fs/xfs/xfs_iomap.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2000-2006 Silicon Graphics, Inc.
   3  * All Rights Reserved.
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   6  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
   7  * published by the Free Software Foundation.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope that it would be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12  * GNU General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  15  * along with this program; if not, write the Free Software Foundation,
  16  * Inc.,  51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
  17  */
  18 #include "xfs.h"
  19 #include "xfs_fs.h"
  20 #include "xfs_format.h"
  21 #include "xfs_log.h"
  22 #include "xfs_trans.h"
  23 #include "xfs_sb.h"
  24 #include "xfs_ag.h"
  25 #include "xfs_alloc.h"
  26 #include "xfs_quota.h"
  27 #include "xfs_mount.h"
  28 #include "xfs_bmap_btree.h"
  29 #include "xfs_alloc_btree.h"
  30 #include "xfs_ialloc_btree.h"
  31 #include "xfs_dinode.h"
  32 #include "xfs_inode.h"
  33 #include "xfs_inode_item.h"
  34 #include "xfs_btree.h"
  35 #include "xfs_bmap.h"
  36 #include "xfs_bmap_util.h"
  37 #include "xfs_rtalloc.h"
  38 #include "xfs_error.h"
  39 #include "xfs_itable.h"
  40 #include "xfs_attr.h"
  41 #include "xfs_buf_item.h"
  42 #include "xfs_trans_space.h"
  43 #include "xfs_iomap.h"
  44 #include "xfs_trace.h"
  45 #include "xfs_icache.h"
  46 #include "xfs_dquot_item.h"
  47 #include "xfs_dquot.h"
  48
  49
  50 #define XFS_WRITEIO_ALIGN(mp,off)       (((off) >> mp->m_writeio_log) \
  51                                                 << mp->m_writeio_log)
  52 #define XFS_WRITE_IMAPS         XFS_BMAP_MAX_NMAP
  53
  54 STATIC int
  55 xfs_iomap_eof_align_last_fsb(
  56         xfs_mount_t     *mp,
  57         xfs_inode_t     *ip,
  58         xfs_extlen_t    extsize,
  59         xfs_fileoff_t   *last_fsb)
  60 {
  61         xfs_fileoff_t   new_last_fsb = 0;
  62         xfs_extlen_t    align = 0;
  63         int             eof, error;
  64
  65         if (!XFS_IS_REALTIME_INODE(ip)) {
  66                 /*
  67                  * Round up the allocation request to a stripe unit
  68                  * (m_dalign) boundary if the file size is >= stripe unit
  69                  * size, and we are allocating past the allocation eof.
  70                  *
  71                  * If mounted with the "-o swalloc" option the alignment is
  72                  * increased from the strip unit size to the stripe width.
  73                  */
  74                 if (mp->m_swidth && (mp->m_flags & XFS_MOUNT_SWALLOC))
  75                         align = mp->m_swidth;
  76                 else if (mp->m_dalign)
  77                         align = mp->m_dalign;
  78
  79                 if (align && XFS_ISIZE(ip) >= XFS_FSB_TO_B(mp, align))
  80                         new_last_fsb = roundup_64(*last_fsb, align);
  81         }
  82
  83         /*
  84          * Always round up the allocation request to an extent boundary
  85          * (when file on a real-time subvolume or has di_extsize hint).
  86          */
  87         if (extsize) {
  88                 if (new_last_fsb)
  89                         align = roundup_64(new_last_fsb, extsize);
  90                 else
  91                         align = extsize;
  92                 new_last_fsb = roundup_64(*last_fsb, align);
  93         }
  94
  95         if (new_last_fsb) {
  96                 error = xfs_bmap_eof(ip, new_last_fsb, XFS_DATA_FORK, &eof);
  97                 if (error)
  98                         return error;
  99                 if (eof)
 100                         *last_fsb = new_last_fsb;
 101         }
 102         return 0;
 103 }
 104
 105 STATIC int
 106 xfs_alert_fsblock_zero(
 107         xfs_inode_t     *ip,
 108         xfs_bmbt_irec_t *imap)
 109 {
 110         xfs_alert_tag(ip->i_mount, XFS_PTAG_FSBLOCK_ZERO,
 111                         "Access to block zero in inode %llu "
 112                         "start_block: %llx start_off: %llx "
 113                         "blkcnt: %llx extent-state: %x\n",
 114                 (unsigned long long)ip->i_ino,
 115                 (unsigned long long)imap->br_startblock,
 116                 (unsigned long long)imap->br_startoff,
 117                 (unsigned long long)imap->br_blockcount,
 118                 imap->br_state);
 119         return EFSCORRUPTED;
 120 }
 121
 122 int
 123 xfs_iomap_write_direct(
 124         xfs_inode_t     *ip,
 125         xfs_off_t       offset,
 126         size_t          count,
 127         xfs_bmbt_irec_t *imap,
 128         int             nmaps)
 129 {
 130         xfs_mount_t     *mp = ip->i_mount;
 131         xfs_fileoff_t   offset_fsb;
 132         xfs_fileoff_t   last_fsb;
 133         xfs_filblks_t   count_fsb, resaligned;
 134         xfs_fsblock_t   firstfsb;
 135         xfs_extlen_t    extsz, temp;
 136         int             nimaps;
 137         int             bmapi_flag;
 138         int             quota_flag;
 139         int             rt;
 140         xfs_trans_t     *tp;
 141         xfs_bmap_free_t free_list;
 142         uint            qblocks, resblks, resrtextents;
 143         int             committed;
 144         int             error;
 145
 146         error = xfs_qm_dqattach(ip, 0);
 147         if (error)
 148                 return XFS_ERROR(error);
 149
 150         rt = XFS_IS_REALTIME_INODE(ip);
 151         extsz = xfs_get_extsz_hint(ip);
 152
 153         offset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset);
 154         last_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, ((xfs_ufsize_t)(offset + count)));
 155         if ((offset + count) > XFS_ISIZE(ip)) {
 156                 error = xfs_iomap_eof_align_last_fsb(mp, ip, extsz, &last_fsb);
 157                 if (error)
 158                         return XFS_ERROR(error);
 159         } else {
 160                 if (nmaps && (imap->br_startblock == HOLESTARTBLOCK))
 161                         last_fsb = MIN(last_fsb, (xfs_fileoff_t)
 162                                         imap->br_blockcount +
 163                                         imap->br_startoff);
 164         }
 165         count_fsb = last_fsb - offset_fsb;
 166         ASSERT(count_fsb > 0);
 167
 168         resaligned = count_fsb;
 169         if (unlikely(extsz)) {
 170                 if ((temp = do_mod(offset_fsb, extsz)))
 171                         resaligned += temp;
 172                 if ((temp = do_mod(resaligned, extsz)))
 173                         resaligned += extsz - temp;
 174         }
 175
 176         if (unlikely(rt)) {
 177                 resrtextents = qblocks = resaligned;
 178                 resrtextents /= mp->m_sb.sb_rextsize;
 179                 resblks = XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, 0);
 180                 quota_flag = XFS_QMOPT_RES_RTBLKS;
 181         } else {
 182                 resrtextents = 0;
 183                 resblks = qblocks = XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, resaligned);
 184                 quota_flag = XFS_QMOPT_RES_REGBLKS;
 185         }
 186
 187         /*
 188          * Allocate and setup the transaction
 189          */
 190         tp = xfs_trans_alloc(mp, XFS_TRANS_DIOSTRAT);
 191         error = xfs_trans_reserve(tp, resblks,
 192                         XFS_WRITE_LOG_RES(mp), resrtextents,
 193                         XFS_TRANS_PERM_LOG_RES,
 194                         XFS_WRITE_LOG_COUNT);
 195         /*
 196          * Check for running out of space, note: need lock to return
 197          */
 198         if (error) {
 199                 xfs_trans_cancel(tp, 0);
 200                 return XFS_ERROR(error);
 201         }
 202
 203         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 204
 205         error = xfs_trans_reserve_quota_nblks(tp, ip, qblocks, 0, quota_flag);
 206         if (error)
 207                 goto out_trans_cancel;
 208
 209         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
 210
 211         bmapi_flag = 0;
 212         if (offset < XFS_ISIZE(ip) || extsz)
 213                 bmapi_flag |= XFS_BMAPI_PREALLOC;
 214
 215         /*
 216          * From this point onwards we overwrite the imap pointer that the
 217          * caller gave to us.
 218          */
 219         xfs_bmap_init(&free_list, &firstfsb);
 220         nimaps = 1;
 221         error = xfs_bmapi_write(tp, ip, offset_fsb, count_fsb, bmapi_flag,
 222                                 &firstfsb, 0, imap, &nimaps, &free_list);
 223         if (error)
 224                 goto out_bmap_cancel;
 225
 226         /*
 227          * Complete the transaction
 228          */
 229         error = xfs_bmap_finish(&tp, &free_list, &committed);
 230         if (error)
 231                 goto out_bmap_cancel;
 232         error = xfs_trans_commit(tp, XFS_TRANS_RELEASE_LOG_RES);
 233         if (error)
 234                 goto out_unlock;
 235
 236         /*
 237          * Copy any maps to caller's array and return any error.
 238          */
 239         if (nimaps == 0) {
 240                 error = XFS_ERROR(ENOSPC);
 241                 goto out_unlock;
 242         }
 243
 244         if (!(imap->br_startblock || XFS_IS_REALTIME_INODE(ip)))
 245                 error = xfs_alert_fsblock_zero(ip, imap);
 246
 247 out_unlock:
 248         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 249         return error;
 250
 251 out_bmap_cancel:
 252         xfs_bmap_cancel(&free_list);
 253         xfs_trans_unreserve_quota_nblks(tp, ip, (long)qblocks, 0, quota_flag);
 254 out_trans_cancel:
 255         xfs_trans_cancel(tp, XFS_TRANS_RELEASE_LOG_RES | XFS_TRANS_ABORT);
 256         goto out_unlock;
 257 }
 258
 259 /*
 260  * If the caller is doing a write at the end of the file, then extend the
 261  * allocation out to the file system's write iosize.  We clean up any extra
 262  * space left over when the file is closed in xfs_inactive().
 263  *
 264  * If we find we already have delalloc preallocation beyond EOF, don't do more
 265  * preallocation as it it not needed.
 266  */
 267 STATIC int
 268 xfs_iomap_eof_want_preallocate(
 269         xfs_mount_t     *mp,
 270         xfs_inode_t     *ip,
 271         xfs_off_t       offset,
 272         size_t          count,
 273         xfs_bmbt_irec_t *imap,
 274         int             nimaps,
 275         int             *prealloc)
 276 {
 277         xfs_fileoff_t   start_fsb;
 278         xfs_filblks_t   count_fsb;
 279         xfs_fsblock_t   firstblock;
 280         int             n, error, imaps;
 281         int             found_delalloc = 0;
 282
 283         *prealloc = 0;
 284         if (offset + count <= XFS_ISIZE(ip))
 285                 return 0;
 286
 287         /*
 288          * If the file is smaller than the minimum prealloc and we are using
 289          * dynamic preallocation, don't do any preallocation at all as it is
 290          * likely this is the only write to the file that is going to be done.
 291          */
 292         if (!(mp->m_flags & XFS_MOUNT_DFLT_IOSIZE) &&
 293             XFS_ISIZE(ip) < XFS_FSB_TO_B(mp, mp->m_writeio_blocks))
 294                 return 0;
 295
 296         /*
 297          * If there are any real blocks past eof, then don't
 298          * do any speculative allocation.
 299          */
 300         start_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, ((xfs_ufsize_t)(offset + count - 1)));
 301         count_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, mp->m_super->s_maxbytes);
 302         while (count_fsb > 0) {
 303                 imaps = nimaps;
 304                 firstblock = NULLFSBLOCK;
 305                 error = xfs_bmapi_read(ip, start_fsb, count_fsb, imap, &imaps,
 306                                        0);
 307                 if (error)
 308                         return error;
 309                 for (n = 0; n < imaps; n++) {
 310                         if ((imap[n].br_startblock != HOLESTARTBLOCK) &&
 311                             (imap[n].br_startblock != DELAYSTARTBLOCK))
 312                                 return 0;
 313                         start_fsb += imap[n].br_blockcount;
 314                         count_fsb -= imap[n].br_blockcount;
 315
 316                         if (imap[n].br_startblock == DELAYSTARTBLOCK)
 317                                 found_delalloc = 1;
 318                 }
 319         }
 320         if (!found_delalloc)
 321                 *prealloc = 1;
 322         return 0;
 323 }
 324
 325 /*
 326  * Determine the initial size of the preallocation. We are beyond the current
 327  * EOF here, but we need to take into account whether this is a sparse write or
 328  * an extending write when determining the preallocation size.  Hence we need to
 329  * look up the extent that ends at the current write offset and use the result
 330  * to determine the preallocation size.
 331  *
 332  * If the extent is a hole, then preallocation is essentially disabled.
 333  * Otherwise we take the size of the preceeding data extent as the basis for the
 334  * preallocation size. If the size of the extent is greater than half the
 335  * maximum extent length, then use the current offset as the basis. This ensures
 336  * that for large files the preallocation size always extends to MAXEXTLEN
 337  * rather than falling short due to things like stripe unit/width alignment of
 338  * real extents.
 339  */
 340 STATIC xfs_fsblock_t
 341 xfs_iomap_eof_prealloc_initial_size(
 342         struct xfs_mount        *mp,
 343         struct xfs_inode        *ip,
 344         xfs_off_t               offset,
 345         xfs_bmbt_irec_t         *imap,
 346         int                     nimaps)
 347 {
 348         xfs_fileoff_t   start_fsb;
 349         int             imaps = 1;
 350         int             error;
 351
 352         ASSERT(nimaps >= imaps);
 353
 354         /* if we are using a specific prealloc size, return now */
 355         if (mp->m_flags & XFS_MOUNT_DFLT_IOSIZE)
 356                 return 0;
 357
 358         /* If the file is small, then use the minimum prealloc */
 359         if (XFS_ISIZE(ip) < XFS_FSB_TO_B(mp, mp->m_dalign))
 360                 return 0;
 361
 362         /*
 363          * As we write multiple pages, the offset will always align to the
 364          * start of a page and hence point to a hole at EOF. i.e. if the size is
 365          * 4096 bytes, we only have one block at FSB 0, but XFS_B_TO_FSB(4096)
 366          * will return FSB 1. Hence if there are blocks in the file, we want to
 367          * point to the block prior to the EOF block and not the hole that maps
 368          * directly at @offset.
 369          */
 370         start_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, offset);
 371         if (start_fsb)
 372                 start_fsb--;
 373         error = xfs_bmapi_read(ip, start_fsb, 1, imap, &imaps, XFS_BMAPI_ENTIRE);
 374         if (error)
 375                 return 0;
 376
 377         ASSERT(imaps == 1);
 378         if (imap[0].br_startblock == HOLESTARTBLOCK)
 379                 return 0;
 380         if (imap[0].br_blockcount <= (MAXEXTLEN >> 1))
 381                 return imap[0].br_blockcount << 1;
 382         return XFS_B_TO_FSB(mp, offset);
 383 }
 384
 385 STATIC bool
 386 xfs_quota_need_throttle(
 387         struct xfs_inode *ip,
 388         int type,
 389         xfs_fsblock_t alloc_blocks)
 390 {
 391         struct xfs_dquot *dq = xfs_inode_dquot(ip, type);
 392
 393         if (!dq || !xfs_this_quota_on(ip->i_mount, type))
 394                 return false;
 395
 396         /* no hi watermark, no throttle */
 397         if (!dq->q_prealloc_hi_wmark)
 398                 return false;
 399
 400         /* under the lo watermark, no throttle */
 401         if (dq->q_res_bcount + alloc_blocks < dq->q_prealloc_lo_wmark)
 402                 return false;
 403
 404         return true;
 405 }
 406
 407 STATIC void
 408 xfs_quota_calc_throttle(
 409         struct xfs_inode *ip,
 410         int type,
 411         xfs_fsblock_t *qblocks,
 412         int *qshift)
 413 {
 414         int64_t freesp;
 415         int shift = 0;
 416         struct xfs_dquot *dq = xfs_inode_dquot(ip, type);
 417
 418         /* over hi wmark, squash the prealloc completely */
 419         if (dq->q_res_bcount >= dq->q_prealloc_hi_wmark) {
 420                 *qblocks = 0;
 421                 return;
 422         }
 423
 424         freesp = dq->q_prealloc_hi_wmark - dq->q_res_bcount;
 425         if (freesp < dq->q_low_space[XFS_QLOWSP_5_PCNT]) {
 426                 shift = 2;
 427                 if (freesp < dq->q_low_space[XFS_QLOWSP_3_PCNT])
 428                         shift += 2;
 429                 if (freesp < dq->q_low_space[XFS_QLOWSP_1_PCNT])
 430                         shift += 2;
 431         }
 432
 433         /* only overwrite the throttle values if we are more aggressive */
 434         if ((freesp >> shift) < (*qblocks >> *qshift)) {
 435                 *qblocks = freesp;
 436                 *qshift = shift;
 437         }
 438 }
 439
 440 /*
 441  * If we don't have a user specified preallocation size, dynamically increase
 442  * the preallocation size as the size of the file grows. Cap the maximum size
 443  * at a single extent or less if the filesystem is near full. The closer the
 444  * filesystem is to full, the smaller the maximum prealocation.
 445  */
 446 STATIC xfs_fsblock_t
 447 xfs_iomap_prealloc_size(
 448         struct xfs_mount        *mp,
 449         struct xfs_inode        *ip,
 450         xfs_off_t               offset,
 451         struct xfs_bmbt_irec    *imap,
 452         int                     nimaps)
 453 {
 454         xfs_fsblock_t           alloc_blocks = 0;
 455         int                     shift = 0;
 456         int64_t                 freesp;
 457         xfs_fsblock_t           qblocks;
 458         int                     qshift = 0;
 459
 460         alloc_blocks = xfs_iomap_eof_prealloc_initial_size(mp, ip, offset,
 461                                                            imap, nimaps);
 462         if (!alloc_blocks)
 463                 goto check_writeio;
 464         qblocks = alloc_blocks;
 465
 466         /*
 467          * MAXEXTLEN is not a power of two value but we round the prealloc down
 468          * to the nearest power of two value after throttling. To prevent the
 469          * round down from unconditionally reducing the maximum supported prealloc
 470          * size, we round up first, apply appropriate throttling, round down and
 471          * cap the value to MAXEXTLEN.
 472          */
 473         alloc_blocks = XFS_FILEOFF_MIN(roundup_pow_of_two(MAXEXTLEN),
 474                                        alloc_blocks);
 475
 476         xfs_icsb_sync_counters(mp, XFS_ICSB_LAZY_COUNT);
 477         freesp = mp->m_sb.sb_fdblocks;
 478         if (freesp < mp->m_low_space[XFS_LOWSP_5_PCNT]) {
 479                 shift = 2;
 480                 if (freesp < mp->m_low_space[XFS_LOWSP_4_PCNT])
 481                         shift++;
 482                 if (freesp < mp->m_low_space[XFS_LOWSP_3_PCNT])
 483                         shift++;
 484                 if (freesp < mp->m_low_space[XFS_LOWSP_2_PCNT])
 485                         shift++;
 486                 if (freesp < mp->m_low_space[XFS_LOWSP_1_PCNT])
 487                         shift++;
 488         }
 489
 490         /*
 491          * Check each quota to cap the prealloc size and provide a shift
 492          * value to throttle with.
 493          */
 494         if (xfs_quota_need_throttle(ip, XFS_DQ_USER, alloc_blocks))
 495                 xfs_quota_calc_throttle(ip, XFS_DQ_USER, &qblocks, &qshift);
 496         if (xfs_quota_need_throttle(ip, XFS_DQ_GROUP, alloc_blocks))
 497                 xfs_quota_calc_throttle(ip, XFS_DQ_GROUP, &qblocks, &qshift);
 498         if (xfs_quota_need_throttle(ip, XFS_DQ_PROJ, alloc_blocks))
 499                 xfs_quota_calc_throttle(ip, XFS_DQ_PROJ, &qblocks, &qshift);
 500
 501         /*
 502          * The final prealloc size is set to the minimum of free space available
 503          * in each of the quotas and the overall filesystem.
 504          *
 505          * The shift throttle value is set to the maximum value as determined by
 506          * the global low free space values and per-quota low free space values.
 507          */
 508         alloc_blocks = MIN(alloc_blocks, qblocks);
 509         shift = MAX(shift, qshift);
 510
 511         if (shift)
 512                 alloc_blocks >>= shift;
 513         /*
 514          * rounddown_pow_of_two() returns an undefined result if we pass in
 515          * alloc_blocks = 0.
 516          */
 517         if (alloc_blocks)
 518                 alloc_blocks = rounddown_pow_of_two(alloc_blocks);
 519         if (alloc_blocks > MAXEXTLEN)
 520                 alloc_blocks = MAXEXTLEN;
 521
 522         /*
 523          * If we are still trying to allocate more space than is
 524          * available, squash the prealloc hard. This can happen if we
 525          * have a large file on a small filesystem and the above
 526          * lowspace thresholds are smaller than MAXEXTLEN.
 527          */
 528         while (alloc_blocks && alloc_blocks >= freesp)
 529                 alloc_blocks >>= 4;
 530
 531 check_writeio:
 532         if (alloc_blocks < mp->m_writeio_blocks)
 533                 alloc_blocks = mp->m_writeio_blocks;
 534
 535         trace_xfs_iomap_prealloc_size(ip, alloc_blocks, shift,
 536                                       mp->m_writeio_blocks);
 537
 538         return alloc_blocks;
 539 }
 540
 541 int
 542 xfs_iomap_write_delay(
 543         xfs_inode_t     *ip,
 544         xfs_off_t       offset,
 545         size_t          count,
 546         xfs_bmbt_irec_t *ret_imap)
 547 {
 548         xfs_mount_t     *mp = ip->i_mount;
 549         xfs_fileoff_t   offset_fsb;
 550         xfs_fileoff_t   last_fsb;
 551         xfs_off_t       aligned_offset;
 552         xfs_fileoff_t   ioalign;
 553         xfs_extlen_t    extsz;
 554         int             nimaps;
 555         xfs_bmbt_irec_t imap[XFS_WRITE_IMAPS];
 556         int             prealloc;
 557         int             error;
 558
 559         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_ILOCK_EXCL));
 560
 561         /*
 562          * Make sure that the dquots are there. This doesn't hold
 563          * the ilock across a disk read.
 564          */
 565         error = xfs_qm_dqattach_locked(ip, 0);
 566         if (error)
 567                 return XFS_ERROR(error);
 568
 569         extsz = xfs_get_extsz_hint(ip);
 570         offset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset);
 571
 572         error = xfs_iomap_eof_want_preallocate(mp, ip, offset, count,
 573                                 imap, XFS_WRITE_IMAPS, &prealloc);
 574         if (error)
 575                 return error;
 576
 577 retry:
 578         if (prealloc) {
 579                 xfs_fsblock_t   alloc_blocks;
 580
 581                 alloc_blocks = xfs_iomap_prealloc_size(mp, ip, offset, imap,
 582                                                        XFS_WRITE_IMAPS);
 583
 584                 aligned_offset = XFS_WRITEIO_ALIGN(mp, (offset + count - 1));
 585                 ioalign = XFS_B_TO_FSBT(mp, aligned_offset);
 586                 last_fsb = ioalign + alloc_blocks;
 587         } else {
 588                 last_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, ((xfs_ufsize_t)(offset + count)));
 589         }
 590
 591         if (prealloc || extsz) {
 592                 error = xfs_iomap_eof_align_last_fsb(mp, ip, extsz, &last_fsb);
 593                 if (error)
 594                         return error;
 595         }
 596
 597         /*
 598          * Make sure preallocation does not create extents beyond the range we
 599          * actually support in this filesystem.
 600          */
 601         if (last_fsb > XFS_B_TO_FSB(mp, mp->m_super->s_maxbytes))
 602                 last_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, mp->m_super->s_maxbytes);
 603
 604         ASSERT(last_fsb > offset_fsb);
 605
 606         nimaps = XFS_WRITE_IMAPS;
 607         error = xfs_bmapi_delay(ip, offset_fsb, last_fsb - offset_fsb,
 608                                 imap, &nimaps, XFS_BMAPI_ENTIRE);
 609         switch (error) {
 610         case 0:
 611         case ENOSPC:
 612         case EDQUOT:
 613                 break;
 614         default:
 615                 return XFS_ERROR(error);
 616         }
 617
 618         /*
 619          * If bmapi returned us nothing, we got either ENOSPC or EDQUOT. Retry
 620          * without EOF preallocation.
 621          */
 622         if (nimaps == 0) {
 623                 trace_xfs_delalloc_enospc(ip, offset, count);
 624                 if (prealloc) {
 625                         prealloc = 0;
 626                         error = 0;
 627                         goto retry;
 628                 }
 629                 return XFS_ERROR(error ? error : ENOSPC);
 630         }
 631
 632         if (!(imap[0].br_startblock || XFS_IS_REALTIME_INODE(ip)))
 633                 return xfs_alert_fsblock_zero(ip, &imap[0]);
 634
 635         /*
 636          * Tag the inode as speculatively preallocated so we can reclaim this
 637          * space on demand, if necessary.
 638          */
 639         if (prealloc)
 640                 xfs_inode_set_eofblocks_tag(ip);
 641
 642         *ret_imap = imap[0];
 643         return 0;
 644 }
 645
 646 /*
 647  * Pass in a delayed allocate extent, convert it to real extents;
 648  * return to the caller the extent we create which maps on top of
 649  * the originating callers request.
 650  *
 651  * Called without a lock on the inode.
 652  *
 653  * We no longer bother to look at the incoming map - all we have to
 654  * guarantee is that whatever we allocate fills the required range.
 655  */
 656 int
 657 xfs_iomap_write_allocate(
 658         xfs_inode_t     *ip,
 659         xfs_off_t       offset,
 660         size_t          count,
 661         xfs_bmbt_irec_t *imap)
 662 {
 663         xfs_mount_t     *mp = ip->i_mount;
 664         xfs_fileoff_t   offset_fsb, last_block;
 665         xfs_fileoff_t   end_fsb, map_start_fsb;
 666         xfs_fsblock_t   first_block;
 667         xfs_bmap_free_t free_list;
 668         xfs_filblks_t   count_fsb;
 669         xfs_trans_t     *tp;
 670         int             nimaps, committed;
 671         int             error = 0;
 672         int             nres;
 673
 674         /*
 675          * Make sure that the dquots are there.
 676          */
 677         error = xfs_qm_dqattach(ip, 0);
 678         if (error)
 679                 return XFS_ERROR(error);
 680
 681         offset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset);
 682         count_fsb = imap->br_blockcount;
 683         map_start_fsb = imap->br_startoff;
 684
 685         XFS_STATS_ADD(xs_xstrat_bytes, XFS_FSB_TO_B(mp, count_fsb));
 686
 687         while (count_fsb != 0) {
 688                 /*
 689                  * Set up a transaction with which to allocate the
 690                  * backing store for the file.  Do allocations in a
 691                  * loop until we get some space in the range we are
 692                  * interested in.  The other space that might be allocated
 693                  * is in the delayed allocation extent on which we sit
 694                  * but before our buffer starts.
 695                  */
 696
 697                 nimaps = 0;
 698                 while (nimaps == 0) {
 699                         tp = xfs_trans_alloc(mp, XFS_TRANS_STRAT_WRITE);
 700                         tp->t_flags |= XFS_TRANS_RESERVE;
 701                         nres = XFS_EXTENTADD_SPACE_RES(mp, XFS_DATA_FORK);
 702                         error = xfs_trans_reserve(tp, nres,
 703                                         XFS_WRITE_LOG_RES(mp),
 704                                         0, XFS_TRANS_PERM_LOG_RES,
 705                                         XFS_WRITE_LOG_COUNT);
 706                         if (error) {
 707                                 xfs_trans_cancel(tp, 0);
 708                                 return XFS_ERROR(error);
 709                         }
 710                         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 711                         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
 712
 713                         xfs_bmap_init(&free_list, &first_block);
 714
 715                         /*
 716                          * it is possible that the extents have changed since
 717                          * we did the read call as we dropped the ilock for a
 718                          * while. We have to be careful about truncates or hole
 719                          * punchs here - we are not allowed to allocate
 720                          * non-delalloc blocks here.
 721                          *
 722                          * The only protection against truncation is the pages
 723                          * for the range we are being asked to convert are
 724                          * locked and hence a truncate will block on them
 725                          * first.
 726                          *
 727                          * As a result, if we go beyond the range we really
 728                          * need and hit an delalloc extent boundary followed by
 729                          * a hole while we have excess blocks in the map, we
 730                          * will fill the hole incorrectly and overrun the
 731                          * transaction reservation.
 732                          *
 733                          * Using a single map prevents this as we are forced to
 734                          * check each map we look for overlap with the desired
 735                          * range and abort as soon as we find it. Also, given
 736                          * that we only return a single map, having one beyond
 737                          * what we can return is probably a bit silly.
 738                          *
 739                          * We also need to check that we don't go beyond EOF;
 740                          * this is a truncate optimisation as a truncate sets
 741                          * the new file size before block on the pages we
 742                          * currently have locked under writeback. Because they
 743                          * are about to be tossed, we don't need to write them
 744                          * back....
 745                          */
 746                         nimaps = 1;
 747                         end_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, XFS_ISIZE(ip));
 748                         error = xfs_bmap_last_offset(NULL, ip, &last_block,
 749                                                         XFS_DATA_FORK);
 750                         if (error)
 751                                 goto trans_cancel;
 752
 753                         last_block = XFS_FILEOFF_MAX(last_block, end_fsb);
 754                         if ((map_start_fsb + count_fsb) > last_block) {
 755                                 count_fsb = last_block - map_start_fsb;
 756                                 if (count_fsb == 0) {
 757                                         error = EAGAIN;
 758                                         goto trans_cancel;
 759                                 }
 760                         }
 761
 762                         /*
 763                          * From this point onwards we overwrite the imap
 764                          * pointer that the caller gave to us.
 765                          */
 766                         error = xfs_bmapi_write(tp, ip, map_start_fsb,
 767                                                 count_fsb,
 768                                                 XFS_BMAPI_STACK_SWITCH,
 769                                                 &first_block, 1,
 770                                                 imap, &nimaps, &free_list);
 771                         if (error)
 772                                 goto trans_cancel;
 773
 774                         error = xfs_bmap_finish(&tp, &free_list, &committed);
 775                         if (error)
 776                                 goto trans_cancel;
 777
 778                         error = xfs_trans_commit(tp, XFS_TRANS_RELEASE_LOG_RES);
 779                         if (error)
 780                                 goto error0;
 781
 782                         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 783                 }
 784
 785                 /*
 786                  * See if we were able to allocate an extent that
 787                  * covers at least part of the callers request
 788                  */
 789                 if (!(imap->br_startblock || XFS_IS_REALTIME_INODE(ip)))
 790                         return xfs_alert_fsblock_zero(ip, imap);
 791
 792                 if ((offset_fsb >= imap->br_startoff) &&
 793                     (offset_fsb < (imap->br_startoff +
 794                                    imap->br_blockcount))) {
 795                         XFS_STATS_INC(xs_xstrat_quick);
 796                         return 0;
 797                 }
 798
 799                 /*
 800                  * So far we have not mapped the requested part of the
 801                  * file, just surrounding data, try again.
 802                  */
 803                 count_fsb -= imap->br_blockcount;
 804                 map_start_fsb = imap->br_startoff + imap->br_blockcount;
 805         }
 806
 807 trans_cancel:
 808         xfs_bmap_cancel(&free_list);
 809         xfs_trans_cancel(tp, XFS_TRANS_RELEASE_LOG_RES | XFS_TRANS_ABORT);
 810 error0:
 811         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 812         return XFS_ERROR(error);
 813 }
 814
 815 int
 816 xfs_iomap_write_unwritten(
 817         xfs_inode_t     *ip,
 818         xfs_off_t       offset,
 819         size_t          count)
 820 {
 821         xfs_mount_t     *mp = ip->i_mount;
 822         xfs_fileoff_t   offset_fsb;
 823         xfs_filblks_t   count_fsb;
 824         xfs_filblks_t   numblks_fsb;
 825         xfs_fsblock_t   firstfsb;
 826         int             nimaps;
 827         xfs_trans_t     *tp;
 828         xfs_bmbt_irec_t imap;
 829         xfs_bmap_free_t free_list;
 830         xfs_fsize_t     i_size;
 831         uint            resblks;
 832         int             committed;
 833         int             error;
 834
 835         trace_xfs_unwritten_convert(ip, offset, count);
 836
 837         offset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset);
 838         count_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, (xfs_ufsize_t)offset + count);
 839         count_fsb = (xfs_filblks_t)(count_fsb - offset_fsb);
 840
 841         /*
 842          * Reserve enough blocks in this transaction for two complete extent
 843          * btree splits.  We may be converting the middle part of an unwritten
 844          * extent and in this case we will insert two new extents in the btree
 845          * each of which could cause a full split.
 846          *
 847          * This reservation amount will be used in the first call to
 848          * xfs_bmbt_split() to select an AG with enough space to satisfy the
 849          * rest of the operation.
 850          */
 851         resblks = XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, 0) << 1;
 852
 853         do {
 854                 /*
 855                  * set up a transaction to convert the range of extents
 856                  * from unwritten to real. Do allocations in a loop until
 857                  * we have covered the range passed in.
 858                  *
 859                  * Note that we open code the transaction allocation here
 860                  * to pass KM_NOFS--we can't risk to recursing back into
 861                  * the filesystem here as we might be asked to write out
 862                  * the same inode that we complete here and might deadlock
 863                  * on the iolock.
 864                  */
 865                 sb_start_intwrite(mp->m_super);
 866                 tp = _xfs_trans_alloc(mp, XFS_TRANS_STRAT_WRITE, KM_NOFS);
 867                 tp->t_flags |= XFS_TRANS_RESERVE | XFS_TRANS_FREEZE_PROT;
 868                 error = xfs_trans_reserve(tp, resblks,
 869                                 XFS_WRITE_LOG_RES(mp), 0,
 870                                 XFS_TRANS_PERM_LOG_RES,
 871                                 XFS_WRITE_LOG_COUNT);
 872                 if (error) {
 873                         xfs_trans_cancel(tp, 0);
 874                         return XFS_ERROR(error);
 875                 }
 876
 877                 xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 878                 xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
 879
 880                 /*
 881                  * Modify the unwritten extent state of the buffer.
 882                  */
 883                 xfs_bmap_init(&free_list, &firstfsb);
 884                 nimaps = 1;
 885                 error = xfs_bmapi_write(tp, ip, offset_fsb, count_fsb,
 886                                   XFS_BMAPI_CONVERT, &firstfsb,
 887                                   1, &imap, &nimaps, &free_list);
 888                 if (error)
 889                         goto error_on_bmapi_transaction;
 890
 891                 /*
 892                  * Log the updated inode size as we go.  We have to be careful
 893                  * to only log it up to the actual write offset if it is
 894                  * halfway into a block.
 895                  */
 896                 i_size = XFS_FSB_TO_B(mp, offset_fsb + count_fsb);
 897                 if (i_size > offset + count)
 898                         i_size = offset + count;
 899
 900                 i_size = xfs_new_eof(ip, i_size);
 901                 if (i_size) {
 902                         ip->i_d.di_size = i_size;
 903                         xfs_trans_log_inode(tp, ip, XFS_ILOG_CORE);
 904                 }
 905
 906                 error = xfs_bmap_finish(&tp, &free_list, &committed);
 907                 if (error)
 908                         goto error_on_bmapi_transaction;
 909
 910                 error = xfs_trans_commit(tp, XFS_TRANS_RELEASE_LOG_RES);
 911                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 912                 if (error)
 913                         return XFS_ERROR(error);
 914
 915                 if (!(imap.br_startblock || XFS_IS_REALTIME_INODE(ip)))
 916                         return xfs_alert_fsblock_zero(ip, &imap);
 917
 918                 if ((numblks_fsb = imap.br_blockcount) == 0) {
 919                         /*
 920                          * The numblks_fsb value should always get
 921                          * smaller, otherwise the loop is stuck.
 922                          */
 923                         ASSERT(imap.br_blockcount);
 924                         break;
 925                 }
 926                 offset_fsb += numblks_fsb;
 927                 count_fsb -= numblks_fsb;
 928         } while (count_fsb > 0);
 929
 930         return 0;
 931
 932 error_on_bmapi_transaction:
 933         xfs_bmap_cancel(&free_list);
 934         xfs_trans_cancel(tp, (XFS_TRANS_RELEASE_LOG_RES | XFS_TRANS_ABORT));
 935         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 936         return XFS_ERROR(error);
 937 }