flags2 = tip_flags2;
1416         return 0;
1417
1418 out:
1419         trace_xfs_swap_extent_rmap_error(ip, error, _RET_IP_);
1420         tip->i_d.di_flags2 = tip_flags2;
1421         return error;
1422 }
1423
1424 /* Swap the extents of two files by swapping data forks. */
1425 STATIC int
1426 xfs_swap_extent_forks(
1427         struct xfs_trans        *tp,
1428         struct xfs_inode        *ip,
1429         struct xfs_inode        *tip,
1430         int                     *src_log_flags,
1431         int                     *target_log_flags)
1432 {
1433         xfs_filblks_t           aforkblks = 0;
1434         xfs_filblks_t           taforkblks = 0;
1435         xfs_extnum_t            junk;
1436         uint64_t                tmp;
1437         int                     error;
1438
1439         /*
1440          * Count the number of extended attribute blocks
1441          */
1442         if (XFS_IFORK_Q(ip) && ip->i_afp->if_nextents > 0 &&
1443             ip->i_afp->if_format != XFS_DINODE_FMT_LOCAL) {
1444                 error = xfs_bmap_count_blocks(tp, ip, XFS_ATTR_FORK, &junk,
1445                                 &aforkblks);
1446                 if (error)
1447                         return error;
1448         }
1449         if (XFS_IFORK_Q(tip) && tip->i_afp->if_nextents > 0 &&
1450             tip->i_afp->if_format != XFS_DINODE_FMT_LOCAL) {
1451                 error = xfs_bmap_count_blocks(tp, tip, XFS_ATTR_FORK, &junk,
1452                                 &taforkblks);
1453                 if (error)
1454                         return error;
1455         }
1456
1457         /*
1458          * Btree format (v3) inodes have the inode number stamped in the bmbt
1459          * block headers. We can't start changing the bmbt blocks until the
1460          * inode owner change is logged so recovery does the right thing in the
1461          * event of a crash. Set the owner change log flags now and leave the
1462          * bmbt scan as the last step.
1463          */
1464         if (xfs_sb_version_has_v3inode(&ip->i_mount->m_sb)) {
1465                 if (ip->i_df.if_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE)
1466                         (*target_log_flags) |= XFS_ILOG_DOWNER;
1467                 if (tip->i_df.if_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE)
1468                         (*src_log_flags) |= XFS_ILOG_DOWNER;
1469         }
1470
1471         /*
1472          * Swap the data forks of the inodes
1473          */
1474         swap(ip->i_df, tip->i_df);
1475
1476         /*
1477          * Fix the on-disk inode values
1478          */
1479         tmp = (uint64_t)ip->i_d.di_nblocks;
1480         ip->i_d.di_nblocks = tip->i_d.di_nblocks - taforkblks + aforkblks;
1481         tip->i_d.di_nblocks = tmp + taforkblks - aforkblks;
1482
1483         /*
1484          * The extents in the source inode could still contain speculative
1485          * preallocation beyond EOF (e.g. the file is open but not modified
1486          * while defrag is in progress). In that case, we need to copy over the
1487          * number of delalloc blocks the data fork in the source inode is
1488          * tracking beyond EOF so that when the fork is truncated away when the
1489          * temporary inode is unlinked we don't underrun the i_delayed_blks
1490          * counter on that inode.
1491          */
1492         ASSERT(tip->i_delayed_blks == 0);
1493         tip->i_delayed_blks = ip->i_delayed_blks;
1494         ip->i_delayed_blks = 0;
1495
1496         switch (ip->i_df.if_format) {
1497         case XFS_DINODE_FMT_EXTENTS:
1498                 (*src_log_flags) |= XFS_ILOG_DEXT;
1499                 break;
1500         case XFS_DINODE_FMT_BTREE:
1501                 ASSERT(!xfs_sb_version_has_v3inode(&ip->i_mount->m_sb) ||
1502                        (*src_log_flags & XFS_ILOG_DOWNER));
1503                 (*src_log_flags) |= XFS_ILOG_DBROOT;
1504                 break;
1505         }
1506
1507         switch (tip->i_df.if_format) {
1508         case XFS_DINODE_FMT_EXTENTS:
1509                 (*target_log_flags) |= XFS_ILOG_DEXT;
1510                 break;
1511         case XFS_DINODE_FMT_BTREE:
1512                 (*target_log_flags) |= XFS_ILOG_DBROOT;
1513                 ASSERT(!xfs_sb_version_has_v3inode(&ip->i_mount->m_sb) ||
1514                        (*target_log_flags & XFS_ILOG_DOWNER));
1515                 break;
1516         }
1517
1518         return 0;
1519 }
1520
1521 /*
1522  * Fix up the owners of the bmbt blocks to refer to the current inode. The
1523  * change owner scan attempts to order all modified buffers in the current
1524  * transaction. In the event of ordered buffer failure, the offending buffer is
1525  * physically logged as a fallback and the scan returns -EAGAIN. We must roll
1526  * the transaction in this case to replenish the fallback log reservation and
1527  * restart the scan. This process repeats until the scan completes.
1528  */
1529 static int
1530 xfs_swap_change_owner(
1531         struct xfs_trans        **tpp,
1532         struct xfs_inode        *ip,
1533         struct xfs_inode        *tmpip)
1534 {
1535         int                     error;
1536         struct xfs_trans        *tp = *tpp;
1537
1538         do {
1539                 error = xfs_bmbt_change_owner(tp, ip, XFS_DATA_FORK, ip->i_ino,
1540                                               NULL);
1541                 /* success or fatal error */
1542                 if (error != -EAGAIN)
1543                         break;
1544
1545                 error = xfs_trans_roll(tpp);
1546                 if (error)
1547                         break;
1548                 tp = *tpp;
1549
1550                 /*
1551                  * Redirty both inodes so they can relog and keep the log tail
1552                  * moving forward.
1553                  */
1554                 xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
1555                 xfs_trans_ijoin(tp, tmpip, 0);
1556                 xfs_trans_log_inode(tp, ip, XFS_ILOG_CORE);
1557                 xfs_trans_log_inode(tp, tmpip, XFS_ILOG_CORE);
1558         } while (true);
1559
1560         return error;
1561 }
1562
1563 int
1564 xfs_swap_extents(
1565         struct xfs_inode        *ip,    /* target inode */
1566         struct xfs_inode        *tip,   /* tmp inode */
1567         struct xfs_swapext      *sxp)
1568 {
1569         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1570         struct xfs_trans        *tp;
1571         struct xfs_bstat        *sbp = &sxp->sx_stat;
1572         int                     src_log_flags, target_log_flags;
1573         int                     error = 0;
1574         int                     lock_flags;
1575         uint64_t                f;
1576         int                     resblks = 0;
1577         unsigned int            flags = 0;
1578
1579         /*
1580          * Lock the inodes against other IO, page faults and truncate to
1581          * begin with.  Then we can ensure the inodes are flushed and have no
1582          * page cache safely. Once we have done this we can take the ilocks and
1583          * do the rest of the checks.
1584          */
1585         lock_two_nondirectories(VFS_I(ip), VFS_I(tip));
1586         lock_flags = XFS_MMAPLOCK_EXCL;
1587         xfs_lock_two_inodes(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL, tip, XFS_MMAPLOCK_EXCL);
1588
1589         /* Verify that both files have the same format */
1590         if ((VFS_I(ip)->i_mode & S_IFMT) != (VFS_I(tip)->i_mode & S_IFMT)) {
1591                 error = -EINVAL;
1592                 goto out_unlock;
1593         }
1594
1595         /* Verify both files are either real-time or non-realtime */
1596         if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) != XFS_IS_REALTIME_INODE(tip)) {
1597                 error = -EINVAL;
1598                 goto out_unlock;
1599         }
1600
1601         error = xfs_qm_dqattach(ip);
1602         if (error)
1603                 goto out_unlock;
1604
1605         error = xfs_qm_dqattach(tip);
1606         if (error)
1607                 goto out_unlock;
1608
1609         error = xfs_swap_extent_flush(ip);
1610         if (error)
1611                 goto out_unlock;
1612         error = xfs_swap_extent_flush(tip);
1613         if (error)
1614                 goto out_unlock;
1615
1616         if (xfs_inode_has_cow_data(tip)) {
1617                 error = xfs_reflink_cancel_cow_range(tip, 0, NULLFILEOFF, true);
1618                 if (error)
1619                         goto out_unlock;
1620         }
1621
1622         /*
1623          * Extent "swapping" with rmap requires a permanent reservation and
1624          * a block reservation because it's really just a remap operation
1625          * performed with log redo items!
1626          */
1627         if (xfs_sb_version_hasrmapbt(&mp->m_sb)) {
1628                 int             w = XFS_DATA_FORK;
1629                 uint32_t        ipnext = ip->i_df.if_nextents;
1630                 uint32_t        tipnext = tip->i_df.if_nextents;
1631
1632                 /*
1633                  * Conceptually this shouldn't affect the shape of either bmbt,
1634                  * but since we atomically move extents one by one, we reserve
1635                  * enough space to rebuild both trees.
1636                  */
1637                 resblks = XFS_SWAP_RMAP_SPACE_RES(mp, ipnext, w);
1638                 resblks +=  XFS_SWAP_RMAP_SPACE_RES(mp, tipnext, w);
1639
1640                 /*
1641                  * If either inode straddles a bmapbt block allocation boundary,
1642                  * the rmapbt algorithm triggers repeated allocs and frees as
1643                  * extents are remapped. This can exhaust the block reservation
1644                  * prematurely and cause shutdown. Return freed blocks to the
1645                  * transaction reservation to counter this behavior.
1646                  */
1647                 flags |= XFS_TRANS_RES_FDBLKS;
1648         }
1649         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_write, resblks, 0, flags,
1650                                 &tp);
1651         if (error)
1652                 goto out_unlock;
1653
1654         /*
1655          * Lock and join the inodes to the tansaction so that transaction commit
1656          * or cancel will unlock the inodes from this point onwards.
1657          */
1658         xfs_lock_two_inodes(ip, XFS_ILOCK_EXCL, tip, XFS_ILOCK_EXCL);
1659         lock_flags |= XFS_ILOCK_EXCL;
1660         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
1661         xfs_trans_ijoin(tp, tip, 0);
1662
1663
1664         /* Verify all data are being swapped */
1665         if (sxp->sx_offset != 0 ||
1666             sxp->sx_length != ip->i_d.di_size ||
1667             sxp->sx_length != tip->i_d.di_size) {
1668                 error = -EFAULT;
1669                 goto out_trans_cancel;
1670         }
1671
1672         trace_xfs_swap_extent_before(ip, 0);
1673         trace_xfs_swap_extent_before(tip, 1);
1674
1675         /* check inode formats now that data is flushed */
1676         error = xfs_swap_extents_check_format(ip, tip);
1677         if (error) {
1678                 xfs_notice(mp,
1679                     "%s: inode 0x%llx format is incompatible for exchanging.",
1680                                 __func__, ip->i_ino);
1681                 goto out_trans_cancel;
1682         }
1683
1684         /*
1685          * Compare the current change & modify times with that
1686          * passed in.  If they differ, we abort this swap.
1687          * This is the mechanism used to ensure the calling
1688          * process that the file was not changed out from
1689          * under it.
1690          */
1691         if ((sbp->bs_ctime.tv_sec != VFS_I(ip)->i_ctime.tv_sec) ||
1692             (sbp->bs_ctime.tv_nsec != VFS_I(ip)->i_ctime.tv_nsec) ||
1693             (sbp->bs_mtime.tv_sec != VFS_I(ip)->i_mtime.tv_sec) ||
1694             (sbp->bs_mtime.tv_nsec != VFS_I(ip)->i_mtime.tv_nsec)) {
1695                 error = -EBUSY;
1696                 goto out_trans_cancel;
1697         }
1698
1699         /*
1700          * Note the trickiness in setting the log flags - we set the owner log
1701          * flag on the opposite inode (i.e. the inode we are setting the new
1702          * owner to be) because once we swap the forks and log that, log
1703          * recovery is going to see the fork as owned by the swapped inode,
1704          * not the pre-swapped inodes.
1705          */
1706         src_log_flags = XFS_ILOG_CORE;
1707         target_log_flags = XFS_ILOG_CORE;
1708
1709         if (xfs_sb_version_hasrmapbt(&mp->m_sb))
1710                 error = xfs_swap_extent_rmap(&tp, ip, tip);
1711         else
1712                 error = xfs_swap_extent_forks(tp, ip, tip, &src_log_flags,
1713                                 &target_log_flags);
1714         if (error)
1715                 goto out_trans_cancel;
1716
1717         /* Do we have to swap reflink flags? */
1718         if ((ip->i_d.di_flags2 & XFS_DIFLAG2_REFLINK) ^
1719             (tip->i_d.di_flags2 & XFS_DIFLAG2_REFLINK)) {
1720                 f = ip->i_d.di_flags2 & XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1721                 ip->i_d.di_flags2 &= ~XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1722                 ip->i_d.di_flags2 |= tip->i_d.di_flags2 & XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1723                 tip->i_d.di_flags2 &= ~XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1724                 tip->i_d.di_flags2 |= f & XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1725         }
1726
1727         /* Swap the cow forks. */
1728         if (xfs_sb_version_hasreflink(&mp->m_sb)) {
1729                 ASSERT(!ip->i_cowfp ||
1730                        ip->i_cowfp->if_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS);
1731                 ASSERT(!tip->i_cowfp ||
1732                        tip->i_cowfp->if_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS);
1733
1734                 swap(ip->i_cowfp, tip->i_cowfp);
1735
1736                 if (ip->i_cowfp && ip->i_cowfp->if_bytes)
1737                         xfs_inode_set_cowblocks_tag(ip);
1738                 else
1739                         xfs_inode_clear_cowblocks_tag(ip);
1740                 if (tip->i_cowfp && tip->i_cowfp->if_bytes)
1741                         xfs_inode_set_cowblocks_tag(tip);
1742                 else
1743                         xfs_inode_clear_cowblocks_tag(tip);
1744         }
1745
1746         xfs_trans_log_inode(tp, ip,  src_log_flags);
1747         xfs_trans_log_inode(tp, tip, target_log_flags);
1748
1749         /*
1750          * The extent forks have been swapped, but crc=1,rmapbt=0 filesystems
1751          * have inode number owner values in the bmbt blocks that still refer to
1752          * the old inode. Scan each bmbt to fix up the owner values with the
1753          * inode number of the current inode.
1754          */
1755         if (src_log_flags & XFS_ILOG_DOWNER) {
1756                 error = xfs_swap_change_owner(&tp, ip, tip);
1757                 if (error)
1758                         goto out_trans_cancel;
1759         }
1760         if (target_log_flags & XFS_ILOG_DOWNER) {
1761                 error = xfs_swap_change_owner(&tp, tip, ip);
1762                 if (error)
1763                         goto out_trans_cancel;
1764         }
1765
1766         /*
1767          * If this is a synchronous mount, make sure that the
1768          * transaction goes to disk before returning to the user.
1769          */
1770         if (mp->m_flags & XFS_MOUNT_WSYNC)
1771                 xfs_trans_set_sync(tp);
1772
1773         error = xfs_trans_commit(tp);
1774
1775         trace_xfs_swap_extent_after(ip, 0);
1776         trace_xfs_swap_extent_after(tip, 1);
1777
1778 out_unlock:
1779         xfs_iunlock(ip, lock_flags);
1780         xfs_iunlock(tip, lock_flags);
1781         unlock_two_nondirectories(VFS_I(ip), VFS_I(tip));
1782         return error;
1783
1784 out_trans_cancel:
1785         xfs_trans_cancel(tp);
1786         goto out_unlock;
1787 }