fs/ext4/move_extent.c

   1 // SPDX-License-Identifier: LGPL-2.1
   2 /*
   3  * Copyright (c) 2008,2009 NEC Software Tohoku, Ltd.
   4  * Written by Takashi Sato <t-sato@yk.jp.nec.com>
   5  *            Akira Fujita <a-fujita@rs.jp.nec.com>
   6  */
   7
   8 #include <linux/fs.h>
   9 #include <linux/quotaops.h>
  10 #include <linux/slab.h>
  11 #include <linux/sched/mm.h>
  12 #include "ext4_jbd2.h"
  13 #include "ext4.h"
  14 #include "ext4_extents.h"
  15
  16 /**
  17  * get_ext_path() - Find an extent path for designated logical block number.
  18  * @inode:      inode to be searched
  19  * @lblock:     logical block number to find an extent path
  20  * @ppath:      pointer to an extent path pointer (for output)
  21  *
  22  * ext4_find_extent wrapper. Return 0 on success, or a negative error value
  23  * on failure.
  24  */
  25 static inline int
  26 get_ext_path(struct inode *inode, ext4_lblk_t lblock,
  27                 struct ext4_ext_path **ppath)
  28 {
  29         struct ext4_ext_path *path;
  30
  31         path = ext4_find_extent(inode, lblock, ppath, EXT4_EX_NOCACHE);
  32         if (IS_ERR(path))
  33                 return PTR_ERR(path);
  34         if (path[ext_depth(inode)].p_ext == NULL) {
  35                 ext4_free_ext_path(path);
  36                 *ppath = NULL;
  37                 return -ENODATA;
  38         }
  39         *ppath = path;
  40         return 0;
  41 }
  42
  43 /**
  44  * ext4_double_down_write_data_sem() - write lock two inodes's i_data_sem
  45  * @first: inode to be locked
  46  * @second: inode to be locked
  47  *
  48  * Acquire write lock of i_data_sem of the two inodes
  49  */
  50 void
  51 ext4_double_down_write_data_sem(struct inode *first, struct inode *second)
  52 {
  53         if (first < second) {
  54                 down_write(&EXT4_I(first)->i_data_sem);
  55                 down_write_nested(&EXT4_I(second)->i_data_sem, I_DATA_SEM_OTHER);
  56         } else {
  57                 down_write(&EXT4_I(second)->i_data_sem);
  58                 down_write_nested(&EXT4_I(first)->i_data_sem, I_DATA_SEM_OTHER);
  59
  60         }
  61 }
  62
  63 /**
  64  * ext4_double_up_write_data_sem - Release two inodes' write lock of i_data_sem
  65  *
  66  * @orig_inode:         original inode structure to be released its lock first
  67  * @donor_inode:        donor inode structure to be released its lock second
  68  * Release write lock of i_data_sem of two inodes (orig and donor).
  69  */
  70 void
  71 ext4_double_up_write_data_sem(struct inode *orig_inode,
  72                               struct inode *donor_inode)
  73 {
  74         up_write(&EXT4_I(orig_inode)->i_data_sem);
  75         up_write(&EXT4_I(donor_inode)->i_data_sem);
  76 }
  77
  78 /**
  79  * mext_check_coverage - Check that all extents in range has the same type
  80  *
  81  * @inode:              inode in question
  82  * @from:               block offset of inode
  83  * @count:              block count to be checked
  84  * @unwritten:          extents expected to be unwritten
  85  * @err:                pointer to save error value
  86  *
  87  * Return 1 if all extents in range has expected type, and zero otherwise.
  88  */
  89 static int
  90 mext_check_coverage(struct inode *inode, ext4_lblk_t from, ext4_lblk_t count,
  91                     int unwritten, int *err)
  92 {
  93         struct ext4_ext_path *path = NULL;
  94         struct ext4_extent *ext;
  95         int ret = 0;
  96         ext4_lblk_t last = from + count;
  97         while (from < last) {
  98                 *err = get_ext_path(inode, from, &path);
  99                 if (*err)
 100                         goto out;
 101                 ext = path[ext_depth(inode)].p_ext;
 102                 if (unwritten != ext4_ext_is_unwritten(ext))
 103                         goto out;
 104                 from += ext4_ext_get_actual_len(ext);
 105         }
 106         ret = 1;
 107 out:
 108         ext4_free_ext_path(path);
 109         return ret;
 110 }
 111
 112 /**
 113  * mext_folio_double_lock - Grab and lock folio on both @inode1 and @inode2
 114  *
 115  * @inode1:     the inode structure
 116  * @inode2:     the inode structure
 117  * @index1:     folio index
 118  * @index2:     folio index
 119  * @folio:      result folio vector
 120  *
 121  * Grab two locked folio for inode's by inode order
 122  */
 123 static int
 124 mext_folio_double_lock(struct inode *inode1, struct inode *inode2,
 125                       pgoff_t index1, pgoff_t index2, struct folio *folio[2])
 126 {
 127         struct address_space *mapping[2];
 128         unsigned int flags;
 129
 130         BUG_ON(!inode1 || !inode2);
 131         if (inode1 < inode2) {
 132                 mapping[0] = inode1->i_mapping;
 133                 mapping[1] = inode2->i_mapping;
 134         } else {
 135                 swap(index1, index2);
 136                 mapping[0] = inode2->i_mapping;
 137                 mapping[1] = inode1->i_mapping;
 138         }
 139
 140         flags = memalloc_nofs_save();
 141         folio[0] = __filemap_get_folio(mapping[0], index1, FGP_WRITEBEGIN,
 142                         mapping_gfp_mask(mapping[0]));
 143         if (IS_ERR(folio[0])) {
 144                 memalloc_nofs_restore(flags);
 145                 return PTR_ERR(folio[0]);
 146         }
 147
 148         folio[1] = __filemap_get_folio(mapping[1], index2, FGP_WRITEBEGIN,
 149                         mapping_gfp_mask(mapping[1]));
 150         memalloc_nofs_restore(flags);
 151         if (IS_ERR(folio[1])) {
 152                 folio_unlock(folio[0]);
 153                 folio_put(folio[0]);
 154                 return PTR_ERR(folio[1]);
 155         }
 156         /*
 157          * __filemap_get_folio() may not wait on folio's writeback if
 158          * BDI not demand that. But it is reasonable to be very conservative
 159          * here and explicitly wait on folio's writeback
 160          */
 161         folio_wait_writeback(folio[0]);
 162         folio_wait_writeback(folio[1]);
 163         if (inode1 > inode2)
 164                 swap(folio[0], folio[1]);
 165
 166         return 0;
 167 }
 168
 169 /* Force page buffers uptodate w/o dropping page's lock */
 170 static int
 171 mext_page_mkuptodate(struct folio *folio, unsigned from, unsigned to)
 172 {
 173         struct inode *inode = folio->mapping->host;
 174         sector_t block;
 175         struct buffer_head *bh, *head, *arr[MAX_BUF_PER_PAGE];
 176         unsigned int blocksize, block_start, block_end;
 177         int i, err,  nr = 0, partial = 0;
 178         BUG_ON(!folio_test_locked(folio));
 179         BUG_ON(folio_test_writeback(folio));
 180
 181         if (folio_test_uptodate(folio))
 182                 return 0;
 183
 184         blocksize = i_blocksize(inode);
 185         head = folio_buffers(folio);
 186         if (!head) {
 187                 create_empty_buffers(&folio->page, blocksize, 0);
 188                 head = folio_buffers(folio);
 189         }
 190
 191         block = (sector_t)folio->index << (PAGE_SHIFT - inode->i_blkbits);
 192         for (bh = head, block_start = 0; bh != head || !block_start;
 193              block++, block_start = block_end, bh = bh->b_this_page) {
 194                 block_end = block_start + blocksize;
 195                 if (block_end <= from || block_start >= to) {
 196                         if (!buffer_uptodate(bh))
 197                                 partial = 1;
 198                         continue;
 199                 }
 200                 if (buffer_uptodate(bh))
 201                         continue;
 202                 if (!buffer_mapped(bh)) {
 203                         err = ext4_get_block(inode, block, bh, 0);
 204                         if (err) {
 205                                 folio_set_error(folio);
 206                                 return err;
 207                         }
 208                         if (!buffer_mapped(bh)) {
 209                                 folio_zero_range(folio, block_start, blocksize);
 210                                 set_buffer_uptodate(bh);
 211                                 continue;
 212                         }
 213                 }
 214                 BUG_ON(nr >= MAX_BUF_PER_PAGE);
 215                 arr[nr++] = bh;
 216         }
 217         /* No io required */
 218         if (!nr)
 219                 goto out;
 220
 221         for (i = 0; i < nr; i++) {
 222                 bh = arr[i];
 223                 if (!bh_uptodate_or_lock(bh)) {
 224                         err = ext4_read_bh(bh, 0, NULL);
 225                         if (err)
 226                                 return err;
 227                 }
 228         }
 229 out:
 230         if (!partial)
 231                 folio_mark_uptodate(folio);
 232         return 0;
 233 }
 234
 235 /**
 236  * move_extent_per_page - Move extent data per page
 237  *
 238  * @o_filp:                     file structure of original file
 239  * @donor_inode:                donor inode
 240  * @orig_page_offset:           page index on original file
 241  * @donor_page_offset:          page index on donor file
 242  * @data_offset_in_page:        block index where data swapping starts
 243  * @block_len_in_page:          the number of blocks to be swapped
 244  * @unwritten:                  orig extent is unwritten or not
 245  * @err:                        pointer to save return value
 246  *
 247  * Save the data in original inode blocks and replace original inode extents
 248  * with donor inode extents by calling ext4_swap_extents().
 249  * Finally, write out the saved data in new original inode blocks. Return
 250  * replaced block count.
 251  */
 252 static int
 253 move_extent_per_page(struct file *o_filp, struct inode *donor_inode,
 254                      pgoff_t orig_page_offset, pgoff_t donor_page_offset,
 255                      int data_offset_in_page,
 256                      int block_len_in_page, int unwritten, int *err)
 257 {
 258         struct inode *orig_inode = file_inode(o_filp);
 259         struct folio *folio[2] = {NULL, NULL};
 260         handle_t *handle;
 261         ext4_lblk_t orig_blk_offset, donor_blk_offset;
 262         unsigned long blocksize = orig_inode->i_sb->s_blocksize;
 263         unsigned int tmp_data_size, data_size, replaced_size;
 264         int i, err2, jblocks, retries = 0;
 265         int replaced_count = 0;
 266         int from = data_offset_in_page << orig_inode->i_blkbits;
 267         int blocks_per_page = PAGE_SIZE >> orig_inode->i_blkbits;
 268         struct super_block *sb = orig_inode->i_sb;
 269         struct buffer_head *bh = NULL;
 270
 271         /*
 272          * It needs twice the amount of ordinary journal buffers because
 273          * inode and donor_inode may change each different metadata blocks.
 274          */
 275 again:
 276         *err = 0;
 277         jblocks = ext4_writepage_trans_blocks(orig_inode) * 2;
 278         handle = ext4_journal_start(orig_inode, EXT4_HT_MOVE_EXTENTS, jblocks);
 279         if (IS_ERR(handle)) {
 280                 *err = PTR_ERR(handle);
 281                 return 0;
 282         }
 283
 284         orig_blk_offset = orig_page_offset * blocks_per_page +
 285                 data_offset_in_page;
 286
 287         donor_blk_offset = donor_page_offset * blocks_per_page +
 288                 data_offset_in_page;
 289
 290         /* Calculate data_size */
 291         if ((orig_blk_offset + block_len_in_page - 1) ==
 292             ((orig_inode->i_size - 1) >> orig_inode->i_blkbits)) {
 293                 /* Replace the last block */
 294                 tmp_data_size = orig_inode->i_size & (blocksize - 1);
 295                 /*
 296                  * If data_size equal zero, it shows data_size is multiples of
 297                  * blocksize. So we set appropriate value.
 298                  */
 299                 if (tmp_data_size == 0)
 300                         tmp_data_size = blocksize;
 301
 302                 data_size = tmp_data_size +
 303                         ((block_len_in_page - 1) << orig_inode->i_blkbits);
 304         } else
 305                 data_size = block_len_in_page << orig_inode->i_blkbits;
 306
 307         replaced_size = data_size;
 308
 309         *err = mext_folio_double_lock(orig_inode, donor_inode, orig_page_offset,
 310                                      donor_page_offset, folio);
 311         if (unlikely(*err < 0))
 312                 goto stop_journal;
 313         /*
 314          * If orig extent was unwritten it can become initialized
 315          * at any time after i_data_sem was dropped, in order to
 316          * serialize with delalloc we have recheck extent while we
 317          * hold page's lock, if it is still the case data copy is not
 318          * necessary, just swap data blocks between orig and donor.
 319          */
 320
 321         VM_BUG_ON_FOLIO(folio_test_large(folio[0]), folio[0]);
 322         VM_BUG_ON_FOLIO(folio_test_large(folio[1]), folio[1]);
 323         VM_BUG_ON_FOLIO(folio_nr_pages(folio[0]) != folio_nr_pages(folio[1]), folio[1]);
 324
 325         if (unwritten) {
 326                 ext4_double_down_write_data_sem(orig_inode, donor_inode);
 327                 /* If any of extents in range became initialized we have to
 328                  * fallback to data copying */
 329                 unwritten = mext_check_coverage(orig_inode, orig_blk_offset,
 330                                                 block_len_in_page, 1, err);
 331                 if (*err)
 332                         goto drop_data_sem;
 333
 334                 unwritten &= mext_check_coverage(donor_inode, donor_blk_offset,
 335                                                  block_len_in_page, 1, err);
 336                 if (*err)
 337                         goto drop_data_sem;
 338
 339                 if (!unwritten) {
 340                         ext4_double_up_write_data_sem(orig_inode, donor_inode);
 341                         goto data_copy;
 342                 }
 343                 if ((folio_has_private(folio[0]) &&
 344                      !filemap_release_folio(folio[0], 0)) ||
 345                     (folio_has_private(folio[1]) &&
 346                      !filemap_release_folio(folio[1], 0))) {
 347                         *err = -EBUSY;
 348                         goto drop_data_sem;
 349                 }
 350                 replaced_count = ext4_swap_extents(handle, orig_inode,
 351                                                    donor_inode, orig_blk_offset,
 352                                                    donor_blk_offset,
 353                                                    block_len_in_page, 1, err);
 354         drop_data_sem:
 355                 ext4_double_up_write_data_sem(orig_inode, donor_inode);
 356                 goto unlock_folios;
 357         }
 358 data_copy:
 359         *err = mext_page_mkuptodate(folio[0], from, from + replaced_size);
 360         if (*err)
 361                 goto unlock_folios;
 362
 363         /* At this point all buffers in range are uptodate, old mapping layout
 364          * is no longer required, try to drop it now. */
 365         if ((folio_has_private(folio[0]) &&
 366                 !filemap_release_folio(folio[0], 0)) ||
 367             (folio_has_private(folio[1]) &&
 368                 !filemap_release_folio(folio[1], 0))) {
 369                 *err = -EBUSY;
 370                 goto unlock_folios;
 371         }
 372         ext4_double_down_write_data_sem(orig_inode, donor_inode);
 373         replaced_count = ext4_swap_extents(handle, orig_inode, donor_inode,
 374                                                orig_blk_offset, donor_blk_offset,
 375                                            block_len_in_page, 1, err);
 376         ext4_double_up_write_data_sem(orig_inode, donor_inode);
 377         if (*err) {
 378                 if (replaced_count) {
 379                         block_len_in_page = replaced_count;
 380                         replaced_size =
 381                                 block_len_in_page << orig_inode->i_blkbits;
 382                 } else
 383                         goto unlock_folios;
 384         }
 385         /* Perform all necessary steps similar write_begin()/write_end()
 386          * but keeping in mind that i_size will not change */
 387         if (!folio_buffers(folio[0]))
 388                 create_empty_buffers(&folio[0]->page, 1 << orig_inode->i_blkbits, 0);
 389         bh = folio_buffers(folio[0]);
 390         for (i = 0; i < data_offset_in_page; i++)
 391                 bh = bh->b_this_page;
 392         for (i = 0; i < block_len_in_page; i++) {
 393                 *err = ext4_get_block(orig_inode, orig_blk_offset + i, bh, 0);
 394                 if (*err < 0)
 395                         break;
 396                 bh = bh->b_this_page;
 397         }
 398         if (!*err)
 399                 *err = block_commit_write(&folio[0]->page, from, from + replaced_size);
 400
 401         if (unlikely(*err < 0))
 402                 goto repair_branches;
 403
 404         /* Even in case of data=writeback it is reasonable to pin
 405          * inode to transaction, to prevent unexpected data loss */
 406         *err = ext4_jbd2_inode_add_write(handle, orig_inode,
 407                         (loff_t)orig_page_offset << PAGE_SHIFT, replaced_size);
 408
 409 unlock_folios:
 410         folio_unlock(folio[0]);
 411         folio_put(folio[0]);
 412         folio_unlock(folio[1]);
 413         folio_put(folio[1]);
 414 stop_journal:
 415         ext4_journal_stop(handle);
 416         if (*err == -ENOSPC &&
 417             ext4_should_retry_alloc(sb, &retries))
 418                 goto again;
 419         /* Buffer was busy because probably is pinned to journal transaction,
 420          * force transaction commit may help to free it. */
 421         if (*err == -EBUSY && retries++ < 4 && EXT4_SB(sb)->s_journal &&
 422             jbd2_journal_force_commit_nested(EXT4_SB(sb)->s_journal))
 423                 goto again;
 424         return replaced_count;
 425
 426 repair_branches:
 427         /*
 428          * This should never ever happen!
 429          * Extents are swapped already, but we are not able to copy data.
 430          * Try to swap extents to it's original places
 431          */
 432         ext4_double_down_write_data_sem(orig_inode, donor_inode);
 433         replaced_count = ext4_swap_extents(handle, donor_inode, orig_inode,
 434                                                orig_blk_offset, donor_blk_offset,
 435                                            block_len_in_page, 0, &err2);
 436         ext4_double_up_write_data_sem(orig_inode, donor_inode);
 437         if (replaced_count != block_len_in_page) {
 438                 ext4_error_inode_block(orig_inode, (sector_t)(orig_blk_offset),
 439                                        EIO, "Unable to copy data block,"
 440                                        " data will be lost.");
 441                 *err = -EIO;
 442         }
 443         replaced_count = 0;
 444         goto unlock_folios;
 445 }
 446
 447 /**
 448  * mext_check_arguments - Check whether move extent can be done
 449  *
 450  * @orig_inode:         original inode
 451  * @donor_inode:        donor inode
 452  * @orig_start:         logical start offset in block for orig
 453  * @donor_start:        logical start offset in block for donor
 454  * @len:                the number of blocks to be moved
 455  *
 456  * Check the arguments of ext4_move_extents() whether the files can be
 457  * exchanged with each other.
 458  * Return 0 on success, or a negative error value on failure.
 459  */
 460 static int
 461 mext_check_arguments(struct inode *orig_inode,
 462                      struct inode *donor_inode, __u64 orig_start,
 463                      __u64 donor_start, __u64 *len)
 464 {
 465         __u64 orig_eof, donor_eof;
 466         unsigned int blkbits = orig_inode->i_blkbits;
 467         unsigned int blocksize = 1 << blkbits;
 468
 469         orig_eof = (i_size_read(orig_inode) + blocksize - 1) >> blkbits;
 470         donor_eof = (i_size_read(donor_inode) + blocksize - 1) >> blkbits;
 471
 472
 473         if (donor_inode->i_mode & (S_ISUID|S_ISGID)) {
 474                 ext4_debug("ext4 move extent: suid or sgid is set"
 475                            " to donor file [ino:orig %lu, donor %lu]\n",
 476                            orig_inode->i_ino, donor_inode->i_ino);
 477                 return -EINVAL;
 478         }
 479
 480         if (IS_IMMUTABLE(donor_inode) || IS_APPEND(donor_inode))
 481                 return -EPERM;
 482
 483         /* Ext4 move extent does not support swap files */
 484         if (IS_SWAPFILE(orig_inode) || IS_SWAPFILE(donor_inode)) {
 485                 ext4_debug("ext4 move extent: The argument files should not be swap files [ino:orig %lu, donor %lu]\n",
 486                         orig_inode->i_ino, donor_inode->i_ino);
 487                 return -ETXTBSY;
 488         }
 489
 490         if (ext4_is_quota_file(orig_inode) && ext4_is_quota_file(donor_inode)) {
 491                 ext4_debug("ext4 move extent: The argument files should not be quota files [ino:orig %lu, donor %lu]\n",
 492                         orig_inode->i_ino, donor_inode->i_ino);
 493                 return -EOPNOTSUPP;
 494         }
 495
 496         /* Ext4 move extent supports only extent based file */
 497         if (!(ext4_test_inode_flag(orig_inode, EXT4_INODE_EXTENTS))) {
 498                 ext4_debug("ext4 move extent: orig file is not extents "
 499                         "based file [ino:orig %lu]\n", orig_inode->i_ino);
 500                 return -EOPNOTSUPP;
 501         } else if (!(ext4_test_inode_flag(donor_inode, EXT4_INODE_EXTENTS))) {
 502                 ext4_debug("ext4 move extent: donor file is not extents "
 503                         "based file [ino:donor %lu]\n", donor_inode->i_ino);
 504                 return -EOPNOTSUPP;
 505         }
 506
 507         if ((!orig_inode->i_size) || (!donor_inode->i_size)) {
 508                 ext4_debug("ext4 move extent: File size is 0 byte\n");
 509                 return -EINVAL;
 510         }
 511
 512         /* Start offset should be same */
 513         if ((orig_start & ~(PAGE_MASK >> orig_inode->i_blkbits)) !=
 514             (donor_start & ~(PAGE_MASK >> orig_inode->i_blkbits))) {
 515                 ext4_debug("ext4 move extent: orig and donor's start "
 516                         "offsets are not aligned [ino:orig %lu, donor %lu]\n",
 517                         orig_inode->i_ino, donor_inode->i_ino);
 518                 return -EINVAL;
 519         }
 520
 521         if ((orig_start >= EXT_MAX_BLOCKS) ||
 522             (donor_start >= EXT_MAX_BLOCKS) ||
 523             (*len > EXT_MAX_BLOCKS) ||
 524             (donor_start + *len >= EXT_MAX_BLOCKS) ||
 525             (orig_start + *len >= EXT_MAX_BLOCKS))  {
 526                 ext4_debug("ext4 move extent: Can't handle over [%u] blocks "
 527                         "[ino:orig %lu, donor %lu]\n", EXT_MAX_BLOCKS,
 528                         orig_inode->i_ino, donor_inode->i_ino);
 529                 return -EINVAL;
 530         }
 531         if (orig_eof <= orig_start)
 532                 *len = 0;
 533         else if (orig_eof < orig_start + *len - 1)
 534                 *len = orig_eof - orig_start;
 535         if (donor_eof <= donor_start)
 536                 *len = 0;
 537         else if (donor_eof < donor_start + *len - 1)
 538                 *len = donor_eof - donor_start;
 539         if (!*len) {
 540                 ext4_debug("ext4 move extent: len should not be 0 "
 541                         "[ino:orig %lu, donor %lu]\n", orig_inode->i_ino,
 542                         donor_inode->i_ino);
 543                 return -EINVAL;
 544         }
 545
 546         return 0;
 547 }
 548
 549 /**
 550  * ext4_move_extents - Exchange the specified range of a file
 551  *
 552  * @o_filp:             file structure of the original file
 553  * @d_filp:             file structure of the donor file
 554  * @orig_blk:           start offset in block for orig
 555  * @donor_blk:          start offset in block for donor
 556  * @len:                the number of blocks to be moved
 557  * @moved_len:          moved block length
 558  *
 559  * This function returns 0 and moved block length is set in moved_len
 560  * if succeed, otherwise returns error value.
 561  *
 562  */
 563 int
 564 ext4_move_extents(struct file *o_filp, struct file *d_filp, __u64 orig_blk,
 565                   __u64 donor_blk, __u64 len, __u64 *moved_len)
 566 {
 567         struct inode *orig_inode = file_inode(o_filp);
 568         struct inode *donor_inode = file_inode(d_filp);
 569         struct ext4_ext_path *path = NULL;
 570         int blocks_per_page = PAGE_SIZE >> orig_inode->i_blkbits;
 571         ext4_lblk_t o_end, o_start = orig_blk;
 572         ext4_lblk_t d_start = donor_blk;
 573         int ret;
 574
 575         if (orig_inode->i_sb != donor_inode->i_sb) {
 576                 ext4_debug("ext4 move extent: The argument files "
 577                         "should be in same FS [ino:orig %lu, donor %lu]\n",
 578                         orig_inode->i_ino, donor_inode->i_ino);
 579                 return -EINVAL;
 580         }
 581
 582         /* orig and donor should be different inodes */
 583         if (orig_inode == donor_inode) {
 584                 ext4_debug("ext4 move extent: The argument files should not "
 585                         "be same inode [ino:orig %lu, donor %lu]\n",
 586                         orig_inode->i_ino, donor_inode->i_ino);
 587                 return -EINVAL;
 588         }
 589
 590         /* Regular file check */
 591         if (!S_ISREG(orig_inode->i_mode) || !S_ISREG(donor_inode->i_mode)) {
 592                 ext4_debug("ext4 move extent: The argument files should be "
 593                         "regular file [ino:orig %lu, donor %lu]\n",
 594                         orig_inode->i_ino, donor_inode->i_ino);
 595                 return -EINVAL;
 596         }
 597
 598         /* TODO: it's not obvious how to swap blocks for inodes with full
 599            journaling enabled */
 600         if (ext4_should_journal_data(orig_inode) ||
 601             ext4_should_journal_data(donor_inode)) {
 602                 ext4_msg(orig_inode->i_sb, KERN_ERR,
 603                          "Online defrag not supported with data journaling");
 604                 return -EOPNOTSUPP;
 605         }
 606
 607         if (IS_ENCRYPTED(orig_inode) || IS_ENCRYPTED(donor_inode)) {
 608                 ext4_msg(orig_inode->i_sb, KERN_ERR,
 609                          "Online defrag not supported for encrypted files");
 610                 return -EOPNOTSUPP;
 611         }
 612
 613         /* Protect orig and donor inodes against a truncate */
 614         lock_two_nondirectories(orig_inode, donor_inode);
 615
 616         /* Wait for all existing dio workers */
 617         inode_dio_wait(orig_inode);
 618         inode_dio_wait(donor_inode);
 619
 620         /* Protect extent tree against block allocations via delalloc */
 621         ext4_double_down_write_data_sem(orig_inode, donor_inode);
 622         /* Check the filesystem environment whether move_extent can be done */
 623         ret = mext_check_arguments(orig_inode, donor_inode, orig_blk,
 624                                     donor_blk, &len);
 625         if (ret)
 626                 goto out;
 627         o_end = o_start + len;
 628
 629         while (o_start < o_end) {
 630                 struct ext4_extent *ex;
 631                 ext4_lblk_t cur_blk, next_blk;
 632                 pgoff_t orig_page_index, donor_page_index;
 633                 int offset_in_page;
 634                 int unwritten, cur_len;
 635
 636                 ret = get_ext_path(orig_inode, o_start, &path);
 637                 if (ret)
 638                         goto out;
 639                 ex = path[path->p_depth].p_ext;
 640                 cur_blk = le32_to_cpu(ex->ee_block);
 641                 cur_len = ext4_ext_get_actual_len(ex);
 642                 /* Check hole before the start pos */
 643                 if (cur_blk + cur_len - 1 < o_start) {
 644                         next_blk = ext4_ext_next_allocated_block(path);
 645                         if (next_blk == EXT_MAX_BLOCKS) {
 646                                 ret = -ENODATA;
 647                                 goto out;
 648                         }
 649                         d_start += next_blk - o_start;
 650                         o_start = next_blk;
 651                         continue;
 652                 /* Check hole after the start pos */
 653                 } else if (cur_blk > o_start) {
 654                         /* Skip hole */
 655                         d_start += cur_blk - o_start;
 656                         o_start = cur_blk;
 657                         /* Extent inside requested range ?*/
 658                         if (cur_blk >= o_end)
 659                                 goto out;
 660                 } else { /* in_range(o_start, o_blk, o_len) */
 661                         cur_len += cur_blk - o_start;
 662                 }
 663                 unwritten = ext4_ext_is_unwritten(ex);
 664                 if (o_end - o_start < cur_len)
 665                         cur_len = o_end - o_start;
 666
 667                 orig_page_index = o_start >> (PAGE_SHIFT -
 668                                                orig_inode->i_blkbits);
 669                 donor_page_index = d_start >> (PAGE_SHIFT -
 670                                                donor_inode->i_blkbits);
 671                 offset_in_page = o_start % blocks_per_page;
 672                 if (cur_len > blocks_per_page - offset_in_page)
 673                         cur_len = blocks_per_page - offset_in_page;
 674                 /*
 675                  * Up semaphore to avoid following problems:
 676                  * a. transaction deadlock among ext4_journal_start,
 677                  *    ->write_begin via pagefault, and jbd2_journal_commit
 678                  * b. racing with ->read_folio, ->write_begin, and
 679                  *    ext4_get_block in move_extent_per_page
 680                  */
 681                 ext4_double_up_write_data_sem(orig_inode, donor_inode);
 682                 /* Swap original branches with new branches */
 683                 move_extent_per_page(o_filp, donor_inode,
 684                                      orig_page_index, donor_page_index,
 685                                      offset_in_page, cur_len,
 686                                      unwritten, &ret);
 687                 ext4_double_down_write_data_sem(orig_inode, donor_inode);
 688                 if (ret < 0)
 689                         break;
 690                 o_start += cur_len;
 691                 d_start += cur_len;
 692         }
 693         *moved_len = o_start - orig_blk;
 694         if (*moved_len > len)
 695                 *moved_len = len;
 696
 697 out:
 698         if (*moved_len) {
 699                 ext4_discard_preallocations(orig_inode, 0);
 700                 ext4_discard_preallocations(donor_inode, 0);
 701         }
 702
 703         ext4_free_ext_path(path);
 704         ext4_double_up_write_data_sem(orig_inode, donor_inode);
 705         unlock_two_nondirectories(orig_inode, donor_inode);
 706
 707         return ret;
 708 }