Merge tag 'core-debugobjects-2023-05-06' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[linux-block.git] / 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 XFS_BMBT_MAX_EXTLEN 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          * XFS_BMBT_MAX_EXTLEN), 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 >= XFS_MAX_BMBT_EXTLEN)
129                 ralen = XFS_MAX_BMBT_EXTLEN / 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                  * Take the flush completion as being a point-in-time snapshot
318                  * where there are no delalloc extents, and if any new ones
319                  * have been created racily, just skip them as being 'after'
320                  * the flush and so don't get reported.
321                  */
322                 if (!(bmv->bmv_iflags & BMV_IF_DELALLOC))
323                         return 0;
324
325                 p->bmv_oflags |= BMV_OF_DELALLOC;
326                 p->bmv_block = -2;
327         } else {
328                 p->bmv_block = xfs_fsb_to_db(ip, got->br_startblock);
329         }
330
331         if (got->br_state == XFS_EXT_UNWRITTEN &&
332             (bmv->bmv_iflags & BMV_IF_PREALLOC))
333                 p->bmv_oflags |= BMV_OF_PREALLOC;
334
335         if (shared)
336                 p->bmv_oflags |= BMV_OF_SHARED;
337
338         p->bmv_offset = XFS_FSB_TO_BB(ip->i_mount, got->br_startoff);
339         p->bmv_length = XFS_FSB_TO_BB(ip->i_mount, got->br_blockcount);
340
341         bmv->bmv_offset = p->bmv_offset + p->bmv_length;
342         bmv->bmv_length = max(0LL, bmv_end - bmv->bmv_offset);
343         bmv->bmv_entries++;
344         return 0;
345 }
346
347 static void
348 xfs_getbmap_report_hole(
349         struct xfs_inode        *ip,
350         struct getbmapx         *bmv,
351         struct kgetbmap         *out,
352         int64_t                 bmv_end,
353         xfs_fileoff_t           bno,
354         xfs_fileoff_t           end)
355 {
356         struct kgetbmap         *p = out + bmv->bmv_entries;
357
358         if (bmv->bmv_iflags & BMV_IF_NO_HOLES)
359                 return;
360
361         p->bmv_block = -1;
362         p->bmv_offset = XFS_FSB_TO_BB(ip->i_mount, bno);
363         p->bmv_length = XFS_FSB_TO_BB(ip->i_mount, end - bno);
364
365         bmv->bmv_offset = p->bmv_offset + p->bmv_length;
366         bmv->bmv_length = max(0LL, bmv_end - bmv->bmv_offset);
367         bmv->bmv_entries++;
368 }
369
370 static inline bool
371 xfs_getbmap_full(
372         struct getbmapx         *bmv)
373 {
374         return bmv->bmv_length == 0 || bmv->bmv_entries >= bmv->bmv_count - 1;
375 }
376
377 static bool
378 xfs_getbmap_next_rec(
379         struct xfs_bmbt_irec    *rec,
380         xfs_fileoff_t           total_end)
381 {
382         xfs_fileoff_t           end = rec->br_startoff + rec->br_blockcount;
383
384         if (end == total_end)
385                 return false;
386
387         rec->br_startoff += rec->br_blockcount;
388         if (!isnullstartblock(rec->br_startblock) &&
389             rec->br_startblock != DELAYSTARTBLOCK)
390                 rec->br_startblock += rec->br_blockcount;
391         rec->br_blockcount = total_end - end;
392         return true;
393 }
394
395 /*
396  * Get inode's extents as described in bmv, and format for output.
397  * Calls formatter to fill the user's buffer until all extents
398  * are mapped, until the passed-in bmv->bmv_count slots have
399  * been filled, or until the formatter short-circuits the loop,
400  * if it is tracking filled-in extents on its own.
401  */
402 int                                             /* error code */
403 xfs_getbmap(
404         struct xfs_inode        *ip,
405         struct getbmapx         *bmv,           /* user bmap structure */
406         struct kgetbmap         *out)
407 {
408         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
409         int                     iflags = bmv->bmv_iflags;
410         int                     whichfork, lock, error = 0;
411         int64_t                 bmv_end, max_len;
412         xfs_fileoff_t           bno, first_bno;
413         struct xfs_ifork        *ifp;
414         struct xfs_bmbt_irec    got, rec;
415         xfs_filblks_t           len;
416         struct xfs_iext_cursor  icur;
417
418         if (bmv->bmv_iflags & ~BMV_IF_VALID)
419                 return -EINVAL;
420 #ifndef DEBUG
421         /* Only allow CoW fork queries if we're debugging. */
422         if (iflags & BMV_IF_COWFORK)
423                 return -EINVAL;
424 #endif
425         if ((iflags & BMV_IF_ATTRFORK) && (iflags & BMV_IF_COWFORK))
426                 return -EINVAL;
427
428         if (bmv->bmv_length < -1)
429                 return -EINVAL;
430         bmv->bmv_entries = 0;
431         if (bmv->bmv_length == 0)
432                 return 0;
433
434         if (iflags & BMV_IF_ATTRFORK)
435                 whichfork = XFS_ATTR_FORK;
436         else if (iflags & BMV_IF_COWFORK)
437                 whichfork = XFS_COW_FORK;
438         else
439                 whichfork = XFS_DATA_FORK;
440
441         xfs_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
442         switch (whichfork) {
443         case XFS_ATTR_FORK:
444                 lock = xfs_ilock_attr_map_shared(ip);
445                 if (!xfs_inode_has_attr_fork(ip))
446                         goto out_unlock_ilock;
447
448                 max_len = 1LL << 32;
449                 break;
450         case XFS_COW_FORK:
451                 lock = XFS_ILOCK_SHARED;
452                 xfs_ilock(ip, lock);
453
454                 /* No CoW fork? Just return */
455                 if (!xfs_ifork_ptr(ip, whichfork))
456                         goto out_unlock_ilock;
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                 break;
463         case XFS_DATA_FORK:
464                 if (!(iflags & BMV_IF_DELALLOC) &&
465                     (ip->i_delayed_blks || XFS_ISIZE(ip) > ip->i_disk_size)) {
466                         error = filemap_write_and_wait(VFS_I(ip)->i_mapping);
467                         if (error)
468                                 goto out_unlock_iolock;
469
470                         /*
471                          * Even after flushing the inode, there can still be
472                          * delalloc blocks on the inode beyond EOF due to
473                          * speculative preallocation.  These are not removed
474                          * until the release function is called or the inode
475                          * is inactivated.  Hence we cannot assert here that
476                          * ip->i_delayed_blks == 0.
477                          */
478                 }
479
480                 if (xfs_get_extsz_hint(ip) ||
481                     (ip->i_diflags &
482                      (XFS_DIFLAG_PREALLOC | XFS_DIFLAG_APPEND)))
483                         max_len = mp->m_super->s_maxbytes;
484                 else
485                         max_len = XFS_ISIZE(ip);
486
487                 lock = xfs_ilock_data_map_shared(ip);
488                 break;
489         }
490
491         ifp = xfs_ifork_ptr(ip, whichfork);
492
493         switch (ifp->if_format) {
494         case XFS_DINODE_FMT_EXTENTS:
495         case XFS_DINODE_FMT_BTREE:
496                 break;
497         case XFS_DINODE_FMT_LOCAL:
498                 /* Local format inode forks report no extents. */
499                 goto out_unlock_ilock;
500         default:
501                 error = -EINVAL;
502                 goto out_unlock_ilock;
503         }
504
505         if (bmv->bmv_length == -1) {
506                 max_len = XFS_FSB_TO_BB(mp, XFS_B_TO_FSB(mp, max_len));
507                 bmv->bmv_length = max(0LL, max_len - bmv->bmv_offset);
508         }
509
510         bmv_end = bmv->bmv_offset + bmv->bmv_length;
511
512         first_bno = bno = XFS_BB_TO_FSBT(mp, bmv->bmv_offset);
513         len = XFS_BB_TO_FSB(mp, bmv->bmv_length);
514
515         error = xfs_iread_extents(NULL, ip, whichfork);
516         if (error)
517                 goto out_unlock_ilock;
518
519         if (!xfs_iext_lookup_extent(ip, ifp, bno, &icur, &got)) {
520                 /*
521                  * Report a whole-file hole if the delalloc flag is set to
522                  * stay compatible with the old implementation.
523                  */
524                 if (iflags & BMV_IF_DELALLOC)
525                         xfs_getbmap_report_hole(ip, bmv, out, bmv_end, bno,
526                                         XFS_B_TO_FSB(mp, XFS_ISIZE(ip)));
527                 goto out_unlock_ilock;
528         }
529
530         while (!xfs_getbmap_full(bmv)) {
531                 xfs_trim_extent(&got, first_bno, len);
532
533                 /*
534                  * Report an entry for a hole if this extent doesn't directly
535                  * follow the previous one.
536                  */
537                 if (got.br_startoff > bno) {
538                         xfs_getbmap_report_hole(ip, bmv, out, bmv_end, bno,
539                                         got.br_startoff);
540                         if (xfs_getbmap_full(bmv))
541                                 break;
542                 }
543
544                 /*
545                  * In order to report shared extents accurately, we report each
546                  * distinct shared / unshared part of a single bmbt record with
547                  * an individual getbmapx record.
548                  */
549                 bno = got.br_startoff + got.br_blockcount;
550                 rec = got;
551                 do {
552                         error = xfs_getbmap_report_one(ip, bmv, out, bmv_end,
553                                         &rec);
554                         if (error || xfs_getbmap_full(bmv))
555                                 goto out_unlock_ilock;
556                 } while (xfs_getbmap_next_rec(&rec, bno));
557
558                 if (!xfs_iext_next_extent(ifp, &icur, &got)) {
559                         xfs_fileoff_t   end = XFS_B_TO_FSB(mp, XFS_ISIZE(ip));
560
561                         out[bmv->bmv_entries - 1].bmv_oflags |= BMV_OF_LAST;
562
563                         if (whichfork != XFS_ATTR_FORK && bno < end &&
564                             !xfs_getbmap_full(bmv)) {
565                                 xfs_getbmap_report_hole(ip, bmv, out, bmv_end,
566                                                 bno, end);
567                         }
568                         break;
569                 }
570
571                 if (bno >= first_bno + len)
572                         break;
573         }
574
575 out_unlock_ilock:
576         xfs_iunlock(ip, lock);
577 out_unlock_iolock:
578         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
579         return error;
580 }
581
582 /*
583  * Dead simple method of punching delalyed allocation blocks from a range in
584  * the inode.  This will always punch out both the start and end blocks, even
585  * if the ranges only partially overlap them, so it is up to the caller to
586  * ensure that partial blocks are not passed in.
587  */
588 int
589 xfs_bmap_punch_delalloc_range(
590         struct xfs_inode        *ip,
591         xfs_off_t               start_byte,
592         xfs_off_t               end_byte)
593 {
594         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
595         struct xfs_ifork        *ifp = &ip->i_df;
596         xfs_fileoff_t           start_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, start_byte);
597         xfs_fileoff_t           end_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, end_byte);
598         struct xfs_bmbt_irec    got, del;
599         struct xfs_iext_cursor  icur;
600         int                     error = 0;
601
602         ASSERT(!xfs_need_iread_extents(ifp));
603
604         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
605         if (!xfs_iext_lookup_extent_before(ip, ifp, &end_fsb, &icur, &got))
606                 goto out_unlock;
607
608         while (got.br_startoff + got.br_blockcount > start_fsb) {
609                 del = got;
610                 xfs_trim_extent(&del, start_fsb, end_fsb - start_fsb);
611
612                 /*
613                  * A delete can push the cursor forward. Step back to the
614                  * previous extent on non-delalloc or extents outside the
615                  * target range.
616                  */
617                 if (!del.br_blockcount ||
618                     !isnullstartblock(del.br_startblock)) {
619                         if (!xfs_iext_prev_extent(ifp, &icur, &got))
620                                 break;
621                         continue;
622                 }
623
624                 error = xfs_bmap_del_extent_delay(ip, XFS_DATA_FORK, &icur,
625                                                   &got, &del);
626                 if (error || !xfs_iext_get_extent(ifp, &icur, &got))
627                         break;
628         }
629
630 out_unlock:
631         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
632         return error;
633 }
634
635 /*
636  * Test whether it is appropriate to check an inode for and free post EOF
637  * blocks. The 'force' parameter determines whether we should also consider
638  * regular files that are marked preallocated or append-only.
639  */
640 bool
641 xfs_can_free_eofblocks(
642         struct xfs_inode        *ip,
643         bool                    force)
644 {
645         struct xfs_bmbt_irec    imap;
646         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
647         xfs_fileoff_t           end_fsb;
648         xfs_fileoff_t           last_fsb;
649         int                     nimaps = 1;
650         int                     error;
651
652         /*
653          * Caller must either hold the exclusive io lock; or be inactivating
654          * the inode, which guarantees there are no other users of the inode.
655          */
656         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_IOLOCK_EXCL) ||
657                (VFS_I(ip)->i_state & I_FREEING));
658
659         /* prealloc/delalloc exists only on regular files */
660         if (!S_ISREG(VFS_I(ip)->i_mode))
661                 return false;
662
663         /*
664          * Zero sized files with no cached pages and delalloc blocks will not
665          * have speculative prealloc/delalloc blocks to remove.
666          */
667         if (VFS_I(ip)->i_size == 0 &&
668             VFS_I(ip)->i_mapping->nrpages == 0 &&
669             ip->i_delayed_blks == 0)
670                 return false;
671
672         /* If we haven't read in the extent list, then don't do it now. */
673         if (xfs_need_iread_extents(&ip->i_df))
674                 return false;
675
676         /*
677          * Do not free real preallocated or append-only files unless the file
678          * has delalloc blocks and we are forced to remove them.
679          */
680         if (ip->i_diflags & (XFS_DIFLAG_PREALLOC | XFS_DIFLAG_APPEND))
681                 if (!force || ip->i_delayed_blks == 0)
682                         return false;
683
684         /*
685          * Do not try to free post-EOF blocks if EOF is beyond the end of the
686          * range supported by the page cache, because the truncation will loop
687          * forever.
688          */
689         end_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, (xfs_ufsize_t)XFS_ISIZE(ip));
690         if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) && mp->m_sb.sb_rextsize > 1)
691                 end_fsb = roundup_64(end_fsb, mp->m_sb.sb_rextsize);
692         last_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, mp->m_super->s_maxbytes);
693         if (last_fsb <= end_fsb)
694                 return false;
695
696         /*
697          * Look up the mapping for the first block past EOF.  If we can't find
698          * it, there's nothing to free.
699          */
700         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
701         error = xfs_bmapi_read(ip, end_fsb, last_fsb - end_fsb, &imap, &nimaps,
702                         0);
703         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
704         if (error || nimaps == 0)
705                 return false;
706
707         /*
708          * If there's a real mapping there or there are delayed allocation
709          * reservations, then we have post-EOF blocks to try to free.
710          */
711         return imap.br_startblock != HOLESTARTBLOCK || ip->i_delayed_blks;
712 }
713
714 /*
715  * This is called to free any blocks beyond eof. The caller must hold
716  * IOLOCK_EXCL unless we are in the inode reclaim path and have the only
717  * reference to the inode.
718  */
719 int
720 xfs_free_eofblocks(
721         struct xfs_inode        *ip)
722 {
723         struct xfs_trans        *tp;
724         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
725         int                     error;
726
727         /* Attach the dquots to the inode up front. */
728         error = xfs_qm_dqattach(ip);
729         if (error)
730                 return error;
731
732         /* Wait on dio to ensure i_size has settled. */
733         inode_dio_wait(VFS_I(ip));
734
735         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_itruncate, 0, 0, 0, &tp);
736         if (error) {
737                 ASSERT(xfs_is_shutdown(mp));
738                 return error;
739         }
740
741         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
742         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
743
744         /*
745          * Do not update the on-disk file size.  If we update the on-disk file
746          * size and then the system crashes before the contents of the file are
747          * flushed to disk then the files may be full of holes (ie NULL files
748          * bug).
749          */
750         error = xfs_itruncate_extents_flags(&tp, ip, XFS_DATA_FORK,
751                                 XFS_ISIZE(ip), XFS_BMAPI_NODISCARD);
752         if (error)
753                 goto err_cancel;
754
755         error = xfs_trans_commit(tp);
756         if (error)
757                 goto out_unlock;
758
759         xfs_inode_clear_eofblocks_tag(ip);
760         goto out_unlock;
761
762 err_cancel:
763         /*
764          * If we get an error at this point we simply don't
765          * bother truncating the file.
766          */
767         xfs_trans_cancel(tp);
768 out_unlock:
769         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
770         return error;
771 }
772
773 int
774 xfs_alloc_file_space(
775         struct xfs_inode        *ip,
776         xfs_off_t               offset,
777         xfs_off_t               len)
778 {
779         xfs_mount_t             *mp = ip->i_mount;
780         xfs_off_t               count;
781         xfs_filblks_t           allocated_fsb;
782         xfs_filblks_t           allocatesize_fsb;
783         xfs_extlen_t            extsz, temp;
784         xfs_fileoff_t           startoffset_fsb;
785         xfs_fileoff_t           endoffset_fsb;
786         int                     nimaps;
787         int                     rt;
788         xfs_trans_t             *tp;
789         xfs_bmbt_irec_t         imaps[1], *imapp;
790         int                     error;
791
792         trace_xfs_alloc_file_space(ip);
793
794         if (xfs_is_shutdown(mp))
795                 return -EIO;
796
797         error = xfs_qm_dqattach(ip);
798         if (error)
799                 return error;
800
801         if (len <= 0)
802                 return -EINVAL;
803
804         rt = XFS_IS_REALTIME_INODE(ip);
805         extsz = xfs_get_extsz_hint(ip);
806
807         count = len;
808         imapp = &imaps[0];
809         nimaps = 1;
810         startoffset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset);
811         endoffset_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, offset + count);
812         allocatesize_fsb = endoffset_fsb - startoffset_fsb;
813
814         /*
815          * Allocate file space until done or until there is an error
816          */
817         while (allocatesize_fsb && !error) {
818                 xfs_fileoff_t   s, e;
819                 unsigned int    dblocks, rblocks, resblks;
820
821                 /*
822                  * Determine space reservations for data/realtime.
823                  */
824                 if (unlikely(extsz)) {
825                         s = startoffset_fsb;
826                         do_div(s, extsz);
827                         s *= extsz;
828                         e = startoffset_fsb + allocatesize_fsb;
829                         div_u64_rem(startoffset_fsb, extsz, &temp);
830                         if (temp)
831                                 e += temp;
832                         div_u64_rem(e, extsz, &temp);
833                         if (temp)
834                                 e += extsz - temp;
835                 } else {
836                         s = 0;
837                         e = allocatesize_fsb;
838                 }
839
840                 /*
841                  * The transaction reservation is limited to a 32-bit block
842                  * count, hence we need to limit the number of blocks we are
843                  * trying to reserve to avoid an overflow. We can't allocate
844                  * more than @nimaps extents, and an extent is limited on disk
845                  * to XFS_BMBT_MAX_EXTLEN (21 bits), so use that to enforce the
846                  * limit.
847                  */
848                 resblks = min_t(xfs_fileoff_t, (e - s),
849                                 (XFS_MAX_BMBT_EXTLEN * nimaps));
850                 if (unlikely(rt)) {
851                         dblocks = XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, 0);
852                         rblocks = resblks;
853                 } else {
854                         dblocks = XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, resblks);
855                         rblocks = 0;
856                 }
857
858                 error = xfs_trans_alloc_inode(ip, &M_RES(mp)->tr_write,
859                                 dblocks, rblocks, false, &tp);
860                 if (error)
861                         break;
862
863                 error = xfs_iext_count_may_overflow(ip, XFS_DATA_FORK,
864                                 XFS_IEXT_ADD_NOSPLIT_CNT);
865                 if (error == -EFBIG)
866                         error = xfs_iext_count_upgrade(tp, ip,
867                                         XFS_IEXT_ADD_NOSPLIT_CNT);
868                 if (error)
869                         goto error;
870
871                 error = xfs_bmapi_write(tp, ip, startoffset_fsb,
872                                 allocatesize_fsb, XFS_BMAPI_PREALLOC, 0, imapp,
873                                 &nimaps);
874                 if (error)
875                         goto error;
876
877                 ip->i_diflags |= XFS_DIFLAG_PREALLOC;
878                 xfs_trans_log_inode(tp, ip, XFS_ILOG_CORE);
879
880                 error = xfs_trans_commit(tp);
881                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
882                 if (error)
883                         break;
884
885                 allocated_fsb = imapp->br_blockcount;
886
887                 if (nimaps == 0) {
888                         error = -ENOSPC;
889                         break;
890                 }
891
892                 startoffset_fsb += allocated_fsb;
893                 allocatesize_fsb -= allocated_fsb;
894         }
895
896         return error;
897
898 error:
899         xfs_trans_cancel(tp);
900         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
901         return error;
902 }
903
904 static int
905 xfs_unmap_extent(
906         struct xfs_inode        *ip,
907         xfs_fileoff_t           startoffset_fsb,
908         xfs_filblks_t           len_fsb,
909         int                     *done)
910 {
911         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
912         struct xfs_trans        *tp;
913         uint                    resblks = XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, 0);
914         int                     error;
915
916         error = xfs_trans_alloc_inode(ip, &M_RES(mp)->tr_write, resblks, 0,
917                         false, &tp);
918         if (error)
919                 return error;
920
921         error = xfs_iext_count_may_overflow(ip, XFS_DATA_FORK,
922                         XFS_IEXT_PUNCH_HOLE_CNT);
923         if (error == -EFBIG)
924                 error = xfs_iext_count_upgrade(tp, ip, XFS_IEXT_PUNCH_HOLE_CNT);
925         if (error)
926                 goto out_trans_cancel;
927
928         error = xfs_bunmapi(tp, ip, startoffset_fsb, len_fsb, 0, 2, done);
929         if (error)
930                 goto out_trans_cancel;
931
932         error = xfs_trans_commit(tp);
933 out_unlock:
934         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
935         return error;
936
937 out_trans_cancel:
938         xfs_trans_cancel(tp);
939         goto out_unlock;
940 }
941
942 /* Caller must first wait for the completion of any pending DIOs if required. */
943 int
944 xfs_flush_unmap_range(
945         struct xfs_inode        *ip,
946         xfs_off_t               offset,
947         xfs_off_t               len)
948 {
949         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
950         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
951         xfs_off_t               rounding, start, end;
952         int                     error;
953
954         rounding = max_t(xfs_off_t, mp->m_sb.sb_blocksize, PAGE_SIZE);
955         start = round_down(offset, rounding);
956         end = round_up(offset + len, rounding) - 1;
957
958         error = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, start, end);
959         if (error)
960                 return error;
961         truncate_pagecache_range(inode, start, end);
962         return 0;
963 }
964
965 int
966 xfs_free_file_space(
967         struct xfs_inode        *ip,
968         xfs_off_t               offset,
969         xfs_off_t               len)
970 {
971         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
972         xfs_fileoff_t           startoffset_fsb;
973         xfs_fileoff_t           endoffset_fsb;
974         int                     done = 0, error;
975
976         trace_xfs_free_file_space(ip);
977
978         error = xfs_qm_dqattach(ip);
979         if (error)
980                 return error;
981
982         if (len <= 0)   /* if nothing being freed */
983                 return 0;
984
985         startoffset_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, offset);
986         endoffset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset + len);
987
988         /* We can only free complete realtime extents. */
989         if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) && mp->m_sb.sb_rextsize > 1) {
990                 startoffset_fsb = roundup_64(startoffset_fsb,
991                                              mp->m_sb.sb_rextsize);
992                 endoffset_fsb = rounddown_64(endoffset_fsb,
993                                              mp->m_sb.sb_rextsize);
994         }
995
996         /*
997          * Need to zero the stuff we're not freeing, on disk.
998          */
999         if (endoffset_fsb > startoffset_fsb) {
1000                 while (!done) {
1001                         error = xfs_unmap_extent(ip, startoffset_fsb,
1002                                         endoffset_fsb - startoffset_fsb, &done);
1003                         if (error)
1004                                 return error;
1005                 }
1006         }
1007
1008         /*
1009          * Now that we've unmap all full blocks we'll have to zero out any
1010          * partial block at the beginning and/or end.  xfs_zero_range is smart
1011          * enough to skip any holes, including those we just created, but we
1012          * must take care not to zero beyond EOF and enlarge i_size.
1013          */
1014         if (offset >= XFS_ISIZE(ip))
1015                 return 0;
1016         if (offset + len > XFS_ISIZE(ip))
1017                 len = XFS_ISIZE(ip) - offset;
1018         error = xfs_zero_range(ip, offset, len, NULL);
1019         if (error)
1020                 return error;
1021
1022         /*
1023          * If we zeroed right up to EOF and EOF straddles a page boundary we
1024          * must make sure that the post-EOF area is also zeroed because the
1025          * page could be mmap'd and xfs_zero_range doesn't do that for us.
1026          * Writeback of the eof page will do this, albeit clumsily.
1027          */
1028         if (offset + len >= XFS_ISIZE(ip) && offset_in_page(offset + len) > 0) {
1029                 error = filemap_write_and_wait_range(VFS_I(ip)->i_mapping,
1030                                 round_down(offset + len, PAGE_SIZE), LLONG_MAX);
1031         }
1032
1033         return error;
1034 }
1035
1036 static int
1037 xfs_prepare_shift(
1038         struct xfs_inode        *ip,
1039         loff_t                  offset)
1040 {
1041         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1042         int                     error;
1043
1044         /*
1045          * Trim eofblocks to avoid shifting uninitialized post-eof preallocation
1046          * into the accessible region of the file.
1047          */
1048         if (xfs_can_free_eofblocks(ip, true)) {
1049                 error = xfs_free_eofblocks(ip);
1050                 if (error)
1051                         return error;
1052         }
1053
1054         /*
1055          * Shift operations must stabilize the start block offset boundary along
1056          * with the full range of the operation. If we don't, a COW writeback
1057          * completion could race with an insert, front merge with the start
1058          * extent (after split) during the shift and corrupt the file. Start
1059          * with the block just prior to the start to stabilize the boundary.
1060          */
1061         offset = round_down(offset, mp->m_sb.sb_blocksize);
1062         if (offset)
1063                 offset -= mp->m_sb.sb_blocksize;
1064
1065         /*
1066          * Writeback and invalidate cache for the remainder of the file as we're
1067          * about to shift down every extent from offset to EOF.
1068          */
1069         error = xfs_flush_unmap_range(ip, offset, XFS_ISIZE(ip));
1070         if (error)
1071                 return error;
1072
1073         /*
1074          * Clean out anything hanging around in the cow fork now that
1075          * we've flushed all the dirty data out to disk to avoid having
1076          * CoW extents at the wrong offsets.
1077          */
1078         if (xfs_inode_has_cow_data(ip)) {
1079                 error = xfs_reflink_cancel_cow_range(ip, offset, NULLFILEOFF,
1080                                 true);
1081                 if (error)
1082                         return error;
1083         }
1084
1085         return 0;
1086 }
1087
1088 /*
1089  * xfs_collapse_file_space()
1090  *      This routine frees disk space and shift extent for the given file.
1091  *      The first thing we do is to free data blocks in the specified range
1092  *      by calling xfs_free_file_space(). It would also sync dirty data
1093  *      and invalidate page cache over the region on which collapse range
1094  *      is working. And Shift extent records to the left to cover a hole.
1095  * RETURNS:
1096  *      0 on success
1097  *      errno on error
1098  *
1099  */
1100 int
1101 xfs_collapse_file_space(
1102         struct xfs_inode        *ip,
1103         xfs_off_t               offset,
1104         xfs_off_t               len)
1105 {
1106         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1107         struct xfs_trans        *tp;
1108         int                     error;
1109         xfs_fileoff_t           next_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, offset + len);
1110         xfs_fileoff_t           shift_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, len);
1111         bool                    done = false;
1112
1113         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_IOLOCK_EXCL));
1114         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL));
1115
1116         trace_xfs_collapse_file_space(ip);
1117
1118         error = xfs_free_file_space(ip, offset, len);
1119         if (error)
1120                 return error;
1121
1122         error = xfs_prepare_shift(ip, offset);
1123         if (error)
1124                 return error;
1125
1126         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_write, 0, 0, 0, &tp);
1127         if (error)
1128                 return error;
1129
1130         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1131         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
1132
1133         while (!done) {
1134                 error = xfs_bmap_collapse_extents(tp, ip, &next_fsb, shift_fsb,
1135                                 &done);
1136                 if (error)
1137                         goto out_trans_cancel;
1138                 if (done)
1139                         break;
1140
1141                 /* finish any deferred frees and roll the transaction */
1142                 error = xfs_defer_finish(&tp);
1143                 if (error)
1144                         goto out_trans_cancel;
1145         }
1146
1147         error = xfs_trans_commit(tp);
1148         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1149         return error;
1150
1151 out_trans_cancel:
1152         xfs_trans_cancel(tp);
1153         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1154         return error;
1155 }
1156
1157 /*
1158  * xfs_insert_file_space()
1159  *      This routine create hole space by shifting extents for the given file.
1160  *      The first thing we do is to sync dirty data and invalidate page cache
1161  *      over the region on which insert range is working. And split an extent
1162  *      to two extents at given offset by calling xfs_bmap_split_extent.
1163  *      And shift all extent records which are laying between [offset,
1164  *      last allocated extent] to the right to reserve hole range.
1165  * RETURNS:
1166  *      0 on success
1167  *      errno on error
1168  */
1169 int
1170 xfs_insert_file_space(
1171         struct xfs_inode        *ip,
1172         loff_t                  offset,
1173         loff_t                  len)
1174 {
1175         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1176         struct xfs_trans        *tp;
1177         int                     error;
1178         xfs_fileoff_t           stop_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, offset);
1179         xfs_fileoff_t           next_fsb = NULLFSBLOCK;
1180         xfs_fileoff_t           shift_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, len);
1181         bool                    done = false;
1182
1183         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_IOLOCK_EXCL));
1184         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL));
1185
1186         trace_xfs_insert_file_space(ip);
1187
1188         error = xfs_bmap_can_insert_extents(ip, stop_fsb, shift_fsb);
1189         if (error)
1190                 return error;
1191
1192         error = xfs_prepare_shift(ip, offset);
1193         if (error)
1194                 return error;
1195
1196         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_write,
1197                         XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, 0), 0, 0, &tp);
1198         if (error)
1199                 return error;
1200
1201         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1202         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
1203
1204         error = xfs_iext_count_may_overflow(ip, XFS_DATA_FORK,
1205                         XFS_IEXT_PUNCH_HOLE_CNT);
1206         if (error == -EFBIG)
1207                 error = xfs_iext_count_upgrade(tp, ip, XFS_IEXT_PUNCH_HOLE_CNT);
1208         if (error)
1209                 goto out_trans_cancel;
1210
1211         /*
1212          * The extent shifting code works on extent granularity. So, if stop_fsb
1213          * is not the starting block of extent, we need to split the extent at
1214          * stop_fsb.
1215          */
1216         error = xfs_bmap_split_extent(tp, ip, stop_fsb);
1217         if (error)
1218                 goto out_trans_cancel;
1219
1220         do {
1221                 error = xfs_defer_finish(&tp);
1222                 if (error)
1223                         goto out_trans_cancel;
1224
1225                 error = xfs_bmap_insert_extents(tp, ip, &next_fsb, shift_fsb,
1226                                 &done, stop_fsb);
1227                 if (error)
1228                         goto out_trans_cancel;
1229         } while (!done);
1230
1231         error = xfs_trans_commit(tp);
1232         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1233         return error;
1234
1235 out_trans_cancel:
1236         xfs_trans_cancel(tp);
1237         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1238         return error;
1239 }
1240
1241 /*
1242  * We need to check that the format of the data fork in the temporary inode is
1243  * valid for the target inode before doing the swap. This is not a problem with
1244  * attr1 because of the fixed fork offset, but attr2 has a dynamically sized
1245  * data fork depending on the space the attribute fork is taking so we can get
1246  * invalid formats on the target inode.
1247  *
1248  * E.g. target has space for 7 extents in extent format, temp inode only has
1249  * space for 6.  If we defragment down to 7 extents, then the tmp format is a
1250  * btree, but when swapped it needs to be in extent format. Hence we can't just
1251  * blindly swap data forks on attr2 filesystems.
1252  *
1253  * Note that we check the swap in both directions so that we don't end up with
1254  * a corrupt temporary inode, either.
1255  *
1256  * Note that fixing the way xfs_fsr sets up the attribute fork in the source
1257  * inode will prevent this situation from occurring, so all we do here is
1258  * reject and log the attempt. basically we are putting the responsibility on
1259  * userspace to get this right.
1260  */
1261 static int
1262 xfs_swap_extents_check_format(
1263         struct xfs_inode        *ip,    /* target inode */
1264         struct xfs_inode        *tip)   /* tmp inode */
1265 {
1266         struct xfs_ifork        *ifp = &ip->i_df;
1267         struct xfs_ifork        *tifp = &tip->i_df;
1268
1269         /* User/group/project quota ids must match if quotas are enforced. */
1270         if (XFS_IS_QUOTA_ON(ip->i_mount) &&
1271             (!uid_eq(VFS_I(ip)->i_uid, VFS_I(tip)->i_uid) ||
1272              !gid_eq(VFS_I(ip)->i_gid, VFS_I(tip)->i_gid) ||
1273              ip->i_projid != tip->i_projid))
1274                 return -EINVAL;
1275
1276         /* Should never get a local format */
1277         if (ifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_LOCAL ||
1278             tifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_LOCAL)
1279                 return -EINVAL;
1280
1281         /*
1282          * if the target inode has less extents that then temporary inode then
1283          * why did userspace call us?
1284          */
1285         if (ifp->if_nextents < tifp->if_nextents)
1286                 return -EINVAL;
1287
1288         /*
1289          * If we have to use the (expensive) rmap swap method, we can
1290          * handle any number of extents and any format.
1291          */
1292         if (xfs_has_rmapbt(ip->i_mount))
1293                 return 0;
1294
1295         /*
1296          * if the target inode is in extent form and the temp inode is in btree
1297          * form then we will end up with the target inode in the wrong format
1298          * as we already know there are less extents in the temp inode.
1299          */
1300         if (ifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS &&
1301             tifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE)
1302                 return -EINVAL;
1303
1304         /* Check temp in extent form to max in target */
1305         if (tifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS &&
1306             tifp->if_nextents > XFS_IFORK_MAXEXT(ip, XFS_DATA_FORK))
1307                 return -EINVAL;
1308
1309         /* Check target in extent form to max in temp */
1310         if (ifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS &&
1311             ifp->if_nextents > XFS_IFORK_MAXEXT(tip, XFS_DATA_FORK))
1312                 return -EINVAL;
1313
1314         /*
1315          * If we are in a btree format, check that the temp root block will fit
1316          * in the target and that it has enough extents to be in btree format
1317          * in the target.
1318          *
1319          * Note that we have to be careful to allow btree->extent conversions
1320          * (a common defrag case) which will occur when the temp inode is in
1321          * extent format...
1322          */
1323         if (tifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE) {
1324                 if (xfs_inode_has_attr_fork(ip) &&
1325                     XFS_BMAP_BMDR_SPACE(tifp->if_broot) > xfs_inode_fork_boff(ip))
1326                         return -EINVAL;
1327                 if (tifp->if_nextents <= XFS_IFORK_MAXEXT(ip, XFS_DATA_FORK))
1328                         return -EINVAL;
1329         }
1330
1331         /* Reciprocal target->temp btree format checks */
1332         if (ifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE) {
1333                 if (xfs_inode_has_attr_fork(tip) &&
1334                     XFS_BMAP_BMDR_SPACE(ip->i_df.if_broot) > xfs_inode_fork_boff(tip))
1335                         return -EINVAL;
1336                 if (ifp->if_nextents <= XFS_IFORK_MAXEXT(tip, XFS_DATA_FORK))
1337                         return -EINVAL;
1338         }
1339
1340         return 0;
1341 }
1342
1343 static int
1344 xfs_swap_extent_flush(
1345         struct xfs_inode        *ip)
1346 {
1347         int     error;
1348
1349         error = filemap_write_and_wait(VFS_I(ip)->i_mapping);
1350         if (error)
1351                 return error;
1352         truncate_pagecache_range(VFS_I(ip), 0, -1);
1353
1354         /* Verify O_DIRECT for ftmp */
1355         if (VFS_I(ip)->i_mapping->nrpages)
1356                 return -EINVAL;
1357         return 0;
1358 }
1359
1360 /*
1361  * Move extents from one file to another, when rmap is enabled.
1362  */
1363 STATIC int
1364 xfs_swap_extent_rmap(
1365         struct xfs_trans                **tpp,
1366         struct xfs_inode                *ip,
1367         struct xfs_inode                *tip)
1368 {
1369         struct xfs_trans                *tp = *tpp;
1370         struct xfs_bmbt_irec            irec;
1371         struct xfs_bmbt_irec            uirec;
1372         struct xfs_bmbt_irec            tirec;
1373         xfs_fileoff_t                   offset_fsb;
1374         xfs_fileoff_t                   end_fsb;
1375         xfs_filblks_t                   count_fsb;
1376         int                             error;
1377         xfs_filblks_t                   ilen;
1378         xfs_filblks_t                   rlen;
1379         int                             nimaps;
1380         uint64_t                        tip_flags2;
1381
1382         /*
1383          * If the source file has shared blocks, we must flag the donor
1384          * file as having shared blocks so that we get the shared-block
1385          * rmap functions when we go to fix up the rmaps.  The flags
1386          * will be switch for reals later.
1387          */
1388         tip_flags2 = tip->i_diflags2;
1389         if (ip->i_diflags2 & XFS_DIFLAG2_REFLINK)
1390                 tip->i_diflags2 |= XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1391
1392         offset_fsb = 0;
1393         end_fsb = XFS_B_TO_FSB(ip->i_mount, i_size_read(VFS_I(ip)));
1394         count_fsb = (xfs_filblks_t)(end_fsb - offset_fsb);
1395
1396         while (count_fsb) {
1397                 /* Read extent from the donor file */
1398                 nimaps = 1;
1399                 error = xfs_bmapi_read(tip, offset_fsb, count_fsb, &tirec,
1400                                 &nimaps, 0);
1401                 if (error)
1402                         goto out;
1403                 ASSERT(nimaps == 1);
1404                 ASSERT(tirec.br_startblock != DELAYSTARTBLOCK);
1405
1406                 trace_xfs_swap_extent_rmap_remap(tip, &tirec);
1407                 ilen = tirec.br_blockcount;
1408
1409                 /* Unmap the old blocks in the source file. */
1410                 while (tirec.br_blockcount) {
1411                         ASSERT(tp->t_highest_agno == NULLAGNUMBER);
1412                         trace_xfs_swap_extent_rmap_remap_piece(tip, &tirec);
1413
1414                         /* Read extent from the source file */
1415                         nimaps = 1;
1416                         error = xfs_bmapi_read(ip, tirec.br_startoff,
1417                                         tirec.br_blockcount, &irec,
1418                                         &nimaps, 0);
1419                         if (error)
1420                                 goto out;
1421                         ASSERT(nimaps == 1);
1422                         ASSERT(tirec.br_startoff == irec.br_startoff);
1423                         trace_xfs_swap_extent_rmap_remap_piece(ip, &irec);
1424
1425                         /* Trim the extent. */
1426                         uirec = tirec;
1427                         uirec.br_blockcount = rlen = min_t(xfs_filblks_t,
1428                                         tirec.br_blockcount,
1429                                         irec.br_blockcount);
1430                         trace_xfs_swap_extent_rmap_remap_piece(tip, &uirec);
1431
1432                         if (xfs_bmap_is_real_extent(&uirec)) {
1433                                 error = xfs_iext_count_may_overflow(ip,
1434                                                 XFS_DATA_FORK,
1435                                                 XFS_IEXT_SWAP_RMAP_CNT);
1436                                 if (error == -EFBIG)
1437                                         error = xfs_iext_count_upgrade(tp, ip,
1438                                                         XFS_IEXT_SWAP_RMAP_CNT);
1439                                 if (error)
1440                                         goto out;
1441                         }
1442
1443                         if (xfs_bmap_is_real_extent(&irec)) {
1444                                 error = xfs_iext_count_may_overflow(tip,
1445                                                 XFS_DATA_FORK,
1446                                                 XFS_IEXT_SWAP_RMAP_CNT);
1447                                 if (error == -EFBIG)
1448                                         error = xfs_iext_count_upgrade(tp, ip,
1449                                                         XFS_IEXT_SWAP_RMAP_CNT);
1450                                 if (error)
1451                                         goto out;
1452                         }
1453
1454                         /* Remove the mapping from the donor file. */
1455                         xfs_bmap_unmap_extent(tp, tip, &uirec);
1456
1457                         /* Remove the mapping from the source file. */
1458                         xfs_bmap_unmap_extent(tp, ip, &irec);
1459
1460                         /* Map the donor file's blocks into the source file. */
1461                         xfs_bmap_map_extent(tp, ip, &uirec);
1462
1463                         /* Map the source file's blocks into the donor file. */
1464                         xfs_bmap_map_extent(tp, tip, &irec);
1465
1466                         error = xfs_defer_finish(tpp);
1467                         tp = *tpp;
1468                         if (error)
1469                                 goto out;
1470
1471                         tirec.br_startoff += rlen;
1472                         if (tirec.br_startblock != HOLESTARTBLOCK &&
1473                             tirec.br_startblock != DELAYSTARTBLOCK)
1474                                 tirec.br_startblock += rlen;
1475                         tirec.br_blockcount -= rlen;
1476                 }
1477
1478                 /* Roll on... */
1479                 count_fsb -= ilen;
1480                 offset_fsb += ilen;
1481         }
1482
1483         tip->i_diflags2 = tip_flags2;
1484         return 0;
1485
1486 out:
1487         trace_xfs_swap_extent_rmap_error(ip, error, _RET_IP_);
1488         tip->i_diflags2 = tip_flags2;
1489         return error;
1490 }
1491
1492 /* Swap the extents of two files by swapping data forks. */
1493 STATIC int
1494 xfs_swap_extent_forks(
1495         struct xfs_trans        *tp,
1496         struct xfs_inode        *ip,
1497         struct xfs_inode        *tip,
1498         int                     *src_log_flags,
1499         int                     *target_log_flags)
1500 {
1501         xfs_filblks_t           aforkblks = 0;
1502         xfs_filblks_t           taforkblks = 0;
1503         xfs_extnum_t            junk;
1504         uint64_t                tmp;
1505         int                     error;
1506
1507         /*
1508          * Count the number of extended attribute blocks
1509          */
1510         if (xfs_inode_has_attr_fork(ip) && ip->i_af.if_nextents > 0 &&
1511             ip->i_af.if_format != XFS_DINODE_FMT_LOCAL) {
1512                 error = xfs_bmap_count_blocks(tp, ip, XFS_ATTR_FORK, &junk,
1513                                 &aforkblks);
1514                 if (error)
1515                         return error;
1516         }
1517         if (xfs_inode_has_attr_fork(tip) && tip->i_af.if_nextents > 0 &&
1518             tip->i_af.if_format != XFS_DINODE_FMT_LOCAL) {
1519                 error = xfs_bmap_count_blocks(tp, tip, XFS_ATTR_FORK, &junk,
1520                                 &taforkblks);
1521                 if (error)
1522                         return error;
1523         }
1524
1525         /*
1526          * Btree format (v3) inodes have the inode number stamped in the bmbt
1527          * block headers. We can't start changing the bmbt blocks until the
1528          * inode owner change is logged so recovery does the right thing in the
1529          * event of a crash. Set the owner change log flags now and leave the
1530          * bmbt scan as the last step.
1531          */
1532         if (xfs_has_v3inodes(ip->i_mount)) {
1533                 if (ip->i_df.if_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE)
1534                         (*target_log_flags) |= XFS_ILOG_DOWNER;
1535                 if (tip->i_df.if_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE)
1536                         (*src_log_flags) |= XFS_ILOG_DOWNER;
1537         }
1538
1539         /*
1540          * Swap the data forks of the inodes
1541          */
1542         swap(ip->i_df, tip->i_df);
1543
1544         /*
1545          * Fix the on-disk inode values
1546          */
1547         tmp = (uint64_t)ip->i_nblocks;
1548         ip->i_nblocks = tip->i_nblocks - taforkblks + aforkblks;
1549         tip->i_nblocks = tmp + taforkblks - aforkblks;
1550
1551         /*
1552          * The extents in the source inode could still contain speculative
1553          * preallocation beyond EOF (e.g. the file is open but not modified
1554          * while defrag is in progress). In that case, we need to copy over the
1555          * number of delalloc blocks the data fork in the source inode is
1556          * tracking beyond EOF so that when the fork is truncated away when the
1557          * temporary inode is unlinked we don't underrun the i_delayed_blks
1558          * counter on that inode.
1559          */
1560         ASSERT(tip->i_delayed_blks == 0);
1561         tip->i_delayed_blks = ip->i_delayed_blks;
1562         ip->i_delayed_blks = 0;
1563
1564         switch (ip->i_df.if_format) {
1565         case XFS_DINODE_FMT_EXTENTS:
1566                 (*src_log_flags) |= XFS_ILOG_DEXT;
1567                 break;
1568         case XFS_DINODE_FMT_BTREE:
1569                 ASSERT(!xfs_has_v3inodes(ip->i_mount) ||
1570                        (*src_log_flags & XFS_ILOG_DOWNER));
1571                 (*src_log_flags) |= XFS_ILOG_DBROOT;
1572                 break;
1573         }
1574
1575         switch (tip->i_df.if_format) {
1576         case XFS_DINODE_FMT_EXTENTS:
1577                 (*target_log_flags) |= XFS_ILOG_DEXT;
1578                 break;
1579         case XFS_DINODE_FMT_BTREE:
1580                 (*target_log_flags) |= XFS_ILOG_DBROOT;
1581                 ASSERT(!xfs_has_v3inodes(ip->i_mount) ||
1582                        (*target_log_flags & XFS_ILOG_DOWNER));
1583                 break;
1584         }
1585
1586         return 0;
1587 }
1588
1589 /*
1590  * Fix up the owners of the bmbt blocks to refer to the current inode. The
1591  * change owner scan attempts to order all modified buffers in the current
1592  * transaction. In the event of ordered buffer failure, the offending buffer is
1593  * physically logged as a fallback and the scan returns -EAGAIN. We must roll
1594  * the transaction in this case to replenish the fallback log reservation and
1595  * restart the scan. This process repeats until the scan completes.
1596  */
1597 static int
1598 xfs_swap_change_owner(
1599         struct xfs_trans        **tpp,
1600         struct xfs_inode        *ip,
1601         struct xfs_inode        *tmpip)
1602 {
1603         int                     error;
1604         struct xfs_trans        *tp = *tpp;
1605
1606         do {
1607                 error = xfs_bmbt_change_owner(tp, ip, XFS_DATA_FORK, ip->i_ino,
1608                                               NULL);
1609                 /* success or fatal error */
1610                 if (error != -EAGAIN)
1611                         break;
1612
1613                 error = xfs_trans_roll(tpp);
1614                 if (error)
1615                         break;
1616                 tp = *tpp;
1617
1618                 /*
1619                  * Redirty both inodes so they can relog and keep the log tail
1620                  * moving forward.
1621                  */
1622                 xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
1623                 xfs_trans_ijoin(tp, tmpip, 0);
1624                 xfs_trans_log_inode(tp, ip, XFS_ILOG_CORE);
1625                 xfs_trans_log_inode(tp, tmpip, XFS_ILOG_CORE);
1626         } while (true);
1627
1628         return error;
1629 }
1630
1631 int
1632 xfs_swap_extents(
1633         struct xfs_inode        *ip,    /* target inode */
1634         struct xfs_inode        *tip,   /* tmp inode */
1635         struct xfs_swapext      *sxp)
1636 {
1637         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1638         struct xfs_trans        *tp;
1639         struct xfs_bstat        *sbp = &sxp->sx_stat;
1640         int                     src_log_flags, target_log_flags;
1641         int                     error = 0;
1642         uint64_t                f;
1643         int                     resblks = 0;
1644         unsigned int            flags = 0;
1645
1646         /*
1647          * Lock the inodes against other IO, page faults and truncate to
1648          * begin with.  Then we can ensure the inodes are flushed and have no
1649          * page cache safely. Once we have done this we can take the ilocks and
1650          * do the rest of the checks.
1651          */
1652         lock_two_nondirectories(VFS_I(ip), VFS_I(tip));
1653         filemap_invalidate_lock_two(VFS_I(ip)->i_mapping,
1654                                     VFS_I(tip)->i_mapping);
1655
1656         /* Verify that both files have the same format */
1657         if ((VFS_I(ip)->i_mode & S_IFMT) != (VFS_I(tip)->i_mode & S_IFMT)) {
1658                 error = -EINVAL;
1659                 goto out_unlock;
1660         }
1661
1662         /* Verify both files are either real-time or non-realtime */
1663         if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) != XFS_IS_REALTIME_INODE(tip)) {
1664                 error = -EINVAL;
1665                 goto out_unlock;
1666         }
1667
1668         error = xfs_qm_dqattach(ip);
1669         if (error)
1670                 goto out_unlock;
1671
1672         error = xfs_qm_dqattach(tip);
1673         if (error)
1674                 goto out_unlock;
1675
1676         error = xfs_swap_extent_flush(ip);
1677         if (error)
1678                 goto out_unlock;
1679         error = xfs_swap_extent_flush(tip);
1680         if (error)
1681                 goto out_unlock;
1682
1683         if (xfs_inode_has_cow_data(tip)) {
1684                 error = xfs_reflink_cancel_cow_range(tip, 0, NULLFILEOFF, true);
1685                 if (error)
1686                         goto out_unlock;
1687         }
1688
1689         /*
1690          * Extent "swapping" with rmap requires a permanent reservation and
1691          * a block reservation because it's really just a remap operation
1692          * performed with log redo items!
1693          */
1694         if (xfs_has_rmapbt(mp)) {
1695                 int             w = XFS_DATA_FORK;
1696                 uint32_t        ipnext = ip->i_df.if_nextents;
1697                 uint32_t        tipnext = tip->i_df.if_nextents;
1698
1699                 /*
1700                  * Conceptually this shouldn't affect the shape of either bmbt,
1701                  * but since we atomically move extents one by one, we reserve
1702                  * enough space to rebuild both trees.
1703                  */
1704                 resblks = XFS_SWAP_RMAP_SPACE_RES(mp, ipnext, w);
1705                 resblks +=  XFS_SWAP_RMAP_SPACE_RES(mp, tipnext, w);
1706
1707                 /*
1708                  * If either inode straddles a bmapbt block allocation boundary,
1709                  * the rmapbt algorithm triggers repeated allocs and frees as
1710                  * extents are remapped. This can exhaust the block reservation
1711                  * prematurely and cause shutdown. Return freed blocks to the
1712                  * transaction reservation to counter this behavior.
1713                  */
1714                 flags |= XFS_TRANS_RES_FDBLKS;
1715         }
1716         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_write, resblks, 0, flags,
1717                                 &tp);
1718         if (error)
1719                 goto out_unlock;
1720
1721         /*
1722          * Lock and join the inodes to the tansaction so that transaction commit
1723          * or cancel will unlock the inodes from this point onwards.
1724          */
1725         xfs_lock_two_inodes(ip, XFS_ILOCK_EXCL, tip, XFS_ILOCK_EXCL);
1726         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
1727         xfs_trans_ijoin(tp, tip, 0);
1728
1729
1730         /* Verify all data are being swapped */
1731         if (sxp->sx_offset != 0 ||
1732             sxp->sx_length != ip->i_disk_size ||
1733             sxp->sx_length != tip->i_disk_size) {
1734                 error = -EFAULT;
1735                 goto out_trans_cancel;
1736         }
1737
1738         trace_xfs_swap_extent_before(ip, 0);
1739         trace_xfs_swap_extent_before(tip, 1);
1740
1741         /* check inode formats now that data is flushed */
1742         error = xfs_swap_extents_check_format(ip, tip);
1743         if (error) {
1744                 xfs_notice(mp,
1745                     "%s: inode 0x%llx format is incompatible for exchanging.",
1746                                 __func__, ip->i_ino);
1747                 goto out_trans_cancel;
1748         }
1749
1750         /*
1751          * Compare the current change & modify times with that
1752          * passed in.  If they differ, we abort this swap.
1753          * This is the mechanism used to ensure the calling
1754          * process that the file was not changed out from
1755          * under it.
1756          */
1757         if ((sbp->bs_ctime.tv_sec != VFS_I(ip)->i_ctime.tv_sec) ||
1758             (sbp->bs_ctime.tv_nsec != VFS_I(ip)->i_ctime.tv_nsec) ||
1759             (sbp->bs_mtime.tv_sec != VFS_I(ip)->i_mtime.tv_sec) ||
1760             (sbp->bs_mtime.tv_nsec != VFS_I(ip)->i_mtime.tv_nsec)) {
1761                 error = -EBUSY;
1762                 goto out_trans_cancel;
1763         }
1764
1765         /*
1766          * Note the trickiness in setting the log flags - we set the owner log
1767          * flag on the opposite inode (i.e. the inode we are setting the new
1768          * owner to be) because once we swap the forks and log that, log
1769          * recovery is going to see the fork as owned by the swapped inode,
1770          * not the pre-swapped inodes.
1771          */
1772         src_log_flags = XFS_ILOG_CORE;
1773         target_log_flags = XFS_ILOG_CORE;
1774
1775         if (xfs_has_rmapbt(mp))
1776                 error = xfs_swap_extent_rmap(&tp, ip, tip);
1777         else
1778                 error = xfs_swap_extent_forks(tp, ip, tip, &src_log_flags,
1779                                 &target_log_flags);
1780         if (error)
1781                 goto out_trans_cancel;
1782
1783         /* Do we have to swap reflink flags? */
1784         if ((ip->i_diflags2 & XFS_DIFLAG2_REFLINK) ^
1785             (tip->i_diflags2 & XFS_DIFLAG2_REFLINK)) {
1786                 f = ip->i_diflags2 & XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1787                 ip->i_diflags2 &= ~XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1788                 ip->i_diflags2 |= tip->i_diflags2 & XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1789                 tip->i_diflags2 &= ~XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1790                 tip->i_diflags2 |= f & XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1791         }
1792
1793         /* Swap the cow forks. */
1794         if (xfs_has_reflink(mp)) {
1795                 ASSERT(!ip->i_cowfp ||
1796                        ip->i_cowfp->if_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS);
1797                 ASSERT(!tip->i_cowfp ||
1798                        tip->i_cowfp->if_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS);
1799
1800                 swap(ip->i_cowfp, tip->i_cowfp);
1801
1802                 if (ip->i_cowfp && ip->i_cowfp->if_bytes)
1803                         xfs_inode_set_cowblocks_tag(ip);
1804                 else
1805                         xfs_inode_clear_cowblocks_tag(ip);
1806                 if (tip->i_cowfp && tip->i_cowfp->if_bytes)
1807                         xfs_inode_set_cowblocks_tag(tip);
1808                 else
1809                         xfs_inode_clear_cowblocks_tag(tip);
1810         }
1811
1812         xfs_trans_log_inode(tp, ip,  src_log_flags);
1813         xfs_trans_log_inode(tp, tip, target_log_flags);
1814
1815         /*
1816          * The extent forks have been swapped, but crc=1,rmapbt=0 filesystems
1817          * have inode number owner values in the bmbt blocks that still refer to
1818          * the old inode. Scan each bmbt to fix up the owner values with the
1819          * inode number of the current inode.
1820          */
1821         if (src_log_flags & XFS_ILOG_DOWNER) {
1822                 error = xfs_swap_change_owner(&tp, ip, tip);
1823                 if (error)
1824                         goto out_trans_cancel;
1825         }
1826         if (target_log_flags & XFS_ILOG_DOWNER) {
1827                 error = xfs_swap_change_owner(&tp, tip, ip);
1828                 if (error)
1829                         goto out_trans_cancel;
1830         }
1831
1832         /*
1833          * If this is a synchronous mount, make sure that the
1834          * transaction goes to disk before returning to the user.
1835          */
1836         if (xfs_has_wsync(mp))
1837                 xfs_trans_set_sync(tp);
1838
1839         error = xfs_trans_commit(tp);
1840
1841         trace_xfs_swap_extent_after(ip, 0);
1842         trace_xfs_swap_extent_after(tip, 1);
1843
1844 out_unlock_ilock:
1845         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1846         xfs_iunlock(tip, XFS_ILOCK_EXCL);
1847 out_unlock:
1848         filemap_invalidate_unlock_two(VFS_I(ip)->i_mapping,
1849                                       VFS_I(tip)->i_mapping);
1850         unlock_two_nondirectories(VFS_I(ip), VFS_I(tip));
1851         return error;
1852
1853 out_trans_cancel:
1854         xfs_trans_cancel(tp);
1855         goto out_unlock_ilock;
1856 }