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