fs/xfs/xfs_bmap_util.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Copyright (c) 2000-2006 Silicon Graphics, Inc.
   4  * Copyright (c) 2012 Red Hat, Inc.
   5  * All Rights Reserved.
   6  */
   7 #include "xfs.h"
   8 #include "xfs_fs.h"
   9 #include "xfs_shared.h"
  10 #include "xfs_format.h"
  11 #include "xfs_log_format.h"
  12 #include "xfs_trans_resv.h"
  13 #include "xfs_bit.h"
  14 #include "xfs_mount.h"
  15 #include "xfs_defer.h"
  16 #include "xfs_inode.h"
  17 #include "xfs_btree.h"
  18 #include "xfs_trans.h"
  19 #include "xfs_alloc.h"
  20 #include "xfs_bmap.h"
  21 #include "xfs_bmap_util.h"
  22 #include "xfs_bmap_btree.h"
  23 #include "xfs_rtalloc.h"
  24 #include "xfs_error.h"
  25 #include "xfs_quota.h"
  26 #include "xfs_trans_space.h"
  27 #include "xfs_trace.h"
  28 #include "xfs_icache.h"
  29 #include "xfs_iomap.h"
  30 #include "xfs_reflink.h"
  31 #include "xfs_rtbitmap.h"
  32 #include "xfs_rtgroup.h"
  33
  34 /* Kernel only BMAP related definitions and functions */
  35
  36 /*
  37  * Convert the given file system block to a disk block.  We have to treat it
  38  * differently based on whether the file is a real time file or not, because the
  39  * bmap code does.
  40  */
  41 xfs_daddr_t
  42 xfs_fsb_to_db(struct xfs_inode *ip, xfs_fsblock_t fsb)
  43 {
  44         if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip))
  45                 return xfs_rtb_to_daddr(ip->i_mount, fsb);
  46         return XFS_FSB_TO_DADDR(ip->i_mount, fsb);
  47 }
  48
  49 /*
  50  * Routine to zero an extent on disk allocated to the specific inode.
  51  */
  52 int
  53 xfs_zero_extent(
  54         struct xfs_inode        *ip,
  55         xfs_fsblock_t           start_fsb,
  56         xfs_off_t               count_fsb)
  57 {
  58         return blkdev_issue_zeroout(xfs_inode_buftarg(ip)->bt_bdev,
  59                         xfs_fsb_to_db(ip, start_fsb),
  60                         XFS_FSB_TO_BB(ip->i_mount, count_fsb),
  61                         GFP_KERNEL, 0);
  62 }
  63
  64 /*
  65  * Extent tree block counting routines.
  66  */
  67
  68 /*
  69  * Count leaf blocks given a range of extent records.  Delayed allocation
  70  * extents are not counted towards the totals.
  71  */
  72 xfs_extnum_t
  73 xfs_bmap_count_leaves(
  74         struct xfs_ifork        *ifp,
  75         xfs_filblks_t           *count)
  76 {
  77         struct xfs_iext_cursor  icur;
  78         struct xfs_bmbt_irec    got;
  79         xfs_extnum_t            numrecs = 0;
  80
  81         for_each_xfs_iext(ifp, &icur, &got) {
  82                 if (!isnullstartblock(got.br_startblock)) {
  83                         *count += got.br_blockcount;
  84                         numrecs++;
  85                 }
  86         }
  87
  88         return numrecs;
  89 }
  90
  91 /*
  92  * Count fsblocks of the given fork.  Delayed allocation extents are
  93  * not counted towards the totals.
  94  */
  95 int
  96 xfs_bmap_count_blocks(
  97         struct xfs_trans        *tp,
  98         struct xfs_inode        *ip,
  99         int                     whichfork,
 100         xfs_extnum_t            *nextents,
 101         xfs_filblks_t           *count)
 102 {
 103         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 104         struct xfs_ifork        *ifp = xfs_ifork_ptr(ip, whichfork);
 105         struct xfs_btree_cur    *cur;
 106         xfs_filblks_t           btblocks = 0;
 107         int                     error;
 108
 109         *nextents = 0;
 110         *count = 0;
 111
 112         if (!ifp)
 113                 return 0;
 114
 115         switch (ifp->if_format) {
 116         case XFS_DINODE_FMT_BTREE:
 117                 error = xfs_iread_extents(tp, ip, whichfork);
 118                 if (error)
 119                         return error;
 120
 121                 cur = xfs_bmbt_init_cursor(mp, tp, ip, whichfork);
 122                 error = xfs_btree_count_blocks(cur, &btblocks);
 123                 xfs_btree_del_cursor(cur, error);
 124                 if (error)
 125                         return error;
 126
 127                 /*
 128                  * xfs_btree_count_blocks includes the root block contained in
 129                  * the inode fork in @btblocks, so subtract one because we're
 130                  * only interested in allocated disk blocks.
 131                  */
 132                 *count += btblocks - 1;
 133
 134                 fallthrough;
 135         case XFS_DINODE_FMT_EXTENTS:
 136                 *nextents = xfs_bmap_count_leaves(ifp, count);
 137                 break;
 138         }
 139
 140         return 0;
 141 }
 142
 143 static int
 144 xfs_getbmap_report_one(
 145         struct xfs_inode        *ip,
 146         struct getbmapx         *bmv,
 147         struct kgetbmap         *out,
 148         int64_t                 bmv_end,
 149         struct xfs_bmbt_irec    *got)
 150 {
 151         struct kgetbmap         *p = out + bmv->bmv_entries;
 152         bool                    shared = false;
 153         int                     error;
 154
 155         error = xfs_reflink_trim_around_shared(ip, got, &shared);
 156         if (error)
 157                 return error;
 158
 159         if (isnullstartblock(got->br_startblock) ||
 160             got->br_startblock == DELAYSTARTBLOCK) {
 161                 /*
 162                  * Take the flush completion as being a point-in-time snapshot
 163                  * where there are no delalloc extents, and if any new ones
 164                  * have been created racily, just skip them as being 'after'
 165                  * the flush and so don't get reported.
 166                  */
 167                 if (!(bmv->bmv_iflags & BMV_IF_DELALLOC))
 168                         return 0;
 169
 170                 p->bmv_oflags |= BMV_OF_DELALLOC;
 171                 p->bmv_block = -2;
 172         } else {
 173                 p->bmv_block = xfs_fsb_to_db(ip, got->br_startblock);
 174         }
 175
 176         if (got->br_state == XFS_EXT_UNWRITTEN &&
 177             (bmv->bmv_iflags & BMV_IF_PREALLOC))
 178                 p->bmv_oflags |= BMV_OF_PREALLOC;
 179
 180         if (shared)
 181                 p->bmv_oflags |= BMV_OF_SHARED;
 182
 183         p->bmv_offset = XFS_FSB_TO_BB(ip->i_mount, got->br_startoff);
 184         p->bmv_length = XFS_FSB_TO_BB(ip->i_mount, got->br_blockcount);
 185
 186         bmv->bmv_offset = p->bmv_offset + p->bmv_length;
 187         bmv->bmv_length = max(0LL, bmv_end - bmv->bmv_offset);
 188         bmv->bmv_entries++;
 189         return 0;
 190 }
 191
 192 static void
 193 xfs_getbmap_report_hole(
 194         struct xfs_inode        *ip,
 195         struct getbmapx         *bmv,
 196         struct kgetbmap         *out,
 197         int64_t                 bmv_end,
 198         xfs_fileoff_t           bno,
 199         xfs_fileoff_t           end)
 200 {
 201         struct kgetbmap         *p = out + bmv->bmv_entries;
 202
 203         if (bmv->bmv_iflags & BMV_IF_NO_HOLES)
 204                 return;
 205
 206         p->bmv_block = -1;
 207         p->bmv_offset = XFS_FSB_TO_BB(ip->i_mount, bno);
 208         p->bmv_length = XFS_FSB_TO_BB(ip->i_mount, end - bno);
 209
 210         bmv->bmv_offset = p->bmv_offset + p->bmv_length;
 211         bmv->bmv_length = max(0LL, bmv_end - bmv->bmv_offset);
 212         bmv->bmv_entries++;
 213 }
 214
 215 static inline bool
 216 xfs_getbmap_full(
 217         struct getbmapx         *bmv)
 218 {
 219         return bmv->bmv_length == 0 || bmv->bmv_entries >= bmv->bmv_count - 1;
 220 }
 221
 222 static bool
 223 xfs_getbmap_next_rec(
 224         struct xfs_bmbt_irec    *rec,
 225         xfs_fileoff_t           total_end)
 226 {
 227         xfs_fileoff_t           end = rec->br_startoff + rec->br_blockcount;
 228
 229         if (end == total_end)
 230                 return false;
 231
 232         rec->br_startoff += rec->br_blockcount;
 233         if (!isnullstartblock(rec->br_startblock) &&
 234             rec->br_startblock != DELAYSTARTBLOCK)
 235                 rec->br_startblock += rec->br_blockcount;
 236         rec->br_blockcount = total_end - end;
 237         return true;
 238 }
 239
 240 /*
 241  * Get inode's extents as described in bmv, and format for output.
 242  * Calls formatter to fill the user's buffer until all extents
 243  * are mapped, until the passed-in bmv->bmv_count slots have
 244  * been filled, or until the formatter short-circuits the loop,
 245  * if it is tracking filled-in extents on its own.
 246  */
 247 int                                             /* error code */
 248 xfs_getbmap(
 249         struct xfs_inode        *ip,
 250         struct getbmapx         *bmv,           /* user bmap structure */
 251         struct kgetbmap         *out)
 252 {
 253         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 254         int                     iflags = bmv->bmv_iflags;
 255         int                     whichfork, lock, error = 0;
 256         int64_t                 bmv_end, max_len;
 257         xfs_fileoff_t           bno, first_bno;
 258         struct xfs_ifork        *ifp;
 259         struct xfs_bmbt_irec    got, rec;
 260         xfs_filblks_t           len;
 261         struct xfs_iext_cursor  icur;
 262
 263         if (bmv->bmv_iflags & ~BMV_IF_VALID)
 264                 return -EINVAL;
 265 #ifndef DEBUG
 266         /* Only allow CoW fork queries if we're debugging. */
 267         if (iflags & BMV_IF_COWFORK)
 268                 return -EINVAL;
 269 #endif
 270         if ((iflags & BMV_IF_ATTRFORK) && (iflags & BMV_IF_COWFORK))
 271                 return -EINVAL;
 272
 273         if (bmv->bmv_length < -1)
 274                 return -EINVAL;
 275         bmv->bmv_entries = 0;
 276         if (bmv->bmv_length == 0)
 277                 return 0;
 278
 279         if (iflags & BMV_IF_ATTRFORK)
 280                 whichfork = XFS_ATTR_FORK;
 281         else if (iflags & BMV_IF_COWFORK)
 282                 whichfork = XFS_COW_FORK;
 283         else
 284                 whichfork = XFS_DATA_FORK;
 285
 286         xfs_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 287         switch (whichfork) {
 288         case XFS_ATTR_FORK:
 289                 lock = xfs_ilock_attr_map_shared(ip);
 290                 if (!xfs_inode_has_attr_fork(ip))
 291                         goto out_unlock_ilock;
 292
 293                 max_len = 1LL << 32;
 294                 break;
 295         case XFS_COW_FORK:
 296                 lock = XFS_ILOCK_SHARED;
 297                 xfs_ilock(ip, lock);
 298
 299                 /* No CoW fork? Just return */
 300                 if (!xfs_ifork_ptr(ip, whichfork))
 301                         goto out_unlock_ilock;
 302
 303                 if (xfs_get_cowextsz_hint(ip))
 304                         max_len = mp->m_super->s_maxbytes;
 305                 else
 306                         max_len = XFS_ISIZE(ip);
 307                 break;
 308         case XFS_DATA_FORK:
 309                 if (!(iflags & BMV_IF_DELALLOC) &&
 310                     (ip->i_delayed_blks || XFS_ISIZE(ip) > ip->i_disk_size)) {
 311                         error = filemap_write_and_wait(VFS_I(ip)->i_mapping);
 312                         if (error)
 313                                 goto out_unlock_iolock;
 314
 315                         /*
 316                          * Even after flushing the inode, there can still be
 317                          * delalloc blocks on the inode beyond EOF due to
 318                          * speculative preallocation.  These are not removed
 319                          * until the release function is called or the inode
 320                          * is inactivated.  Hence we cannot assert here that
 321                          * ip->i_delayed_blks == 0.
 322                          */
 323                 }
 324
 325                 if (xfs_get_extsz_hint(ip) ||
 326                     (ip->i_diflags & XFS_DIFLAG_PREALLOC))
 327                         max_len = mp->m_super->s_maxbytes;
 328                 else
 329                         max_len = XFS_ISIZE(ip);
 330
 331                 lock = xfs_ilock_data_map_shared(ip);
 332                 break;
 333         }
 334
 335         ifp = xfs_ifork_ptr(ip, whichfork);
 336
 337         switch (ifp->if_format) {
 338         case XFS_DINODE_FMT_EXTENTS:
 339         case XFS_DINODE_FMT_BTREE:
 340                 break;
 341         case XFS_DINODE_FMT_LOCAL:
 342                 /* Local format inode forks report no extents. */
 343                 goto out_unlock_ilock;
 344         default:
 345                 error = -EINVAL;
 346                 goto out_unlock_ilock;
 347         }
 348
 349         if (bmv->bmv_length == -1) {
 350                 max_len = XFS_FSB_TO_BB(mp, XFS_B_TO_FSB(mp, max_len));
 351                 bmv->bmv_length = max(0LL, max_len - bmv->bmv_offset);
 352         }
 353
 354         bmv_end = bmv->bmv_offset + bmv->bmv_length;
 355
 356         first_bno = bno = XFS_BB_TO_FSBT(mp, bmv->bmv_offset);
 357         len = XFS_BB_TO_FSB(mp, bmv->bmv_length);
 358
 359         error = xfs_iread_extents(NULL, ip, whichfork);
 360         if (error)
 361                 goto out_unlock_ilock;
 362
 363         if (!xfs_iext_lookup_extent(ip, ifp, bno, &icur, &got)) {
 364                 /*
 365                  * Report a whole-file hole if the delalloc flag is set to
 366                  * stay compatible with the old implementation.
 367                  */
 368                 if (iflags & BMV_IF_DELALLOC)
 369                         xfs_getbmap_report_hole(ip, bmv, out, bmv_end, bno,
 370                                         XFS_B_TO_FSB(mp, XFS_ISIZE(ip)));
 371                 goto out_unlock_ilock;
 372         }
 373
 374         while (!xfs_getbmap_full(bmv)) {
 375                 xfs_trim_extent(&got, first_bno, len);
 376
 377                 /*
 378                  * Report an entry for a hole if this extent doesn't directly
 379                  * follow the previous one.
 380                  */
 381                 if (got.br_startoff > bno) {
 382                         xfs_getbmap_report_hole(ip, bmv, out, bmv_end, bno,
 383                                         got.br_startoff);
 384                         if (xfs_getbmap_full(bmv))
 385                                 break;
 386                 }
 387
 388                 /*
 389                  * In order to report shared extents accurately, we report each
 390                  * distinct shared / unshared part of a single bmbt record with
 391                  * an individual getbmapx record.
 392                  */
 393                 bno = got.br_startoff + got.br_blockcount;
 394                 rec = got;
 395                 do {
 396                         error = xfs_getbmap_report_one(ip, bmv, out, bmv_end,
 397                                         &rec);
 398                         if (error || xfs_getbmap_full(bmv))
 399                                 goto out_unlock_ilock;
 400                 } while (xfs_getbmap_next_rec(&rec, bno));
 401
 402                 if (!xfs_iext_next_extent(ifp, &icur, &got)) {
 403                         xfs_fileoff_t   end = XFS_B_TO_FSB(mp, XFS_ISIZE(ip));
 404
 405                         if (bmv->bmv_entries > 0)
 406                                 out[bmv->bmv_entries - 1].bmv_oflags |=
 407                                                                 BMV_OF_LAST;
 408
 409                         if (whichfork != XFS_ATTR_FORK && bno < end &&
 410                             !xfs_getbmap_full(bmv)) {
 411                                 xfs_getbmap_report_hole(ip, bmv, out, bmv_end,
 412                                                 bno, end);
 413                         }
 414                         break;
 415                 }
 416
 417                 if (bno >= first_bno + len)
 418                         break;
 419         }
 420
 421 out_unlock_ilock:
 422         xfs_iunlock(ip, lock);
 423 out_unlock_iolock:
 424         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 425         return error;
 426 }
 427
 428 /*
 429  * Dead simple method of punching delalyed allocation blocks from a range in
 430  * the inode.  This will always punch out both the start and end blocks, even
 431  * if the ranges only partially overlap them, so it is up to the caller to
 432  * ensure that partial blocks are not passed in.
 433  */
 434 void
 435 xfs_bmap_punch_delalloc_range(
 436         struct xfs_inode        *ip,
 437         int                     whichfork,
 438         xfs_off_t               start_byte,
 439         xfs_off_t               end_byte)
 440 {
 441         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 442         struct xfs_ifork        *ifp = xfs_ifork_ptr(ip, whichfork);
 443         xfs_fileoff_t           start_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, start_byte);
 444         xfs_fileoff_t           end_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, end_byte);
 445         struct xfs_bmbt_irec    got, del;
 446         struct xfs_iext_cursor  icur;
 447
 448         ASSERT(!xfs_need_iread_extents(ifp));
 449
 450         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 451         if (!xfs_iext_lookup_extent_before(ip, ifp, &end_fsb, &icur, &got))
 452                 goto out_unlock;
 453
 454         while (got.br_startoff + got.br_blockcount > start_fsb) {
 455                 del = got;
 456                 xfs_trim_extent(&del, start_fsb, end_fsb - start_fsb);
 457
 458                 /*
 459                  * A delete can push the cursor forward. Step back to the
 460                  * previous extent on non-delalloc or extents outside the
 461                  * target range.
 462                  */
 463                 if (!del.br_blockcount ||
 464                     !isnullstartblock(del.br_startblock)) {
 465                         if (!xfs_iext_prev_extent(ifp, &icur, &got))
 466                                 break;
 467                         continue;
 468                 }
 469
 470                 xfs_bmap_del_extent_delay(ip, whichfork, &icur, &got, &del);
 471                 if (!xfs_iext_get_extent(ifp, &icur, &got))
 472                         break;
 473         }
 474
 475         if (whichfork == XFS_COW_FORK && !ifp->if_bytes)
 476                 xfs_inode_clear_cowblocks_tag(ip);
 477
 478 out_unlock:
 479         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 480 }
 481
 482 /*
 483  * Test whether it is appropriate to check an inode for and free post EOF
 484  * blocks.
 485  */
 486 bool
 487 xfs_can_free_eofblocks(
 488         struct xfs_inode        *ip)
 489 {
 490         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 491         bool                    found_blocks = false;
 492         xfs_fileoff_t           end_fsb;
 493         xfs_fileoff_t           last_fsb;
 494         struct xfs_bmbt_irec    imap;
 495         struct xfs_iext_cursor  icur;
 496
 497         /*
 498          * Caller must either hold the exclusive io lock; or be inactivating
 499          * the inode, which guarantees there are no other users of the inode.
 500          */
 501         if (!(VFS_I(ip)->i_state & I_FREEING))
 502                 xfs_assert_ilocked(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 503
 504         /* prealloc/delalloc exists only on regular files */
 505         if (!S_ISREG(VFS_I(ip)->i_mode))
 506                 return false;
 507
 508         /*
 509          * Zero sized files with no cached pages and delalloc blocks will not
 510          * have speculative prealloc/delalloc blocks to remove.
 511          */
 512         if (VFS_I(ip)->i_size == 0 &&
 513             VFS_I(ip)->i_mapping->nrpages == 0 &&
 514             ip->i_delayed_blks == 0)
 515                 return false;
 516
 517         /* If we haven't read in the extent list, then don't do it now. */
 518         if (xfs_need_iread_extents(&ip->i_df))
 519                 return false;
 520
 521         /*
 522          * Do not free real extents in preallocated files unless the file has
 523          * delalloc blocks and we are forced to remove them.
 524          */
 525         if ((ip->i_diflags & XFS_DIFLAG_PREALLOC) && !ip->i_delayed_blks)
 526                 return false;
 527
 528         /*
 529          * Do not try to free post-EOF blocks if EOF is beyond the end of the
 530          * range supported by the page cache, because the truncation will loop
 531          * forever.
 532          */
 533         end_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, (xfs_ufsize_t)XFS_ISIZE(ip));
 534         if (xfs_inode_has_bigrtalloc(ip))
 535                 end_fsb = xfs_fileoff_roundup_rtx(mp, end_fsb);
 536         last_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, mp->m_super->s_maxbytes);
 537         if (last_fsb <= end_fsb)
 538                 return false;
 539
 540         /*
 541          * Check if there is an post-EOF extent to free.  If there are any
 542          * delalloc blocks attached to the inode (data fork delalloc
 543          * reservations or CoW extents of any kind), we need to free them so
 544          * that inactivation doesn't fail to erase them.
 545          */
 546         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 547         if (ip->i_delayed_blks ||
 548             xfs_iext_lookup_extent(ip, &ip->i_df, end_fsb, &icur, &imap))
 549                 found_blocks = true;
 550         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 551         return found_blocks;
 552 }
 553
 554 /*
 555  * This is called to free any blocks beyond eof. The caller must hold
 556  * IOLOCK_EXCL unless we are in the inode reclaim path and have the only
 557  * reference to the inode.
 558  */
 559 int
 560 xfs_free_eofblocks(
 561         struct xfs_inode        *ip)
 562 {
 563         struct xfs_trans        *tp;
 564         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 565         int                     error;
 566
 567         /* Attach the dquots to the inode up front. */
 568         error = xfs_qm_dqattach(ip);
 569         if (error)
 570                 return error;
 571
 572         /* Wait on dio to ensure i_size has settled. */
 573         inode_dio_wait(VFS_I(ip));
 574
 575         /*
 576          * For preallocated files only free delayed allocations.
 577          *
 578          * Note that this means we also leave speculative preallocations in
 579          * place for preallocated files.
 580          */
 581         if (ip->i_diflags & (XFS_DIFLAG_PREALLOC | XFS_DIFLAG_APPEND)) {
 582                 if (ip->i_delayed_blks) {
 583                         xfs_bmap_punch_delalloc_range(ip, XFS_DATA_FORK,
 584                                 round_up(XFS_ISIZE(ip), mp->m_sb.sb_blocksize),
 585                                 LLONG_MAX);
 586                 }
 587                 xfs_inode_clear_eofblocks_tag(ip);
 588                 return 0;
 589         }
 590
 591         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_itruncate, 0, 0, 0, &tp);
 592         if (error) {
 593                 ASSERT(xfs_is_shutdown(mp));
 594                 return error;
 595         }
 596
 597         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 598         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
 599
 600         /*
 601          * Do not update the on-disk file size.  If we update the on-disk file
 602          * size and then the system crashes before the contents of the file are
 603          * flushed to disk then the files may be full of holes (ie NULL files
 604          * bug).
 605          */
 606         error = xfs_itruncate_extents_flags(&tp, ip, XFS_DATA_FORK,
 607                                 XFS_ISIZE(ip), XFS_BMAPI_NODISCARD);
 608         if (error)
 609                 goto err_cancel;
 610
 611         error = xfs_trans_commit(tp);
 612         if (error)
 613                 goto out_unlock;
 614
 615         xfs_inode_clear_eofblocks_tag(ip);
 616         goto out_unlock;
 617
 618 err_cancel:
 619         /*
 620          * If we get an error at this point we simply don't
 621          * bother truncating the file.
 622          */
 623         xfs_trans_cancel(tp);
 624 out_unlock:
 625         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 626         return error;
 627 }
 628
 629 int
 630 xfs_alloc_file_space(
 631         struct xfs_inode        *ip,
 632         xfs_off_t               offset,
 633         xfs_off_t               len)
 634 {
 635         xfs_mount_t             *mp = ip->i_mount;
 636         xfs_off_t               count;
 637         xfs_filblks_t           allocatesize_fsb;
 638         xfs_extlen_t            extsz, temp;
 639         xfs_fileoff_t           startoffset_fsb;
 640         xfs_fileoff_t           endoffset_fsb;
 641         int                     rt;
 642         xfs_trans_t             *tp;
 643         xfs_bmbt_irec_t         imaps[1], *imapp;
 644         int                     error;
 645
 646         if (xfs_is_always_cow_inode(ip))
 647                 return 0;
 648
 649         trace_xfs_alloc_file_space(ip);
 650
 651         if (xfs_is_shutdown(mp))
 652                 return -EIO;
 653
 654         error = xfs_qm_dqattach(ip);
 655         if (error)
 656                 return error;
 657
 658         if (len <= 0)
 659                 return -EINVAL;
 660
 661         rt = XFS_IS_REALTIME_INODE(ip);
 662         extsz = xfs_get_extsz_hint(ip);
 663
 664         count = len;
 665         imapp = &imaps[0];
 666         startoffset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset);
 667         endoffset_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, offset + count);
 668         allocatesize_fsb = endoffset_fsb - startoffset_fsb;
 669
 670         /*
 671          * Allocate file space until done or until there is an error
 672          */
 673         while (allocatesize_fsb && !error) {
 674                 xfs_fileoff_t   s, e;
 675                 unsigned int    dblocks, rblocks, resblks;
 676                 int             nimaps = 1;
 677
 678                 /*
 679                  * Determine space reservations for data/realtime.
 680                  */
 681                 if (unlikely(extsz)) {
 682                         s = startoffset_fsb;
 683                         do_div(s, extsz);
 684                         s *= extsz;
 685                         e = startoffset_fsb + allocatesize_fsb;
 686                         div_u64_rem(startoffset_fsb, extsz, &temp);
 687                         if (temp)
 688                                 e += temp;
 689                         div_u64_rem(e, extsz, &temp);
 690                         if (temp)
 691                                 e += extsz - temp;
 692                 } else {
 693                         s = 0;
 694                         e = allocatesize_fsb;
 695                 }
 696
 697                 /*
 698                  * The transaction reservation is limited to a 32-bit block
 699                  * count, hence we need to limit the number of blocks we are
 700                  * trying to reserve to avoid an overflow. We can't allocate
 701                  * more than @nimaps extents, and an extent is limited on disk
 702                  * to XFS_BMBT_MAX_EXTLEN (21 bits), so use that to enforce the
 703                  * limit.
 704                  */
 705                 resblks = min_t(xfs_fileoff_t, (e - s),
 706                                 (XFS_MAX_BMBT_EXTLEN * nimaps));
 707                 if (unlikely(rt)) {
 708                         dblocks = XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, 0);
 709                         rblocks = resblks;
 710                 } else {
 711                         dblocks = XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, resblks);
 712                         rblocks = 0;
 713                 }
 714
 715                 error = xfs_trans_alloc_inode(ip, &M_RES(mp)->tr_write,
 716                                 dblocks, rblocks, false, &tp);
 717                 if (error)
 718                         break;
 719
 720                 error = xfs_iext_count_extend(tp, ip, XFS_DATA_FORK,
 721                                 XFS_IEXT_ADD_NOSPLIT_CNT);
 722                 if (error)
 723                         goto error;
 724
 725                 /*
 726                  * If the allocator cannot find a single free extent large
 727                  * enough to cover the start block of the requested range,
 728                  * xfs_bmapi_write will return -ENOSR.
 729                  *
 730                  * In that case we simply need to keep looping with the same
 731                  * startoffset_fsb so that one of the following allocations
 732                  * will eventually reach the requested range.
 733                  */
 734                 error = xfs_bmapi_write(tp, ip, startoffset_fsb,
 735                                 allocatesize_fsb, XFS_BMAPI_PREALLOC, 0, imapp,
 736                                 &nimaps);
 737                 if (error) {
 738                         if (error != -ENOSR)
 739                                 goto error;
 740                         error = 0;
 741                 } else {
 742                         startoffset_fsb += imapp->br_blockcount;
 743                         allocatesize_fsb -= imapp->br_blockcount;
 744                 }
 745
 746                 ip->i_diflags |= XFS_DIFLAG_PREALLOC;
 747                 xfs_trans_log_inode(tp, ip, XFS_ILOG_CORE);
 748
 749                 error = xfs_trans_commit(tp);
 750                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 751         }
 752
 753         return error;
 754
 755 error:
 756         xfs_trans_cancel(tp);
 757         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 758         return error;
 759 }
 760
 761 static int
 762 xfs_unmap_extent(
 763         struct xfs_inode        *ip,
 764         xfs_fileoff_t           startoffset_fsb,
 765         xfs_filblks_t           len_fsb,
 766         int                     *done)
 767 {
 768         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 769         struct xfs_trans        *tp;
 770         uint                    resblks = XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, 0);
 771         int                     error;
 772
 773         error = xfs_trans_alloc_inode(ip, &M_RES(mp)->tr_write, resblks, 0,
 774                         false, &tp);
 775         if (error)
 776                 return error;
 777
 778         error = xfs_iext_count_extend(tp, ip, XFS_DATA_FORK,
 779                         XFS_IEXT_PUNCH_HOLE_CNT);
 780         if (error)
 781                 goto out_trans_cancel;
 782
 783         error = xfs_bunmapi(tp, ip, startoffset_fsb, len_fsb, 0, 2, done);
 784         if (error)
 785                 goto out_trans_cancel;
 786
 787         error = xfs_trans_commit(tp);
 788 out_unlock:
 789         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 790         return error;
 791
 792 out_trans_cancel:
 793         xfs_trans_cancel(tp);
 794         goto out_unlock;
 795 }
 796
 797 /* Caller must first wait for the completion of any pending DIOs if required. */
 798 int
 799 xfs_flush_unmap_range(
 800         struct xfs_inode        *ip,
 801         xfs_off_t               offset,
 802         xfs_off_t               len)
 803 {
 804         struct inode            *inode = VFS_I(ip);
 805         xfs_off_t               rounding, start, end;
 806         int                     error;
 807
 808         /*
 809          * Make sure we extend the flush out to extent alignment
 810          * boundaries so any extent range overlapping the start/end
 811          * of the modification we are about to do is clean and idle.
 812          */
 813         rounding = max_t(xfs_off_t, xfs_inode_alloc_unitsize(ip), PAGE_SIZE);
 814         start = rounddown_64(offset, rounding);
 815         end = roundup_64(offset + len, rounding) - 1;
 816
 817         error = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, start, end);
 818         if (error)
 819                 return error;
 820         truncate_pagecache_range(inode, start, end);
 821         return 0;
 822 }
 823
 824 int
 825 xfs_free_file_space(
 826         struct xfs_inode        *ip,
 827         xfs_off_t               offset,
 828         xfs_off_t               len)
 829 {
 830         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 831         xfs_fileoff_t           startoffset_fsb;
 832         xfs_fileoff_t           endoffset_fsb;
 833         int                     done = 0, error;
 834
 835         trace_xfs_free_file_space(ip);
 836
 837         error = xfs_qm_dqattach(ip);
 838         if (error)
 839                 return error;
 840
 841         if (len <= 0)   /* if nothing being freed */
 842                 return 0;
 843
 844         /*
 845          * Now AIO and DIO has drained we flush and (if necessary) invalidate
 846          * the cached range over the first operation we are about to run.
 847          */
 848         error = xfs_flush_unmap_range(ip, offset, len);
 849         if (error)
 850                 return error;
 851
 852         startoffset_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, offset);
 853         endoffset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset + len);
 854
 855         /* We can only free complete realtime extents. */
 856         if (xfs_inode_has_bigrtalloc(ip)) {
 857                 startoffset_fsb = xfs_fileoff_roundup_rtx(mp, startoffset_fsb);
 858                 endoffset_fsb = xfs_fileoff_rounddown_rtx(mp, endoffset_fsb);
 859         }
 860
 861         /*
 862          * Need to zero the stuff we're not freeing, on disk.
 863          */
 864         if (endoffset_fsb > startoffset_fsb) {
 865                 while (!done) {
 866                         error = xfs_unmap_extent(ip, startoffset_fsb,
 867                                         endoffset_fsb - startoffset_fsb, &done);
 868                         if (error)
 869                                 return error;
 870                 }
 871         }
 872
 873         /*
 874          * Now that we've unmap all full blocks we'll have to zero out any
 875          * partial block at the beginning and/or end.  xfs_zero_range is smart
 876          * enough to skip any holes, including those we just created, but we
 877          * must take care not to zero beyond EOF and enlarge i_size.
 878          */
 879         if (offset >= XFS_ISIZE(ip))
 880                 return 0;
 881         if (offset + len > XFS_ISIZE(ip))
 882                 len = XFS_ISIZE(ip) - offset;
 883         error = xfs_zero_range(ip, offset, len, NULL);
 884         if (error)
 885                 return error;
 886
 887         /*
 888          * If we zeroed right up to EOF and EOF straddles a page boundary we
 889          * must make sure that the post-EOF area is also zeroed because the
 890          * page could be mmap'd and xfs_zero_range doesn't do that for us.
 891          * Writeback of the eof page will do this, albeit clumsily.
 892          */
 893         if (offset + len >= XFS_ISIZE(ip) && offset_in_page(offset + len) > 0) {
 894                 error = filemap_write_and_wait_range(VFS_I(ip)->i_mapping,
 895                                 round_down(offset + len, PAGE_SIZE), LLONG_MAX);
 896         }
 897
 898         return error;
 899 }
 900
 901 static int
 902 xfs_prepare_shift(
 903         struct xfs_inode        *ip,
 904         loff_t                  offset)
 905 {
 906         unsigned int            rounding;
 907         int                     error;
 908
 909         /*
 910          * Trim eofblocks to avoid shifting uninitialized post-eof preallocation
 911          * into the accessible region of the file.
 912          */
 913         if (xfs_can_free_eofblocks(ip)) {
 914                 error = xfs_free_eofblocks(ip);
 915                 if (error)
 916                         return error;
 917         }
 918
 919         /*
 920          * Shift operations must stabilize the start block offset boundary along
 921          * with the full range of the operation. If we don't, a COW writeback
 922          * completion could race with an insert, front merge with the start
 923          * extent (after split) during the shift and corrupt the file. Start
 924          * with the allocation unit just prior to the start to stabilize the
 925          * boundary.
 926          */
 927         rounding = xfs_inode_alloc_unitsize(ip);
 928         offset = rounddown_64(offset, rounding);
 929         if (offset)
 930                 offset -= rounding;
 931
 932         /*
 933          * Writeback and invalidate cache for the remainder of the file as we're
 934          * about to shift down every extent from offset to EOF.
 935          */
 936         error = xfs_flush_unmap_range(ip, offset, XFS_ISIZE(ip));
 937         if (error)
 938                 return error;
 939
 940         /*
 941          * Clean out anything hanging around in the cow fork now that
 942          * we've flushed all the dirty data out to disk to avoid having
 943          * CoW extents at the wrong offsets.
 944          */
 945         if (xfs_inode_has_cow_data(ip)) {
 946                 error = xfs_reflink_cancel_cow_range(ip, offset, NULLFILEOFF,
 947                                 true);
 948                 if (error)
 949                         return error;
 950         }
 951
 952         return 0;
 953 }
 954
 955 /*
 956  * xfs_collapse_file_space()
 957  *      This routine frees disk space and shift extent for the given file.
 958  *      The first thing we do is to free data blocks in the specified range
 959  *      by calling xfs_free_file_space(). It would also sync dirty data
 960  *      and invalidate page cache over the region on which collapse range
 961  *      is working. And Shift extent records to the left to cover a hole.
 962  * RETURNS:
 963  *      0 on success
 964  *      errno on error
 965  *
 966  */
 967 int
 968 xfs_collapse_file_space(
 969         struct xfs_inode        *ip,
 970         xfs_off_t               offset,
 971         xfs_off_t               len)
 972 {
 973         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 974         struct xfs_trans        *tp;
 975         int                     error;
 976         xfs_fileoff_t           next_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, offset + len);
 977         xfs_fileoff_t           shift_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, len);
 978         bool                    done = false;
 979
 980         xfs_assert_ilocked(ip, XFS_IOLOCK_EXCL | XFS_MMAPLOCK_EXCL);
 981
 982         trace_xfs_collapse_file_space(ip);
 983
 984         error = xfs_free_file_space(ip, offset, len);
 985         if (error)
 986                 return error;
 987
 988         error = xfs_prepare_shift(ip, offset);
 989         if (error)
 990                 return error;
 991
 992         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_write, 0, 0, 0, &tp);
 993         if (error)
 994                 return error;
 995
 996         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 997         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
 998
 999         while (!done) {
1000                 error = xfs_bmap_collapse_extents(tp, ip, &next_fsb, shift_fsb,
1001                                 &done);
1002                 if (error)
1003                         goto out_trans_cancel;
1004                 if (done)
1005                         break;
1006
1007                 /* finish any deferred frees and roll the transaction */
1008                 error = xfs_defer_finish(&tp);
1009                 if (error)
1010                         goto out_trans_cancel;
1011         }
1012
1013         error = xfs_trans_commit(tp);
1014         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1015         return error;
1016
1017 out_trans_cancel:
1018         xfs_trans_cancel(tp);
1019         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1020         return error;
1021 }
1022
1023 /*
1024  * xfs_insert_file_space()
1025  *      This routine create hole space by shifting extents for the given file.
1026  *      The first thing we do is to sync dirty data and invalidate page cache
1027  *      over the region on which insert range is working. And split an extent
1028  *      to two extents at given offset by calling xfs_bmap_split_extent.
1029  *      And shift all extent records which are laying between [offset,
1030  *      last allocated extent] to the right to reserve hole range.
1031  * RETURNS:
1032  *      0 on success
1033  *      errno on error
1034  */
1035 int
1036 xfs_insert_file_space(
1037         struct xfs_inode        *ip,
1038         loff_t                  offset,
1039         loff_t                  len)
1040 {
1041         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1042         struct xfs_trans        *tp;
1043         int                     error;
1044         xfs_fileoff_t           stop_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, offset);
1045         xfs_fileoff_t           next_fsb = NULLFSBLOCK;
1046         xfs_fileoff_t           shift_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, len);
1047         bool                    done = false;
1048
1049         xfs_assert_ilocked(ip, XFS_IOLOCK_EXCL | XFS_MMAPLOCK_EXCL);
1050
1051         trace_xfs_insert_file_space(ip);
1052
1053         error = xfs_bmap_can_insert_extents(ip, stop_fsb, shift_fsb);
1054         if (error)
1055                 return error;
1056
1057         error = xfs_prepare_shift(ip, offset);
1058         if (error)
1059                 return error;
1060
1061         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_write,
1062                         XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, 0), 0, 0, &tp);
1063         if (error)
1064                 return error;
1065
1066         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1067         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
1068
1069         error = xfs_iext_count_extend(tp, ip, XFS_DATA_FORK,
1070                         XFS_IEXT_PUNCH_HOLE_CNT);
1071         if (error)
1072                 goto out_trans_cancel;
1073
1074         /*
1075          * The extent shifting code works on extent granularity. So, if stop_fsb
1076          * is not the starting block of extent, we need to split the extent at
1077          * stop_fsb.
1078          */
1079         error = xfs_bmap_split_extent(tp, ip, stop_fsb);
1080         if (error)
1081                 goto out_trans_cancel;
1082
1083         do {
1084                 error = xfs_defer_finish(&tp);
1085                 if (error)
1086                         goto out_trans_cancel;
1087
1088                 error = xfs_bmap_insert_extents(tp, ip, &next_fsb, shift_fsb,
1089                                 &done, stop_fsb);
1090                 if (error)
1091                         goto out_trans_cancel;
1092         } while (!done);
1093
1094         error = xfs_trans_commit(tp);
1095         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1096         return error;
1097
1098 out_trans_cancel:
1099         xfs_trans_cancel(tp);
1100         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1101         return error;
1102 }
1103
1104 /*
1105  * We need to check that the format of the data fork in the temporary inode is
1106  * valid for the target inode before doing the swap. This is not a problem with
1107  * attr1 because of the fixed fork offset, but attr2 has a dynamically sized
1108  * data fork depending on the space the attribute fork is taking so we can get
1109  * invalid formats on the target inode.
1110  *
1111  * E.g. target has space for 7 extents in extent format, temp inode only has
1112  * space for 6.  If we defragment down to 7 extents, then the tmp format is a
1113  * btree, but when swapped it needs to be in extent format. Hence we can't just
1114  * blindly swap data forks on attr2 filesystems.
1115  *
1116  * Note that we check the swap in both directions so that we don't end up with
1117  * a corrupt temporary inode, either.
1118  *
1119  * Note that fixing the way xfs_fsr sets up the attribute fork in the source
1120  * inode will prevent this situation from occurring, so all we do here is
1121  * reject and log the attempt. basically we are putting the responsibility on
1122  * userspace to get this right.
1123  */
1124 static int
1125 xfs_swap_extents_check_format(
1126         struct xfs_inode        *ip,    /* target inode */
1127         struct xfs_inode        *tip)   /* tmp inode */
1128 {
1129         struct xfs_ifork        *ifp = &ip->i_df;
1130         struct xfs_ifork        *tifp = &tip->i_df;
1131
1132         /* User/group/project quota ids must match if quotas are enforced. */
1133         if (XFS_IS_QUOTA_ON(ip->i_mount) &&
1134             (!uid_eq(VFS_I(ip)->i_uid, VFS_I(tip)->i_uid) ||
1135              !gid_eq(VFS_I(ip)->i_gid, VFS_I(tip)->i_gid) ||
1136              ip->i_projid != tip->i_projid))
1137                 return -EINVAL;
1138
1139         /* Should never get a local format */
1140         if (ifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_LOCAL ||
1141             tifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_LOCAL)
1142                 return -EINVAL;
1143
1144         /*
1145          * if the target inode has less extents that then temporary inode then
1146          * why did userspace call us?
1147          */
1148         if (ifp->if_nextents < tifp->if_nextents)
1149                 return -EINVAL;
1150
1151         /*
1152          * If we have to use the (expensive) rmap swap method, we can
1153          * handle any number of extents and any format.
1154          */
1155         if (xfs_has_rmapbt(ip->i_mount))
1156                 return 0;
1157
1158         /*
1159          * if the target inode is in extent form and the temp inode is in btree
1160          * form then we will end up with the target inode in the wrong format
1161          * as we already know there are less extents in the temp inode.
1162          */
1163         if (ifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS &&
1164             tifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE)
1165                 return -EINVAL;
1166
1167         /* Check temp in extent form to max in target */
1168         if (tifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS &&
1169             tifp->if_nextents > XFS_IFORK_MAXEXT(ip, XFS_DATA_FORK))
1170                 return -EINVAL;
1171
1172         /* Check target in extent form to max in temp */
1173         if (ifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS &&
1174             ifp->if_nextents > XFS_IFORK_MAXEXT(tip, XFS_DATA_FORK))
1175                 return -EINVAL;
1176
1177         /*
1178          * If we are in a btree format, check that the temp root block will fit
1179          * in the target and that it has enough extents to be in btree format
1180          * in the target.
1181          *
1182          * Note that we have to be careful to allow btree->extent conversions
1183          * (a common defrag case) which will occur when the temp inode is in
1184          * extent format...
1185          */
1186         if (tifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE) {
1187                 if (xfs_inode_has_attr_fork(ip) &&
1188                     xfs_bmap_bmdr_space(tifp->if_broot) > xfs_inode_fork_boff(ip))
1189                         return -EINVAL;
1190                 if (tifp->if_nextents <= XFS_IFORK_MAXEXT(ip, XFS_DATA_FORK))
1191                         return -EINVAL;
1192         }
1193
1194         /* Reciprocal target->temp btree format checks */
1195         if (ifp->if_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE) {
1196                 if (xfs_inode_has_attr_fork(tip) &&
1197                     xfs_bmap_bmdr_space(ip->i_df.if_broot) > xfs_inode_fork_boff(tip))
1198                         return -EINVAL;
1199                 if (ifp->if_nextents <= XFS_IFORK_MAXEXT(tip, XFS_DATA_FORK))
1200                         return -EINVAL;
1201         }
1202
1203         return 0;
1204 }
1205
1206 static int
1207 xfs_swap_extent_flush(
1208         struct xfs_inode        *ip)
1209 {
1210         int     error;
1211
1212         error = filemap_write_and_wait(VFS_I(ip)->i_mapping);
1213         if (error)
1214                 return error;
1215         truncate_pagecache_range(VFS_I(ip), 0, -1);
1216
1217         /* Verify O_DIRECT for ftmp */
1218         if (VFS_I(ip)->i_mapping->nrpages)
1219                 return -EINVAL;
1220         return 0;
1221 }
1222
1223 /*
1224  * Move extents from one file to another, when rmap is enabled.
1225  */
1226 STATIC int
1227 xfs_swap_extent_rmap(
1228         struct xfs_trans                **tpp,
1229         struct xfs_inode                *ip,
1230         struct xfs_inode                *tip)
1231 {
1232         struct xfs_trans                *tp = *tpp;
1233         struct xfs_bmbt_irec            irec;
1234         struct xfs_bmbt_irec            uirec;
1235         struct xfs_bmbt_irec            tirec;
1236         xfs_fileoff_t                   offset_fsb;
1237         xfs_fileoff_t                   end_fsb;
1238         xfs_filblks_t                   count_fsb;
1239         int                             error;
1240         xfs_filblks_t                   ilen;
1241         xfs_filblks_t                   rlen;
1242         int                             nimaps;
1243         uint64_t                        tip_flags2;
1244
1245         /*
1246          * If the source file has shared blocks, we must flag the donor
1247          * file as having shared blocks so that we get the shared-block
1248          * rmap functions when we go to fix up the rmaps.  The flags
1249          * will be switch for reals later.
1250          */
1251         tip_flags2 = tip->i_diflags2;
1252         if (ip->i_diflags2 & XFS_DIFLAG2_REFLINK)
1253                 tip->i_diflags2 |= XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1254
1255         offset_fsb = 0;
1256         end_fsb = XFS_B_TO_FSB(ip->i_mount, i_size_read(VFS_I(ip)));
1257         count_fsb = (xfs_filblks_t)(end_fsb - offset_fsb);
1258
1259         while (count_fsb) {
1260                 /* Read extent from the donor file */
1261                 nimaps = 1;
1262                 error = xfs_bmapi_read(tip, offset_fsb, count_fsb, &tirec,
1263                                 &nimaps, 0);
1264                 if (error)
1265                         goto out;
1266                 ASSERT(nimaps == 1);
1267                 ASSERT(tirec.br_startblock != DELAYSTARTBLOCK);
1268
1269                 trace_xfs_swap_extent_rmap_remap(tip, &tirec);
1270                 ilen = tirec.br_blockcount;
1271
1272                 /* Unmap the old blocks in the source file. */
1273                 while (tirec.br_blockcount) {
1274                         ASSERT(tp->t_highest_agno == NULLAGNUMBER);
1275                         trace_xfs_swap_extent_rmap_remap_piece(tip, &tirec);
1276
1277                         /* Read extent from the source file */
1278                         nimaps = 1;
1279                         error = xfs_bmapi_read(ip, tirec.br_startoff,
1280                                         tirec.br_blockcount, &irec,
1281                                         &nimaps, 0);
1282                         if (error)
1283                                 goto out;
1284                         ASSERT(nimaps == 1);
1285                         ASSERT(tirec.br_startoff == irec.br_startoff);
1286                         trace_xfs_swap_extent_rmap_remap_piece(ip, &irec);
1287
1288                         /* Trim the extent. */
1289                         uirec = tirec;
1290                         uirec.br_blockcount = rlen = min_t(xfs_filblks_t,
1291                                         tirec.br_blockcount,
1292                                         irec.br_blockcount);
1293                         trace_xfs_swap_extent_rmap_remap_piece(tip, &uirec);
1294
1295                         if (xfs_bmap_is_real_extent(&uirec)) {
1296                                 error = xfs_iext_count_extend(tp, ip,
1297                                                 XFS_DATA_FORK,
1298                                                 XFS_IEXT_SWAP_RMAP_CNT);
1299                                 if (error)
1300                                         goto out;
1301                         }
1302
1303                         if (xfs_bmap_is_real_extent(&irec)) {
1304                                 error = xfs_iext_count_extend(tp, tip,
1305                                                 XFS_DATA_FORK,
1306                                                 XFS_IEXT_SWAP_RMAP_CNT);
1307                                 if (error)
1308                                         goto out;
1309                         }
1310
1311                         /* Remove the mapping from the donor file. */
1312                         xfs_bmap_unmap_extent(tp, tip, XFS_DATA_FORK, &uirec);
1313
1314                         /* Remove the mapping from the source file. */
1315                         xfs_bmap_unmap_extent(tp, ip, XFS_DATA_FORK, &irec);
1316
1317                         /* Map the donor file's blocks into the source file. */
1318                         xfs_bmap_map_extent(tp, ip, XFS_DATA_FORK, &uirec);
1319
1320                         /* Map the source file's blocks into the donor file. */
1321                         xfs_bmap_map_extent(tp, tip, XFS_DATA_FORK, &irec);
1322
1323                         error = xfs_defer_finish(tpp);
1324                         tp = *tpp;
1325                         if (error)
1326                                 goto out;
1327
1328                         tirec.br_startoff += rlen;
1329                         if (tirec.br_startblock != HOLESTARTBLOCK &&
1330                             tirec.br_startblock != DELAYSTARTBLOCK)
1331                                 tirec.br_startblock += rlen;
1332                         tirec.br_blockcount -= rlen;
1333                 }
1334
1335                 /* Roll on... */
1336                 count_fsb -= ilen;
1337                 offset_fsb += ilen;
1338         }
1339
1340         tip->i_diflags2 = tip_flags2;
1341         return 0;
1342
1343 out:
1344         trace_xfs_swap_extent_rmap_error(ip, error, _RET_IP_);
1345         tip->i_diflags2 = tip_flags2;
1346         return error;
1347 }
1348
1349 /* Swap the extents of two files by swapping data forks. */
1350 STATIC int
1351 xfs_swap_extent_forks(
1352         struct xfs_trans        *tp,
1353         struct xfs_inode        *ip,
1354         struct xfs_inode        *tip,
1355         int                     *src_log_flags,
1356         int                     *target_log_flags)
1357 {
1358         xfs_filblks_t           aforkblks = 0;
1359         xfs_filblks_t           taforkblks = 0;
1360         xfs_extnum_t            junk;
1361         uint64_t                tmp;
1362         int                     error;
1363
1364         /*
1365          * Count the number of extended attribute blocks
1366          */
1367         if (xfs_inode_has_attr_fork(ip) && ip->i_af.if_nextents > 0 &&
1368             ip->i_af.if_format != XFS_DINODE_FMT_LOCAL) {
1369                 error = xfs_bmap_count_blocks(tp, ip, XFS_ATTR_FORK, &junk,
1370                                 &aforkblks);
1371                 if (error)
1372                         return error;
1373         }
1374         if (xfs_inode_has_attr_fork(tip) && tip->i_af.if_nextents > 0 &&
1375             tip->i_af.if_format != XFS_DINODE_FMT_LOCAL) {
1376                 error = xfs_bmap_count_blocks(tp, tip, XFS_ATTR_FORK, &junk,
1377                                 &taforkblks);
1378                 if (error)
1379                         return error;
1380         }
1381
1382         /*
1383          * Btree format (v3) inodes have the inode number stamped in the bmbt
1384          * block headers. We can't start changing the bmbt blocks until the
1385          * inode owner change is logged so recovery does the right thing in the
1386          * event of a crash. Set the owner change log flags now and leave the
1387          * bmbt scan as the last step.
1388          */
1389         if (xfs_has_v3inodes(ip->i_mount)) {
1390                 if (ip->i_df.if_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE)
1391                         (*target_log_flags) |= XFS_ILOG_DOWNER;
1392                 if (tip->i_df.if_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE)
1393                         (*src_log_flags) |= XFS_ILOG_DOWNER;
1394         }
1395
1396         /*
1397          * Swap the data forks of the inodes
1398          */
1399         swap(ip->i_df, tip->i_df);
1400
1401         /*
1402          * Fix the on-disk inode values
1403          */
1404         tmp = (uint64_t)ip->i_nblocks;
1405         ip->i_nblocks = tip->i_nblocks - taforkblks + aforkblks;
1406         tip->i_nblocks = tmp + taforkblks - aforkblks;
1407
1408         /*
1409          * The extents in the source inode could still contain speculative
1410          * preallocation beyond EOF (e.g. the file is open but not modified
1411          * while defrag is in progress). In that case, we need to copy over the
1412          * number of delalloc blocks the data fork in the source inode is
1413          * tracking beyond EOF so that when the fork is truncated away when the
1414          * temporary inode is unlinked we don't underrun the i_delayed_blks
1415          * counter on that inode.
1416          */
1417         ASSERT(tip->i_delayed_blks == 0);
1418         tip->i_delayed_blks = ip->i_delayed_blks;
1419         ip->i_delayed_blks = 0;
1420
1421         switch (ip->i_df.if_format) {
1422         case XFS_DINODE_FMT_EXTENTS:
1423                 (*src_log_flags) |= XFS_ILOG_DEXT;
1424                 break;
1425         case XFS_DINODE_FMT_BTREE:
1426                 ASSERT(!xfs_has_v3inodes(ip->i_mount) ||
1427                        (*src_log_flags & XFS_ILOG_DOWNER));
1428                 (*src_log_flags) |= XFS_ILOG_DBROOT;
1429                 break;
1430         }
1431
1432         switch (tip->i_df.if_format) {
1433         case XFS_DINODE_FMT_EXTENTS:
1434                 (*target_log_flags) |= XFS_ILOG_DEXT;
1435                 break;
1436         case XFS_DINODE_FMT_BTREE:
1437                 (*target_log_flags) |= XFS_ILOG_DBROOT;
1438                 ASSERT(!xfs_has_v3inodes(ip->i_mount) ||
1439                        (*target_log_flags & XFS_ILOG_DOWNER));
1440                 break;
1441         }
1442
1443         return 0;
1444 }
1445
1446 /*
1447  * Fix up the owners of the bmbt blocks to refer to the current inode. The
1448  * change owner scan attempts to order all modified buffers in the current
1449  * transaction. In the event of ordered buffer failure, the offending buffer is
1450  * physically logged as a fallback and the scan returns -EAGAIN. We must roll
1451  * the transaction in this case to replenish the fallback log reservation and
1452  * restart the scan. This process repeats until the scan completes.
1453  */
1454 static int
1455 xfs_swap_change_owner(
1456         struct xfs_trans        **tpp,
1457         struct xfs_inode        *ip,
1458         struct xfs_inode        *tmpip)
1459 {
1460         int                     error;
1461         struct xfs_trans        *tp = *tpp;
1462
1463         do {
1464                 error = xfs_bmbt_change_owner(tp, ip, XFS_DATA_FORK, ip->i_ino,
1465                                               NULL);
1466                 /* success or fatal error */
1467                 if (error != -EAGAIN)
1468                         break;
1469
1470                 error = xfs_trans_roll(tpp);
1471                 if (error)
1472                         break;
1473                 tp = *tpp;
1474
1475                 /*
1476                  * Redirty both inodes so they can relog and keep the log tail
1477                  * moving forward.
1478                  */
1479                 xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
1480                 xfs_trans_ijoin(tp, tmpip, 0);
1481                 xfs_trans_log_inode(tp, ip, XFS_ILOG_CORE);
1482                 xfs_trans_log_inode(tp, tmpip, XFS_ILOG_CORE);
1483         } while (true);
1484
1485         return error;
1486 }
1487
1488 int
1489 xfs_swap_extents(
1490         struct xfs_inode        *ip,    /* target inode */
1491         struct xfs_inode        *tip,   /* tmp inode */
1492         struct xfs_swapext      *sxp)
1493 {
1494         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1495         struct xfs_trans        *tp;
1496         struct xfs_bstat        *sbp = &sxp->sx_stat;
1497         int                     src_log_flags, target_log_flags;
1498         int                     error = 0;
1499         uint64_t                f;
1500         int                     resblks = 0;
1501         unsigned int            flags = 0;
1502         struct timespec64       ctime, mtime;
1503
1504         /*
1505          * Lock the inodes against other IO, page faults and truncate to
1506          * begin with.  Then we can ensure the inodes are flushed and have no
1507          * page cache safely. Once we have done this we can take the ilocks and
1508          * do the rest of the checks.
1509          */
1510         lock_two_nondirectories(VFS_I(ip), VFS_I(tip));
1511         filemap_invalidate_lock_two(VFS_I(ip)->i_mapping,
1512                                     VFS_I(tip)->i_mapping);
1513
1514         /* Verify that both files have the same format */
1515         if ((VFS_I(ip)->i_mode & S_IFMT) != (VFS_I(tip)->i_mode & S_IFMT)) {
1516                 error = -EINVAL;
1517                 goto out_unlock;
1518         }
1519
1520         /* Verify both files are either real-time or non-realtime */
1521         if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) != XFS_IS_REALTIME_INODE(tip)) {
1522                 error = -EINVAL;
1523                 goto out_unlock;
1524         }
1525
1526         /*
1527          * The rmapbt implementation is unable to resume a swapext operation
1528          * after a crash if the allocation unit size is larger than a block.
1529          * This (deprecated) interface will not be upgraded to handle this
1530          * situation.  Defragmentation must be performed with the commit range
1531          * ioctl.
1532          */
1533         if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) && xfs_has_rtgroups(ip->i_mount)) {
1534                 error = -EOPNOTSUPP;
1535                 goto out_unlock;
1536         }
1537
1538         error = xfs_qm_dqattach(ip);
1539         if (error)
1540                 goto out_unlock;
1541
1542         error = xfs_qm_dqattach(tip);
1543         if (error)
1544                 goto out_unlock;
1545
1546         error = xfs_swap_extent_flush(ip);
1547         if (error)
1548                 goto out_unlock;
1549         error = xfs_swap_extent_flush(tip);
1550         if (error)
1551                 goto out_unlock;
1552
1553         if (xfs_inode_has_cow_data(tip)) {
1554                 error = xfs_reflink_cancel_cow_range(tip, 0, NULLFILEOFF, true);
1555                 if (error)
1556                         goto out_unlock;
1557         }
1558
1559         /*
1560          * Extent "swapping" with rmap requires a permanent reservation and
1561          * a block reservation because it's really just a remap operation
1562          * performed with log redo items!
1563          */
1564         if (xfs_has_rmapbt(mp)) {
1565                 int             w = XFS_DATA_FORK;
1566                 uint32_t        ipnext = ip->i_df.if_nextents;
1567                 uint32_t        tipnext = tip->i_df.if_nextents;
1568
1569                 /*
1570                  * Conceptually this shouldn't affect the shape of either bmbt,
1571                  * but since we atomically move extents one by one, we reserve
1572                  * enough space to rebuild both trees.
1573                  */
1574                 resblks = XFS_SWAP_RMAP_SPACE_RES(mp, ipnext, w);
1575                 resblks +=  XFS_SWAP_RMAP_SPACE_RES(mp, tipnext, w);
1576
1577                 /*
1578                  * If either inode straddles a bmapbt block allocation boundary,
1579                  * the rmapbt algorithm triggers repeated allocs and frees as
1580                  * extents are remapped. This can exhaust the block reservation
1581                  * prematurely and cause shutdown. Return freed blocks to the
1582                  * transaction reservation to counter this behavior.
1583                  */
1584                 flags |= XFS_TRANS_RES_FDBLKS;
1585         }
1586         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_write, resblks, 0, flags,
1587                                 &tp);
1588         if (error)
1589                 goto out_unlock;
1590
1591         /*
1592          * Lock and join the inodes to the tansaction so that transaction commit
1593          * or cancel will unlock the inodes from this point onwards.
1594          */
1595         xfs_lock_two_inodes(ip, XFS_ILOCK_EXCL, tip, XFS_ILOCK_EXCL);
1596         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
1597         xfs_trans_ijoin(tp, tip, 0);
1598
1599
1600         /* Verify all data are being swapped */
1601         if (sxp->sx_offset != 0 ||
1602             sxp->sx_length != ip->i_disk_size ||
1603             sxp->sx_length != tip->i_disk_size) {
1604                 error = -EFAULT;
1605                 goto out_trans_cancel;
1606         }
1607
1608         trace_xfs_swap_extent_before(ip, 0);
1609         trace_xfs_swap_extent_before(tip, 1);
1610
1611         /* check inode formats now that data is flushed */
1612         error = xfs_swap_extents_check_format(ip, tip);
1613         if (error) {
1614                 xfs_notice(mp,
1615                     "%s: inode 0x%llx format is incompatible for exchanging.",
1616                                 __func__, ip->i_ino);
1617                 goto out_trans_cancel;
1618         }
1619
1620         /*
1621          * Compare the current change & modify times with that
1622          * passed in.  If they differ, we abort this swap.
1623          * This is the mechanism used to ensure the calling
1624          * process that the file was not changed out from
1625          * under it.
1626          */
1627         ctime = inode_get_ctime(VFS_I(ip));
1628         mtime = inode_get_mtime(VFS_I(ip));
1629         if ((sbp->bs_ctime.tv_sec != ctime.tv_sec) ||
1630             (sbp->bs_ctime.tv_nsec != ctime.tv_nsec) ||
1631             (sbp->bs_mtime.tv_sec != mtime.tv_sec) ||
1632             (sbp->bs_mtime.tv_nsec != mtime.tv_nsec)) {
1633                 error = -EBUSY;
1634                 goto out_trans_cancel;
1635         }
1636
1637         /*
1638          * Note the trickiness in setting the log flags - we set the owner log
1639          * flag on the opposite inode (i.e. the inode we are setting the new
1640          * owner to be) because once we swap the forks and log that, log
1641          * recovery is going to see the fork as owned by the swapped inode,
1642          * not the pre-swapped inodes.
1643          */
1644         src_log_flags = XFS_ILOG_CORE;
1645         target_log_flags = XFS_ILOG_CORE;
1646
1647         if (xfs_has_rmapbt(mp))
1648                 error = xfs_swap_extent_rmap(&tp, ip, tip);
1649         else
1650                 error = xfs_swap_extent_forks(tp, ip, tip, &src_log_flags,
1651                                 &target_log_flags);
1652         if (error)
1653                 goto out_trans_cancel;
1654
1655         /* Do we have to swap reflink flags? */
1656         if ((ip->i_diflags2 & XFS_DIFLAG2_REFLINK) ^
1657             (tip->i_diflags2 & XFS_DIFLAG2_REFLINK)) {
1658                 f = ip->i_diflags2 & XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1659                 ip->i_diflags2 &= ~XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1660                 ip->i_diflags2 |= tip->i_diflags2 & XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1661                 tip->i_diflags2 &= ~XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1662                 tip->i_diflags2 |= f & XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1663         }
1664
1665         /* Swap the cow forks. */
1666         if (xfs_has_reflink(mp)) {
1667                 ASSERT(!ip->i_cowfp ||
1668                        ip->i_cowfp->if_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS);
1669                 ASSERT(!tip->i_cowfp ||
1670                        tip->i_cowfp->if_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS);
1671
1672                 swap(ip->i_cowfp, tip->i_cowfp);
1673
1674                 if (ip->i_cowfp && ip->i_cowfp->if_bytes)
1675                         xfs_inode_set_cowblocks_tag(ip);
1676                 else
1677                         xfs_inode_clear_cowblocks_tag(ip);
1678                 if (tip->i_cowfp && tip->i_cowfp->if_bytes)
1679                         xfs_inode_set_cowblocks_tag(tip);
1680                 else
1681                         xfs_inode_clear_cowblocks_tag(tip);
1682         }
1683
1684         xfs_trans_log_inode(tp, ip,  src_log_flags);
1685         xfs_trans_log_inode(tp, tip, target_log_flags);
1686
1687         /*
1688          * The extent forks have been swapped, but crc=1,rmapbt=0 filesystems
1689          * have inode number owner values in the bmbt blocks that still refer to
1690          * the old inode. Scan each bmbt to fix up the owner values with the
1691          * inode number of the current inode.
1692          */
1693         if (src_log_flags & XFS_ILOG_DOWNER) {
1694                 error = xfs_swap_change_owner(&tp, ip, tip);
1695                 if (error)
1696                         goto out_trans_cancel;
1697         }
1698         if (target_log_flags & XFS_ILOG_DOWNER) {
1699                 error = xfs_swap_change_owner(&tp, tip, ip);
1700                 if (error)
1701                         goto out_trans_cancel;
1702         }
1703
1704         /*
1705          * If this is a synchronous mount, make sure that the
1706          * transaction goes to disk before returning to the user.
1707          */
1708         if (xfs_has_wsync(mp))
1709                 xfs_trans_set_sync(tp);
1710
1711         error = xfs_trans_commit(tp);
1712
1713         trace_xfs_swap_extent_after(ip, 0);
1714         trace_xfs_swap_extent_after(tip, 1);
1715
1716 out_unlock_ilock:
1717         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1718         xfs_iunlock(tip, XFS_ILOCK_EXCL);
1719 out_unlock:
1720         filemap_invalidate_unlock_two(VFS_I(ip)->i_mapping,
1721                                       VFS_I(tip)->i_mapping);
1722         unlock_two_nondirectories(VFS_I(ip), VFS_I(tip));
1723         return error;
1724
1725 out_trans_cancel:
1726         xfs_trans_cancel(tp);
1727         goto out_unlock_ilock;
1728 }