device-dax: don't leak kernel memory to user space after unloading kmem
[linux-block.git] / fs / gfs2 / bmap.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * Copyright (C) Sistina Software, Inc.  1997-2003 All rights reserved.
4  * Copyright (C) 2004-2006 Red Hat, Inc.  All rights reserved.
5  */
6
7 #include <linux/spinlock.h>
8 #include <linux/completion.h>
9 #include <linux/buffer_head.h>
10 #include <linux/blkdev.h>
11 #include <linux/gfs2_ondisk.h>
12 #include <linux/crc32.h>
13 #include <linux/iomap.h>
14 #include <linux/ktime.h>
15
16 #include "gfs2.h"
17 #include "incore.h"
18 #include "bmap.h"
19 #include "glock.h"
20 #include "inode.h"
21 #include "meta_io.h"
22 #include "quota.h"
23 #include "rgrp.h"
24 #include "log.h"
25 #include "super.h"
26 #include "trans.h"
27 #include "dir.h"
28 #include "util.h"
29 #include "aops.h"
30 #include "trace_gfs2.h"
31
32 /* This doesn't need to be that large as max 64 bit pointers in a 4k
33  * block is 512, so __u16 is fine for that. It saves stack space to
34  * keep it small.
35  */
36 struct metapath {
37         struct buffer_head *mp_bh[GFS2_MAX_META_HEIGHT];
38         __u16 mp_list[GFS2_MAX_META_HEIGHT];
39         int mp_fheight; /* find_metapath height */
40         int mp_aheight; /* actual height (lookup height) */
41 };
42
43 static int punch_hole(struct gfs2_inode *ip, u64 offset, u64 length);
44
45 /**
46  * gfs2_unstuffer_page - unstuff a stuffed inode into a block cached by a page
47  * @ip: the inode
48  * @dibh: the dinode buffer
49  * @block: the block number that was allocated
50  * @page: The (optional) page. This is looked up if @page is NULL
51  *
52  * Returns: errno
53  */
54
55 static int gfs2_unstuffer_page(struct gfs2_inode *ip, struct buffer_head *dibh,
56                                u64 block, struct page *page)
57 {
58         struct inode *inode = &ip->i_inode;
59         struct buffer_head *bh;
60         int release = 0;
61
62         if (!page || page->index) {
63                 page = find_or_create_page(inode->i_mapping, 0, GFP_NOFS);
64                 if (!page)
65                         return -ENOMEM;
66                 release = 1;
67         }
68
69         if (!PageUptodate(page)) {
70                 void *kaddr = kmap(page);
71                 u64 dsize = i_size_read(inode);
72  
73                 if (dsize > gfs2_max_stuffed_size(ip))
74                         dsize = gfs2_max_stuffed_size(ip);
75
76                 memcpy(kaddr, dibh->b_data + sizeof(struct gfs2_dinode), dsize);
77                 memset(kaddr + dsize, 0, PAGE_SIZE - dsize);
78                 kunmap(page);
79
80                 SetPageUptodate(page);
81         }
82
83         if (!page_has_buffers(page))
84                 create_empty_buffers(page, BIT(inode->i_blkbits),
85                                      BIT(BH_Uptodate));
86
87         bh = page_buffers(page);
88
89         if (!buffer_mapped(bh))
90                 map_bh(bh, inode->i_sb, block);
91
92         set_buffer_uptodate(bh);
93         if (gfs2_is_jdata(ip))
94                 gfs2_trans_add_data(ip->i_gl, bh);
95         else {
96                 mark_buffer_dirty(bh);
97                 gfs2_ordered_add_inode(ip);
98         }
99
100         if (release) {
101                 unlock_page(page);
102                 put_page(page);
103         }
104
105         return 0;
106 }
107
108 /**
109  * gfs2_unstuff_dinode - Unstuff a dinode when the data has grown too big
110  * @ip: The GFS2 inode to unstuff
111  * @page: The (optional) page. This is looked up if the @page is NULL
112  *
113  * This routine unstuffs a dinode and returns it to a "normal" state such
114  * that the height can be grown in the traditional way.
115  *
116  * Returns: errno
117  */
118
119 int gfs2_unstuff_dinode(struct gfs2_inode *ip, struct page *page)
120 {
121         struct buffer_head *bh, *dibh;
122         struct gfs2_dinode *di;
123         u64 block = 0;
124         int isdir = gfs2_is_dir(ip);
125         int error;
126
127         down_write(&ip->i_rw_mutex);
128
129         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
130         if (error)
131                 goto out;
132
133         if (i_size_read(&ip->i_inode)) {
134                 /* Get a free block, fill it with the stuffed data,
135                    and write it out to disk */
136
137                 unsigned int n = 1;
138                 error = gfs2_alloc_blocks(ip, &block, &n, 0, NULL);
139                 if (error)
140                         goto out_brelse;
141                 if (isdir) {
142                         gfs2_trans_remove_revoke(GFS2_SB(&ip->i_inode), block, 1);
143                         error = gfs2_dir_get_new_buffer(ip, block, &bh);
144                         if (error)
145                                 goto out_brelse;
146                         gfs2_buffer_copy_tail(bh, sizeof(struct gfs2_meta_header),
147                                               dibh, sizeof(struct gfs2_dinode));
148                         brelse(bh);
149                 } else {
150                         error = gfs2_unstuffer_page(ip, dibh, block, page);
151                         if (error)
152                                 goto out_brelse;
153                 }
154         }
155
156         /*  Set up the pointer to the new block  */
157
158         gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, dibh);
159         di = (struct gfs2_dinode *)dibh->b_data;
160         gfs2_buffer_clear_tail(dibh, sizeof(struct gfs2_dinode));
161
162         if (i_size_read(&ip->i_inode)) {
163                 *(__be64 *)(di + 1) = cpu_to_be64(block);
164                 gfs2_add_inode_blocks(&ip->i_inode, 1);
165                 di->di_blocks = cpu_to_be64(gfs2_get_inode_blocks(&ip->i_inode));
166         }
167
168         ip->i_height = 1;
169         di->di_height = cpu_to_be16(1);
170
171 out_brelse:
172         brelse(dibh);
173 out:
174         up_write(&ip->i_rw_mutex);
175         return error;
176 }
177
178
179 /**
180  * find_metapath - Find path through the metadata tree
181  * @sdp: The superblock
182  * @block: The disk block to look up
183  * @mp: The metapath to return the result in
184  * @height: The pre-calculated height of the metadata tree
185  *
186  *   This routine returns a struct metapath structure that defines a path
187  *   through the metadata of inode "ip" to get to block "block".
188  *
189  *   Example:
190  *   Given:  "ip" is a height 3 file, "offset" is 101342453, and this is a
191  *   filesystem with a blocksize of 4096.
192  *
193  *   find_metapath() would return a struct metapath structure set to:
194  *   mp_fheight = 3, mp_list[0] = 0, mp_list[1] = 48, and mp_list[2] = 165.
195  *
196  *   That means that in order to get to the block containing the byte at
197  *   offset 101342453, we would load the indirect block pointed to by pointer
198  *   0 in the dinode.  We would then load the indirect block pointed to by
199  *   pointer 48 in that indirect block.  We would then load the data block
200  *   pointed to by pointer 165 in that indirect block.
201  *
202  *             ----------------------------------------
203  *             | Dinode |                             |
204  *             |        |                            4|
205  *             |        |0 1 2 3 4 5                 9|
206  *             |        |                            6|
207  *             ----------------------------------------
208  *                       |
209  *                       |
210  *                       V
211  *             ----------------------------------------
212  *             | Indirect Block                       |
213  *             |                                     5|
214  *             |            4 4 4 4 4 5 5            1|
215  *             |0           5 6 7 8 9 0 1            2|
216  *             ----------------------------------------
217  *                                |
218  *                                |
219  *                                V
220  *             ----------------------------------------
221  *             | Indirect Block                       |
222  *             |                         1 1 1 1 1   5|
223  *             |                         6 6 6 6 6   1|
224  *             |0                        3 4 5 6 7   2|
225  *             ----------------------------------------
226  *                                           |
227  *                                           |
228  *                                           V
229  *             ----------------------------------------
230  *             | Data block containing offset         |
231  *             |            101342453                 |
232  *             |                                      |
233  *             |                                      |
234  *             ----------------------------------------
235  *
236  */
237
238 static void find_metapath(const struct gfs2_sbd *sdp, u64 block,
239                           struct metapath *mp, unsigned int height)
240 {
241         unsigned int i;
242
243         mp->mp_fheight = height;
244         for (i = height; i--;)
245                 mp->mp_list[i] = do_div(block, sdp->sd_inptrs);
246 }
247
248 static inline unsigned int metapath_branch_start(const struct metapath *mp)
249 {
250         if (mp->mp_list[0] == 0)
251                 return 2;
252         return 1;
253 }
254
255 /**
256  * metaptr1 - Return the first possible metadata pointer in a metapath buffer
257  * @height: The metadata height (0 = dinode)
258  * @mp: The metapath
259  */
260 static inline __be64 *metaptr1(unsigned int height, const struct metapath *mp)
261 {
262         struct buffer_head *bh = mp->mp_bh[height];
263         if (height == 0)
264                 return ((__be64 *)(bh->b_data + sizeof(struct gfs2_dinode)));
265         return ((__be64 *)(bh->b_data + sizeof(struct gfs2_meta_header)));
266 }
267
268 /**
269  * metapointer - Return pointer to start of metadata in a buffer
270  * @height: The metadata height (0 = dinode)
271  * @mp: The metapath
272  *
273  * Return a pointer to the block number of the next height of the metadata
274  * tree given a buffer containing the pointer to the current height of the
275  * metadata tree.
276  */
277
278 static inline __be64 *metapointer(unsigned int height, const struct metapath *mp)
279 {
280         __be64 *p = metaptr1(height, mp);
281         return p + mp->mp_list[height];
282 }
283
284 static inline const __be64 *metaend(unsigned int height, const struct metapath *mp)
285 {
286         const struct buffer_head *bh = mp->mp_bh[height];
287         return (const __be64 *)(bh->b_data + bh->b_size);
288 }
289
290 static void clone_metapath(struct metapath *clone, struct metapath *mp)
291 {
292         unsigned int hgt;
293
294         *clone = *mp;
295         for (hgt = 0; hgt < mp->mp_aheight; hgt++)
296                 get_bh(clone->mp_bh[hgt]);
297 }
298
299 static void gfs2_metapath_ra(struct gfs2_glock *gl, __be64 *start, __be64 *end)
300 {
301         const __be64 *t;
302
303         for (t = start; t < end; t++) {
304                 struct buffer_head *rabh;
305
306                 if (!*t)
307                         continue;
308
309                 rabh = gfs2_getbuf(gl, be64_to_cpu(*t), CREATE);
310                 if (trylock_buffer(rabh)) {
311                         if (!buffer_uptodate(rabh)) {
312                                 rabh->b_end_io = end_buffer_read_sync;
313                                 submit_bh(REQ_OP_READ,
314                                           REQ_RAHEAD | REQ_META | REQ_PRIO,
315                                           rabh);
316                                 continue;
317                         }
318                         unlock_buffer(rabh);
319                 }
320                 brelse(rabh);
321         }
322 }
323
324 static int __fillup_metapath(struct gfs2_inode *ip, struct metapath *mp,
325                              unsigned int x, unsigned int h)
326 {
327         for (; x < h; x++) {
328                 __be64 *ptr = metapointer(x, mp);
329                 u64 dblock = be64_to_cpu(*ptr);
330                 int ret;
331
332                 if (!dblock)
333                         break;
334                 ret = gfs2_meta_indirect_buffer(ip, x + 1, dblock, &mp->mp_bh[x + 1]);
335                 if (ret)
336                         return ret;
337         }
338         mp->mp_aheight = x + 1;
339         return 0;
340 }
341
342 /**
343  * lookup_metapath - Walk the metadata tree to a specific point
344  * @ip: The inode
345  * @mp: The metapath
346  *
347  * Assumes that the inode's buffer has already been looked up and
348  * hooked onto mp->mp_bh[0] and that the metapath has been initialised
349  * by find_metapath().
350  *
351  * If this function encounters part of the tree which has not been
352  * allocated, it returns the current height of the tree at the point
353  * at which it found the unallocated block. Blocks which are found are
354  * added to the mp->mp_bh[] list.
355  *
356  * Returns: error
357  */
358
359 static int lookup_metapath(struct gfs2_inode *ip, struct metapath *mp)
360 {
361         return __fillup_metapath(ip, mp, 0, ip->i_height - 1);
362 }
363
364 /**
365  * fillup_metapath - fill up buffers for the metadata path to a specific height
366  * @ip: The inode
367  * @mp: The metapath
368  * @h: The height to which it should be mapped
369  *
370  * Similar to lookup_metapath, but does lookups for a range of heights
371  *
372  * Returns: error or the number of buffers filled
373  */
374
375 static int fillup_metapath(struct gfs2_inode *ip, struct metapath *mp, int h)
376 {
377         unsigned int x = 0;
378         int ret;
379
380         if (h) {
381                 /* find the first buffer we need to look up. */
382                 for (x = h - 1; x > 0; x--) {
383                         if (mp->mp_bh[x])
384                                 break;
385                 }
386         }
387         ret = __fillup_metapath(ip, mp, x, h);
388         if (ret)
389                 return ret;
390         return mp->mp_aheight - x - 1;
391 }
392
393 static sector_t metapath_to_block(struct gfs2_sbd *sdp, struct metapath *mp)
394 {
395         sector_t factor = 1, block = 0;
396         int hgt;
397
398         for (hgt = mp->mp_fheight - 1; hgt >= 0; hgt--) {
399                 if (hgt < mp->mp_aheight)
400                         block += mp->mp_list[hgt] * factor;
401                 factor *= sdp->sd_inptrs;
402         }
403         return block;
404 }
405
406 static void release_metapath(struct metapath *mp)
407 {
408         int i;
409
410         for (i = 0; i < GFS2_MAX_META_HEIGHT; i++) {
411                 if (mp->mp_bh[i] == NULL)
412                         break;
413                 brelse(mp->mp_bh[i]);
414                 mp->mp_bh[i] = NULL;
415         }
416 }
417
418 /**
419  * gfs2_extent_length - Returns length of an extent of blocks
420  * @bh: The metadata block
421  * @ptr: Current position in @bh
422  * @limit: Max extent length to return
423  * @eob: Set to 1 if we hit "end of block"
424  *
425  * Returns: The length of the extent (minimum of one block)
426  */
427
428 static inline unsigned int gfs2_extent_length(struct buffer_head *bh, __be64 *ptr, size_t limit, int *eob)
429 {
430         const __be64 *end = (__be64 *)(bh->b_data + bh->b_size);
431         const __be64 *first = ptr;
432         u64 d = be64_to_cpu(*ptr);
433
434         *eob = 0;
435         do {
436                 ptr++;
437                 if (ptr >= end)
438                         break;
439                 d++;
440         } while(be64_to_cpu(*ptr) == d);
441         if (ptr >= end)
442                 *eob = 1;
443         return ptr - first;
444 }
445
446 enum walker_status { WALK_STOP, WALK_FOLLOW, WALK_CONTINUE };
447
448 /*
449  * gfs2_metadata_walker - walk an indirect block
450  * @mp: Metapath to indirect block
451  * @ptrs: Number of pointers to look at
452  *
453  * When returning WALK_FOLLOW, the walker must update @mp to point at the right
454  * indirect block to follow.
455  */
456 typedef enum walker_status (*gfs2_metadata_walker)(struct metapath *mp,
457                                                    unsigned int ptrs);
458
459 /*
460  * gfs2_walk_metadata - walk a tree of indirect blocks
461  * @inode: The inode
462  * @mp: Starting point of walk
463  * @max_len: Maximum number of blocks to walk
464  * @walker: Called during the walk
465  *
466  * Returns 1 if the walk was stopped by @walker, 0 if we went past @max_len or
467  * past the end of metadata, and a negative error code otherwise.
468  */
469
470 static int gfs2_walk_metadata(struct inode *inode, struct metapath *mp,
471                 u64 max_len, gfs2_metadata_walker walker)
472 {
473         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
474         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
475         u64 factor = 1;
476         unsigned int hgt;
477         int ret;
478
479         /*
480          * The walk starts in the lowest allocated indirect block, which may be
481          * before the position indicated by @mp.  Adjust @max_len accordingly
482          * to avoid a short walk.
483          */
484         for (hgt = mp->mp_fheight - 1; hgt >= mp->mp_aheight; hgt--) {
485                 max_len += mp->mp_list[hgt] * factor;
486                 mp->mp_list[hgt] = 0;
487                 factor *= sdp->sd_inptrs;
488         }
489
490         for (;;) {
491                 u16 start = mp->mp_list[hgt];
492                 enum walker_status status;
493                 unsigned int ptrs;
494                 u64 len;
495
496                 /* Walk indirect block. */
497                 ptrs = (hgt >= 1 ? sdp->sd_inptrs : sdp->sd_diptrs) - start;
498                 len = ptrs * factor;
499                 if (len > max_len)
500                         ptrs = DIV_ROUND_UP_ULL(max_len, factor);
501                 status = walker(mp, ptrs);
502                 switch (status) {
503                 case WALK_STOP:
504                         return 1;
505                 case WALK_FOLLOW:
506                         BUG_ON(mp->mp_aheight == mp->mp_fheight);
507                         ptrs = mp->mp_list[hgt] - start;
508                         len = ptrs * factor;
509                         break;
510                 case WALK_CONTINUE:
511                         break;
512                 }
513                 if (len >= max_len)
514                         break;
515                 max_len -= len;
516                 if (status == WALK_FOLLOW)
517                         goto fill_up_metapath;
518
519 lower_metapath:
520                 /* Decrease height of metapath. */
521                 brelse(mp->mp_bh[hgt]);
522                 mp->mp_bh[hgt] = NULL;
523                 mp->mp_list[hgt] = 0;
524                 if (!hgt)
525                         break;
526                 hgt--;
527                 factor *= sdp->sd_inptrs;
528
529                 /* Advance in metadata tree. */
530                 (mp->mp_list[hgt])++;
531                 if (hgt) {
532                         if (mp->mp_list[hgt] >= sdp->sd_inptrs)
533                                 goto lower_metapath;
534                 } else {
535                         if (mp->mp_list[hgt] >= sdp->sd_diptrs)
536                                 break;
537                 }
538
539 fill_up_metapath:
540                 /* Increase height of metapath. */
541                 ret = fillup_metapath(ip, mp, ip->i_height - 1);
542                 if (ret < 0)
543                         return ret;
544                 hgt += ret;
545                 for (; ret; ret--)
546                         do_div(factor, sdp->sd_inptrs);
547                 mp->mp_aheight = hgt + 1;
548         }
549         return 0;
550 }
551
552 static enum walker_status gfs2_hole_walker(struct metapath *mp,
553                                            unsigned int ptrs)
554 {
555         const __be64 *start, *ptr, *end;
556         unsigned int hgt;
557
558         hgt = mp->mp_aheight - 1;
559         start = metapointer(hgt, mp);
560         end = start + ptrs;
561
562         for (ptr = start; ptr < end; ptr++) {
563                 if (*ptr) {
564                         mp->mp_list[hgt] += ptr - start;
565                         if (mp->mp_aheight == mp->mp_fheight)
566                                 return WALK_STOP;
567                         return WALK_FOLLOW;
568                 }
569         }
570         return WALK_CONTINUE;
571 }
572
573 /**
574  * gfs2_hole_size - figure out the size of a hole
575  * @inode: The inode
576  * @lblock: The logical starting block number
577  * @len: How far to look (in blocks)
578  * @mp: The metapath at lblock
579  * @iomap: The iomap to store the hole size in
580  *
581  * This function modifies @mp.
582  *
583  * Returns: errno on error
584  */
585 static int gfs2_hole_size(struct inode *inode, sector_t lblock, u64 len,
586                           struct metapath *mp, struct iomap *iomap)
587 {
588         struct metapath clone;
589         u64 hole_size;
590         int ret;
591
592         clone_metapath(&clone, mp);
593         ret = gfs2_walk_metadata(inode, &clone, len, gfs2_hole_walker);
594         if (ret < 0)
595                 goto out;
596
597         if (ret == 1)
598                 hole_size = metapath_to_block(GFS2_SB(inode), &clone) - lblock;
599         else
600                 hole_size = len;
601         iomap->length = hole_size << inode->i_blkbits;
602         ret = 0;
603
604 out:
605         release_metapath(&clone);
606         return ret;
607 }
608
609 static inline __be64 *gfs2_indirect_init(struct metapath *mp,
610                                          struct gfs2_glock *gl, unsigned int i,
611                                          unsigned offset, u64 bn)
612 {
613         __be64 *ptr = (__be64 *)(mp->mp_bh[i - 1]->b_data +
614                        ((i > 1) ? sizeof(struct gfs2_meta_header) :
615                                  sizeof(struct gfs2_dinode)));
616         BUG_ON(i < 1);
617         BUG_ON(mp->mp_bh[i] != NULL);
618         mp->mp_bh[i] = gfs2_meta_new(gl, bn);
619         gfs2_trans_add_meta(gl, mp->mp_bh[i]);
620         gfs2_metatype_set(mp->mp_bh[i], GFS2_METATYPE_IN, GFS2_FORMAT_IN);
621         gfs2_buffer_clear_tail(mp->mp_bh[i], sizeof(struct gfs2_meta_header));
622         ptr += offset;
623         *ptr = cpu_to_be64(bn);
624         return ptr;
625 }
626
627 enum alloc_state {
628         ALLOC_DATA = 0,
629         ALLOC_GROW_DEPTH = 1,
630         ALLOC_GROW_HEIGHT = 2,
631         /* ALLOC_UNSTUFF = 3,   TBD and rather complicated */
632 };
633
634 /**
635  * gfs2_iomap_alloc - Build a metadata tree of the requested height
636  * @inode: The GFS2 inode
637  * @iomap: The iomap structure
638  * @mp: The metapath, with proper height information calculated
639  *
640  * In this routine we may have to alloc:
641  *   i) Indirect blocks to grow the metadata tree height
642  *  ii) Indirect blocks to fill in lower part of the metadata tree
643  * iii) Data blocks
644  *
645  * This function is called after gfs2_iomap_get, which works out the
646  * total number of blocks which we need via gfs2_alloc_size.
647  *
648  * We then do the actual allocation asking for an extent at a time (if
649  * enough contiguous free blocks are available, there will only be one
650  * allocation request per call) and uses the state machine to initialise
651  * the blocks in order.
652  *
653  * Right now, this function will allocate at most one indirect block
654  * worth of data -- with a default block size of 4K, that's slightly
655  * less than 2M.  If this limitation is ever removed to allow huge
656  * allocations, we would probably still want to limit the iomap size we
657  * return to avoid stalling other tasks during huge writes; the next
658  * iomap iteration would then find the blocks already allocated.
659  *
660  * Returns: errno on error
661  */
662
663 static int gfs2_iomap_alloc(struct inode *inode, struct iomap *iomap,
664                             struct metapath *mp)
665 {
666         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
667         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
668         struct buffer_head *dibh = mp->mp_bh[0];
669         u64 bn;
670         unsigned n, i, blks, alloced = 0, iblks = 0, branch_start = 0;
671         size_t dblks = iomap->length >> inode->i_blkbits;
672         const unsigned end_of_metadata = mp->mp_fheight - 1;
673         int ret;
674         enum alloc_state state;
675         __be64 *ptr;
676         __be64 zero_bn = 0;
677
678         BUG_ON(mp->mp_aheight < 1);
679         BUG_ON(dibh == NULL);
680         BUG_ON(dblks < 1);
681
682         gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, dibh);
683
684         down_write(&ip->i_rw_mutex);
685
686         if (mp->mp_fheight == mp->mp_aheight) {
687                 /* Bottom indirect block exists */
688                 state = ALLOC_DATA;
689         } else {
690                 /* Need to allocate indirect blocks */
691                 if (mp->mp_fheight == ip->i_height) {
692                         /* Writing into existing tree, extend tree down */
693                         iblks = mp->mp_fheight - mp->mp_aheight;
694                         state = ALLOC_GROW_DEPTH;
695                 } else {
696                         /* Building up tree height */
697                         state = ALLOC_GROW_HEIGHT;
698                         iblks = mp->mp_fheight - ip->i_height;
699                         branch_start = metapath_branch_start(mp);
700                         iblks += (mp->mp_fheight - branch_start);
701                 }
702         }
703
704         /* start of the second part of the function (state machine) */
705
706         blks = dblks + iblks;
707         i = mp->mp_aheight;
708         do {
709                 n = blks - alloced;
710                 ret = gfs2_alloc_blocks(ip, &bn, &n, 0, NULL);
711                 if (ret)
712                         goto out;
713                 alloced += n;
714                 if (state != ALLOC_DATA || gfs2_is_jdata(ip))
715                         gfs2_trans_remove_revoke(sdp, bn, n);
716                 switch (state) {
717                 /* Growing height of tree */
718                 case ALLOC_GROW_HEIGHT:
719                         if (i == 1) {
720                                 ptr = (__be64 *)(dibh->b_data +
721                                                  sizeof(struct gfs2_dinode));
722                                 zero_bn = *ptr;
723                         }
724                         for (; i - 1 < mp->mp_fheight - ip->i_height && n > 0;
725                              i++, n--)
726                                 gfs2_indirect_init(mp, ip->i_gl, i, 0, bn++);
727                         if (i - 1 == mp->mp_fheight - ip->i_height) {
728                                 i--;
729                                 gfs2_buffer_copy_tail(mp->mp_bh[i],
730                                                 sizeof(struct gfs2_meta_header),
731                                                 dibh, sizeof(struct gfs2_dinode));
732                                 gfs2_buffer_clear_tail(dibh,
733                                                 sizeof(struct gfs2_dinode) +
734                                                 sizeof(__be64));
735                                 ptr = (__be64 *)(mp->mp_bh[i]->b_data +
736                                         sizeof(struct gfs2_meta_header));
737                                 *ptr = zero_bn;
738                                 state = ALLOC_GROW_DEPTH;
739                                 for(i = branch_start; i < mp->mp_fheight; i++) {
740                                         if (mp->mp_bh[i] == NULL)
741                                                 break;
742                                         brelse(mp->mp_bh[i]);
743                                         mp->mp_bh[i] = NULL;
744                                 }
745                                 i = branch_start;
746                         }
747                         if (n == 0)
748                                 break;
749                 /* fall through - To branching from existing tree */
750                 case ALLOC_GROW_DEPTH:
751                         if (i > 1 && i < mp->mp_fheight)
752                                 gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, mp->mp_bh[i-1]);
753                         for (; i < mp->mp_fheight && n > 0; i++, n--)
754                                 gfs2_indirect_init(mp, ip->i_gl, i,
755                                                    mp->mp_list[i-1], bn++);
756                         if (i == mp->mp_fheight)
757                                 state = ALLOC_DATA;
758                         if (n == 0)
759                                 break;
760                 /* fall through - To tree complete, adding data blocks */
761                 case ALLOC_DATA:
762                         BUG_ON(n > dblks);
763                         BUG_ON(mp->mp_bh[end_of_metadata] == NULL);
764                         gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, mp->mp_bh[end_of_metadata]);
765                         dblks = n;
766                         ptr = metapointer(end_of_metadata, mp);
767                         iomap->addr = bn << inode->i_blkbits;
768                         iomap->flags |= IOMAP_F_MERGED | IOMAP_F_NEW;
769                         while (n-- > 0)
770                                 *ptr++ = cpu_to_be64(bn++);
771                         break;
772                 }
773         } while (iomap->addr == IOMAP_NULL_ADDR);
774
775         iomap->type = IOMAP_MAPPED;
776         iomap->length = (u64)dblks << inode->i_blkbits;
777         ip->i_height = mp->mp_fheight;
778         gfs2_add_inode_blocks(&ip->i_inode, alloced);
779         gfs2_dinode_out(ip, dibh->b_data);
780 out:
781         up_write(&ip->i_rw_mutex);
782         return ret;
783 }
784
785 #define IOMAP_F_GFS2_BOUNDARY IOMAP_F_PRIVATE
786
787 /**
788  * gfs2_alloc_size - Compute the maximum allocation size
789  * @inode: The inode
790  * @mp: The metapath
791  * @size: Requested size in blocks
792  *
793  * Compute the maximum size of the next allocation at @mp.
794  *
795  * Returns: size in blocks
796  */
797 static u64 gfs2_alloc_size(struct inode *inode, struct metapath *mp, u64 size)
798 {
799         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
800         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
801         const __be64 *first, *ptr, *end;
802
803         /*
804          * For writes to stuffed files, this function is called twice via
805          * gfs2_iomap_get, before and after unstuffing. The size we return the
806          * first time needs to be large enough to get the reservation and
807          * allocation sizes right.  The size we return the second time must
808          * be exact or else gfs2_iomap_alloc won't do the right thing.
809          */
810
811         if (gfs2_is_stuffed(ip) || mp->mp_fheight != mp->mp_aheight) {
812                 unsigned int maxsize = mp->mp_fheight > 1 ?
813                         sdp->sd_inptrs : sdp->sd_diptrs;
814                 maxsize -= mp->mp_list[mp->mp_fheight - 1];
815                 if (size > maxsize)
816                         size = maxsize;
817                 return size;
818         }
819
820         first = metapointer(ip->i_height - 1, mp);
821         end = metaend(ip->i_height - 1, mp);
822         if (end - first > size)
823                 end = first + size;
824         for (ptr = first; ptr < end; ptr++) {
825                 if (*ptr)
826                         break;
827         }
828         return ptr - first;
829 }
830
831 /**
832  * gfs2_iomap_get - Map blocks from an inode to disk blocks
833  * @inode: The inode
834  * @pos: Starting position in bytes
835  * @length: Length to map, in bytes
836  * @flags: iomap flags
837  * @iomap: The iomap structure
838  * @mp: The metapath
839  *
840  * Returns: errno
841  */
842 static int gfs2_iomap_get(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t length,
843                           unsigned flags, struct iomap *iomap,
844                           struct metapath *mp)
845 {
846         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
847         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
848         loff_t size = i_size_read(inode);
849         __be64 *ptr;
850         sector_t lblock;
851         sector_t lblock_stop;
852         int ret;
853         int eob;
854         u64 len;
855         struct buffer_head *dibh = NULL, *bh;
856         u8 height;
857
858         if (!length)
859                 return -EINVAL;
860
861         down_read(&ip->i_rw_mutex);
862
863         ret = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
864         if (ret)
865                 goto unlock;
866         mp->mp_bh[0] = dibh;
867
868         if (gfs2_is_stuffed(ip)) {
869                 if (flags & IOMAP_WRITE) {
870                         loff_t max_size = gfs2_max_stuffed_size(ip);
871
872                         if (pos + length > max_size)
873                                 goto unstuff;
874                         iomap->length = max_size;
875                 } else {
876                         if (pos >= size) {
877                                 if (flags & IOMAP_REPORT) {
878                                         ret = -ENOENT;
879                                         goto unlock;
880                                 } else {
881                                         iomap->offset = pos;
882                                         iomap->length = length;
883                                         goto hole_found;
884                                 }
885                         }
886                         iomap->length = size;
887                 }
888                 iomap->addr = (ip->i_no_addr << inode->i_blkbits) +
889                               sizeof(struct gfs2_dinode);
890                 iomap->type = IOMAP_INLINE;
891                 iomap->inline_data = dibh->b_data + sizeof(struct gfs2_dinode);
892                 goto out;
893         }
894
895 unstuff:
896         lblock = pos >> inode->i_blkbits;
897         iomap->offset = lblock << inode->i_blkbits;
898         lblock_stop = (pos + length - 1) >> inode->i_blkbits;
899         len = lblock_stop - lblock + 1;
900         iomap->length = len << inode->i_blkbits;
901
902         height = ip->i_height;
903         while ((lblock + 1) * sdp->sd_sb.sb_bsize > sdp->sd_heightsize[height])
904                 height++;
905         find_metapath(sdp, lblock, mp, height);
906         if (height > ip->i_height || gfs2_is_stuffed(ip))
907                 goto do_alloc;
908
909         ret = lookup_metapath(ip, mp);
910         if (ret)
911                 goto unlock;
912
913         if (mp->mp_aheight != ip->i_height)
914                 goto do_alloc;
915
916         ptr = metapointer(ip->i_height - 1, mp);
917         if (*ptr == 0)
918                 goto do_alloc;
919
920         bh = mp->mp_bh[ip->i_height - 1];
921         len = gfs2_extent_length(bh, ptr, len, &eob);
922
923         iomap->addr = be64_to_cpu(*ptr) << inode->i_blkbits;
924         iomap->length = len << inode->i_blkbits;
925         iomap->type = IOMAP_MAPPED;
926         iomap->flags |= IOMAP_F_MERGED;
927         if (eob)
928                 iomap->flags |= IOMAP_F_GFS2_BOUNDARY;
929
930 out:
931         iomap->bdev = inode->i_sb->s_bdev;
932 unlock:
933         up_read(&ip->i_rw_mutex);
934         return ret;
935
936 do_alloc:
937         if (flags & IOMAP_REPORT) {
938                 if (pos >= size)
939                         ret = -ENOENT;
940                 else if (height == ip->i_height)
941                         ret = gfs2_hole_size(inode, lblock, len, mp, iomap);
942                 else
943                         iomap->length = size - pos;
944         } else if (flags & IOMAP_WRITE) {
945                 u64 alloc_size;
946
947                 if (flags & IOMAP_DIRECT)
948                         goto out;  /* (see gfs2_file_direct_write) */
949
950                 len = gfs2_alloc_size(inode, mp, len);
951                 alloc_size = len << inode->i_blkbits;
952                 if (alloc_size < iomap->length)
953                         iomap->length = alloc_size;
954         } else {
955                 if (pos < size && height == ip->i_height)
956                         ret = gfs2_hole_size(inode, lblock, len, mp, iomap);
957         }
958 hole_found:
959         iomap->addr = IOMAP_NULL_ADDR;
960         iomap->type = IOMAP_HOLE;
961         goto out;
962 }
963
964 /**
965  * gfs2_lblk_to_dblk - convert logical block to disk block
966  * @inode: the inode of the file we're mapping
967  * @lblock: the block relative to the start of the file
968  * @dblock: the returned dblock, if no error
969  *
970  * This function maps a single block from a file logical block (relative to
971  * the start of the file) to a file system absolute block using iomap.
972  *
973  * Returns: the absolute file system block, or an error
974  */
975 int gfs2_lblk_to_dblk(struct inode *inode, u32 lblock, u64 *dblock)
976 {
977         struct iomap iomap = { };
978         struct metapath mp = { .mp_aheight = 1, };
979         loff_t pos = (loff_t)lblock << inode->i_blkbits;
980         int ret;
981
982         ret = gfs2_iomap_get(inode, pos, i_blocksize(inode), 0, &iomap, &mp);
983         release_metapath(&mp);
984         if (ret == 0)
985                 *dblock = iomap.addr >> inode->i_blkbits;
986
987         return ret;
988 }
989
990 static int gfs2_write_lock(struct inode *inode)
991 {
992         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
993         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
994         int error;
995
996         gfs2_holder_init(ip->i_gl, LM_ST_EXCLUSIVE, 0, &ip->i_gh);
997         error = gfs2_glock_nq(&ip->i_gh);
998         if (error)
999                 goto out_uninit;
1000         if (&ip->i_inode == sdp->sd_rindex) {
1001                 struct gfs2_inode *m_ip = GFS2_I(sdp->sd_statfs_inode);
1002
1003                 error = gfs2_glock_nq_init(m_ip->i_gl, LM_ST_EXCLUSIVE,
1004                                            GL_NOCACHE, &m_ip->i_gh);
1005                 if (error)
1006                         goto out_unlock;
1007         }
1008         return 0;
1009
1010 out_unlock:
1011         gfs2_glock_dq(&ip->i_gh);
1012 out_uninit:
1013         gfs2_holder_uninit(&ip->i_gh);
1014         return error;
1015 }
1016
1017 static void gfs2_write_unlock(struct inode *inode)
1018 {
1019         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
1020         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
1021
1022         if (&ip->i_inode == sdp->sd_rindex) {
1023                 struct gfs2_inode *m_ip = GFS2_I(sdp->sd_statfs_inode);
1024
1025                 gfs2_glock_dq_uninit(&m_ip->i_gh);
1026         }
1027         gfs2_glock_dq_uninit(&ip->i_gh);
1028 }
1029
1030 static int gfs2_iomap_page_prepare(struct inode *inode, loff_t pos,
1031                                    unsigned len, struct iomap *iomap)
1032 {
1033         unsigned int blockmask = i_blocksize(inode) - 1;
1034         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
1035         unsigned int blocks;
1036
1037         blocks = ((pos & blockmask) + len + blockmask) >> inode->i_blkbits;
1038         return gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE + blocks, 0);
1039 }
1040
1041 static void gfs2_iomap_page_done(struct inode *inode, loff_t pos,
1042                                  unsigned copied, struct page *page,
1043                                  struct iomap *iomap)
1044 {
1045         struct gfs2_trans *tr = current->journal_info;
1046         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
1047         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
1048
1049         if (page && !gfs2_is_stuffed(ip))
1050                 gfs2_page_add_databufs(ip, page, offset_in_page(pos), copied);
1051
1052         if (tr->tr_num_buf_new)
1053                 __mark_inode_dirty(inode, I_DIRTY_DATASYNC);
1054
1055         gfs2_trans_end(sdp);
1056 }
1057
1058 static const struct iomap_page_ops gfs2_iomap_page_ops = {
1059         .page_prepare = gfs2_iomap_page_prepare,
1060         .page_done = gfs2_iomap_page_done,
1061 };
1062
1063 static int gfs2_iomap_begin_write(struct inode *inode, loff_t pos,
1064                                   loff_t length, unsigned flags,
1065                                   struct iomap *iomap,
1066                                   struct metapath *mp)
1067 {
1068         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
1069         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
1070         bool unstuff;
1071         int ret;
1072
1073         unstuff = gfs2_is_stuffed(ip) &&
1074                   pos + length > gfs2_max_stuffed_size(ip);
1075
1076         if (unstuff || iomap->type == IOMAP_HOLE) {
1077                 unsigned int data_blocks, ind_blocks;
1078                 struct gfs2_alloc_parms ap = {};
1079                 unsigned int rblocks;
1080                 struct gfs2_trans *tr;
1081
1082                 gfs2_write_calc_reserv(ip, iomap->length, &data_blocks,
1083                                        &ind_blocks);
1084                 ap.target = data_blocks + ind_blocks;
1085                 ret = gfs2_quota_lock_check(ip, &ap);
1086                 if (ret)
1087                         return ret;
1088
1089                 ret = gfs2_inplace_reserve(ip, &ap);
1090                 if (ret)
1091                         goto out_qunlock;
1092
1093                 rblocks = RES_DINODE + ind_blocks;
1094                 if (gfs2_is_jdata(ip))
1095                         rblocks += data_blocks;
1096                 if (ind_blocks || data_blocks)
1097                         rblocks += RES_STATFS + RES_QUOTA;
1098                 if (inode == sdp->sd_rindex)
1099                         rblocks += 2 * RES_STATFS;
1100                 rblocks += gfs2_rg_blocks(ip, data_blocks + ind_blocks);
1101
1102                 ret = gfs2_trans_begin(sdp, rblocks,
1103                                        iomap->length >> inode->i_blkbits);
1104                 if (ret)
1105                         goto out_trans_fail;
1106
1107                 if (unstuff) {
1108                         ret = gfs2_unstuff_dinode(ip, NULL);
1109                         if (ret)
1110                                 goto out_trans_end;
1111                         release_metapath(mp);
1112                         ret = gfs2_iomap_get(inode, iomap->offset,
1113                                              iomap->length, flags, iomap, mp);
1114                         if (ret)
1115                                 goto out_trans_end;
1116                 }
1117
1118                 if (iomap->type == IOMAP_HOLE) {
1119                         ret = gfs2_iomap_alloc(inode, iomap, mp);
1120                         if (ret) {
1121                                 gfs2_trans_end(sdp);
1122                                 gfs2_inplace_release(ip);
1123                                 punch_hole(ip, iomap->offset, iomap->length);
1124                                 goto out_qunlock;
1125                         }
1126                 }
1127
1128                 tr = current->journal_info;
1129                 if (tr->tr_num_buf_new)
1130                         __mark_inode_dirty(inode, I_DIRTY_DATASYNC);
1131
1132                 gfs2_trans_end(sdp);
1133         }
1134
1135         if (gfs2_is_stuffed(ip) || gfs2_is_jdata(ip))
1136                 iomap->page_ops = &gfs2_iomap_page_ops;
1137         return 0;
1138
1139 out_trans_end:
1140         gfs2_trans_end(sdp);
1141 out_trans_fail:
1142         gfs2_inplace_release(ip);
1143 out_qunlock:
1144         gfs2_quota_unlock(ip);
1145         return ret;
1146 }
1147
1148 static inline bool gfs2_iomap_need_write_lock(unsigned flags)
1149 {
1150         return (flags & IOMAP_WRITE) && !(flags & IOMAP_DIRECT);
1151 }
1152
1153 static int gfs2_iomap_begin(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t length,
1154                             unsigned flags, struct iomap *iomap,
1155                             struct iomap *srcmap)
1156 {
1157         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
1158         struct metapath mp = { .mp_aheight = 1, };
1159         int ret;
1160
1161         iomap->flags |= IOMAP_F_BUFFER_HEAD;
1162
1163         trace_gfs2_iomap_start(ip, pos, length, flags);
1164         if (gfs2_iomap_need_write_lock(flags)) {
1165                 ret = gfs2_write_lock(inode);
1166                 if (ret)
1167                         goto out;
1168         }
1169
1170         ret = gfs2_iomap_get(inode, pos, length, flags, iomap, &mp);
1171         if (ret)
1172                 goto out_unlock;
1173
1174         switch(flags & (IOMAP_WRITE | IOMAP_ZERO)) {
1175         case IOMAP_WRITE:
1176                 if (flags & IOMAP_DIRECT) {
1177                         /*
1178                          * Silently fall back to buffered I/O for stuffed files
1179                          * or if we've got a hole (see gfs2_file_direct_write).
1180                          */
1181                         if (iomap->type != IOMAP_MAPPED)
1182                                 ret = -ENOTBLK;
1183                         goto out_unlock;
1184                 }
1185                 break;
1186         case IOMAP_ZERO:
1187                 if (iomap->type == IOMAP_HOLE)
1188                         goto out_unlock;
1189                 break;
1190         default:
1191                 goto out_unlock;
1192         }
1193
1194         ret = gfs2_iomap_begin_write(inode, pos, length, flags, iomap, &mp);
1195
1196 out_unlock:
1197         if (ret && gfs2_iomap_need_write_lock(flags))
1198                 gfs2_write_unlock(inode);
1199         release_metapath(&mp);
1200 out:
1201         trace_gfs2_iomap_end(ip, iomap, ret);
1202         return ret;
1203 }
1204
1205 static int gfs2_iomap_end(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t length,
1206                           ssize_t written, unsigned flags, struct iomap *iomap)
1207 {
1208         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
1209         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
1210
1211         switch (flags & (IOMAP_WRITE | IOMAP_ZERO)) {
1212         case IOMAP_WRITE:
1213                 if (flags & IOMAP_DIRECT)
1214                         return 0;
1215                 break;
1216         case IOMAP_ZERO:
1217                  if (iomap->type == IOMAP_HOLE)
1218                          return 0;
1219                  break;
1220         default:
1221                  return 0;
1222         }
1223
1224         if (!gfs2_is_stuffed(ip))
1225                 gfs2_ordered_add_inode(ip);
1226
1227         if (inode == sdp->sd_rindex)
1228                 adjust_fs_space(inode);
1229
1230         gfs2_inplace_release(ip);
1231
1232         if (length != written && (iomap->flags & IOMAP_F_NEW)) {
1233                 /* Deallocate blocks that were just allocated. */
1234                 loff_t blockmask = i_blocksize(inode) - 1;
1235                 loff_t end = (pos + length) & ~blockmask;
1236
1237                 pos = (pos + written + blockmask) & ~blockmask;
1238                 if (pos < end) {
1239                         truncate_pagecache_range(inode, pos, end - 1);
1240                         punch_hole(ip, pos, end - pos);
1241                 }
1242         }
1243
1244         if (ip->i_qadata && ip->i_qadata->qa_qd_num)
1245                 gfs2_quota_unlock(ip);
1246
1247         if (unlikely(!written))
1248                 goto out_unlock;
1249
1250         if (iomap->flags & IOMAP_F_SIZE_CHANGED)
1251                 mark_inode_dirty(inode);
1252         set_bit(GLF_DIRTY, &ip->i_gl->gl_flags);
1253
1254 out_unlock:
1255         if (gfs2_iomap_need_write_lock(flags))
1256                 gfs2_write_unlock(inode);
1257         return 0;
1258 }
1259
1260 const struct iomap_ops gfs2_iomap_ops = {
1261         .iomap_begin = gfs2_iomap_begin,
1262         .iomap_end = gfs2_iomap_end,
1263 };
1264
1265 /**
1266  * gfs2_block_map - Map one or more blocks of an inode to a disk block
1267  * @inode: The inode
1268  * @lblock: The logical block number
1269  * @bh_map: The bh to be mapped
1270  * @create: True if its ok to alloc blocks to satify the request
1271  *
1272  * The size of the requested mapping is defined in bh_map->b_size.
1273  *
1274  * Clears buffer_mapped(bh_map) and leaves bh_map->b_size unchanged
1275  * when @lblock is not mapped.  Sets buffer_mapped(bh_map) and
1276  * bh_map->b_size to indicate the size of the mapping when @lblock and
1277  * successive blocks are mapped, up to the requested size.
1278  *
1279  * Sets buffer_boundary() if a read of metadata will be required
1280  * before the next block can be mapped. Sets buffer_new() if new
1281  * blocks were allocated.
1282  *
1283  * Returns: errno
1284  */
1285
1286 int gfs2_block_map(struct inode *inode, sector_t lblock,
1287                    struct buffer_head *bh_map, int create)
1288 {
1289         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
1290         loff_t pos = (loff_t)lblock << inode->i_blkbits;
1291         loff_t length = bh_map->b_size;
1292         struct metapath mp = { .mp_aheight = 1, };
1293         struct iomap iomap = { };
1294         int ret;
1295
1296         clear_buffer_mapped(bh_map);
1297         clear_buffer_new(bh_map);
1298         clear_buffer_boundary(bh_map);
1299         trace_gfs2_bmap(ip, bh_map, lblock, create, 1);
1300
1301         if (create) {
1302                 ret = gfs2_iomap_get(inode, pos, length, IOMAP_WRITE, &iomap, &mp);
1303                 if (!ret && iomap.type == IOMAP_HOLE)
1304                         ret = gfs2_iomap_alloc(inode, &iomap, &mp);
1305                 release_metapath(&mp);
1306         } else {
1307                 ret = gfs2_iomap_get(inode, pos, length, 0, &iomap, &mp);
1308                 release_metapath(&mp);
1309         }
1310         if (ret)
1311                 goto out;
1312
1313         if (iomap.length > bh_map->b_size) {
1314                 iomap.length = bh_map->b_size;
1315                 iomap.flags &= ~IOMAP_F_GFS2_BOUNDARY;
1316         }
1317         if (iomap.addr != IOMAP_NULL_ADDR)
1318                 map_bh(bh_map, inode->i_sb, iomap.addr >> inode->i_blkbits);
1319         bh_map->b_size = iomap.length;
1320         if (iomap.flags & IOMAP_F_GFS2_BOUNDARY)
1321                 set_buffer_boundary(bh_map);
1322         if (iomap.flags & IOMAP_F_NEW)
1323                 set_buffer_new(bh_map);
1324
1325 out:
1326         trace_gfs2_bmap(ip, bh_map, lblock, create, ret);
1327         return ret;
1328 }
1329
1330 /*
1331  * Deprecated: do not use in new code
1332  */
1333 int gfs2_extent_map(struct inode *inode, u64 lblock, int *new, u64 *dblock, unsigned *extlen)
1334 {
1335         struct buffer_head bh = { .b_state = 0, .b_blocknr = 0 };
1336         int ret;
1337         int create = *new;
1338
1339         BUG_ON(!extlen);
1340         BUG_ON(!dblock);
1341         BUG_ON(!new);
1342
1343         bh.b_size = BIT(inode->i_blkbits + (create ? 0 : 5));
1344         ret = gfs2_block_map(inode, lblock, &bh, create);
1345         *extlen = bh.b_size >> inode->i_blkbits;
1346         *dblock = bh.b_blocknr;
1347         if (buffer_new(&bh))
1348                 *new = 1;
1349         else
1350                 *new = 0;
1351         return ret;
1352 }
1353
1354 static int gfs2_block_zero_range(struct inode *inode, loff_t from,
1355                                  unsigned int length)
1356 {
1357         return iomap_zero_range(inode, from, length, NULL, &gfs2_iomap_ops);
1358 }
1359
1360 #define GFS2_JTRUNC_REVOKES 8192
1361
1362 /**
1363  * gfs2_journaled_truncate - Wrapper for truncate_pagecache for jdata files
1364  * @inode: The inode being truncated
1365  * @oldsize: The original (larger) size
1366  * @newsize: The new smaller size
1367  *
1368  * With jdata files, we have to journal a revoke for each block which is
1369  * truncated. As a result, we need to split this into separate transactions
1370  * if the number of pages being truncated gets too large.
1371  */
1372
1373 static int gfs2_journaled_truncate(struct inode *inode, u64 oldsize, u64 newsize)
1374 {
1375         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
1376         u64 max_chunk = GFS2_JTRUNC_REVOKES * sdp->sd_vfs->s_blocksize;
1377         u64 chunk;
1378         int error;
1379
1380         while (oldsize != newsize) {
1381                 struct gfs2_trans *tr;
1382                 unsigned int offs;
1383
1384                 chunk = oldsize - newsize;
1385                 if (chunk > max_chunk)
1386                         chunk = max_chunk;
1387
1388                 offs = oldsize & ~PAGE_MASK;
1389                 if (offs && chunk > PAGE_SIZE)
1390                         chunk = offs + ((chunk - offs) & PAGE_MASK);
1391
1392                 truncate_pagecache(inode, oldsize - chunk);
1393                 oldsize -= chunk;
1394
1395                 tr = current->journal_info;
1396                 if (!test_bit(TR_TOUCHED, &tr->tr_flags))
1397                         continue;
1398
1399                 gfs2_trans_end(sdp);
1400                 error = gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE, GFS2_JTRUNC_REVOKES);
1401                 if (error)
1402                         return error;
1403         }
1404
1405         return 0;
1406 }
1407
1408 static int trunc_start(struct inode *inode, u64 newsize)
1409 {
1410         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
1411         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
1412         struct buffer_head *dibh = NULL;
1413         int journaled = gfs2_is_jdata(ip);
1414         u64 oldsize = inode->i_size;
1415         int error;
1416
1417         if (journaled)
1418                 error = gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE + RES_JDATA, GFS2_JTRUNC_REVOKES);
1419         else
1420                 error = gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE, 0);
1421         if (error)
1422                 return error;
1423
1424         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
1425         if (error)
1426                 goto out;
1427
1428         gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, dibh);
1429
1430         if (gfs2_is_stuffed(ip)) {
1431                 gfs2_buffer_clear_tail(dibh, sizeof(struct gfs2_dinode) + newsize);
1432         } else {
1433                 unsigned int blocksize = i_blocksize(inode);
1434                 unsigned int offs = newsize & (blocksize - 1);
1435                 if (offs) {
1436                         error = gfs2_block_zero_range(inode, newsize,
1437                                                       blocksize - offs);
1438                         if (error)
1439                                 goto out;
1440                 }
1441                 ip->i_diskflags |= GFS2_DIF_TRUNC_IN_PROG;
1442         }
1443
1444         i_size_write(inode, newsize);
1445         ip->i_inode.i_mtime = ip->i_inode.i_ctime = current_time(&ip->i_inode);
1446         gfs2_dinode_out(ip, dibh->b_data);
1447
1448         if (journaled)
1449                 error = gfs2_journaled_truncate(inode, oldsize, newsize);
1450         else
1451                 truncate_pagecache(inode, newsize);
1452
1453 out:
1454         brelse(dibh);
1455         if (current->journal_info)
1456                 gfs2_trans_end(sdp);
1457         return error;
1458 }
1459
1460 int gfs2_iomap_get_alloc(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t length,
1461                          struct iomap *iomap)
1462 {
1463         struct metapath mp = { .mp_aheight = 1, };
1464         int ret;
1465
1466         ret = gfs2_iomap_get(inode, pos, length, IOMAP_WRITE, iomap, &mp);
1467         if (!ret && iomap->type == IOMAP_HOLE)
1468                 ret = gfs2_iomap_alloc(inode, iomap, &mp);
1469         release_metapath(&mp);
1470         return ret;
1471 }
1472
1473 /**
1474  * sweep_bh_for_rgrps - find an rgrp in a meta buffer and free blocks therein
1475  * @ip: inode
1476  * @rg_gh: holder of resource group glock
1477  * @bh: buffer head to sweep
1478  * @start: starting point in bh
1479  * @end: end point in bh
1480  * @meta: true if bh points to metadata (rather than data)
1481  * @btotal: place to keep count of total blocks freed
1482  *
1483  * We sweep a metadata buffer (provided by the metapath) for blocks we need to
1484  * free, and free them all. However, we do it one rgrp at a time. If this
1485  * block has references to multiple rgrps, we break it into individual
1486  * transactions. This allows other processes to use the rgrps while we're
1487  * focused on a single one, for better concurrency / performance.
1488  * At every transaction boundary, we rewrite the inode into the journal.
1489  * That way the bitmaps are kept consistent with the inode and we can recover
1490  * if we're interrupted by power-outages.
1491  *
1492  * Returns: 0, or return code if an error occurred.
1493  *          *btotal has the total number of blocks freed
1494  */
1495 static int sweep_bh_for_rgrps(struct gfs2_inode *ip, struct gfs2_holder *rd_gh,
1496                               struct buffer_head *bh, __be64 *start, __be64 *end,
1497                               bool meta, u32 *btotal)
1498 {
1499         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
1500         struct gfs2_rgrpd *rgd;
1501         struct gfs2_trans *tr;
1502         __be64 *p;
1503         int blks_outside_rgrp;
1504         u64 bn, bstart, isize_blks;
1505         s64 blen; /* needs to be s64 or gfs2_add_inode_blocks breaks */
1506         int ret = 0;
1507         bool buf_in_tr = false; /* buffer was added to transaction */
1508
1509 more_rgrps:
1510         rgd = NULL;
1511         if (gfs2_holder_initialized(rd_gh)) {
1512                 rgd = gfs2_glock2rgrp(rd_gh->gh_gl);
1513                 gfs2_assert_withdraw(sdp,
1514                              gfs2_glock_is_locked_by_me(rd_gh->gh_gl));
1515         }
1516         blks_outside_rgrp = 0;
1517         bstart = 0;
1518         blen = 0;
1519
1520         for (p = start; p < end; p++) {
1521                 if (!*p)
1522                         continue;
1523                 bn = be64_to_cpu(*p);
1524
1525                 if (rgd) {
1526                         if (!rgrp_contains_block(rgd, bn)) {
1527                                 blks_outside_rgrp++;
1528                                 continue;
1529                         }
1530                 } else {
1531                         rgd = gfs2_blk2rgrpd(sdp, bn, true);
1532                         if (unlikely(!rgd)) {
1533                                 ret = -EIO;
1534                                 goto out;
1535                         }
1536                         ret = gfs2_glock_nq_init(rgd->rd_gl, LM_ST_EXCLUSIVE,
1537                                                  0, rd_gh);
1538                         if (ret)
1539                                 goto out;
1540
1541                         /* Must be done with the rgrp glock held: */
1542                         if (gfs2_rs_active(&ip->i_res) &&
1543                             rgd == ip->i_res.rs_rbm.rgd)
1544                                 gfs2_rs_deltree(&ip->i_res);
1545                 }
1546
1547                 /* The size of our transactions will be unknown until we
1548                    actually process all the metadata blocks that relate to
1549                    the rgrp. So we estimate. We know it can't be more than
1550                    the dinode's i_blocks and we don't want to exceed the
1551                    journal flush threshold, sd_log_thresh2. */
1552                 if (current->journal_info == NULL) {
1553                         unsigned int jblocks_rqsted, revokes;
1554
1555                         jblocks_rqsted = rgd->rd_length + RES_DINODE +
1556                                 RES_INDIRECT;
1557                         isize_blks = gfs2_get_inode_blocks(&ip->i_inode);
1558                         if (isize_blks > atomic_read(&sdp->sd_log_thresh2))
1559                                 jblocks_rqsted +=
1560                                         atomic_read(&sdp->sd_log_thresh2);
1561                         else
1562                                 jblocks_rqsted += isize_blks;
1563                         revokes = jblocks_rqsted;
1564                         if (meta)
1565                                 revokes += end - start;
1566                         else if (ip->i_depth)
1567                                 revokes += sdp->sd_inptrs;
1568                         ret = gfs2_trans_begin(sdp, jblocks_rqsted, revokes);
1569                         if (ret)
1570                                 goto out_unlock;
1571                         down_write(&ip->i_rw_mutex);
1572                 }
1573                 /* check if we will exceed the transaction blocks requested */
1574                 tr = current->journal_info;
1575                 if (tr->tr_num_buf_new + RES_STATFS +
1576                     RES_QUOTA >= atomic_read(&sdp->sd_log_thresh2)) {
1577                         /* We set blks_outside_rgrp to ensure the loop will
1578                            be repeated for the same rgrp, but with a new
1579                            transaction. */
1580                         blks_outside_rgrp++;
1581                         /* This next part is tricky. If the buffer was added
1582                            to the transaction, we've already set some block
1583                            pointers to 0, so we better follow through and free
1584                            them, or we will introduce corruption (so break).
1585                            This may be impossible, or at least rare, but I
1586                            decided to cover the case regardless.
1587
1588                            If the buffer was not added to the transaction
1589                            (this call), doing so would exceed our transaction
1590                            size, so we need to end the transaction and start a
1591                            new one (so goto). */
1592
1593                         if (buf_in_tr)
1594                                 break;
1595                         goto out_unlock;
1596                 }
1597
1598                 gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, bh);
1599                 buf_in_tr = true;
1600                 *p = 0;
1601                 if (bstart + blen == bn) {
1602                         blen++;
1603                         continue;
1604                 }
1605                 if (bstart) {
1606                         __gfs2_free_blocks(ip, rgd, bstart, (u32)blen, meta);
1607                         (*btotal) += blen;
1608                         gfs2_add_inode_blocks(&ip->i_inode, -blen);
1609                 }
1610                 bstart = bn;
1611                 blen = 1;
1612         }
1613         if (bstart) {
1614                 __gfs2_free_blocks(ip, rgd, bstart, (u32)blen, meta);
1615                 (*btotal) += blen;
1616                 gfs2_add_inode_blocks(&ip->i_inode, -blen);
1617         }
1618 out_unlock:
1619         if (!ret && blks_outside_rgrp) { /* If buffer still has non-zero blocks
1620                                             outside the rgrp we just processed,
1621                                             do it all over again. */
1622                 if (current->journal_info) {
1623                         struct buffer_head *dibh;
1624
1625                         ret = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
1626                         if (ret)
1627                                 goto out;
1628
1629                         /* Every transaction boundary, we rewrite the dinode
1630                            to keep its di_blocks current in case of failure. */
1631                         ip->i_inode.i_mtime = ip->i_inode.i_ctime =
1632                                 current_time(&ip->i_inode);
1633                         gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, dibh);
1634                         gfs2_dinode_out(ip, dibh->b_data);
1635                         brelse(dibh);
1636                         up_write(&ip->i_rw_mutex);
1637                         gfs2_trans_end(sdp);
1638                         buf_in_tr = false;
1639                 }
1640                 gfs2_glock_dq_uninit(rd_gh);
1641                 cond_resched();
1642                 goto more_rgrps;
1643         }
1644 out:
1645         return ret;
1646 }
1647
1648 static bool mp_eq_to_hgt(struct metapath *mp, __u16 *list, unsigned int h)
1649 {
1650         if (memcmp(mp->mp_list, list, h * sizeof(mp->mp_list[0])))
1651                 return false;
1652         return true;
1653 }
1654
1655 /**
1656  * find_nonnull_ptr - find a non-null pointer given a metapath and height
1657  * @mp: starting metapath
1658  * @h: desired height to search
1659  *
1660  * Assumes the metapath is valid (with buffers) out to height h.
1661  * Returns: true if a non-null pointer was found in the metapath buffer
1662  *          false if all remaining pointers are NULL in the buffer
1663  */
1664 static bool find_nonnull_ptr(struct gfs2_sbd *sdp, struct metapath *mp,
1665                              unsigned int h,
1666                              __u16 *end_list, unsigned int end_aligned)
1667 {
1668         struct buffer_head *bh = mp->mp_bh[h];
1669         __be64 *first, *ptr, *end;
1670
1671         first = metaptr1(h, mp);
1672         ptr = first + mp->mp_list[h];
1673         end = (__be64 *)(bh->b_data + bh->b_size);
1674         if (end_list && mp_eq_to_hgt(mp, end_list, h)) {
1675                 bool keep_end = h < end_aligned;
1676                 end = first + end_list[h] + keep_end;
1677         }
1678
1679         while (ptr < end) {
1680                 if (*ptr) { /* if we have a non-null pointer */
1681                         mp->mp_list[h] = ptr - first;
1682                         h++;
1683                         if (h < GFS2_MAX_META_HEIGHT)
1684                                 mp->mp_list[h] = 0;
1685                         return true;
1686                 }
1687                 ptr++;
1688         }
1689         return false;
1690 }
1691
1692 enum dealloc_states {
1693         DEALLOC_MP_FULL = 0,    /* Strip a metapath with all buffers read in */
1694         DEALLOC_MP_LOWER = 1,   /* lower the metapath strip height */
1695         DEALLOC_FILL_MP = 2,  /* Fill in the metapath to the given height. */
1696         DEALLOC_DONE = 3,       /* process complete */
1697 };
1698
1699 static inline void
1700 metapointer_range(struct metapath *mp, int height,
1701                   __u16 *start_list, unsigned int start_aligned,
1702                   __u16 *end_list, unsigned int end_aligned,
1703                   __be64 **start, __be64 **end)
1704 {
1705         struct buffer_head *bh = mp->mp_bh[height];
1706         __be64 *first;
1707
1708         first = metaptr1(height, mp);
1709         *start = first;
1710         if (mp_eq_to_hgt(mp, start_list, height)) {
1711                 bool keep_start = height < start_aligned;
1712                 *start = first + start_list[height] + keep_start;
1713         }
1714         *end = (__be64 *)(bh->b_data + bh->b_size);
1715         if (end_list && mp_eq_to_hgt(mp, end_list, height)) {
1716                 bool keep_end = height < end_aligned;
1717                 *end = first + end_list[height] + keep_end;
1718         }
1719 }
1720
1721 static inline bool walk_done(struct gfs2_sbd *sdp,
1722                              struct metapath *mp, int height,
1723                              __u16 *end_list, unsigned int end_aligned)
1724 {
1725         __u16 end;
1726
1727         if (end_list) {
1728                 bool keep_end = height < end_aligned;
1729                 if (!mp_eq_to_hgt(mp, end_list, height))
1730                         return false;
1731                 end = end_list[height] + keep_end;
1732         } else
1733                 end = (height > 0) ? sdp->sd_inptrs : sdp->sd_diptrs;
1734         return mp->mp_list[height] >= end;
1735 }
1736
1737 /**
1738  * punch_hole - deallocate blocks in a file
1739  * @ip: inode to truncate
1740  * @offset: the start of the hole
1741  * @length: the size of the hole (or 0 for truncate)
1742  *
1743  * Punch a hole into a file or truncate a file at a given position.  This
1744  * function operates in whole blocks (@offset and @length are rounded
1745  * accordingly); partially filled blocks must be cleared otherwise.
1746  *
1747  * This function works from the bottom up, and from the right to the left. In
1748  * other words, it strips off the highest layer (data) before stripping any of
1749  * the metadata. Doing it this way is best in case the operation is interrupted
1750  * by power failure, etc.  The dinode is rewritten in every transaction to
1751  * guarantee integrity.
1752  */
1753 static int punch_hole(struct gfs2_inode *ip, u64 offset, u64 length)
1754 {
1755         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
1756         u64 maxsize = sdp->sd_heightsize[ip->i_height];
1757         struct metapath mp = {};
1758         struct buffer_head *dibh, *bh;
1759         struct gfs2_holder rd_gh;
1760         unsigned int bsize_shift = sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
1761         u64 lblock = (offset + (1 << bsize_shift) - 1) >> bsize_shift;
1762         __u16 start_list[GFS2_MAX_META_HEIGHT];
1763         __u16 __end_list[GFS2_MAX_META_HEIGHT], *end_list = NULL;
1764         unsigned int start_aligned, uninitialized_var(end_aligned);
1765         unsigned int strip_h = ip->i_height - 1;
1766         u32 btotal = 0;
1767         int ret, state;
1768         int mp_h; /* metapath buffers are read in to this height */
1769         u64 prev_bnr = 0;
1770         __be64 *start, *end;
1771
1772         if (offset >= maxsize) {
1773                 /*
1774                  * The starting point lies beyond the allocated meta-data;
1775                  * there are no blocks do deallocate.
1776                  */
1777                 return 0;
1778         }
1779
1780         /*
1781          * The start position of the hole is defined by lblock, start_list, and
1782          * start_aligned.  The end position of the hole is defined by lend,
1783          * end_list, and end_aligned.
1784          *
1785          * start_aligned and end_aligned define down to which height the start
1786          * and end positions are aligned to the metadata tree (i.e., the
1787          * position is a multiple of the metadata granularity at the height
1788          * above).  This determines at which heights additional meta pointers
1789          * needs to be preserved for the remaining data.
1790          */
1791
1792         if (length) {
1793                 u64 end_offset = offset + length;
1794                 u64 lend;
1795
1796                 /*
1797                  * Clip the end at the maximum file size for the given height:
1798                  * that's how far the metadata goes; files bigger than that
1799                  * will have additional layers of indirection.
1800                  */
1801                 if (end_offset > maxsize)
1802                         end_offset = maxsize;
1803                 lend = end_offset >> bsize_shift;
1804
1805                 if (lblock >= lend)
1806                         return 0;
1807
1808                 find_metapath(sdp, lend, &mp, ip->i_height);
1809                 end_list = __end_list;
1810                 memcpy(end_list, mp.mp_list, sizeof(mp.mp_list));
1811
1812                 for (mp_h = ip->i_height - 1; mp_h > 0; mp_h--) {
1813                         if (end_list[mp_h])
1814                                 break;
1815                 }
1816                 end_aligned = mp_h;
1817         }
1818
1819         find_metapath(sdp, lblock, &mp, ip->i_height);
1820         memcpy(start_list, mp.mp_list, sizeof(start_list));
1821
1822         for (mp_h = ip->i_height - 1; mp_h > 0; mp_h--) {
1823                 if (start_list[mp_h])
1824                         break;
1825         }
1826         start_aligned = mp_h;
1827
1828         ret = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
1829         if (ret)
1830                 return ret;
1831
1832         mp.mp_bh[0] = dibh;
1833         ret = lookup_metapath(ip, &mp);
1834         if (ret)
1835                 goto out_metapath;
1836
1837         /* issue read-ahead on metadata */
1838         for (mp_h = 0; mp_h < mp.mp_aheight - 1; mp_h++) {
1839                 metapointer_range(&mp, mp_h, start_list, start_aligned,
1840                                   end_list, end_aligned, &start, &end);
1841                 gfs2_metapath_ra(ip->i_gl, start, end);
1842         }
1843
1844         if (mp.mp_aheight == ip->i_height)
1845                 state = DEALLOC_MP_FULL; /* We have a complete metapath */
1846         else
1847                 state = DEALLOC_FILL_MP; /* deal with partial metapath */
1848
1849         ret = gfs2_rindex_update(sdp);
1850         if (ret)
1851                 goto out_metapath;
1852
1853         ret = gfs2_quota_hold(ip, NO_UID_QUOTA_CHANGE, NO_GID_QUOTA_CHANGE);
1854         if (ret)
1855                 goto out_metapath;
1856         gfs2_holder_mark_uninitialized(&rd_gh);
1857
1858         mp_h = strip_h;
1859
1860         while (state != DEALLOC_DONE) {
1861                 switch (state) {
1862                 /* Truncate a full metapath at the given strip height.
1863                  * Note that strip_h == mp_h in order to be in this state. */
1864                 case DEALLOC_MP_FULL:
1865                         bh = mp.mp_bh[mp_h];
1866                         gfs2_assert_withdraw(sdp, bh);
1867                         if (gfs2_assert_withdraw(sdp,
1868                                                  prev_bnr != bh->b_blocknr)) {
1869                                 fs_emerg(sdp, "inode %llu, block:%llu, i_h:%u,"
1870                                          "s_h:%u, mp_h:%u\n",
1871                                        (unsigned long long)ip->i_no_addr,
1872                                        prev_bnr, ip->i_height, strip_h, mp_h);
1873                         }
1874                         prev_bnr = bh->b_blocknr;
1875
1876                         if (gfs2_metatype_check(sdp, bh,
1877                                                 (mp_h ? GFS2_METATYPE_IN :
1878                                                         GFS2_METATYPE_DI))) {
1879                                 ret = -EIO;
1880                                 goto out;
1881                         }
1882
1883                         /*
1884                          * Below, passing end_aligned as 0 gives us the
1885                          * metapointer range excluding the end point: the end
1886                          * point is the first metapath we must not deallocate!
1887                          */
1888
1889                         metapointer_range(&mp, mp_h, start_list, start_aligned,
1890                                           end_list, 0 /* end_aligned */,
1891                                           &start, &end);
1892                         ret = sweep_bh_for_rgrps(ip, &rd_gh, mp.mp_bh[mp_h],
1893                                                  start, end,
1894                                                  mp_h != ip->i_height - 1,
1895                                                  &btotal);
1896
1897                         /* If we hit an error or just swept dinode buffer,
1898                            just exit. */
1899                         if (ret || !mp_h) {
1900                                 state = DEALLOC_DONE;
1901                                 break;
1902                         }
1903                         state = DEALLOC_MP_LOWER;
1904                         break;
1905
1906                 /* lower the metapath strip height */
1907                 case DEALLOC_MP_LOWER:
1908                         /* We're done with the current buffer, so release it,
1909                            unless it's the dinode buffer. Then back up to the
1910                            previous pointer. */
1911                         if (mp_h) {
1912                                 brelse(mp.mp_bh[mp_h]);
1913                                 mp.mp_bh[mp_h] = NULL;
1914                         }
1915                         /* If we can't get any lower in height, we've stripped
1916                            off all we can. Next step is to back up and start
1917                            stripping the previous level of metadata. */
1918                         if (mp_h == 0) {
1919                                 strip_h--;
1920                                 memcpy(mp.mp_list, start_list, sizeof(start_list));
1921                                 mp_h = strip_h;
1922                                 state = DEALLOC_FILL_MP;
1923                                 break;
1924                         }
1925                         mp.mp_list[mp_h] = 0;
1926                         mp_h--; /* search one metadata height down */
1927                         mp.mp_list[mp_h]++;
1928                         if (walk_done(sdp, &mp, mp_h, end_list, end_aligned))
1929                                 break;
1930                         /* Here we've found a part of the metapath that is not
1931                          * allocated. We need to search at that height for the
1932                          * next non-null pointer. */
1933                         if (find_nonnull_ptr(sdp, &mp, mp_h, end_list, end_aligned)) {
1934                                 state = DEALLOC_FILL_MP;
1935                                 mp_h++;
1936                         }
1937                         /* No more non-null pointers at this height. Back up
1938                            to the previous height and try again. */
1939                         break; /* loop around in the same state */
1940
1941                 /* Fill the metapath with buffers to the given height. */
1942                 case DEALLOC_FILL_MP:
1943                         /* Fill the buffers out to the current height. */
1944                         ret = fillup_metapath(ip, &mp, mp_h);
1945                         if (ret < 0)
1946                                 goto out;
1947
1948                         /* On the first pass, issue read-ahead on metadata. */
1949                         if (mp.mp_aheight > 1 && strip_h == ip->i_height - 1) {
1950                                 unsigned int height = mp.mp_aheight - 1;
1951
1952                                 /* No read-ahead for data blocks. */
1953                                 if (mp.mp_aheight - 1 == strip_h)
1954                                         height--;
1955
1956                                 for (; height >= mp.mp_aheight - ret; height--) {
1957                                         metapointer_range(&mp, height,
1958                                                           start_list, start_aligned,
1959                                                           end_list, end_aligned,
1960                                                           &start, &end);
1961                                         gfs2_metapath_ra(ip->i_gl, start, end);
1962                                 }
1963                         }
1964
1965                         /* If buffers found for the entire strip height */
1966                         if (mp.mp_aheight - 1 == strip_h) {
1967                                 state = DEALLOC_MP_FULL;
1968                                 break;
1969                         }
1970                         if (mp.mp_aheight < ip->i_height) /* We have a partial height */
1971                                 mp_h = mp.mp_aheight - 1;
1972
1973                         /* If we find a non-null block pointer, crawl a bit
1974                            higher up in the metapath and try again, otherwise
1975                            we need to look lower for a new starting point. */
1976                         if (find_nonnull_ptr(sdp, &mp, mp_h, end_list, end_aligned))
1977                                 mp_h++;
1978                         else
1979                                 state = DEALLOC_MP_LOWER;
1980                         break;
1981                 }
1982         }
1983
1984         if (btotal) {
1985                 if (current->journal_info == NULL) {
1986                         ret = gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE + RES_STATFS +
1987                                                RES_QUOTA, 0);
1988                         if (ret)
1989                                 goto out;
1990                         down_write(&ip->i_rw_mutex);
1991                 }
1992                 gfs2_statfs_change(sdp, 0, +btotal, 0);
1993                 gfs2_quota_change(ip, -(s64)btotal, ip->i_inode.i_uid,
1994                                   ip->i_inode.i_gid);
1995                 ip->i_inode.i_mtime = ip->i_inode.i_ctime = current_time(&ip->i_inode);
1996                 gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, dibh);
1997                 gfs2_dinode_out(ip, dibh->b_data);
1998                 up_write(&ip->i_rw_mutex);
1999                 gfs2_trans_end(sdp);
2000         }
2001
2002 out:
2003         if (gfs2_holder_initialized(&rd_gh))
2004                 gfs2_glock_dq_uninit(&rd_gh);
2005         if (current->journal_info) {
2006                 up_write(&ip->i_rw_mutex);
2007                 gfs2_trans_end(sdp);
2008                 cond_resched();
2009         }
2010         gfs2_quota_unhold(ip);
2011 out_metapath:
2012         release_metapath(&mp);
2013         return ret;
2014 }
2015
2016 static int trunc_end(struct gfs2_inode *ip)
2017 {
2018         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
2019         struct buffer_head *dibh;
2020         int error;
2021
2022         error = gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE, 0);
2023         if (error)
2024                 return error;
2025
2026         down_write(&ip->i_rw_mutex);
2027
2028         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
2029         if (error)
2030                 goto out;
2031
2032         if (!i_size_read(&ip->i_inode)) {
2033                 ip->i_height = 0;
2034                 ip->i_goal = ip->i_no_addr;
2035                 gfs2_buffer_clear_tail(dibh, sizeof(struct gfs2_dinode));
2036                 gfs2_ordered_del_inode(ip);
2037         }
2038         ip->i_inode.i_mtime = ip->i_inode.i_ctime = current_time(&ip->i_inode);
2039         ip->i_diskflags &= ~GFS2_DIF_TRUNC_IN_PROG;
2040
2041         gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, dibh);
2042         gfs2_dinode_out(ip, dibh->b_data);
2043         brelse(dibh);
2044
2045 out:
2046         up_write(&ip->i_rw_mutex);
2047         gfs2_trans_end(sdp);
2048         return error;
2049 }
2050
2051 /**
2052  * do_shrink - make a file smaller
2053  * @inode: the inode
2054  * @newsize: the size to make the file
2055  *
2056  * Called with an exclusive lock on @inode. The @size must
2057  * be equal to or smaller than the current inode size.
2058  *
2059  * Returns: errno
2060  */
2061
2062 static int do_shrink(struct inode *inode, u64 newsize)
2063 {
2064         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
2065         int error;
2066
2067         error = trunc_start(inode, newsize);
2068         if (error < 0)
2069                 return error;
2070         if (gfs2_is_stuffed(ip))
2071                 return 0;
2072
2073         error = punch_hole(ip, newsize, 0);
2074         if (error == 0)
2075                 error = trunc_end(ip);
2076
2077         return error;
2078 }
2079
2080 void gfs2_trim_blocks(struct inode *inode)
2081 {
2082         int ret;
2083
2084         ret = do_shrink(inode, inode->i_size);
2085         WARN_ON(ret != 0);
2086 }
2087
2088 /**
2089  * do_grow - Touch and update inode size
2090  * @inode: The inode
2091  * @size: The new size
2092  *
2093  * This function updates the timestamps on the inode and
2094  * may also increase the size of the inode. This function
2095  * must not be called with @size any smaller than the current
2096  * inode size.
2097  *
2098  * Although it is not strictly required to unstuff files here,
2099  * earlier versions of GFS2 have a bug in the stuffed file reading
2100  * code which will result in a buffer overrun if the size is larger
2101  * than the max stuffed file size. In order to prevent this from
2102  * occurring, such files are unstuffed, but in other cases we can
2103  * just update the inode size directly.
2104  *
2105  * Returns: 0 on success, or -ve on error
2106  */
2107
2108 static int do_grow(struct inode *inode, u64 size)
2109 {
2110         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
2111         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
2112         struct gfs2_alloc_parms ap = { .target = 1, };
2113         struct buffer_head *dibh;
2114         int error;
2115         int unstuff = 0;
2116
2117         if (gfs2_is_stuffed(ip) && size > gfs2_max_stuffed_size(ip)) {
2118                 error = gfs2_quota_lock_check(ip, &ap);
2119                 if (error)
2120                         return error;
2121
2122                 error = gfs2_inplace_reserve(ip, &ap);
2123                 if (error)
2124                         goto do_grow_qunlock;
2125                 unstuff = 1;
2126         }
2127
2128         error = gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE + RES_STATFS + RES_RG_BIT +
2129                                  (unstuff &&
2130                                   gfs2_is_jdata(ip) ? RES_JDATA : 0) +
2131                                  (sdp->sd_args.ar_quota == GFS2_QUOTA_OFF ?
2132                                   0 : RES_QUOTA), 0);
2133         if (error)
2134                 goto do_grow_release;
2135
2136         if (unstuff) {
2137                 error = gfs2_unstuff_dinode(ip, NULL);
2138                 if (error)
2139                         goto do_end_trans;
2140         }
2141
2142         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
2143         if (error)
2144                 goto do_end_trans;
2145
2146         truncate_setsize(inode, size);
2147         ip->i_inode.i_mtime = ip->i_inode.i_ctime = current_time(&ip->i_inode);
2148         gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, dibh);
2149         gfs2_dinode_out(ip, dibh->b_data);
2150         brelse(dibh);
2151
2152 do_end_trans:
2153         gfs2_trans_end(sdp);
2154 do_grow_release:
2155         if (unstuff) {
2156                 gfs2_inplace_release(ip);
2157 do_grow_qunlock:
2158                 gfs2_quota_unlock(ip);
2159         }
2160         return error;
2161 }
2162
2163 /**
2164  * gfs2_setattr_size - make a file a given size
2165  * @inode: the inode
2166  * @newsize: the size to make the file
2167  *
2168  * The file size can grow, shrink, or stay the same size. This
2169  * is called holding i_rwsem and an exclusive glock on the inode
2170  * in question.
2171  *
2172  * Returns: errno
2173  */
2174
2175 int gfs2_setattr_size(struct inode *inode, u64 newsize)
2176 {
2177         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
2178         int ret;
2179
2180         BUG_ON(!S_ISREG(inode->i_mode));
2181
2182         ret = inode_newsize_ok(inode, newsize);
2183         if (ret)
2184                 return ret;
2185
2186         inode_dio_wait(inode);
2187
2188         ret = gfs2_qa_get(ip);
2189         if (ret)
2190                 goto out;
2191
2192         if (newsize >= inode->i_size) {
2193                 ret = do_grow(inode, newsize);
2194                 goto out;
2195         }
2196
2197         ret = do_shrink(inode, newsize);
2198 out:
2199         gfs2_rs_delete(ip, NULL);
2200         gfs2_qa_put(ip);
2201         return ret;
2202 }
2203
2204 int gfs2_truncatei_resume(struct gfs2_inode *ip)
2205 {
2206         int error;
2207         error = punch_hole(ip, i_size_read(&ip->i_inode), 0);
2208         if (!error)
2209                 error = trunc_end(ip);
2210         return error;
2211 }
2212
2213 int gfs2_file_dealloc(struct gfs2_inode *ip)
2214 {
2215         return punch_hole(ip, 0, 0);
2216 }
2217
2218 /**
2219  * gfs2_free_journal_extents - Free cached journal bmap info
2220  * @jd: The journal
2221  *
2222  */
2223
2224 void gfs2_free_journal_extents(struct gfs2_jdesc *jd)
2225 {
2226         struct gfs2_journal_extent *jext;
2227
2228         while(!list_empty(&jd->extent_list)) {
2229                 jext = list_first_entry(&jd->extent_list, struct gfs2_journal_extent, list);
2230                 list_del(&jext->list);
2231                 kfree(jext);
2232         }
2233 }
2234
2235 /**
2236  * gfs2_add_jextent - Add or merge a new extent to extent cache
2237  * @jd: The journal descriptor
2238  * @lblock: The logical block at start of new extent
2239  * @dblock: The physical block at start of new extent
2240  * @blocks: Size of extent in fs blocks
2241  *
2242  * Returns: 0 on success or -ENOMEM
2243  */
2244
2245 static int gfs2_add_jextent(struct gfs2_jdesc *jd, u64 lblock, u64 dblock, u64 blocks)
2246 {
2247         struct gfs2_journal_extent *jext;
2248
2249         if (!list_empty(&jd->extent_list)) {
2250                 jext = list_last_entry(&jd->extent_list, struct gfs2_journal_extent, list);
2251                 if ((jext->dblock + jext->blocks) == dblock) {
2252                         jext->blocks += blocks;
2253                         return 0;
2254                 }
2255         }
2256
2257         jext = kzalloc(sizeof(struct gfs2_journal_extent), GFP_NOFS);
2258         if (jext == NULL)
2259                 return -ENOMEM;
2260         jext->dblock = dblock;
2261         jext->lblock = lblock;
2262         jext->blocks = blocks;
2263         list_add_tail(&jext->list, &jd->extent_list);
2264         jd->nr_extents++;
2265         return 0;
2266 }
2267
2268 /**
2269  * gfs2_map_journal_extents - Cache journal bmap info
2270  * @sdp: The super block
2271  * @jd: The journal to map
2272  *
2273  * Create a reusable "extent" mapping from all logical
2274  * blocks to all physical blocks for the given journal.  This will save
2275  * us time when writing journal blocks.  Most journals will have only one
2276  * extent that maps all their logical blocks.  That's because gfs2.mkfs
2277  * arranges the journal blocks sequentially to maximize performance.
2278  * So the extent would map the first block for the entire file length.
2279  * However, gfs2_jadd can happen while file activity is happening, so
2280  * those journals may not be sequential.  Less likely is the case where
2281  * the users created their own journals by mounting the metafs and
2282  * laying it out.  But it's still possible.  These journals might have
2283  * several extents.
2284  *
2285  * Returns: 0 on success, or error on failure
2286  */
2287
2288 int gfs2_map_journal_extents(struct gfs2_sbd *sdp, struct gfs2_jdesc *jd)
2289 {
2290         u64 lblock = 0;
2291         u64 lblock_stop;
2292         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(jd->jd_inode);
2293         struct buffer_head bh;
2294         unsigned int shift = sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
2295         u64 size;
2296         int rc;
2297         ktime_t start, end;
2298
2299         start = ktime_get();
2300         lblock_stop = i_size_read(jd->jd_inode) >> shift;
2301         size = (lblock_stop - lblock) << shift;
2302         jd->nr_extents = 0;
2303         WARN_ON(!list_empty(&jd->extent_list));
2304
2305         do {
2306                 bh.b_state = 0;
2307                 bh.b_blocknr = 0;
2308                 bh.b_size = size;
2309                 rc = gfs2_block_map(jd->jd_inode, lblock, &bh, 0);
2310                 if (rc || !buffer_mapped(&bh))
2311                         goto fail;
2312                 rc = gfs2_add_jextent(jd, lblock, bh.b_blocknr, bh.b_size >> shift);
2313                 if (rc)
2314                         goto fail;
2315                 size -= bh.b_size;
2316                 lblock += (bh.b_size >> ip->i_inode.i_blkbits);
2317         } while(size > 0);
2318
2319         end = ktime_get();
2320         fs_info(sdp, "journal %d mapped with %u extents in %lldms\n", jd->jd_jid,
2321                 jd->nr_extents, ktime_ms_delta(end, start));
2322         return 0;
2323
2324 fail:
2325         fs_warn(sdp, "error %d mapping journal %u at offset %llu (extent %u)\n",
2326                 rc, jd->jd_jid,
2327                 (unsigned long long)(i_size_read(jd->jd_inode) - size),
2328                 jd->nr_extents);
2329         fs_warn(sdp, "bmap=%d lblock=%llu block=%llu, state=0x%08lx, size=%llu\n",
2330                 rc, (unsigned long long)lblock, (unsigned long long)bh.b_blocknr,
2331                 bh.b_state, (unsigned long long)bh.b_size);
2332         gfs2_free_journal_extents(jd);
2333         return rc;
2334 }
2335
2336 /**
2337  * gfs2_write_alloc_required - figure out if a write will require an allocation
2338  * @ip: the file being written to
2339  * @offset: the offset to write to
2340  * @len: the number of bytes being written
2341  *
2342  * Returns: 1 if an alloc is required, 0 otherwise
2343  */
2344
2345 int gfs2_write_alloc_required(struct gfs2_inode *ip, u64 offset,
2346                               unsigned int len)
2347 {
2348         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
2349         struct buffer_head bh;
2350         unsigned int shift;
2351         u64 lblock, lblock_stop, size;
2352         u64 end_of_file;
2353
2354         if (!len)
2355                 return 0;
2356
2357         if (gfs2_is_stuffed(ip)) {
2358                 if (offset + len > gfs2_max_stuffed_size(ip))
2359                         return 1;
2360                 return 0;
2361         }
2362
2363         shift = sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
2364         BUG_ON(gfs2_is_dir(ip));
2365         end_of_file = (i_size_read(&ip->i_inode) + sdp->sd_sb.sb_bsize - 1) >> shift;
2366         lblock = offset >> shift;
2367         lblock_stop = (offset + len + sdp->sd_sb.sb_bsize - 1) >> shift;
2368         if (lblock_stop > end_of_file && ip != GFS2_I(sdp->sd_rindex))
2369                 return 1;
2370
2371         size = (lblock_stop - lblock) << shift;
2372         do {
2373                 bh.b_state = 0;
2374                 bh.b_size = size;
2375                 gfs2_block_map(&ip->i_inode, lblock, &bh, 0);
2376                 if (!buffer_mapped(&bh))
2377                         return 1;
2378                 size -= bh.b_size;
2379                 lblock += (bh.b_size >> ip->i_inode.i_blkbits);
2380         } while(size > 0);
2381
2382         return 0;
2383 }
2384
2385 static int stuffed_zero_range(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t length)
2386 {
2387         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
2388         struct buffer_head *dibh;
2389         int error;
2390
2391         if (offset >= inode->i_size)
2392                 return 0;
2393         if (offset + length > inode->i_size)
2394                 length = inode->i_size - offset;
2395
2396         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
2397         if (error)
2398                 return error;
2399         gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, dibh);
2400         memset(dibh->b_data + sizeof(struct gfs2_dinode) + offset, 0,
2401                length);
2402         brelse(dibh);
2403         return 0;
2404 }
2405
2406 static int gfs2_journaled_truncate_range(struct inode *inode, loff_t offset,
2407                                          loff_t length)
2408 {
2409         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
2410         loff_t max_chunk = GFS2_JTRUNC_REVOKES * sdp->sd_vfs->s_blocksize;
2411         int error;
2412
2413         while (length) {
2414                 struct gfs2_trans *tr;
2415                 loff_t chunk;
2416                 unsigned int offs;
2417
2418                 chunk = length;
2419                 if (chunk > max_chunk)
2420                         chunk = max_chunk;
2421
2422                 offs = offset & ~PAGE_MASK;
2423                 if (offs && chunk > PAGE_SIZE)
2424                         chunk = offs + ((chunk - offs) & PAGE_MASK);
2425
2426                 truncate_pagecache_range(inode, offset, chunk);
2427                 offset += chunk;
2428                 length -= chunk;
2429
2430                 tr = current->journal_info;
2431                 if (!test_bit(TR_TOUCHED, &tr->tr_flags))
2432                         continue;
2433
2434                 gfs2_trans_end(sdp);
2435                 error = gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE, GFS2_JTRUNC_REVOKES);
2436                 if (error)
2437                         return error;
2438         }
2439         return 0;
2440 }
2441
2442 int __gfs2_punch_hole(struct file *file, loff_t offset, loff_t length)
2443 {
2444         struct inode *inode = file_inode(file);
2445         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
2446         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
2447         unsigned int blocksize = i_blocksize(inode);
2448         loff_t start, end;
2449         int error;
2450
2451         start = round_down(offset, blocksize);
2452         end = round_up(offset + length, blocksize) - 1;
2453         error = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, start, end);
2454         if (error)
2455                 return error;
2456
2457         if (gfs2_is_jdata(ip))
2458                 error = gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE + 2 * RES_JDATA,
2459                                          GFS2_JTRUNC_REVOKES);
2460         else
2461                 error = gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE, 0);
2462         if (error)
2463                 return error;
2464
2465         if (gfs2_is_stuffed(ip)) {
2466                 error = stuffed_zero_range(inode, offset, length);
2467                 if (error)
2468                         goto out;
2469         } else {
2470                 unsigned int start_off, end_len;
2471
2472                 start_off = offset & (blocksize - 1);
2473                 end_len = (offset + length) & (blocksize - 1);
2474                 if (start_off) {
2475                         unsigned int len = length;
2476                         if (length > blocksize - start_off)
2477                                 len = blocksize - start_off;
2478                         error = gfs2_block_zero_range(inode, offset, len);
2479                         if (error)
2480                                 goto out;
2481                         if (start_off + length < blocksize)
2482                                 end_len = 0;
2483                 }
2484                 if (end_len) {
2485                         error = gfs2_block_zero_range(inode,
2486                                 offset + length - end_len, end_len);
2487                         if (error)
2488                                 goto out;
2489                 }
2490         }
2491
2492         if (gfs2_is_jdata(ip)) {
2493                 BUG_ON(!current->journal_info);
2494                 gfs2_journaled_truncate_range(inode, offset, length);
2495         } else
2496                 truncate_pagecache_range(inode, offset, offset + length - 1);
2497
2498         file_update_time(file);
2499         mark_inode_dirty(inode);
2500
2501         if (current->journal_info)
2502                 gfs2_trans_end(sdp);
2503
2504         if (!gfs2_is_stuffed(ip))
2505                 error = punch_hole(ip, offset, length);
2506
2507 out:
2508         if (current->journal_info)
2509                 gfs2_trans_end(sdp);
2510         return error;
2511 }