fs/xfs/xfs_bmap_util.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Copyright (c) 2000-2006 Silicon Graphics, Inc.
   4  * Copyright (c) 2012 Red Hat, Inc.
   5  * All Rights Reserved.
   6  */
   7 #include "xfs.h"
   8 #include "xfs_fs.h"
   9 #include "xfs_shared.h"
  10 #include "xfs_format.h"
  11 #include "xfs_log_format.h"
  12 #include "xfs_trans_resv.h"
  13 #include "xfs_bit.h"
  14 #include "xfs_mount.h"
  15 #include "xfs_defer.h"
  16 #include "xfs_inode.h"
  17 #include "xfs_btree.h"
  18 #include "xfs_trans.h"
  19 #include "xfs_alloc.h"
  20 #include "xfs_bmap.h"
  21 #include "xfs_bmap_util.h"
  22 #include "xfs_bmap_btree.h"
  23 #include "xfs_rtalloc.h"
  24 #include "xfs_error.h"
  25 #include "xfs_quota.h"
  26 #include "xfs_trans_space.h"
  27 #include "xfs_trace.h"
  28 #include "xfs_icache.h"
  29 #include "xfs_iomap.h"
  30 #include "xfs_reflink.h"
  31
  32 /* Kernel only BMAP related definitions and functions */
  33
  34 /*
  35  * Convert the given file system block to a disk block.  We have to treat it
  36  * differently based on whether the file is a real time file or not, because the
  37  * bmap code does.
  38  */
  39 xfs_daddr_t
  40 xfs_fsb_to_db(struct xfs_inode *ip, xfs_fsblock_t fsb)
  41 {
  42         if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip))
  43                 return XFS_FSB_TO_BB(ip->i_mount, fsb);
  44         return XFS_FSB_TO_DADDR(ip->i_mount, fsb);
  45 }
  46
  47 /*
  48  * Routine to zero an extent on disk allocated to the specific inode.
  49  *
  50  * The VFS functions take a linearised filesystem block offset, so we have to
  51  * convert the sparse xfs fsb to the right format first.
  52  * VFS types are real funky, too.
  53  */
  54 int
  55 xfs_zero_extent(
  56         struct xfs_inode        *ip,
  57         xfs_fsblock_t           start_fsb,
  58         xfs_off_t               count_fsb)
  59 {
  60         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
  61         struct xfs_buftarg      *target = xfs_inode_buftarg(ip);
  62         xfs_daddr_t             sector = xfs_fsb_to_db(ip, start_fsb);
  63         sector_t                block = XFS_BB_TO_FSBT(mp, sector);
  64
  65         return blkdev_issue_zeroout(target->bt_bdev,
  66                 block << (mp->m_super->s_blocksize_bits - 9),
  67                 count_fsb << (mp->m_super->s_blocksize_bits - 9),
  68                 GFP_NOFS, 0);
  69 }
  70
  71 #ifdef CONFIG_XFS_RT
  72 int
  73 xfs_bmap_rtalloc(
  74         struct xfs_bmalloca     *ap)
  75 {
  76         struct xfs_mount        *mp = ap->ip->i_mount;
  77         xfs_fileoff_t           orig_offset = ap->offset;
  78         xfs_rtblock_t           rtb;
  79         xfs_extlen_t            prod = 0;  /* product factor for allocators */
  80         xfs_extlen_t            mod = 0;   /* product factor for allocators */
  81         xfs_extlen_t            ralen = 0; /* realtime allocation length */
  82         xfs_extlen_t            align;     /* minimum allocation alignment */
  83         xfs_extlen_t            orig_length = ap->length;
  84         xfs_extlen_t            minlen = mp->m_sb.sb_rextsize;
  85         xfs_extlen_t            raminlen;
  86         bool                    rtlocked = false;
  87         bool                    ignore_locality = false;
  88         int                     error;
  89
  90         align = xfs_get_extsz_hint(ap->ip);
  91 retry:
  92         prod = align / mp->m_sb.sb_rextsize;
  93         error = xfs_bmap_extsize_align(mp, &ap->got, &ap->prev,
  94                                         align, 1, ap->eof, 0,
  95                                         ap->conv, &ap->offset, &ap->length);
  96         if (error)
  97                 return error;
  98         ASSERT(ap->length);
  99         ASSERT(ap->length % mp->m_sb.sb_rextsize == 0);
 100
 101         /*
 102          * If we shifted the file offset downward to satisfy an extent size
 103          * hint, increase minlen by that amount so that the allocator won't
 104          * give us an allocation that's too short to cover at least one of the
 105          * blocks that the caller asked for.
 106          */
 107         if (ap->offset != orig_offset)
 108                 minlen += orig_offset - ap->offset;
 109
 110         /*
 111          * If the offset & length are not perfectly aligned
 112          * then kill prod, it will just get us in trouble.
 113          */
 114         div_u64_rem(ap->offset, align, &mod);
 115         if (mod || ap->length % align)
 116                 prod = 1;
 117         /*
 118          * Set ralen to be the actual requested length in rtextents.
 119          */
 120         ralen = ap->length / mp->m_sb.sb_rextsize;
 121         /*
 122          * If the old value was close enough to MAXEXTLEN that
 123          * we rounded up to it, cut it back so it's valid again.
 124          * Note that if it's a really large request (bigger than
 125          * MAXEXTLEN), we don't hear about that number, and can't
 126          * adjust the starting point to match it.
 127          */
 128         if (ralen * mp->m_sb.sb_rextsize >= MAXEXTLEN)
 129                 ralen = MAXEXTLEN / mp->m_sb.sb_rextsize;
 130
 131         /*
 132          * Lock out modifications to both the RT bitmap and summary inodes
 133          */
 134         if (!rtlocked) {
 135                 xfs_ilock(mp->m_rbmip, XFS_ILOCK_EXCL|XFS_ILOCK_RTBITMAP);
 136                 xfs_trans_ijoin(ap->tp, mp->m_rbmip, XFS_ILOCK_EXCL);
 137                 xfs_ilock(mp->m_rsumip, XFS_ILOCK_EXCL|XFS_ILOCK_RTSUM);
 138                 xfs_trans_ijoin(ap->tp, mp->m_rsumip, XFS_ILOCK_EXCL);
 139                 rtlocked = true;
 140         }
 141
 142         /*
 143          * If it's an allocation to an empty file at offset 0,
 144          * pick an extent that will space things out in the rt area.
 145          */
 146         if (ap->eof && ap->offset == 0) {
 147                 xfs_rtblock_t rtx; /* realtime extent no */
 148
 149                 error = xfs_rtpick_extent(mp, ap->tp, ralen, &rtx);
 150                 if (error)
 151                         return error;
 152                 ap->blkno = rtx * mp->m_sb.sb_rextsize;
 153         } else {
 154                 ap->blkno = 0;
 155         }
 156
 157         xfs_bmap_adjacent(ap);
 158
 159         /*
 160          * Realtime allocation, done through xfs_rtallocate_extent.
 161          */
 162         if (ignore_locality)
 163                 ap->blkno = 0;
 164         else
 165                 do_div(ap->blkno, mp->m_sb.sb_rextsize);
 166         rtb = ap->blkno;
 167         ap->length = ralen;
 168         raminlen = max_t(xfs_extlen_t, 1, minlen / mp->m_sb.sb_rextsize);
 169         error = xfs_rtallocate_extent(ap->tp, ap->blkno, raminlen, ap->length,
 170                         &ralen, ap->wasdel, prod, &rtb);
 171         if (error)
 172                 return error;
 173
 174         if (rtb != NULLRTBLOCK) {
 175                 ap->blkno = rtb * mp->m_sb.sb_rextsize;
 176                 ap->length = ralen * mp->m_sb.sb_rextsize;
 177                 ap->ip->i_nblocks += ap->length;
 178                 xfs_trans_log_inode(ap->tp, ap->ip, XFS_ILOG_CORE);
 179                 if (ap->wasdel)
 180                         ap->ip->i_delayed_blks -= ap->length;
 181                 /*
 182                  * Adjust the disk quota also. This was reserved
 183                  * earlier.
 184                  */
 185                 xfs_trans_mod_dquot_byino(ap->tp, ap->ip,
 186                         ap->wasdel ? XFS_TRANS_DQ_DELRTBCOUNT :
 187                                         XFS_TRANS_DQ_RTBCOUNT, ap->length);
 188                 return 0;
 189         }
 190
 191         if (align > mp->m_sb.sb_rextsize) {
 192                 /*
 193                  * We previously enlarged the request length to try to satisfy
 194                  * an extent size hint.  The allocator didn't return anything,
 195                  * so reset the parameters to the original values and try again
 196                  * without alignment criteria.
 197                  */
 198                 ap->offset = orig_offset;
 199                 ap->length = orig_length;
 200                 minlen = align = mp->m_sb.sb_rextsize;
 201                 goto retry;
 202         }
 203
 204         if (!ignore_locality && ap->blkno != 0) {
 205                 /*
 206                  * If we can't allocate near a specific rt extent, try again
 207                  * without locality criteria.
 208                  */
 209                 ignore_locality = true;
 210                 goto retry;
 211         }
 212
 213         ap->blkno = NULLFSBLOCK;
 214         ap->length = 0;
 215         return 0;
 216 }
 217 #endif /* CONFIG_XFS_RT */
 218
 219 /*
 220  * Extent tree block counting routines.
 221  */
 222
 223 /*
 224  * Count leaf blocks given a range of extent records.  Delayed allocation
 225  * extents are not counted towards the totals.
 226  */
 227 xfs_extnum_t
 228 xfs_bmap_count_leaves(
 229         struct xfs_ifork        *ifp,
 230         xfs_filblks_t           *count)
 231 {
 232         struct xfs_iext_cursor  icur;
 233         struct xfs_bmbt_irec    got;
 234         xfs_extnum_t            numrecs = 0;
 235
 236         for_each_xfs_iext(ifp, &icur, &got) {
 237                 if (!isnullstartblock(got.br_startblock)) {
 238                         *count += got.br_blockcount;
 239                         numrecs++;
 240                 }
 241         }
 242
 243         return numrecs;
 244 }
 245
 246 /*
 247  * Count fsblocks of the given fork.  Delayed allocation extents are
 248  * not counted towards the totals.
 249  */
 250 int
 251 xfs_bmap_count_blocks(
 252         struct xfs_trans        *tp,
 253         struct xfs_inode        *ip,
 254         int                     whichfork,
 255         xfs_extnum_t            *nextents,
 256         xfs_filblks_t           *count)
 257 {
 258         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 259         struct xfs_ifork        *ifp = XFS_IFORK_PTR(ip, whichfork);
 260         struct xfs_btree_cur    *cur;
 261         xfs_extlen_t            btblocks = 0;
 262         int                     error;
 263
 264         *nextents = 0;
 265         *count = 0;
 266
 267         if (!ifp)
 268                 return 0;
 269
 270         switch (ifp->if_format) {
 271         case XFS_DINODE_FMT_BTREE:
 272                 error = xfs_iread_extents(tp, ip, whichfork);
 273                 if (error)
 274                         return error;
 275
 276                 cur = xfs_bmbt_init_cursor(mp, tp, ip, whichfork);
 277                 error = xfs_btree_count_blocks(cur, &btblocks);
 278                 xfs_btree_del_cursor(cur, error);
 279                 if (error)
 280                         return error;
 281
 282                 /*
 283                  * xfs_btree_count_blocks includes the root block contained in
 284                  * the inode fork in @btblocks, so subtract one because we're
 285                  * only interested in allocated disk blocks.
 286                  */
 287                 *count += btblocks - 1;
 288
 289                 fallthrough;
 290         case XFS_DINODE_FMT_EXTENTS:
 291                 *nextents = xfs_bmap_count_leaves(ifp, count);
 292                 break;
 293         }
 294
 295         return 0;
 296 }
 297
 298 static int
 299 xfs_getbmap_report_one(
 300         struct xfs_inode        *ip,
 301         struct getbmapx         *bmv,
 302         struct kgetbmap         *out,
 303         int64_t                 bmv_end,
 304         struct xfs_bmbt_irec    *got)
 305 {
 306         struct kgetbmap         *p = out + bmv->bmv_entries;
 307         bool                    shared = false;
 308         int                     error;
 309
 310         error = xfs_reflink_trim_around_shared(ip, got, &shared);
 311         if (error)
 312                 return error;
 313
 314         if (isnullstartblock(got->br_startblock) ||
 315             got->br_startblock == DELAYSTARTBLOCK) {
 316                 /*
 317                  * Delalloc extents that start beyond EOF can occur due to
 318                  * speculative EOF allocation when the delalloc extent is larger
 319                  * than the largest freespace extent at conversion time.  These
 320                  * extents cannot be converted by data writeback, so can exist
 321                  * here even if we are not supposed to be finding delalloc
 322                  * extents.
 323                  */
 324                 if (got->br_startoff < XFS_B_TO_FSB(ip->i_mount, XFS_ISIZE(ip)))
 325                         ASSERT((bmv->bmv_iflags & BMV_IF_DELALLOC) != 0);
 326
 327                 p->bmv_oflags |= BMV_OF_DELALLOC;
 328                 p->bmv_block = -2;
 329         } else {
 330                 p->bmv_block = xfs_fsb_to_db(ip, got->br_startblock);
 331         }
 332
 333         if (got->br_state == XFS_EXT_UNWRITTEN &&
 334             (bmv->bmv_iflags & BMV_IF_PREALLOC))
 335                 p->bmv_oflags |= BMV_OF_PREALLOC;
 336
 337         if (shared)
 338                 p->bmv_oflags |= BMV_OF_SHARED;
 339
 340         p->bmv_offset = XFS_FSB_TO_BB(ip->i_mount, got->br_startoff);
 341         p->bmv_length = XFS_FSB_TO_BB(ip->i_mount, got->br_blockcount);
 342
 343         bmv->bmv_offset = p->bmv_offset + p->bmv_length;
 344         bmv->bmv_length = max(0LL, bmv_end - bmv->bmv_offset);
 345         bmv->bmv_entries++;
 346         return 0;
 347 }
 348
 349 static void
 350 xfs_getbmap_report_hole(
 351         struct xfs_inode        *ip,
 352         struct getbmapx         *bmv,
 353         struct kgetbmap         *out,
 354         int64_t                 bmv_end,
 355         xfs_fileoff_t           bno,
 356         xfs_fileoff_t           end)
 357 {
 358         struct kgetbmap         *p = out + bmv->bmv_entries;
 359
 360         if (bmv->bmv_iflags & BMV_IF_NO_HOLES)
 361                 return;
 362
 363         p->bmv_block = -1;
 364         p->bmv_offset = XFS_FSB_TO_BB(ip->i_mount, bno);
 365         p->bmv_length = XFS_FSB_TO_BB(ip->i_mount, end - bno);
 366
 367         bmv->bmv_offset = p->bmv_offset + p->bmv_length;
 368         bmv->bmv_length = max(0LL, bmv_end - bmv->bmv_offset);
 369         bmv->bmv_entries++;
 370 }
 371
 372 static inline bool
 373 xfs_getbmap_full(
 374         struct getbmapx         *bmv)
 375 {
 376         return bmv->bmv_length == 0 || bmv->bmv_entries >= bmv->bmv_count - 1;
 377 }
 378
 379 static bool
 380 xfs_getbmap_next_rec(
 381         struct xfs_bmbt_irec    *rec,
 382         xfs_fileoff_t           total_end)
 383 {
 384         xfs_fileoff_t           end = rec->br_startoff + rec->br_blockcount;
 385
 386         if (end == total_end)
 387                 return false;
 388
 389         rec->br_startoff += rec->br_blockcount;
 390         if (!isnullstartblock(rec->br_startblock) &&
 391             rec->br_startblock != DELAYSTARTBLOCK)
 392                 rec->br_startblock += rec->br_blockcount;
 393         rec->br_blockcount = total_end - end;
 394         return true;
 395 }
 396
 397 /*
 398  * Get inode's extents as described in bmv, and format for output.
 399  * Calls formatter to fill the user's buffer until all extents
 400  * are mapped, until the passed-in bmv->bmv_count slots have
 401  * been filled, or until the formatter short-circuits the loop,
 402  * if it is tracking filled-in extents on its own.
 403  */
 404 int                                             /* error code */
 405 xfs_getbmap(
 406         struct xfs_inode        *ip,
 407         struct getbmapx         *bmv,           /* user bmap structure */
 408         struct kgetbmap         *out)
 409 {
 410         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 411         int                     iflags = bmv->bmv_iflags;
 412         int                     whichfork, lock, error = 0;
 413         int64_t                 bmv_end, max_len;
 414         xfs_fileoff_t           bno, first_bno;
 415         struct xfs_ifork        *ifp;
 416         struct xfs_bmbt_irec    got, rec;
 417         xfs_filblks_t           len;
 418         struct xfs_iext_cursor  icur;
 419
 420         if (bmv->bmv_iflags & ~BMV_IF_VALID)
 421                 return -EINVAL;
 422 #ifndef DEBUG
 423         /* Only allow CoW fork queries if we're debugging. */
 424         if (iflags & BMV_IF_COWFORK)
 425                 return -EINVAL;
 426 #endif
 427         if ((iflags & BMV_IF_ATTRFORK) && (iflags & BMV_IF_COWFORK))
 428                 return -EINVAL;
 429
 430         if (bmv->bmv_length < -1)
 431                 return -EINVAL;
 432         bmv->bmv_entries = 0;
 433         if (bmv->bmv_length == 0)
 434                 return 0;
 435
 436         if (iflags & BMV_IF_ATTRFORK)
 437                 whichfork = XFS_ATTR_FORK;
 438         else if (iflags & BMV_IF_COWFORK)
 439                 whichfork = XFS_COW_FORK;
 440         else
 441                 whichfork = XFS_DATA_FORK;
 442         ifp = XFS_IFORK_PTR(ip, whichfork);
 443
 444         xfs_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 445         switch (whichfork) {
 446         case XFS_ATTR_FORK:
 447                 if (!XFS_IFORK_Q(ip))
 448                         goto out_unlock_iolock;
 449
 450                 max_len = 1LL << 32;
 451                 lock = xfs_ilock_attr_map_shared(ip);
 452                 break;
 453         case XFS_COW_FORK:
 454                 /* No CoW fork? Just return */
 455                 if (!ifp)
 456                         goto out_unlock_iolock;
 457
 458                 if (xfs_get_cowextsz_hint(ip))
 459                         max_len = mp->m_super->s_maxbytes;
 460                 else
 461                         max_len = XFS_ISIZE(ip);
 462
 463                 lock = XFS_ILOCK_SHARED;
 464                 xfs_ilock(ip, lock);
 465                 break;
 466         case XFS_DATA_FORK:
 467                 if (!(iflags & BMV_IF_DELALLOC) &&
 468                     (ip->i_delayed_blks || XFS_ISIZE(ip) > ip->i_disk_size)) {
 469                         error = filemap_write_and_wait(VFS_I(ip)->i_mapping);
 470                         if (error)
 471                                 goto out_unlock_iolock;
 472
 473                         /*
 474                          * Even after flushing the inode, there can still be
 475                          * delalloc blocks on the inode beyond EOF due to
 476                          * speculative preallocation.  These are not removed
 477                          * until the release function is called or the inode
 478                          * is inactivated.  Hence we cannot assert here that
 479                          * ip->i_delayed_blks == 0.
 480                          */
 481                 }
 482
 483                 if (xfs_get_extsz_hint(ip) ||
 484                     (ip->i_diflags &
 485                      (XFS_DIFLAG_PREALLOC | XFS_DIFLAG_APPEND)))
 486                         max_len = mp->m_super->s_maxbytes;
 487                 else
 488                         max_len = XFS_ISIZE(ip);
 489
 490                 lock = xfs_ilock_data_map_shared(ip);
 491                 break;
 492         }
 493
 494         switch (ifp->if_format) {
 495         case XFS_DINODE_FMT_EXTENTS:
 496         case XFS_DINODE_FMT_BTREE:
 497                 break;
 498         case XFS_DINODE_FMT_LOCAL:
 499                 /* Local format inode forks report no extents. */
 500                 goto out_unlock_ilock;
 501         default:
 502                 error = -EINVAL;
 503                 goto out_unlock_ilock;
 504         }
 505
 506         if (bmv->bmv_length == -1) {
 507                 max_len = XFS_FSB_TO_BB(mp, XFS_B_TO_FSB(mp, max_len));
 508                 bmv->bmv_length = max(0LL, max_len - bmv->bmv_offset);
 509         }
 510
 511         bmv_end = bmv->bmv_offset + bmv->bmv_length;
 512
 513         first_bno = bno = XFS_BB_TO_FSBT(mp, bmv->bmv_offset);
 514         len = XFS_BB_TO_FSB(mp, bmv->bmv_length);
 515
 516         error = xfs_iread_extents(NULL, ip, whichfork);
 517         if (error)
 518                 goto out_unlock_ilock;
 519
 520         if (!xfs_iext_lookup_extent(ip, ifp, bno, &icur, &got)) {
 521                 /*
 522                  * Report a whole-file hole if the delalloc flag is set to
 523                  * stay compatible with the old implementation.
 524                  */
 525                 if (iflags & BMV_IF_DELALLOC)
 526                         xfs_getbmap_report_hole(ip, bmv, out, bmv_end, bno,
 527                                         XFS_B_TO_FSB(mp, XFS_ISIZE(ip)));
 528                 goto out_unlock_ilock;
 529         }
 530
 531         while (!xfs_getbmap_full(bmv)) {
 532                 xfs_trim_extent(&got, first_bno, len);
 533
 534                 /*
 535                  * Report an entry for a hole if this extent doesn't directly
 536                  * follow the previous one.
 537                  */
 538                 if (got.br_startoff > bno) {
 539                         xfs_getbmap_report_hole(ip, bmv, out, bmv_end, bno,
 540                                         got.br_startoff);
 541                         if (xfs_getbmap_full(bmv))
 542                                 break;
 543                 }
 544
 545                 /*
 546                  * In order to report shared extents accurately, we report each
 547                  * distinct shared / unshared part of a single bmbt record with
 548                  * an individual getbmapx record.
 549                  */
 550                 bno = got.br_startoff + got.br_blockcount;
 551                 rec = got;
 552                 do {
 553                         error = xfs_getbmap_report_one(ip, bmv, out, bmv_end,
 554                                         &rec);
 555                         if (error || xfs_getbmap_full(bmv))
 556                                 goto out_unlock_ilock;
 557                 } while (xfs_getbmap_next_rec(&rec, bno));
 558
 559                 if (!xfs_iext_next_extent(ifp, &icur, &got)) {
 560                         xfs_fileoff_t   end = XFS_B_TO_FSB(mp, XFS_ISIZE(ip));
 561
 562                         out[bmv->bmv_entries - 1].bmv_oflags |= BMV_OF_LAST;
 563
 564                         if (whichfork != XFS_ATTR_FORK && bno < end &&
 565                             !xfs_getbmap_full(bmv)) {
 566                                 xfs_getbmap_report_hole(ip, bmv, out, bmv_end,
 567                                                 bno, end);
 568                         }
 569                         break;
 570                 }
 571
 572                 if (bno >= first_bno + len)
 573                         break;
 574         }
 575
 576 out_unlock_ilock:
 577         xfs_iunlock(ip, lock);
 578 out_unlock_iolock:
 579         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 580         return error;
 581 }
 582
 583 /*
 584  * Dead simple method of punching delalyed allocation blocks from a range in
 585  * the inode.  This will always punch out both the start and end blocks, even
 586  * if the ranges only partially overlap them, so it is up to the caller to
 587  * ensure that partial blocks are not passed in.
 588  */
 589 int
 590 xfs_bmap_punch_delalloc_range(
 591         struct xfs_inode        *ip,
 592         xfs_fileoff_t           start_fsb,
 593         xfs_fileoff_t           length)
 594 {
 595         struct xfs_ifork        *ifp = &ip->i_df;
 596         xfs_fileoff_t           end_fsb = start_fsb + length;
 597         struct xfs_bmbt_irec    got, del;
 598         struct xfs_iext_cursor  icur;
 599         int                     error = 0;
 600
 601         ASSERT(!xfs_need_iread_extents(ifp));
 602
 603         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 604         if (!xfs_iext_lookup_extent_before(ip, ifp, &end_fsb, &icur, &got))
 605                 goto out_unlock;
 606
 607         while (got.br_startoff + got.br_blockcount > start_fsb) {
 608                 del = got;
 609                 xfs_trim_extent(&del, start_fsb, length);
 610
 611                 /*
 612                  * A delete can push the cursor forward. Step back to the
 613                  * previous extent on non-delalloc or extents outside the
 614                  * target range.
 615                  */
 616                 if (!del.br_blockcount ||
 617                     !isnullstartblock(del.br_startblock)) {
 618                         if (!xfs_iext_prev_extent(ifp, &icur, &got))
 619                                 break;
 620                         continue;
 621                 }
 622
 623                 error = xfs_bmap_del_extent_delay(ip, XFS_DATA_FORK, &icur,
 624                                                   &got, &del);
 625                 if (error || !xfs_iext_get_extent(ifp, &icur, &got))
 626                         break;
 627         }
 628
 629 out_unlock:
 630         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 631         return error;
 632 }
 633
 634 /*
 635  * Test whether it is appropriate to check an inode for and free post EOF
 636  * blocks. The 'force' parameter determines whether we should also consider
 637  * regular files that are marked preallocated or append-only.
 638  */
 639 bool
 640 xfs_can_free_eofblocks(
 641         struct xfs_inode        *ip,
 642         bool                    force)
 643 {
 644         struct xfs_bmbt_irec    imap;
 645         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 646         xfs_fileoff_t           end_fsb;
 647         xfs_fileoff_t           last_fsb;
 648         int                     nimaps = 1;
 649         int                     error;
 650
 651         /*
 652          * Caller must either hold the exclusive io lock; or be inactivating
 653          * the inode, which guarantees there are no other users of the inode.
 654          */
 655         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_IOLOCK_EXCL) ||
 656                (VFS_I(ip)->i_state & I_FREEING));
 657
 658         /* prealloc/delalloc exists only on regular files */
 659         if (!S_ISREG(VFS_I(ip)->i_mode))
 660                 return false;
 661
 662         /*
 663          * Zero sized files with no cached pages and delalloc blocks will not
 664          * have speculative prealloc/delalloc blocks to remove.
 665          */
 666         if (VFS_I(ip)->i_size == 0 &&
 667             VFS_I(ip)->i_mapping->nrpages == 0 &&
 668             ip->i_delayed_blks == 0)
 669                 return false;
 670
 671         /* If we haven't read in the extent list, then don't do it now. */
 672         if (xfs_need_iread_extents(&ip->i_df))
 673                 return false;
 674
 675         /*
 676          * Do not free real preallocated or append-only files unless the file
 677          * has delalloc blocks and we are forced to remove them.
 678          */
 679         if (ip->i_diflags & (XFS_DIFLAG_PREALLOC | XFS_DIFLAG_APPEND))
 680                 if (!force || ip->i_delayed_blks == 0)
 681                         return false;
 682
 683         /*
 684          * Do not try to free post-EOF blocks if EOF is beyond the end of the
 685          * range supported by the page cache, because the truncation will loop
 686          * forever.
 687          */
 688         end_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, (xfs_ufsize_t)XFS_ISIZE(ip));
 689         last_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, mp->m_super->s_maxbytes);
 690         if (last_fsb <= end_fsb)
 691                 return false;
 692
 693         /*
 694          * Look up the mapping for the first block past EOF.  If we can't find
 695          * it, there's nothing to free.
 696          */
 697         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 698         error = xfs_bmapi_read(ip, end_fsb, last_fsb - end_fsb, &imap, &nimaps,
 699                         0);
 700         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 701         if (error || nimaps == 0)
 702                 return false;
 703
 704         /*
 705          * If there's a real mapping there or there are delayed allocation
 706          * reservations, then we have post-EOF blocks to try to free.
 707          */
 708         return imap.br_startblock != HOLESTARTBLOCK || ip->i_delayed_blks;
 709 }
 710
 711 /*
 712  * This is called to free any blocks beyond eof. The caller must hold
 713  * IOLOCK_EXCL unless we are in the inode reclaim path and have the only
 714  * reference to the inode.
 715  */
 716 int
 717 xfs_free_eofblocks(
 718         struct xfs_inode        *ip)
 719 {
 720         struct xfs_trans        *tp;
 721         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 722         int                     error;
 723
 724         /* Attach the dquots to the inode up front. */
 725         error = xfs_qm_dqattach(ip);
 726         if (error)
 727                 return error;
 728
 729         /* Wait on dio to ensure i_size has settled. */
 730         inode_dio_wait(VFS_I(ip));
 731
 732         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_itruncate, 0, 0, 0, &tp);
 733         if (error) {
 734                 ASSERT(xfs_is_shutdown(mp));
 735                 return error;
 736         }
 737
 738         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 739         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
 740
 741         /*
 742          * Do not update the on-disk file size.  If we update the on-disk file
 743          * size and then the system crashes before the contents of the file are
 744          * flushed to disk then the files may be full of holes (ie NULL files
 745          * bug).
 746          */
 747         error = xfs_itruncate_extents_flags(&tp, ip, XFS_DATA_FORK,
 748                                 XFS_ISIZE(ip), XFS_BMAPI_NODISCARD);
 749         if (error)
 750                 goto err_cancel;
 751
 752         error = xfs_trans_commit(tp);
 753         if (error)
 754                 goto out_unlock;
 755
 756         xfs_inode_clear_eofblocks_tag(ip);
 757         goto out_unlock;
 758
 759 err_cancel:
 760         /*
 761          * If we get an error at this point we simply don't
 762          * bother truncating the file.
 763          */
 764         xfs_trans_cancel(tp);
 765 out_unlock:
 766         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 767         return error;
 768 }
 769
 770 int
 771 xfs_alloc_file_space(
 772         struct xfs_inode        *ip,
 773         xfs_off_t               offset,
 774         xfs_off_t               len)
 775 {
 776         xfs_mount_t             *mp = ip->i_mount;
 777         xfs_off_t               count;
 778         xfs_filblks_t           allocated_fsb;
 779         xfs_filblks_t           allocatesize_fsb;
 780         xfs_extlen_t            extsz, temp;
 781         xfs_fileoff_t           startoffset_fsb;
 782         xfs_fileoff_t           endoffset_fsb;
 783         int                     nimaps;
 784         int                     rt;
 785         xfs_trans_t             *tp;
 786         xfs_bmbt_irec_t         imaps[1], *imapp;
 787         int                     error;
 788
 789         trace_xfs_alloc_file_space(ip);
 790
 791         if (xfs_is_shutdown(mp))
 792                 return -EIO;
 793
 794         error = xfs_qm_dqattach(ip);
 795         if (error)
 796                 return error;
 797
 798         if (len <= 0)
 799                 return -EINVAL;
 800
 801         rt = XFS_IS_REALTIME_INODE(ip);
 802         extsz = xfs_get_extsz_hint(ip);
 803
 804         count = len;
 805         imapp = &imaps[0];
 806         nimaps = 1;
 807         startoffset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset);
 808         endoffset_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, offset + count);
 809         allocatesize_fsb = endoffset_fsb - startoffset_fsb;
 810
 811         /*
 812          * Allocate file space until done or until there is an error
 813          */
 814         while (allocatesize_fsb && !error) {
 815                 xfs_fileoff_t   s, e;
 816                 unsigned int    dblocks, rblocks, resblks;
 817
 818                 /*
 819                  * Determine space reservations for data/realtime.
 820                  */
 821                 if (unlikely(extsz)) {
 822                         s = startoffset_fsb;
 823                         do_div(s, extsz);
 824                         s *= extsz;
 825                         e = startoffset_fsb + allocatesize_fsb;
 826                         div_u64_rem(startoffset_fsb, extsz, &temp);
 827                         if (temp)
 828                                 e += temp;
 829                         div_u64_rem(e, extsz, &temp);
 830                         if (temp)
 831                                 e += extsz - temp;
 832                 } else {
 833                         s = 0;
 834                         e = allocatesize_fsb;
 835                 }
 836
 837                 /*
 838                  * The transaction reservation is limited to a 32-bit block
 839                  * count, hence we need to limit the number of blocks we are
 840                  * trying to reserve to avoid an overflow. We can't allocate
 841                  * more than @nimaps extents, and an extent is limited on disk
 842                  * to MAXEXTLEN (21 bits), so use that to enforce the limit.
 843                  */
 844                 resblks = min_t(xfs_fileoff_t, (e - s), (MAXEXTLEN * nimaps));
 845                 if (unlikely(rt)) {
 846                         dblocks = XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, 0);
 847                         rblocks = resblks;
 848                 } else {
 849                         dblocks = XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, resblks);
 850                         rblocks = 0;
 851                 }
 852
 853                 error = xfs_trans_alloc_inode(ip, &M_RES(mp)->tr_write,
 854                                 dblocks, rblocks, false, &tp);
 855                 if (error)
 856                         break;
 857
 858                 error = xfs_iext_count_may_overflow(ip, XFS_DATA_FORK,
 859                                 XFS_IEXT_ADD_NOSPLIT_CNT);
 860                 if (error)
 861                         goto error;
 862
 863                 error = xfs_bmapi_write(tp, ip, startoffset_fsb,
 864                                 allocatesize_fsb, XFS_BMAPI_PREALLOC, 0, imapp,
 865                                 &nimaps);
 866                 if (error)
 867                         goto error;
 868
 869                 ip->i_diflags |= XFS_DIFLAG_PREALLOC;
 870                 xfs_trans_log_inode(tp, ip, XFS_ILOG_CORE);
 871
 872                 error = xfs_trans_commit(tp);
 873                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 874                 if (error)
 875                         break;
 876
 877                 allocated_fsb = imapp->br_blockcount;
 878
 879                 if (nimaps == 0) {
 880                         error = -ENOSPC;
 881                         break;
 882                 }
 883
 884                 startoffset_fsb += allocated_fsb;
 885                 allocatesize_fsb -= allocated_fsb;
 886         }
 887
 888         return error;
 889
 890 error:
 891         xfs_trans_cancel(tp);
 892         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 893         return error;
 894 }
 895
 896 static int
 897 xfs_unmap_extent(
 898         struct xfs_inode        *ip,
 899         xfs_fileoff_t           startoffset_fsb,
 900         xfs_filblks_t           len_fsb,
 901         int                     *done)
 902 {
 903         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 904         struct xfs_trans        *tp;
 905         uint                    resblks = XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, 0);
 906         int                     error;
 907
 908         error = xfs_trans_alloc_inode(ip, &M_RES(mp)->tr_write, resblks, 0,
 909                         false, &tp);
 910         if (error)
 911                 return error;
 912
 913         error = xfs_iext_count_may_overflow(ip, XFS_DATA_FORK,
 914                         XFS_IEXT_PUNCH_HOLE_CNT);
 915         if (error)
 916                 goto out_trans_cancel;
 917
 918         error = xfs_bunmapi(tp, ip, startoffset_fsb, len_fsb, 0, 2, done);
 919         if (error)
 920                 goto out_trans_cancel;
 921
 922         error = xfs_trans_commit(tp);
 923 out_unlock:
 924         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 925         return error;
 926
 927 out_trans_cancel:
 928         xfs_trans_cancel(tp);
 929         goto out_unlock;
 930 }
 931
 932 /* Caller must first wait for the completion of any pending DIOs if required. */
 933 int
 934 xfs_flush_unmap_range(
 935         struct xfs_inode        *ip,
 936         xfs_off_t               offset,
 937         xfs_off_t               len)
 938 {
 939         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 940         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
 941         xfs_off_t               rounding, start, end;
 942         int                     error;
 943
 944         rounding = max_t(xfs_off_t, mp->m_sb.sb_blocksize, PAGE_SIZE);
 945         start = round_down(offset, rounding);
 946         end = round_up(offset + len, rounding) - 1;
 947
 948         error = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, start, end);
 949         if (error)
 950                 return error;
 951         truncate_pagecache_range(inode, start, end);
 952         return 0;
 953 }
 954
 955 int
 956 xfs_free_file_space(
 957         struct xfs_inode        *ip,
 958         xfs_off_t               offset,
 959         xfs_off_t               len)
 960 {
 961         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 962         xfs_fileoff_t           startoffset_fsb;
 963         xfs_fileoff_t           endoffset_fsb;
 964         int                     done = 0, error;
 965
 966         trace_xfs_free_file_space(ip);
 967
 968         error = xfs_qm_dqattach(ip);
 969         if (error)
 970                 return error;
 971
 972         if (len <= 0)   /* if nothing being freed */
 973                 return 0;
 974
 975         startoffset_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, offset);
 976         endoffset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset + len);
 977
 978         /* We can only free complete realtime extents. */
 979         if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) && mp->m_sb.sb_rextsize > 1) {
 980                 startoffset_fsb = roundup_64(startoffset_fsb,
 981                                              mp->m_sb.sb_rextsize);
 982                 endoffset_fsb = rounddown_64(endoffset_fsb,
 983                                              mp->m_sb.sb_rextsize);
 984         }
 985
 986         /*
 987          * Need to zero the stuff we're not freeing, on disk.
 988          */
 989         if (endoffset_fsb > startoffset_fsb) {
 990                 while (!done) {
 991                         error = xfs_unmap_extent(ip, startoffset_fsb,
 992                                         endoffset_fsb - startoffset_fsb, &done);
 993                         if (error)
 994                                 return error;
 995                 }
 996         }
 997
 998         /*
 999          * Now that we've unmap all full blocks we'll have to zero out any
1000          * partial block at the beginning and/or end.  xfs_zero_range is smart
1001          * enough to skip any holes, including those we just created, but we
1002          * must take care not to zero beyond EOF and enlarge i_size.
1003          */
1004         if (offset >= XFS_ISIZE(ip))
1005                 return 0;
1006         if (offset + len > XFS_ISIZE(ip))
1007                 len = XFS_ISIZE(ip) - offset;
1008         error = xfs_zero_range(ip, offset, len, NULL);
1009         if (error)
1010                 return error;
1011
1012         /*
1013          * If we zeroed right up to EOF and EOF straddles a page boundary we
1014          * must make sure that the post-EOF area is also zeroed because the
1015          * page could be mmap'd and xfs_zero_range doesn't do that for us.
1016          * Writeback of the eof page will do this, albeit clumsily.
1017          */
1018         if (offset + len >= XFS_ISIZE(ip) && offset_in_page(offset + len) > 0) {
1019                 error = filemap_write_and_wait_range(VFS_I(ip)->i_mapping,
1020                                 round_down(offset + len, PAGE_SIZE), LLONG_MAX);
1021         }
1022
1023         return error;
1024 }
1025
1026 static int
1027 xfs_prepare_shift(
1028         struct xfs_inode        *ip,
1029         loff_t                  offset)
1030 {
1031         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1032         int                     error;
1033
1034         /*
1035          * Trim eofblocks to avoid shifting uninitialized post-eof preallocation
1036          * into the accessible region of the file.
1037          */
1038         if (xfs_can_free_eofblocks(ip, true)) {
1039                 error = xfs_free_eofblocks(ip);
1040                 if (error)
1041                         return error;
1042         }
1043
1044         /*
1045          * Shift operations must stabilize the start block offset boundary along
1046          * with the full range of the operation. If we don't, a COW writeback
1047          * completion could race with an insert, front merge with the start
1048          * extent (after split) during the shift and corrupt the file. Start
1049          * with the block just prior to the start to stabilize the boundary.
1050          */
1051         offset = round_down(offset, mp->m_sb.sb_blocksize);
1052         if (offset)
1053                 offset -= mp->m_sb.sb_blocksize;
1054
1055         /*
1056          * Writeback and invalidate cache for the remainder of the file as we're
1057          * about to shift down every extent from offset to EOF.
1058          */
1059         error = xfs_flush_unmap_range(ip, offset, XFS_ISIZE(ip));
1060         if (error)
1061                 return error;
1062
1063         /*
1064          * Clean out anything hanging around in the cow fork now that
1065          * we've flushed all the dirty data out to disk to avoid having
1066          * CoW extents at the wrong offsets.
1067          */
1068         if (xfs_inode_has_cow_data(ip)) {
1069                 error = xfs_reflink_cancel_cow_range(ip, offset, NULLFILEOFF,
1070                                 true);
1071                 if (error)
1072                         return error;
1073         }
1074
1075         return 0;
1076 }
1077
1078 /*
1079  * xfs_collapse_file_space()
1080  *      This routine frees disk space and shift extent for the given file.
1081  *      The first thing we do is to free data blocks in the specified range
1082  *      by calling xfs_free_file_space(). It would also sync dirty data
1083  *      and invalidate page cache over the region on which collapse range
1084  *      is working. And Shift extent records to the left to cover a hole.
1085  * RETURNS:
1086  *      0 on success
1087  *      errno on error
1088  *
1089  */
1090 int
1091 xfs_collapse_file_space(
1092         struct xfs_inode        *ip,
1093         xfs_off_t               offset,
1094         xfs_off_t               len)
1095 {
1096         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1097         struct xfs_trans        *tp;
1098         int                     error;
1099         xfs_fileoff_t           next_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, offset + len);
1100         xfs_fileoff_t           shift_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, len);
1101         bool                    done = false;
1102
1103         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_IOLOCK_EXCL));
1104         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL));
1105
1106         trace_xfs_collapse_file_space(ip);
1107
1108         error = xfs_free_file_space(ip, offset, len);
1109         if (error)
1110                 return error;
1111
1112         error = xfs_prepare_shift(ip, offset);
1113         if (error)
1114                 return error;
1115
1116         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_write, 0, 0, 0, &tp);
1117         if (error)
1118                 return error;
1119
1120         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1121         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
1122
1123         while (!done) {
1124                 error = xfs_bmap_collapse_extents(tp, ip, &next_fsb, shift_fsb,
1125                                 &done);
1126                 if (error)
1127                         goto out_trans_cancel;
1128                 if (done)
1129                         break;
1130
1131                 /* finish any deferred frees and roll the transaction */
1132                 error = xfs_defer_finish(&tp);
1133                 if (error)
1134                         goto out_trans_cancel;
1135         }
1136
1137         error = xfs_trans_commit(tp);
1138         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1139         return error;
1140
1141 out_trans_cancel:
1142         xfs_trans_cancel(tp);
1143         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1144         return error;
1145 }
1146
1147 /*
1148  * xfs_insert_file_space()
1149  *      This routine create hole space by shifting extents for the given file.
1150  *      The first thing we do is to sync dirty data and invalidate page cache
1151  *      over the region on which insert range is working. And split an extent
1152  *      to two extents at given offset by calling xfs_bmap_split_extent.
1153  *      And shift all extent records which are laying between [offset,
1154  *      last allocated extent] to the right to reserve hole range.
1155  * RETURNS:
1156  *      0 on success
1157  *      errno on error
1158  */
1159 int
1160 xfs_insert_file_space(
1161         struct xfs_inode        *ip,
1162         loff_t                  offset,
1163         loff_t                  len)
1164 {
1165         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1166         struct xfs_trans        *tp;
1167         int                     error;
1168         xfs_fileoff_t           stop_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, offset);
1169         xfs_fileoff_t           next_fsb = NULLFSBLOCK;
1170         xfs_fileoff_t           shift_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, len);
1171         bool                    done = false;
1172
1173         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_IOLOCK_EXCL));
1174         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL));
1175
1176         trace_xfs_insert_file_space(ip);
1177
1178         error = xfs_bmap_can_insert_extents(ip, stop_fsb, shift_fsb);
1179         if (error)
1180                 return error;
1181
1182         error = xfs_prepare_shift(ip, offset);
1183         if (error)
1184                 return error;
1185
1186         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_write,
1187                         XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, 0), 0, 0, &tp);
1188         if (error)
1189                 return error;
1190
1191         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1192         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
1193
1194         error = xfs_iext_count_may_overflow(ip, XFS_DATA_FORK,
1195                         XFS_IEXT_PUNCH_HOLE_CNT);
1196         if (error)
1197                 goto out_trans_cancel;
1198
1199         /*
1200          * The extent shifting code works on extent granularity. So, if stop_fsb
1201          * is not the starting block of extent, we need to split the extent at
1202          * stop_fsb.
1203          */
1204         error = xfs_bmap_split_extent(tp, ip, stop_fsb);
1205         if (error)
1206                 goto out_trans_cancel;
1207
1208         do {
1209                 error = xfs_defer_finish(&tp);
1210                 if (error)
1211                         goto out_trans_cancel;
1212
1213                 error = xfs_bmap_insert_extents(tp, ip, &next_fsb, shift_fsb,
1214                                 &done, stop_fsb);
1215                 if (error)
1216                         goto out_trans_cancel;
1217         } while (!done);
1218
1219         error = xfs_trans_commit(tp);
1220         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1221         return error;
1222
1223 out_trans_cancel:
1224         xfs_trans_cancel(tp);
1225         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1226         return error;
1227 }
1228
1229 /*
1230  * We need to check that the format of the data fork in the temporary inode is
1231  * valid for the target inode before doing the swap. This is not a problem with
1232  * attr1 because of the fixed fork offset, but attr2 has a dynamically sized
1233  * data fork depending on the space the attribute fork is taking so we can get
1234  * invalid formats on the target inode.
1235  *
1236  * E.g. target has space for 7 extents in extent format, temp inode only has
1237  * space for 6.  If we defragment down to 7 extents, then the tmp format is a
1238  * btree, but when swapped it needs to be in extent format. Hence we can't just
1239  * blindly swap data forks on attr2 filesystems.
1240  *
1241  * Note that we check the swap in both directions so that we don't end up with
1242  * a corrupt temporary inode, either.
1243  *
1244  * Note that fixing the way xfs_fsr sets up the attribute fork in the source
1245  * inode will prevent this situation from occurring, so all we do here is
1246  * reject and log the attempt. basically we are putting the responsibility on
1247  * userspace to get this right.
1248  */
1249 static int
1250 xfs_swap_extents_check_format(
1251         struct xfs_inode        *ip,    /* target inode */
1252         struct xfs_inode        *tip)   /* tmp inode */
1253 {
1254         struct xfs_ifork        *ifp = &ip->i_df;
1255         struct xfs_ifork        *tifp = &tip->i_df;
1256
1257         /* User/group/project quota ids must match if quotas are enforced. */
1258         if (XFS_IS_QUOTA_ON(ip->i_mount) &&
1259             (!uid_eq(VFS_I(ip)->i_uid, VFS_I(tip)->i_uid) ||
1260              !gid_eq(VFS_I(ip)->i_gid, VFS_I(tip)->i_gid) ||
1261              ip->i_projid != tip->i_projid))
1262                 return -EINVAL;
1263
1264         /* Should never get a local format */
1265         if (ifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_LOCAL ||
1266             tifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_LOCAL)
1267                 return -EINVAL;
1268
1269         /*
1270          * if the target inode has less extents that then temporary inode then
1271          * why did userspace call us?
1272          */
1273         if (ifp->if_nextents < tifp->if_nextents)
1274                 return -EINVAL;
1275
1276         /*
1277          * If we have to use the (expensive) rmap swap method, we can
1278          * handle any number of extents and any format.
1279          */
1280         if (xfs_has_rmapbt(ip->i_mount))
1281                 return 0;
1282
1283         /*
1284          * if the target inode is in extent form and the temp inode is in btree
1285          * form then we will end up with the target inode in the wrong format
1286          * as we already know there are less extents in the temp inode.
1287          */
1288         if (ifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS &&
1289             tifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE)
1290                 return -EINVAL;
1291
1292         /* Check temp in extent form to max in target */
1293         if (tifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS &&
1294             tifp->if_nextents > XFS_IFORK_MAXEXT(ip, XFS_DATA_FORK))
1295                 return -EINVAL;
1296
1297         /* Check target in extent form to max in temp */
1298         if (ifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS &&
1299             ifp->if_nextents > XFS_IFORK_MAXEXT(tip, XFS_DATA_FORK))
1300                 return -EINVAL;
1301
1302         /*
1303          * If we are in a btree format, check that the temp root block will fit
1304          * in the target and that it has enough extents to be in btree format
1305          * in the target.
1306          *
1307          * Note that we have to be careful to allow btree->extent conversions
1308          * (a common defrag case) which will occur when the temp inode is in
1309          * extent format...
1310          */
1311         if (tifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE) {
1312                 if (XFS_IFORK_Q(ip) &&
1313                     XFS_BMAP_BMDR_SPACE(tifp->if_broot) > XFS_IFORK_BOFF(ip))
1314                         return -EINVAL;
1315                 if (tifp->if_nextents <= XFS_IFORK_MAXEXT(ip, XFS_DATA_FORK))
1316                         return -EINVAL;
1317         }
1318
1319         /* Reciprocal target->temp btree format checks */
1320         if (ifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE) {
1321                 if (XFS_IFORK_Q(tip) &&
1322                     XFS_BMAP_BMDR_SPACE(ip->i_df.if_broot) > XFS_IFORK_BOFF(tip))
1323                         return -EINVAL;
1324                 if (ifp->if_nextents <= XFS_IFORK_MAXEXT(tip, XFS_DATA_FORK))
1325                         return -EINVAL;
1326         }
1327
1328         return 0;
1329 }
1330
1331 static int
1332 xfs_swap_extent_flush(
1333         struct xfs_inode        *ip)
1334 {
1335         int     error;
1336
1337         error = filemap_write_and_wait(VFS_I(ip)->i_mapping);
1338         if (error)
1339                 return error;
1340         truncate_pagecache_range(VFS_I(ip), 0, -1);
1341
1342         /* Verify O_DIRECT for ftmp */
1343         if (VFS_I(ip)->i_mapping->nrpages)
1344                 return -EINVAL;
1345         return 0;
1346 }
1347
1348 /*
1349  * Move extents from one file to another, when rmap is enabled.
1350  */
1351 STATIC int
1352 xfs_swap_extent_rmap(
1353         struct xfs_trans                **tpp,
1354         struct xfs_inode                *ip,
1355         struct xfs_inode                *tip)
1356 {
1357         struct xfs_trans                *tp = *tpp;
1358         struct xfs_bmbt_irec            irec;
1359         struct xfs_bmbt_irec            uirec;
1360         struct xfs_bmbt_irec            tirec;
1361         xfs_fileoff_t                   offset_fsb;
1362         xfs_fileoff_t                   end_fsb;
1363         xfs_filblks_t                   count_fsb;
1364         int                             error;
1365         xfs_filblks_t                   ilen;
1366         xfs_filblks_t                   rlen;
1367         int                             nimaps;
1368         uint64_t                        tip_flags2;
1369
1370         /*
1371          * If the source file has shared blocks, we must flag the donor
1372          * file as having shared blocks so that we get the shared-block
1373          * rmap functions when we go to fix up the rmaps.  The flags
1374          * will be switch for reals later.
1375          */
1376         tip_flags2 = tip->i_diflags2;
1377         if (ip->i_diflags2 & XFS_DIFLAG2_REFLINK)
1378                 tip->i_diflags2 |= XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1379
1380         offset_fsb = 0;
1381         end_fsb = XFS_B_TO_FSB(ip->i_mount, i_size_read(VFS_I(ip)));
1382         count_fsb = (xfs_filblks_t)(end_fsb - offset_fsb);
1383
1384         while (count_fsb) {
1385                 /* Read extent from the donor file */
1386                 nimaps = 1;
1387                 error = xfs_bmapi_read(tip, offset_fsb, count_fsb, &tirec,
1388                                 &nimaps, 0);
1389                 if (error)
1390                         goto out;
1391                 ASSERT(nimaps == 1);
1392                 ASSERT(tirec.br_startblock != DELAYSTARTBLOCK);
1393
1394                 trace_xfs_swap_extent_rmap_remap(tip, &tirec);
1395                 ilen = tirec.br_blockcount;
1396
1397                 /* Unmap the old blocks in the source file. */
1398                 while (tirec.br_blockcount) {
1399                         ASSERT(tp->t_firstblock == NULLFSBLOCK);
1400                         trace_xfs_swap_extent_rmap_remap_piece(tip, &tirec);
1401
1402                         /* Read extent from the source file */
1403                         nimaps = 1;
1404                         error = xfs_bmapi_read(ip, tirec.br_startoff,
1405                                         tirec.br_blockcount, &irec,
1406                                         &nimaps, 0);
1407                         if (error)
1408                                 goto out;
1409                         ASSERT(nimaps == 1);
1410                         ASSERT(tirec.br_startoff == irec.br_startoff);
1411                         trace_xfs_swap_extent_rmap_remap_piece(ip, &irec);
1412
1413                         /* Trim the extent. */
1414                         uirec = tirec;
1415                         uirec.br_blockcount = rlen = min_t(xfs_filblks_t,
1416                                         tirec.br_blockcount,
1417                                         irec.br_blockcount);
1418                         trace_xfs_swap_extent_rmap_remap_piece(tip, &uirec);
1419
1420                         if (xfs_bmap_is_real_extent(&uirec)) {
1421                                 error = xfs_iext_count_may_overflow(ip,
1422                                                 XFS_DATA_FORK,
1423                                                 XFS_IEXT_SWAP_RMAP_CNT);
1424                                 if (error)
1425                                         goto out;
1426                         }
1427
1428                         if (xfs_bmap_is_real_extent(&irec)) {
1429                                 error = xfs_iext_count_may_overflow(tip,
1430                                                 XFS_DATA_FORK,
1431                                                 XFS_IEXT_SWAP_RMAP_CNT);
1432                                 if (error)
1433                                         goto out;
1434                         }
1435
1436                         /* Remove the mapping from the donor file. */
1437                         xfs_bmap_unmap_extent(tp, tip, &uirec);
1438
1439                         /* Remove the mapping from the source file. */
1440                         xfs_bmap_unmap_extent(tp, ip, &irec);
1441
1442                         /* Map the donor file's blocks into the source file. */
1443                         xfs_bmap_map_extent(tp, ip, &uirec);
1444
1445                         /* Map the source file's blocks into the donor file. */
1446                         xfs_bmap_map_extent(tp, tip, &irec);
1447
1448                         error = xfs_defer_finish(tpp);
1449                         tp = *tpp;
1450                         if (error)
1451                                 goto out;
1452
1453                         tirec.br_startoff += rlen;
1454                         if (tirec.br_startblock != HOLESTARTBLOCK &&
1455                             tirec.br_startblock != DELAYSTARTBLOCK)
1456                                 tirec.br_startblock += rlen;
1457                         tirec.br_blockcount -= rlen;
1458                 }
1459
1460                 /* Roll on... */
1461                 count_fsb -= ilen;
1462                 offset_fsb += ilen;
1463         }
1464
1465         tip->i_diflags2 = tip_flags2;
1466         return 0;
1467
1468 out:
1469         trace_xfs_swap_extent_rmap_error(ip, error, _RET_IP_);
1470         tip->i_diflags2 = tip_flags2;
1471         return error;
1472 }
1473
1474 /* Swap the extents of two files by swapping data forks. */
1475 STATIC int
1476 xfs_swap_extent_forks(
1477         struct xfs_trans        *tp,
1478         struct xfs_inode        *ip,
1479         struct xfs_inode        *tip,
1480         int                     *src_log_flags,
1481         int                     *target_log_flags)
1482 {
1483         xfs_filblks_t           aforkblks = 0;
1484         xfs_filblks_t           taforkblks = 0;
1485         xfs_extnum_t            junk;
1486         uint64_t                tmp;
1487         int                     error;
1488
1489         /*
1490          * Count the number of extended attribute blocks
1491          */
1492         if (XFS_IFORK_Q(ip) && ip->i_afp->if_nextents > 0 &&
1493             ip->i_afp->if_format != XFS_DINODE_FMT_LOCAL) {
1494                 error = xfs_bmap_count_blocks(tp, ip, XFS_ATTR_FORK, &junk,
1495                                 &aforkblks);
1496                 if (error)
1497                         return error;
1498         }
1499         if (XFS_IFORK_Q(tip) && tip->i_afp->if_nextents > 0 &&
1500             tip->i_afp->if_format != XFS_DINODE_FMT_LOCAL) {
1501                 error = xfs_bmap_count_blocks(tp, tip, XFS_ATTR_FORK, &junk,
1502                                 &taforkblks);
1503                 if (error)
1504                         return error;
1505         }
1506
1507         /*
1508          * Btree format (v3) inodes have the inode number stamped in the bmbt
1509          * block headers. We can't start changing the bmbt blocks until the
1510          * inode owner change is logged so recovery does the right thing in the
1511          * event of a crash. Set the owner change log flags now and leave the
1512          * bmbt scan as the last step.
1513          */
1514         if (xfs_has_v3inodes(ip->i_mount)) {
1515                 if (ip->i_df.if_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE)
1516                         (*target_log_flags) |= XFS_ILOG_DOWNER;
1517                 if (tip->i_df.if_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE)
1518                         (*src_log_flags) |= XFS_ILOG_DOWNER;
1519         }
1520
1521         /*
1522          * Swap the data forks of the inodes
1523          */
1524         swap(ip->i_df, tip->i_df);
1525
1526         /*
1527          * Fix the on-disk inode values
1528          */
1529         tmp = (uint64_t)ip->i_nblocks;
1530         ip->i_nblocks = tip->i_nblocks - taforkblks + aforkblks;
1531         tip->i_nblocks = tmp + taforkblks - aforkblks;
1532
1533         /*
1534          * The extents in the source inode could still contain speculative
1535          * preallocation beyond EOF (e.g. the file is open but not modified
1536          * while defrag is in progress). In that case, we need to copy over the
1537          * number of delalloc blocks the data fork in the source inode is
1538          * tracking beyond EOF so that when the fork is truncated away when the
1539          * temporary inode is unlinked we don't underrun the i_delayed_blks
1540          * counter on that inode.
1541          */
1542         ASSERT(tip->i_delayed_blks == 0);
1543         tip->i_delayed_blks = ip->i_delayed_blks;
1544         ip->i_delayed_blks = 0;
1545
1546         switch (ip->i_df.if_format) {
1547         case XFS_DINODE_FMT_EXTENTS:
1548                 (*src_log_flags) |= XFS_ILOG_DEXT;
1549                 break;
1550         case XFS_DINODE_FMT_BTREE:
1551                 ASSERT(!xfs_has_v3inodes(ip->i_mount) ||
1552                        (*src_log_flags & XFS_ILOG_DOWNER));
1553                 (*src_log_flags) |= XFS_ILOG_DBROOT;
1554                 break;
1555         }
1556
1557         switch (tip->i_df.if_format) {
1558         case XFS_DINODE_FMT_EXTENTS:
1559                 (*target_log_flags) |= XFS_ILOG_DEXT;
1560                 break;
1561         case XFS_DINODE_FMT_BTREE:
1562                 (*target_log_flags) |= XFS_ILOG_DBROOT;
1563                 ASSERT(!xfs_has_v3inodes(ip->i_mount) ||
1564                        (*target_log_flags & XFS_ILOG_DOWNER));
1565                 break;
1566         }
1567
1568         return 0;
1569 }
1570
1571 /*
1572  * Fix up the owners of the bmbt blocks to refer to the current inode. The
1573  * change owner scan attempts to order all modified buffers in the current
1574  * transaction. In the event of ordered buffer failure, the offending buffer is
1575  * physically logged as a fallback and the scan returns -EAGAIN. We must roll
1576  * the transaction in this case to replenish the fallback log reservation and
1577  * restart the scan. This process repeats until the scan completes.
1578  */
1579 static int
1580 xfs_swap_change_owner(
1581         struct xfs_trans        **tpp,
1582         struct xfs_inode        *ip,
1583         struct xfs_inode        *tmpip)
1584 {
1585         int                     error;
1586         struct xfs_trans        *tp = *tpp;
1587
1588         do {
1589                 error = xfs_bmbt_change_owner(tp, ip, XFS_DATA_FORK, ip->i_ino,
1590                                               NULL);
1591                 /* success or fatal error */
1592                 if (error != -EAGAIN)
1593                         break;
1594
1595                 error = xfs_trans_roll(tpp);
1596                 if (error)
1597                         break;
1598                 tp = *tpp;
1599
1600                 /*
1601                  * Redirty both inodes so they can relog and keep the log tail
1602                  * moving forward.
1603                  */
1604                 xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
1605                 xfs_trans_ijoin(tp, tmpip, 0);
1606                 xfs_trans_log_inode(tp, ip, XFS_ILOG_CORE);
1607                 xfs_trans_log_inode(tp, tmpip, XFS_ILOG_CORE);
1608         } while (true);
1609
1610         return error;
1611 }
1612
1613 int
1614 xfs_swap_extents(
1615         struct xfs_inode        *ip,    /* target inode */
1616         struct xfs_inode        *tip,   /* tmp inode */
1617         struct xfs_swapext      *sxp)
1618 {
1619         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1620         struct xfs_trans        *tp;
1621         struct xfs_bstat        *sbp = &sxp->sx_stat;
1622         int                     src_log_flags, target_log_flags;
1623         int                     error = 0;
1624         uint64_t                f;
1625         int                     resblks = 0;
1626         unsigned int            flags = 0;
1627
1628         /*
1629          * Lock the inodes against other IO, page faults and truncate to
1630          * begin with.  Then we can ensure the inodes are flushed and have no
1631          * page cache safely. Once we have done this we can take the ilocks and
1632          * do the rest of the checks.
1633          */
1634         lock_two_nondirectories(VFS_I(ip), VFS_I(tip));
1635         filemap_invalidate_lock_two(VFS_I(ip)->i_mapping,
1636                                     VFS_I(tip)->i_mapping);
1637
1638         /* Verify that both files have the same format */
1639         if ((VFS_I(ip)->i_mode & S_IFMT) != (VFS_I(tip)->i_mode & S_IFMT)) {
1640                 error = -EINVAL;
1641                 goto out_unlock;
1642         }
1643
1644         /* Verify both files are either real-time or non-realtime */
1645         if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) != XFS_IS_REALTIME_INODE(tip)) {
1646                 error = -EINVAL;
1647                 goto out_unlock;
1648         }
1649
1650         error = xfs_qm_dqattach(ip);
1651         if (error)
1652                 goto out_unlock;
1653
1654         error = xfs_qm_dqattach(tip);
1655         if (error)
1656                 goto out_unlock;
1657
1658         error = xfs_swap_extent_flush(ip);
1659         if (error)
1660                 goto out_unlock;
1661         error = xfs_swap_extent_flush(tip);
1662         if (error)
1663                 goto out_unlock;
1664
1665         if (xfs_inode_has_cow_data(tip)) {
1666                 error = xfs_reflink_cancel_cow_range(tip, 0, NULLFILEOFF, true);
1667                 if (error)
1668                         goto out_unlock;
1669         }
1670
1671         /*
1672          * Extent "swapping" with rmap requires a permanent reservation and
1673          * a block reservation because it's really just a remap operation
1674          * performed with log redo items!
1675          */
1676         if (xfs_has_rmapbt(mp)) {
1677                 int             w = XFS_DATA_FORK;
1678                 uint32_t        ipnext = ip->i_df.if_nextents;
1679                 uint32_t        tipnext = tip->i_df.if_nextents;
1680
1681                 /*
1682                  * Conceptually this shouldn't affect the shape of either bmbt,
1683                  * but since we atomically move extents one by one, we reserve
1684                  * enough space to rebuild both trees.
1685                  */
1686                 resblks = XFS_SWAP_RMAP_SPACE_RES(mp, ipnext, w);
1687                 resblks +=  XFS_SWAP_RMAP_SPACE_RES(mp, tipnext, w);
1688
1689                 /*
1690                  * If either inode straddles a bmapbt block allocation boundary,
1691                  * the rmapbt algorithm triggers repeated allocs and frees as
1692                  * extents are remapped. This can exhaust the block reservation
1693                  * prematurely and cause shutdown. Return freed blocks to the
1694                  * transaction reservation to counter this behavior.
1695                  */
1696                 flags |= XFS_TRANS_RES_FDBLKS;
1697         }
1698         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_write, resblks, 0, flags,
1699                                 &tp);
1700         if (error)
1701                 goto out_unlock;
1702
1703         /*
1704          * Lock and join the inodes to the tansaction so that transaction commit
1705          * or cancel will unlock the inodes from this point onwards.
1706          */
1707         xfs_lock_two_inodes(ip, XFS_ILOCK_EXCL, tip, XFS_ILOCK_EXCL);
1708         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
1709         xfs_trans_ijoin(tp, tip, 0);
1710
1711
1712         /* Verify all data are being swapped */
1713         if (sxp->sx_offset != 0 ||
1714             sxp->sx_length != ip->i_disk_size ||
1715             sxp->sx_length != tip->i_disk_size) {
1716                 error = -EFAULT;
1717                 goto out_trans_cancel;
1718         }
1719
1720         trace_xfs_swap_extent_before(ip, 0);
1721         trace_xfs_swap_extent_before(tip, 1);
1722
1723         /* check inode formats now that data is flushed */
1724         error = xfs_swap_extents_check_format(ip, tip);
1725         if (error) {
1726                 xfs_notice(mp,
1727                     "%s: inode 0x%llx format is incompatible for exchanging.",
1728                                 __func__, ip->i_ino);
1729                 goto out_trans_cancel;
1730         }
1731
1732         /*
1733          * Compare the current change & modify times with that
1734          * passed in.  If they differ, we abort this swap.
1735          * This is the mechanism used to ensure the calling
1736          * process that the file was not changed out from
1737          * under it.
1738          */
1739         if ((sbp->bs_ctime.tv_sec != VFS_I(ip)->i_ctime.tv_sec) ||
1740             (sbp->bs_ctime.tv_nsec != VFS_I(ip)->i_ctime.tv_nsec) ||
1741             (sbp->bs_mtime.tv_sec != VFS_I(ip)->i_mtime.tv_sec) ||
1742             (sbp->bs_mtime.tv_nsec != VFS_I(ip)->i_mtime.tv_nsec)) {
1743                 error = -EBUSY;
1744                 goto out_trans_cancel;
1745         }
1746
1747         /*
1748          * Note the trickiness in setting the log flags - we set the owner log
1749          * flag on the opposite inode (i.e. the inode we are setting the new
1750          * owner to be) because once we swap the forks and log that, log
1751          * recovery is going to see the fork as owned by the swapped inode,
1752          * not the pre-swapped inodes.
1753          */
1754         src_log_flags = XFS_ILOG_CORE;
1755         target_log_flags = XFS_ILOG_CORE;
1756
1757         if (xfs_has_rmapbt(mp))
1758                 error = xfs_swap_extent_rmap(&tp, ip, tip);
1759         else
1760                 error = xfs_swap_extent_forks(tp, ip, tip, &src_log_flags,
1761                                 &target_log_flags);
1762         if (error)
1763                 goto out_trans_cancel;
1764
1765         /* Do we have to swap reflink flags? */
1766         if ((ip->i_diflags2 & XFS_DIFLAG2_REFLINK) ^
1767             (tip->i_diflags2 & XFS_DIFLAG2_REFLINK)) {
1768                 f = ip->i_diflags2 & XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1769                 ip->i_diflags2 &= ~XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1770                 ip->i_diflags2 |= tip->i_diflags2 & XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1771                 tip->i_diflags2 &= ~XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1772                 tip->i_diflags2 |= f & XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1773         }
1774
1775         /* Swap the cow forks. */
1776         if (xfs_has_reflink(mp)) {
1777                 ASSERT(!ip->i_cowfp ||
1778                        ip->i_cowfp->if_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS);
1779                 ASSERT(!tip->i_cowfp ||
1780                        tip->i_cowfp->if_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS);
1781
1782                 swap(ip->i_cowfp, tip->i_cowfp);
1783
1784                 if (ip->i_cowfp && ip->i_cowfp->if_bytes)
1785                         xfs_inode_set_cowblocks_tag(ip);
1786                 else
1787                         xfs_inode_clear_cowblocks_tag(ip);
1788                 if (tip->i_cowfp && tip->i_cowfp->if_bytes)
1789                         xfs_inode_set_cowblocks_tag(tip);
1790                 else
1791                         xfs_inode_clear_cowblocks_tag(tip);
1792         }
1793
1794         xfs_trans_log_inode(tp, ip,  src_log_flags);
1795         xfs_trans_log_inode(tp, tip, target_log_flags);
1796
1797         /*
1798          * The extent forks have been swapped, but crc=1,rmapbt=0 filesystems
1799          * have inode number owner values in the bmbt blocks that still refer to
1800          * the old inode. Scan each bmbt to fix up the owner values with the
1801          * inode number of the current inode.
1802          */
1803         if (src_log_flags & XFS_ILOG_DOWNER) {
1804                 error = xfs_swap_change_owner(&tp, ip, tip);
1805                 if (error)
1806                         goto out_trans_cancel;
1807         }
1808         if (target_log_flags & XFS_ILOG_DOWNER) {
1809                 error = xfs_swap_change_owner(&tp, tip, ip);
1810                 if (error)
1811                         goto out_trans_cancel;
1812         }
1813
1814         /*
1815          * If this is a synchronous mount, make sure that the
1816          * transaction goes to disk before returning to the user.
1817          */
1818         if (xfs_has_wsync(mp))
1819                 xfs_trans_set_sync(tp);
1820
1821         error = xfs_trans_commit(tp);
1822
1823         trace_xfs_swap_extent_after(ip, 0);
1824         trace_xfs_swap_extent_after(tip, 1);
1825
1826 out_unlock_ilock:
1827         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1828         xfs_iunlock(tip, XFS_ILOCK_EXCL);
1829 out_unlock:
1830         filemap_invalidate_unlock_two(VFS_I(ip)->i_mapping,
1831                                       VFS_I(tip)->i_mapping);
1832         unlock_two_nondirectories(VFS_I(ip), VFS_I(tip));
1833         return error;
1834
1835 out_trans_cancel:
1836         xfs_trans_cancel(tp);
1837         goto out_unlock_ilock;
1838 }