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_shared.h"
  21 #include "xfs_format.h"
  22 #include "xfs_log_format.h"
  23 #include "xfs_trans_resv.h"
  24 #include "xfs_mount.h"
  25 #include "xfs_inode.h"
  26 #include "xfs_btree.h"
  27 #include "xfs_bmap_btree.h"
  28 #include "xfs_bmap.h"
  29 #include "xfs_bmap_util.h"
  30 #include "xfs_error.h"
  31 #include "xfs_trans.h"
  32 #include "xfs_trans_space.h"
  33 #include "xfs_iomap.h"
  34 #include "xfs_trace.h"
  35 #include "xfs_icache.h"
  36 #include "xfs_quota.h"
  37 #include "xfs_dquot_item.h"
  38 #include "xfs_dquot.h"
  39
  40
  41 #define XFS_WRITEIO_ALIGN(mp,off)       (((off) >> mp->m_writeio_log) \
  42                                                 << mp->m_writeio_log)
  43 #define XFS_WRITE_IMAPS         XFS_BMAP_MAX_NMAP
  44
  45 STATIC int
  46 xfs_iomap_eof_align_last_fsb(
  47         xfs_mount_t     *mp,
  48         xfs_inode_t     *ip,
  49         xfs_extlen_t    extsize,
  50         xfs_fileoff_t   *last_fsb)
  51 {
  52         xfs_extlen_t    align = 0;
  53         int             eof, error;
  54
  55         if (!XFS_IS_REALTIME_INODE(ip)) {
  56                 /*
  57                  * Round up the allocation request to a stripe unit
  58                  * (m_dalign) boundary if the file size is >= stripe unit
  59                  * size, and we are allocating past the allocation eof.
  60                  *
  61                  * If mounted with the "-o swalloc" option the alignment is
  62                  * increased from the strip unit size to the stripe width.
  63                  */
  64                 if (mp->m_swidth && (mp->m_flags & XFS_MOUNT_SWALLOC))
  65                         align = mp->m_swidth;
  66                 else if (mp->m_dalign)
  67                         align = mp->m_dalign;
  68
  69                 if (align && XFS_ISIZE(ip) < XFS_FSB_TO_B(mp, align))
  70                         align = 0;
  71         }
  72
  73         /*
  74          * Always round up the allocation request to an extent boundary
  75          * (when file on a real-time subvolume or has di_extsize hint).
  76          */
  77         if (extsize) {
  78                 if (align)
  79                         align = roundup_64(align, extsize);
  80                 else
  81                         align = extsize;
  82         }
  83
  84         if (align) {
  85                 xfs_fileoff_t   new_last_fsb = roundup_64(*last_fsb, align);
  86                 error = xfs_bmap_eof(ip, new_last_fsb, XFS_DATA_FORK, &eof);
  87                 if (error)
  88                         return error;
  89                 if (eof)
  90                         *last_fsb = new_last_fsb;
  91         }
  92         return 0;
  93 }
  94
  95 STATIC int
  96 xfs_alert_fsblock_zero(
  97         xfs_inode_t     *ip,
  98         xfs_bmbt_irec_t *imap)
  99 {
 100         xfs_alert_tag(ip->i_mount, XFS_PTAG_FSBLOCK_ZERO,
 101                         "Access to block zero in inode %llu "
 102                         "start_block: %llx start_off: %llx "
 103                         "blkcnt: %llx extent-state: %x",
 104                 (unsigned long long)ip->i_ino,
 105                 (unsigned long long)imap->br_startblock,
 106                 (unsigned long long)imap->br_startoff,
 107                 (unsigned long long)imap->br_blockcount,
 108                 imap->br_state);
 109         return -EFSCORRUPTED;
 110 }
 111
 112 int
 113 xfs_iomap_write_direct(
 114         xfs_inode_t     *ip,
 115         xfs_off_t       offset,
 116         size_t          count,
 117         xfs_bmbt_irec_t *imap,
 118         int             nmaps)
 119 {
 120         xfs_mount_t     *mp = ip->i_mount;
 121         xfs_fileoff_t   offset_fsb;
 122         xfs_fileoff_t   last_fsb;
 123         xfs_filblks_t   count_fsb, resaligned;
 124         xfs_fsblock_t   firstfsb;
 125         xfs_extlen_t    extsz, temp;
 126         int             nimaps;
 127         int             quota_flag;
 128         int             rt;
 129         xfs_trans_t     *tp;
 130         xfs_bmap_free_t free_list;
 131         uint            qblocks, resblks, resrtextents;
 132         int             committed;
 133         int             error;
 134         int             lockmode;
 135         int             bmapi_flags = XFS_BMAPI_PREALLOC;
 136
 137         rt = XFS_IS_REALTIME_INODE(ip);
 138         extsz = xfs_get_extsz_hint(ip);
 139         lockmode = XFS_ILOCK_SHARED;    /* locked by caller */
 140
 141         ASSERT(xfs_isilocked(ip, lockmode));
 142
 143         offset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset);
 144         last_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, ((xfs_ufsize_t)(offset + count)));
 145         if ((offset + count) > XFS_ISIZE(ip)) {
 146                 /*
 147                  * Assert that the in-core extent list is present since this can
 148                  * call xfs_iread_extents() and we only have the ilock shared.
 149                  * This should be safe because the lock was held around a bmapi
 150                  * call in the caller and we only need it to access the in-core
 151                  * list.
 152                  */
 153                 ASSERT(XFS_IFORK_PTR(ip, XFS_DATA_FORK)->if_flags &
 154                                                                 XFS_IFEXTENTS);
 155                 error = xfs_iomap_eof_align_last_fsb(mp, ip, extsz, &last_fsb);
 156                 if (error)
 157                         goto out_unlock;
 158         } else {
 159                 if (nmaps && (imap->br_startblock == HOLESTARTBLOCK))
 160                         last_fsb = MIN(last_fsb, (xfs_fileoff_t)
 161                                         imap->br_blockcount +
 162                                         imap->br_startoff);
 163         }
 164         count_fsb = last_fsb - offset_fsb;
 165         ASSERT(count_fsb > 0);
 166
 167         resaligned = count_fsb;
 168         if (unlikely(extsz)) {
 169                 if ((temp = do_mod(offset_fsb, extsz)))
 170                         resaligned += temp;
 171                 if ((temp = do_mod(resaligned, extsz)))
 172                         resaligned += extsz - temp;
 173         }
 174
 175         if (unlikely(rt)) {
 176                 resrtextents = qblocks = resaligned;
 177                 resrtextents /= mp->m_sb.sb_rextsize;
 178                 resblks = XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, 0);
 179                 quota_flag = XFS_QMOPT_RES_RTBLKS;
 180         } else {
 181                 resrtextents = 0;
 182                 resblks = qblocks = XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, resaligned);
 183                 quota_flag = XFS_QMOPT_RES_REGBLKS;
 184         }
 185
 186         /*
 187          * Drop the shared lock acquired by the caller, attach the dquot if
 188          * necessary and move on to transaction setup.
 189          */
 190         xfs_iunlock(ip, lockmode);
 191         error = xfs_qm_dqattach(ip, 0);
 192         if (error)
 193                 return error;
 194
 195         /*
 196          * Allocate and setup the transaction
 197          */
 198         tp = xfs_trans_alloc(mp, XFS_TRANS_DIOSTRAT);
 199
 200         /*
 201          * For DAX, we do not allocate unwritten extents, but instead we zero
 202          * the block before we commit the transaction.  Ideally we'd like to do
 203          * this outside the transaction context, but if we commit and then crash
 204          * we may not have zeroed the blocks and this will be exposed on
 205          * recovery of the allocation. Hence we must zero before commit.
 206          *
 207          * Further, if we are mapping unwritten extents here, we need to zero
 208          * and convert them to written so that we don't need an unwritten extent
 209          * callback for DAX. This also means that we need to be able to dip into
 210          * the reserve block pool for bmbt block allocation if there is no space
 211          * left but we need to do unwritten extent conversion.
 212          */
 213
 214         if (IS_DAX(VFS_I(ip))) {
 215                 bmapi_flags = XFS_BMAPI_CONVERT | XFS_BMAPI_ZERO;
 216                 if (ISUNWRITTEN(imap)) {
 217                         tp->t_flags |= XFS_TRANS_RESERVE;
 218                         resblks = XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, 0) << 1;
 219                 }
 220         }
 221         error = xfs_trans_reserve(tp, &M_RES(mp)->tr_write,
 222                                   resblks, resrtextents);
 223         /*
 224          * Check for running out of space, note: need lock to return
 225          */
 226         if (error) {
 227                 xfs_trans_cancel(tp);
 228                 return error;
 229         }
 230
 231         lockmode = XFS_ILOCK_EXCL;
 232         xfs_ilock(ip, lockmode);
 233
 234         error = xfs_trans_reserve_quota_nblks(tp, ip, qblocks, 0, quota_flag);
 235         if (error)
 236                 goto out_trans_cancel;
 237
 238         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
 239
 240         /*
 241          * From this point onwards we overwrite the imap pointer that the
 242          * caller gave to us.
 243          */
 244         xfs_bmap_init(&free_list, &firstfsb);
 245         nimaps = 1;
 246         error = xfs_bmapi_write(tp, ip, offset_fsb, count_fsb,
 247                                 bmapi_flags, &firstfsb, resblks, imap,
 248                                 &nimaps, &free_list);
 249         if (error)
 250                 goto out_bmap_cancel;
 251
 252         /*
 253          * Complete the transaction
 254          */
 255         error = xfs_bmap_finish(&tp, &free_list, &committed);
 256         if (error)
 257                 goto out_bmap_cancel;
 258
 259         error = xfs_trans_commit(tp);
 260         if (error)
 261                 goto out_unlock;
 262
 263         /*
 264          * Copy any maps to caller's array and return any error.
 265          */
 266         if (nimaps == 0) {
 267                 error = -ENOSPC;
 268                 goto out_unlock;
 269         }
 270
 271         if (!(imap->br_startblock || XFS_IS_REALTIME_INODE(ip)))
 272                 error = xfs_alert_fsblock_zero(ip, imap);
 273
 274 out_unlock:
 275         xfs_iunlock(ip, lockmode);
 276         return error;
 277
 278 out_bmap_cancel:
 279         xfs_bmap_cancel(&free_list);
 280         xfs_trans_unreserve_quota_nblks(tp, ip, (long)qblocks, 0, quota_flag);
 281 out_trans_cancel:
 282         xfs_trans_cancel(tp);
 283         goto out_unlock;
 284 }
 285
 286 /*
 287  * If the caller is doing a write at the end of the file, then extend the
 288  * allocation out to the file system's write iosize.  We clean up any extra
 289  * space left over when the file is closed in xfs_inactive().
 290  *
 291  * If we find we already have delalloc preallocation beyond EOF, don't do more
 292  * preallocation as it it not needed.
 293  */
 294 STATIC int
 295 xfs_iomap_eof_want_preallocate(
 296         xfs_mount_t     *mp,
 297         xfs_inode_t     *ip,
 298         xfs_off_t       offset,
 299         size_t          count,
 300         xfs_bmbt_irec_t *imap,
 301         int             nimaps,
 302         int             *prealloc)
 303 {
 304         xfs_fileoff_t   start_fsb;
 305         xfs_filblks_t   count_fsb;
 306         int             n, error, imaps;
 307         int             found_delalloc = 0;
 308
 309         *prealloc = 0;
 310         if (offset + count <= XFS_ISIZE(ip))
 311                 return 0;
 312
 313         /*
 314          * If the file is smaller than the minimum prealloc and we are using
 315          * dynamic preallocation, don't do any preallocation at all as it is
 316          * likely this is the only write to the file that is going to be done.
 317          */
 318         if (!(mp->m_flags & XFS_MOUNT_DFLT_IOSIZE) &&
 319             XFS_ISIZE(ip) < XFS_FSB_TO_B(mp, mp->m_writeio_blocks))
 320                 return 0;
 321
 322         /*
 323          * If there are any real blocks past eof, then don't
 324          * do any speculative allocation.
 325          */
 326         start_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, ((xfs_ufsize_t)(offset + count - 1)));
 327         count_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, mp->m_super->s_maxbytes);
 328         while (count_fsb > 0) {
 329                 imaps = nimaps;
 330                 error = xfs_bmapi_read(ip, start_fsb, count_fsb, imap, &imaps,
 331                                        0);
 332                 if (error)
 333                         return error;
 334                 for (n = 0; n < imaps; n++) {
 335                         if ((imap[n].br_startblock != HOLESTARTBLOCK) &&
 336                             (imap[n].br_startblock != DELAYSTARTBLOCK))
 337                                 return 0;
 338                         start_fsb += imap[n].br_blockcount;
 339                         count_fsb -= imap[n].br_blockcount;
 340
 341                         if (imap[n].br_startblock == DELAYSTARTBLOCK)
 342                                 found_delalloc = 1;
 343                 }
 344         }
 345         if (!found_delalloc)
 346                 *prealloc = 1;
 347         return 0;
 348 }
 349
 350 /*
 351  * Determine the initial size of the preallocation. We are beyond the current
 352  * EOF here, but we need to take into account whether this is a sparse write or
 353  * an extending write when determining the preallocation size.  Hence we need to
 354  * look up the extent that ends at the current write offset and use the result
 355  * to determine the preallocation size.
 356  *
 357  * If the extent is a hole, then preallocation is essentially disabled.
 358  * Otherwise we take the size of the preceeding data extent as the basis for the
 359  * preallocation size. If the size of the extent is greater than half the
 360  * maximum extent length, then use the current offset as the basis. This ensures
 361  * that for large files the preallocation size always extends to MAXEXTLEN
 362  * rather than falling short due to things like stripe unit/width alignment of
 363  * real extents.
 364  */
 365 STATIC xfs_fsblock_t
 366 xfs_iomap_eof_prealloc_initial_size(
 367         struct xfs_mount        *mp,
 368         struct xfs_inode        *ip,
 369         xfs_off_t               offset,
 370         xfs_bmbt_irec_t         *imap,
 371         int                     nimaps)
 372 {
 373         xfs_fileoff_t   start_fsb;
 374         int             imaps = 1;
 375         int             error;
 376
 377         ASSERT(nimaps >= imaps);
 378
 379         /* if we are using a specific prealloc size, return now */
 380         if (mp->m_flags & XFS_MOUNT_DFLT_IOSIZE)
 381                 return 0;
 382
 383         /* If the file is small, then use the minimum prealloc */
 384         if (XFS_ISIZE(ip) < XFS_FSB_TO_B(mp, mp->m_dalign))
 385                 return 0;
 386
 387         /*
 388          * As we write multiple pages, the offset will always align to the
 389          * start of a page and hence point to a hole at EOF. i.e. if the size is
 390          * 4096 bytes, we only have one block at FSB 0, but XFS_B_TO_FSB(4096)
 391          * will return FSB 1. Hence if there are blocks in the file, we want to
 392          * point to the block prior to the EOF block and not the hole that maps
 393          * directly at @offset.
 394          */
 395         start_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, offset);
 396         if (start_fsb)
 397                 start_fsb--;
 398         error = xfs_bmapi_read(ip, start_fsb, 1, imap, &imaps, XFS_BMAPI_ENTIRE);
 399         if (error)
 400                 return 0;
 401
 402         ASSERT(imaps == 1);
 403         if (imap[0].br_startblock == HOLESTARTBLOCK)
 404                 return 0;
 405         if (imap[0].br_blockcount <= (MAXEXTLEN >> 1))
 406                 return imap[0].br_blockcount << 1;
 407         return XFS_B_TO_FSB(mp, offset);
 408 }
 409
 410 STATIC bool
 411 xfs_quota_need_throttle(
 412         struct xfs_inode *ip,
 413         int type,
 414         xfs_fsblock_t alloc_blocks)
 415 {
 416         struct xfs_dquot *dq = xfs_inode_dquot(ip, type);
 417
 418         if (!dq || !xfs_this_quota_on(ip->i_mount, type))
 419                 return false;
 420
 421         /* no hi watermark, no throttle */
 422         if (!dq->q_prealloc_hi_wmark)
 423                 return false;
 424
 425         /* under the lo watermark, no throttle */
 426         if (dq->q_res_bcount + alloc_blocks < dq->q_prealloc_lo_wmark)
 427                 return false;
 428
 429         return true;
 430 }
 431
 432 STATIC void
 433 xfs_quota_calc_throttle(
 434         struct xfs_inode *ip,
 435         int type,
 436         xfs_fsblock_t *qblocks,
 437         int *qshift,
 438         int64_t *qfreesp)
 439 {
 440         int64_t freesp;
 441         int shift = 0;
 442         struct xfs_dquot *dq = xfs_inode_dquot(ip, type);
 443
 444         /* no dq, or over hi wmark, squash the prealloc completely */
 445         if (!dq || dq->q_res_bcount >= dq->q_prealloc_hi_wmark) {
 446                 *qblocks = 0;
 447                 *qfreesp = 0;
 448                 return;
 449         }
 450
 451         freesp = dq->q_prealloc_hi_wmark - dq->q_res_bcount;
 452         if (freesp < dq->q_low_space[XFS_QLOWSP_5_PCNT]) {
 453                 shift = 2;
 454                 if (freesp < dq->q_low_space[XFS_QLOWSP_3_PCNT])
 455                         shift += 2;
 456                 if (freesp < dq->q_low_space[XFS_QLOWSP_1_PCNT])
 457                         shift += 2;
 458         }
 459
 460         if (freesp < *qfreesp)
 461                 *qfreesp = freesp;
 462
 463         /* only overwrite the throttle values if we are more aggressive */
 464         if ((freesp >> shift) < (*qblocks >> *qshift)) {
 465                 *qblocks = freesp;
 466                 *qshift = shift;
 467         }
 468 }
 469
 470 /*
 471  * If we don't have a user specified preallocation size, dynamically increase
 472  * the preallocation size as the size of the file grows. Cap the maximum size
 473  * at a single extent or less if the filesystem is near full. The closer the
 474  * filesystem is to full, the smaller the maximum prealocation.
 475  */
 476 STATIC xfs_fsblock_t
 477 xfs_iomap_prealloc_size(
 478         struct xfs_mount        *mp,
 479         struct xfs_inode        *ip,
 480         xfs_off_t               offset,
 481         struct xfs_bmbt_irec    *imap,
 482         int                     nimaps)
 483 {
 484         xfs_fsblock_t           alloc_blocks = 0;
 485         int                     shift = 0;
 486         int64_t                 freesp;
 487         xfs_fsblock_t           qblocks;
 488         int                     qshift = 0;
 489
 490         alloc_blocks = xfs_iomap_eof_prealloc_initial_size(mp, ip, offset,
 491                                                            imap, nimaps);
 492         if (!alloc_blocks)
 493                 goto check_writeio;
 494         qblocks = alloc_blocks;
 495
 496         /*
 497          * MAXEXTLEN is not a power of two value but we round the prealloc down
 498          * to the nearest power of two value after throttling. To prevent the
 499          * round down from unconditionally reducing the maximum supported prealloc
 500          * size, we round up first, apply appropriate throttling, round down and
 501          * cap the value to MAXEXTLEN.
 502          */
 503         alloc_blocks = XFS_FILEOFF_MIN(roundup_pow_of_two(MAXEXTLEN),
 504                                        alloc_blocks);
 505
 506         freesp = percpu_counter_read_positive(&mp->m_fdblocks);
 507         if (freesp < mp->m_low_space[XFS_LOWSP_5_PCNT]) {
 508                 shift = 2;
 509                 if (freesp < mp->m_low_space[XFS_LOWSP_4_PCNT])
 510                         shift++;
 511                 if (freesp < mp->m_low_space[XFS_LOWSP_3_PCNT])
 512                         shift++;
 513                 if (freesp < mp->m_low_space[XFS_LOWSP_2_PCNT])
 514                         shift++;
 515                 if (freesp < mp->m_low_space[XFS_LOWSP_1_PCNT])
 516                         shift++;
 517         }
 518
 519         /*
 520          * Check each quota to cap the prealloc size, provide a shift value to
 521          * throttle with and adjust amount of available space.
 522          */
 523         if (xfs_quota_need_throttle(ip, XFS_DQ_USER, alloc_blocks))
 524                 xfs_quota_calc_throttle(ip, XFS_DQ_USER, &qblocks, &qshift,
 525                                         &freesp);
 526         if (xfs_quota_need_throttle(ip, XFS_DQ_GROUP, alloc_blocks))
 527                 xfs_quota_calc_throttle(ip, XFS_DQ_GROUP, &qblocks, &qshift,
 528                                         &freesp);
 529         if (xfs_quota_need_throttle(ip, XFS_DQ_PROJ, alloc_blocks))
 530                 xfs_quota_calc_throttle(ip, XFS_DQ_PROJ, &qblocks, &qshift,
 531                                         &freesp);
 532
 533         /*
 534          * The final prealloc size is set to the minimum of free space available
 535          * in each of the quotas and the overall filesystem.
 536          *
 537          * The shift throttle value is set to the maximum value as determined by
 538          * the global low free space values and per-quota low free space values.
 539          */
 540         alloc_blocks = MIN(alloc_blocks, qblocks);
 541         shift = MAX(shift, qshift);
 542
 543         if (shift)
 544                 alloc_blocks >>= shift;
 545         /*
 546          * rounddown_pow_of_two() returns an undefined result if we pass in
 547          * alloc_blocks = 0.
 548          */
 549         if (alloc_blocks)
 550                 alloc_blocks = rounddown_pow_of_two(alloc_blocks);
 551         if (alloc_blocks > MAXEXTLEN)
 552                 alloc_blocks = MAXEXTLEN;
 553
 554         /*
 555          * If we are still trying to allocate more space than is
 556          * available, squash the prealloc hard. This can happen if we
 557          * have a large file on a small filesystem and the above
 558          * lowspace thresholds are smaller than MAXEXTLEN.
 559          */
 560         while (alloc_blocks && alloc_blocks >= freesp)
 561                 alloc_blocks >>= 4;
 562
 563 check_writeio:
 564         if (alloc_blocks < mp->m_writeio_blocks)
 565                 alloc_blocks = mp->m_writeio_blocks;
 566
 567         trace_xfs_iomap_prealloc_size(ip, alloc_blocks, shift,
 568                                       mp->m_writeio_blocks);
 569
 570         return alloc_blocks;
 571 }
 572
 573 int
 574 xfs_iomap_write_delay(
 575         xfs_inode_t     *ip,
 576         xfs_off_t       offset,
 577         size_t          count,
 578         xfs_bmbt_irec_t *ret_imap)
 579 {
 580         xfs_mount_t     *mp = ip->i_mount;
 581         xfs_fileoff_t   offset_fsb;
 582         xfs_fileoff_t   last_fsb;
 583         xfs_off_t       aligned_offset;
 584         xfs_fileoff_t   ioalign;
 585         xfs_extlen_t    extsz;
 586         int             nimaps;
 587         xfs_bmbt_irec_t imap[XFS_WRITE_IMAPS];
 588         int             prealloc;
 589         int             error;
 590
 591         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_ILOCK_EXCL));
 592
 593         /*
 594          * Make sure that the dquots are there. This doesn't hold
 595          * the ilock across a disk read.
 596          */
 597         error = xfs_qm_dqattach_locked(ip, 0);
 598         if (error)
 599                 return error;
 600
 601         extsz = xfs_get_extsz_hint(ip);
 602         offset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset);
 603
 604         error = xfs_iomap_eof_want_preallocate(mp, ip, offset, count,
 605                                 imap, XFS_WRITE_IMAPS, &prealloc);
 606         if (error)
 607                 return error;
 608
 609 retry:
 610         if (prealloc) {
 611                 xfs_fsblock_t   alloc_blocks;
 612
 613                 alloc_blocks = xfs_iomap_prealloc_size(mp, ip, offset, imap,
 614                                                        XFS_WRITE_IMAPS);
 615
 616                 aligned_offset = XFS_WRITEIO_ALIGN(mp, (offset + count - 1));
 617                 ioalign = XFS_B_TO_FSBT(mp, aligned_offset);
 618                 last_fsb = ioalign + alloc_blocks;
 619         } else {
 620                 last_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, ((xfs_ufsize_t)(offset + count)));
 621         }
 622
 623         if (prealloc || extsz) {
 624                 error = xfs_iomap_eof_align_last_fsb(mp, ip, extsz, &last_fsb);
 625                 if (error)
 626                         return error;
 627         }
 628
 629         /*
 630          * Make sure preallocation does not create extents beyond the range we
 631          * actually support in this filesystem.
 632          */
 633         if (last_fsb > XFS_B_TO_FSB(mp, mp->m_super->s_maxbytes))
 634                 last_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, mp->m_super->s_maxbytes);
 635
 636         ASSERT(last_fsb > offset_fsb);
 637
 638         nimaps = XFS_WRITE_IMAPS;
 639         error = xfs_bmapi_delay(ip, offset_fsb, last_fsb - offset_fsb,
 640                                 imap, &nimaps, XFS_BMAPI_ENTIRE);
 641         switch (error) {
 642         case 0:
 643         case -ENOSPC:
 644         case -EDQUOT:
 645                 break;
 646         default:
 647                 return error;
 648         }
 649
 650         /*
 651          * If bmapi returned us nothing, we got either ENOSPC or EDQUOT. Retry
 652          * without EOF preallocation.
 653          */
 654         if (nimaps == 0) {
 655                 trace_xfs_delalloc_enospc(ip, offset, count);
 656                 if (prealloc) {
 657                         prealloc = 0;
 658                         error = 0;
 659                         goto retry;
 660                 }
 661                 return error ? error : -ENOSPC;
 662         }
 663
 664         if (!(imap[0].br_startblock || XFS_IS_REALTIME_INODE(ip)))
 665                 return xfs_alert_fsblock_zero(ip, &imap[0]);
 666
 667         /*
 668          * Tag the inode as speculatively preallocated so we can reclaim this
 669          * space on demand, if necessary.
 670          */
 671         if (prealloc)
 672                 xfs_inode_set_eofblocks_tag(ip);
 673
 674         *ret_imap = imap[0];
 675         return 0;
 676 }
 677
 678 /*
 679  * Pass in a delayed allocate extent, convert it to real extents;
 680  * return to the caller the extent we create which maps on top of
 681  * the originating callers request.
 682  *
 683  * Called without a lock on the inode.
 684  *
 685  * We no longer bother to look at the incoming map - all we have to
 686  * guarantee is that whatever we allocate fills the required range.
 687  */
 688 int
 689 xfs_iomap_write_allocate(
 690         xfs_inode_t     *ip,
 691         xfs_off_t       offset,
 692         xfs_bmbt_irec_t *imap)
 693 {
 694         xfs_mount_t     *mp = ip->i_mount;
 695         xfs_fileoff_t   offset_fsb, last_block;
 696         xfs_fileoff_t   end_fsb, map_start_fsb;
 697         xfs_fsblock_t   first_block;
 698         xfs_bmap_free_t free_list;
 699         xfs_filblks_t   count_fsb;
 700         xfs_trans_t     *tp;
 701         int             nimaps, committed;
 702         int             error = 0;
 703         int             nres;
 704
 705         /*
 706          * Make sure that the dquots are there.
 707          */
 708         error = xfs_qm_dqattach(ip, 0);
 709         if (error)
 710                 return error;
 711
 712         offset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset);
 713         count_fsb = imap->br_blockcount;
 714         map_start_fsb = imap->br_startoff;
 715
 716         XFS_STATS_ADD(mp, xs_xstrat_bytes, XFS_FSB_TO_B(mp, count_fsb));
 717
 718         while (count_fsb != 0) {
 719                 /*
 720                  * Set up a transaction with which to allocate the
 721                  * backing store for the file.  Do allocations in a
 722                  * loop until we get some space in the range we are
 723                  * interested in.  The other space that might be allocated
 724                  * is in the delayed allocation extent on which we sit
 725                  * but before our buffer starts.
 726                  */
 727
 728                 nimaps = 0;
 729                 while (nimaps == 0) {
 730                         tp = xfs_trans_alloc(mp, XFS_TRANS_STRAT_WRITE);
 731                         tp->t_flags |= XFS_TRANS_RESERVE;
 732                         nres = XFS_EXTENTADD_SPACE_RES(mp, XFS_DATA_FORK);
 733                         error = xfs_trans_reserve(tp, &M_RES(mp)->tr_write,
 734                                                   nres, 0);
 735                         if (error) {
 736                                 xfs_trans_cancel(tp);
 737                                 return error;
 738                         }
 739                         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 740                         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
 741
 742                         xfs_bmap_init(&free_list, &first_block);
 743
 744                         /*
 745                          * it is possible that the extents have changed since
 746                          * we did the read call as we dropped the ilock for a
 747                          * while. We have to be careful about truncates or hole
 748                          * punchs here - we are not allowed to allocate
 749                          * non-delalloc blocks here.
 750                          *
 751                          * The only protection against truncation is the pages
 752                          * for the range we are being asked to convert are
 753                          * locked and hence a truncate will block on them
 754                          * first.
 755                          *
 756                          * As a result, if we go beyond the range we really
 757                          * need and hit an delalloc extent boundary followed by
 758                          * a hole while we have excess blocks in the map, we
 759                          * will fill the hole incorrectly and overrun the
 760                          * transaction reservation.
 761                          *
 762                          * Using a single map prevents this as we are forced to
 763                          * check each map we look for overlap with the desired
 764                          * range and abort as soon as we find it. Also, given
 765                          * that we only return a single map, having one beyond
 766                          * what we can return is probably a bit silly.
 767                          *
 768                          * We also need to check that we don't go beyond EOF;
 769                          * this is a truncate optimisation as a truncate sets
 770                          * the new file size before block on the pages we
 771                          * currently have locked under writeback. Because they
 772                          * are about to be tossed, we don't need to write them
 773                          * back....
 774                          */
 775                         nimaps = 1;
 776                         end_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, XFS_ISIZE(ip));
 777                         error = xfs_bmap_last_offset(ip, &last_block,
 778                                                         XFS_DATA_FORK);
 779                         if (error)
 780                                 goto trans_cancel;
 781
 782                         last_block = XFS_FILEOFF_MAX(last_block, end_fsb);
 783                         if ((map_start_fsb + count_fsb) > last_block) {
 784                                 count_fsb = last_block - map_start_fsb;
 785                                 if (count_fsb == 0) {
 786                                         error = -EAGAIN;
 787                                         goto trans_cancel;
 788                                 }
 789                         }
 790
 791                         /*
 792                          * From this point onwards we overwrite the imap
 793                          * pointer that the caller gave to us.
 794                          */
 795                         error = xfs_bmapi_write(tp, ip, map_start_fsb,
 796                                                 count_fsb, 0, &first_block,
 797                                                 nres, imap, &nimaps,
 798                                                 &free_list);
 799                         if (error)
 800                                 goto trans_cancel;
 801
 802                         error = xfs_bmap_finish(&tp, &free_list, &committed);
 803                         if (error)
 804                                 goto trans_cancel;
 805
 806                         error = xfs_trans_commit(tp);
 807                         if (error)
 808                                 goto error0;
 809
 810                         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 811                 }
 812
 813                 /*
 814                  * See if we were able to allocate an extent that
 815                  * covers at least part of the callers request
 816                  */
 817                 if (!(imap->br_startblock || XFS_IS_REALTIME_INODE(ip)))
 818                         return xfs_alert_fsblock_zero(ip, imap);
 819
 820                 if ((offset_fsb >= imap->br_startoff) &&
 821                     (offset_fsb < (imap->br_startoff +
 822                                    imap->br_blockcount))) {
 823                         XFS_STATS_INC(mp, xs_xstrat_quick);
 824                         return 0;
 825                 }
 826
 827                 /*
 828                  * So far we have not mapped the requested part of the
 829                  * file, just surrounding data, try again.
 830                  */
 831                 count_fsb -= imap->br_blockcount;
 832                 map_start_fsb = imap->br_startoff + imap->br_blockcount;
 833         }
 834
 835 trans_cancel:
 836         xfs_bmap_cancel(&free_list);
 837         xfs_trans_cancel(tp);
 838 error0:
 839         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 840         return error;
 841 }
 842
 843 int
 844 xfs_iomap_write_unwritten(
 845         xfs_inode_t     *ip,
 846         xfs_off_t       offset,
 847         xfs_off_t       count)
 848 {
 849         xfs_mount_t     *mp = ip->i_mount;
 850         xfs_fileoff_t   offset_fsb;
 851         xfs_filblks_t   count_fsb;
 852         xfs_filblks_t   numblks_fsb;
 853         xfs_fsblock_t   firstfsb;
 854         int             nimaps;
 855         xfs_trans_t     *tp;
 856         xfs_bmbt_irec_t imap;
 857         xfs_bmap_free_t free_list;
 858         xfs_fsize_t     i_size;
 859         uint            resblks;
 860         int             committed;
 861         int             error;
 862
 863         trace_xfs_unwritten_convert(ip, offset, count);
 864
 865         offset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset);
 866         count_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, (xfs_ufsize_t)offset + count);
 867         count_fsb = (xfs_filblks_t)(count_fsb - offset_fsb);
 868
 869         /*
 870          * Reserve enough blocks in this transaction for two complete extent
 871          * btree splits.  We may be converting the middle part of an unwritten
 872          * extent and in this case we will insert two new extents in the btree
 873          * each of which could cause a full split.
 874          *
 875          * This reservation amount will be used in the first call to
 876          * xfs_bmbt_split() to select an AG with enough space to satisfy the
 877          * rest of the operation.
 878          */
 879         resblks = XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, 0) << 1;
 880
 881         do {
 882                 /*
 883                  * set up a transaction to convert the range of extents
 884                  * from unwritten to real. Do allocations in a loop until
 885                  * we have covered the range passed in.
 886                  *
 887                  * Note that we open code the transaction allocation here
 888                  * to pass KM_NOFS--we can't risk to recursing back into
 889                  * the filesystem here as we might be asked to write out
 890                  * the same inode that we complete here and might deadlock
 891                  * on the iolock.
 892                  */
 893                 sb_start_intwrite(mp->m_super);
 894                 tp = _xfs_trans_alloc(mp, XFS_TRANS_STRAT_WRITE, KM_NOFS);
 895                 tp->t_flags |= XFS_TRANS_RESERVE | XFS_TRANS_FREEZE_PROT;
 896                 error = xfs_trans_reserve(tp, &M_RES(mp)->tr_write,
 897                                           resblks, 0);
 898                 if (error) {
 899                         xfs_trans_cancel(tp);
 900                         return error;
 901                 }
 902
 903                 xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 904                 xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
 905
 906                 /*
 907                  * Modify the unwritten extent state of the buffer.
 908                  */
 909                 xfs_bmap_init(&free_list, &firstfsb);
 910                 nimaps = 1;
 911                 error = xfs_bmapi_write(tp, ip, offset_fsb, count_fsb,
 912                                         XFS_BMAPI_CONVERT, &firstfsb, resblks,
 913                                         &imap, &nimaps, &free_list);
 914                 if (error)
 915                         goto error_on_bmapi_transaction;
 916
 917                 /*
 918                  * Log the updated inode size as we go.  We have to be careful
 919                  * to only log it up to the actual write offset if it is
 920                  * halfway into a block.
 921                  */
 922                 i_size = XFS_FSB_TO_B(mp, offset_fsb + count_fsb);
 923                 if (i_size > offset + count)
 924                         i_size = offset + count;
 925
 926                 i_size = xfs_new_eof(ip, i_size);
 927                 if (i_size) {
 928                         ip->i_d.di_size = i_size;
 929                         xfs_trans_log_inode(tp, ip, XFS_ILOG_CORE);
 930                 }
 931
 932                 error = xfs_bmap_finish(&tp, &free_list, &committed);
 933                 if (error)
 934                         goto error_on_bmapi_transaction;
 935
 936                 error = xfs_trans_commit(tp);
 937                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 938                 if (error)
 939                         return error;
 940
 941                 if (!(imap.br_startblock || XFS_IS_REALTIME_INODE(ip)))
 942                         return xfs_alert_fsblock_zero(ip, &imap);
 943
 944                 if ((numblks_fsb = imap.br_blockcount) == 0) {
 945                         /*
 946                          * The numblks_fsb value should always get
 947                          * smaller, otherwise the loop is stuck.
 948                          */
 949                         ASSERT(imap.br_blockcount);
 950                         break;
 951                 }
 952                 offset_fsb += numblks_fsb;
 953                 count_fsb -= numblks_fsb;
 954         } while (count_fsb > 0);
 955
 956         return 0;
 957
 958 error_on_bmapi_transaction:
 959         xfs_bmap_cancel(&free_list);
 960         xfs_trans_cancel(tp);
 961         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 962         return error;
 963 }