]> Git Repo - linux.git/blob - fs/xfs/xfs_reflink.c
Merge branch 'fixes' into misc
[linux.git] / fs / xfs / xfs_reflink.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2016 Oracle.  All Rights Reserved.
3  *
4  * Author: Darrick J. Wong <[email protected]>
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or
7  * modify it under the terms of the GNU General Public License
8  * as published by the Free Software Foundation; either version 2
9  * of the License, or (at your option) any later version.
10  *
11  * This program is distributed in the hope that it would be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14  * GNU General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
17  * along with this program; if not, write the Free Software Foundation,
18  * Inc.,  51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301, USA.
19  */
20 #include "xfs.h"
21 #include "xfs_fs.h"
22 #include "xfs_shared.h"
23 #include "xfs_format.h"
24 #include "xfs_log_format.h"
25 #include "xfs_trans_resv.h"
26 #include "xfs_mount.h"
27 #include "xfs_defer.h"
28 #include "xfs_da_format.h"
29 #include "xfs_da_btree.h"
30 #include "xfs_inode.h"
31 #include "xfs_trans.h"
32 #include "xfs_inode_item.h"
33 #include "xfs_bmap.h"
34 #include "xfs_bmap_util.h"
35 #include "xfs_error.h"
36 #include "xfs_dir2.h"
37 #include "xfs_dir2_priv.h"
38 #include "xfs_ioctl.h"
39 #include "xfs_trace.h"
40 #include "xfs_log.h"
41 #include "xfs_icache.h"
42 #include "xfs_pnfs.h"
43 #include "xfs_btree.h"
44 #include "xfs_refcount_btree.h"
45 #include "xfs_refcount.h"
46 #include "xfs_bmap_btree.h"
47 #include "xfs_trans_space.h"
48 #include "xfs_bit.h"
49 #include "xfs_alloc.h"
50 #include "xfs_quota_defs.h"
51 #include "xfs_quota.h"
52 #include "xfs_reflink.h"
53 #include "xfs_iomap.h"
54 #include "xfs_rmap_btree.h"
55 #include "xfs_sb.h"
56 #include "xfs_ag_resv.h"
57
58 /*
59  * Copy on Write of Shared Blocks
60  *
61  * XFS must preserve "the usual" file semantics even when two files share
62  * the same physical blocks.  This means that a write to one file must not
63  * alter the blocks in a different file; the way that we'll do that is
64  * through the use of a copy-on-write mechanism.  At a high level, that
65  * means that when we want to write to a shared block, we allocate a new
66  * block, write the data to the new block, and if that succeeds we map the
67  * new block into the file.
68  *
69  * XFS provides a "delayed allocation" mechanism that defers the allocation
70  * of disk blocks to dirty-but-not-yet-mapped file blocks as long as
71  * possible.  This reduces fragmentation by enabling the filesystem to ask
72  * for bigger chunks less often, which is exactly what we want for CoW.
73  *
74  * The delalloc mechanism begins when the kernel wants to make a block
75  * writable (write_begin or page_mkwrite).  If the offset is not mapped, we
76  * create a delalloc mapping, which is a regular in-core extent, but without
77  * a real startblock.  (For delalloc mappings, the startblock encodes both
78  * a flag that this is a delalloc mapping, and a worst-case estimate of how
79  * many blocks might be required to put the mapping into the BMBT.)  delalloc
80  * mappings are a reservation against the free space in the filesystem;
81  * adjacent mappings can also be combined into fewer larger mappings.
82  *
83  * As an optimization, the CoW extent size hint (cowextsz) creates
84  * outsized aligned delalloc reservations in the hope of landing out of
85  * order nearby CoW writes in a single extent on disk, thereby reducing
86  * fragmentation and improving future performance.
87  *
88  * D: --RRRRRRSSSRRRRRRRR--- (data fork)
89  * C: ------DDDDDDD--------- (CoW fork)
90  *
91  * When dirty pages are being written out (typically in writepage), the
92  * delalloc reservations are converted into unwritten mappings by
93  * allocating blocks and replacing the delalloc mapping with real ones.
94  * A delalloc mapping can be replaced by several unwritten ones if the
95  * free space is fragmented.
96  *
97  * D: --RRRRRRSSSRRRRRRRR---
98  * C: ------UUUUUUU---------
99  *
100  * We want to adapt the delalloc mechanism for copy-on-write, since the
101  * write paths are similar.  The first two steps (creating the reservation
102  * and allocating the blocks) are exactly the same as delalloc except that
103  * the mappings must be stored in a separate CoW fork because we do not want
104  * to disturb the mapping in the data fork until we're sure that the write
105  * succeeded.  IO completion in this case is the process of removing the old
106  * mapping from the data fork and moving the new mapping from the CoW fork to
107  * the data fork.  This will be discussed shortly.
108  *
109  * For now, unaligned directio writes will be bounced back to the page cache.
110  * Block-aligned directio writes will use the same mechanism as buffered
111  * writes.
112  *
113  * Just prior to submitting the actual disk write requests, we convert
114  * the extents representing the range of the file actually being written
115  * (as opposed to extra pieces created for the cowextsize hint) to real
116  * extents.  This will become important in the next step:
117  *
118  * D: --RRRRRRSSSRRRRRRRR---
119  * C: ------UUrrUUU---------
120  *
121  * CoW remapping must be done after the data block write completes,
122  * because we don't want to destroy the old data fork map until we're sure
123  * the new block has been written.  Since the new mappings are kept in a
124  * separate fork, we can simply iterate these mappings to find the ones
125  * that cover the file blocks that we just CoW'd.  For each extent, simply
126  * unmap the corresponding range in the data fork, map the new range into
127  * the data fork, and remove the extent from the CoW fork.  Because of
128  * the presence of the cowextsize hint, however, we must be careful
129  * only to remap the blocks that we've actually written out --  we must
130  * never remap delalloc reservations nor CoW staging blocks that have
131  * yet to be written.  This corresponds exactly to the real extents in
132  * the CoW fork:
133  *
134  * D: --RRRRRRrrSRRRRRRRR---
135  * C: ------UU--UUU---------
136  *
137  * Since the remapping operation can be applied to an arbitrary file
138  * range, we record the need for the remap step as a flag in the ioend
139  * instead of declaring a new IO type.  This is required for direct io
140  * because we only have ioend for the whole dio, and we have to be able to
141  * remember the presence of unwritten blocks and CoW blocks with a single
142  * ioend structure.  Better yet, the more ground we can cover with one
143  * ioend, the better.
144  */
145
146 /*
147  * Given an AG extent, find the lowest-numbered run of shared blocks
148  * within that range and return the range in fbno/flen.  If
149  * find_end_of_shared is true, return the longest contiguous extent of
150  * shared blocks.  If there are no shared extents, fbno and flen will
151  * be set to NULLAGBLOCK and 0, respectively.
152  */
153 int
154 xfs_reflink_find_shared(
155         struct xfs_mount        *mp,
156         struct xfs_trans        *tp,
157         xfs_agnumber_t          agno,
158         xfs_agblock_t           agbno,
159         xfs_extlen_t            aglen,
160         xfs_agblock_t           *fbno,
161         xfs_extlen_t            *flen,
162         bool                    find_end_of_shared)
163 {
164         struct xfs_buf          *agbp;
165         struct xfs_btree_cur    *cur;
166         int                     error;
167
168         error = xfs_alloc_read_agf(mp, tp, agno, 0, &agbp);
169         if (error)
170                 return error;
171         if (!agbp)
172                 return -ENOMEM;
173
174         cur = xfs_refcountbt_init_cursor(mp, tp, agbp, agno, NULL);
175
176         error = xfs_refcount_find_shared(cur, agbno, aglen, fbno, flen,
177                         find_end_of_shared);
178
179         xfs_btree_del_cursor(cur, error ? XFS_BTREE_ERROR : XFS_BTREE_NOERROR);
180
181         xfs_trans_brelse(tp, agbp);
182         return error;
183 }
184
185 /*
186  * Trim the mapping to the next block where there's a change in the
187  * shared/unshared status.  More specifically, this means that we
188  * find the lowest-numbered extent of shared blocks that coincides with
189  * the given block mapping.  If the shared extent overlaps the start of
190  * the mapping, trim the mapping to the end of the shared extent.  If
191  * the shared region intersects the mapping, trim the mapping to the
192  * start of the shared extent.  If there are no shared regions that
193  * overlap, just return the original extent.
194  */
195 int
196 xfs_reflink_trim_around_shared(
197         struct xfs_inode        *ip,
198         struct xfs_bmbt_irec    *irec,
199         bool                    *shared,
200         bool                    *trimmed)
201 {
202         xfs_agnumber_t          agno;
203         xfs_agblock_t           agbno;
204         xfs_extlen_t            aglen;
205         xfs_agblock_t           fbno;
206         xfs_extlen_t            flen;
207         int                     error = 0;
208
209         /* Holes, unwritten, and delalloc extents cannot be shared */
210         if (!xfs_is_reflink_inode(ip) || !xfs_bmap_is_real_extent(irec)) {
211                 *shared = false;
212                 return 0;
213         }
214
215         trace_xfs_reflink_trim_around_shared(ip, irec);
216
217         agno = XFS_FSB_TO_AGNO(ip->i_mount, irec->br_startblock);
218         agbno = XFS_FSB_TO_AGBNO(ip->i_mount, irec->br_startblock);
219         aglen = irec->br_blockcount;
220
221         error = xfs_reflink_find_shared(ip->i_mount, NULL, agno, agbno,
222                         aglen, &fbno, &flen, true);
223         if (error)
224                 return error;
225
226         *shared = *trimmed = false;
227         if (fbno == NULLAGBLOCK) {
228                 /* No shared blocks at all. */
229                 return 0;
230         } else if (fbno == agbno) {
231                 /*
232                  * The start of this extent is shared.  Truncate the
233                  * mapping at the end of the shared region so that a
234                  * subsequent iteration starts at the start of the
235                  * unshared region.
236                  */
237                 irec->br_blockcount = flen;
238                 *shared = true;
239                 if (flen != aglen)
240                         *trimmed = true;
241                 return 0;
242         } else {
243                 /*
244                  * There's a shared extent midway through this extent.
245                  * Truncate the mapping at the start of the shared
246                  * extent so that a subsequent iteration starts at the
247                  * start of the shared region.
248                  */
249                 irec->br_blockcount = fbno - agbno;
250                 *trimmed = true;
251                 return 0;
252         }
253 }
254
255 /*
256  * Trim the passed in imap to the next shared/unshared extent boundary, and
257  * if imap->br_startoff points to a shared extent reserve space for it in the
258  * COW fork.  In this case *shared is set to true, else to false.
259  *
260  * Note that imap will always contain the block numbers for the existing blocks
261  * in the data fork, as the upper layers need them for read-modify-write
262  * operations.
263  */
264 int
265 xfs_reflink_reserve_cow(
266         struct xfs_inode        *ip,
267         struct xfs_bmbt_irec    *imap,
268         bool                    *shared)
269 {
270         struct xfs_ifork        *ifp = XFS_IFORK_PTR(ip, XFS_COW_FORK);
271         struct xfs_bmbt_irec    got;
272         int                     error = 0;
273         bool                    eof = false, trimmed;
274         struct xfs_iext_cursor  icur;
275
276         /*
277          * Search the COW fork extent list first.  This serves two purposes:
278          * first this implement the speculative preallocation using cowextisze,
279          * so that we also unshared block adjacent to shared blocks instead
280          * of just the shared blocks themselves.  Second the lookup in the
281          * extent list is generally faster than going out to the shared extent
282          * tree.
283          */
284
285         if (!xfs_iext_lookup_extent(ip, ifp, imap->br_startoff, &icur, &got))
286                 eof = true;
287         if (!eof && got.br_startoff <= imap->br_startoff) {
288                 trace_xfs_reflink_cow_found(ip, imap);
289                 xfs_trim_extent(imap, got.br_startoff, got.br_blockcount);
290
291                 *shared = true;
292                 return 0;
293         }
294
295         /* Trim the mapping to the nearest shared extent boundary. */
296         error = xfs_reflink_trim_around_shared(ip, imap, shared, &trimmed);
297         if (error)
298                 return error;
299
300         /* Not shared?  Just report the (potentially capped) extent. */
301         if (!*shared)
302                 return 0;
303
304         /*
305          * Fork all the shared blocks from our write offset until the end of
306          * the extent.
307          */
308         error = xfs_qm_dqattach_locked(ip, 0);
309         if (error)
310                 return error;
311
312         error = xfs_bmapi_reserve_delalloc(ip, XFS_COW_FORK, imap->br_startoff,
313                         imap->br_blockcount, 0, &got, &icur, eof);
314         if (error == -ENOSPC || error == -EDQUOT)
315                 trace_xfs_reflink_cow_enospc(ip, imap);
316         if (error)
317                 return error;
318
319         trace_xfs_reflink_cow_alloc(ip, &got);
320         return 0;
321 }
322
323 /* Convert part of an unwritten CoW extent to a real one. */
324 STATIC int
325 xfs_reflink_convert_cow_extent(
326         struct xfs_inode                *ip,
327         struct xfs_bmbt_irec            *imap,
328         xfs_fileoff_t                   offset_fsb,
329         xfs_filblks_t                   count_fsb,
330         struct xfs_defer_ops            *dfops)
331 {
332         xfs_fsblock_t                   first_block = NULLFSBLOCK;
333         int                             nimaps = 1;
334
335         if (imap->br_state == XFS_EXT_NORM)
336                 return 0;
337
338         xfs_trim_extent(imap, offset_fsb, count_fsb);
339         trace_xfs_reflink_convert_cow(ip, imap);
340         if (imap->br_blockcount == 0)
341                 return 0;
342         return xfs_bmapi_write(NULL, ip, imap->br_startoff, imap->br_blockcount,
343                         XFS_BMAPI_COWFORK | XFS_BMAPI_CONVERT, &first_block,
344                         0, imap, &nimaps, dfops);
345 }
346
347 /* Convert all of the unwritten CoW extents in a file's range to real ones. */
348 int
349 xfs_reflink_convert_cow(
350         struct xfs_inode        *ip,
351         xfs_off_t               offset,
352         xfs_off_t               count)
353 {
354         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
355         xfs_fileoff_t           offset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset);
356         xfs_fileoff_t           end_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, offset + count);
357         xfs_filblks_t           count_fsb = end_fsb - offset_fsb;
358         struct xfs_bmbt_irec    imap;
359         struct xfs_defer_ops    dfops;
360         xfs_fsblock_t           first_block = NULLFSBLOCK;
361         int                     nimaps = 1, error = 0;
362
363         ASSERT(count != 0);
364
365         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
366         error = xfs_bmapi_write(NULL, ip, offset_fsb, count_fsb,
367                         XFS_BMAPI_COWFORK | XFS_BMAPI_CONVERT |
368                         XFS_BMAPI_CONVERT_ONLY, &first_block, 0, &imap, &nimaps,
369                         &dfops);
370         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
371         return error;
372 }
373
374 /* Allocate all CoW reservations covering a range of blocks in a file. */
375 int
376 xfs_reflink_allocate_cow(
377         struct xfs_inode        *ip,
378         struct xfs_bmbt_irec    *imap,
379         bool                    *shared,
380         uint                    *lockmode)
381 {
382         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
383         xfs_fileoff_t           offset_fsb = imap->br_startoff;
384         xfs_filblks_t           count_fsb = imap->br_blockcount;
385         struct xfs_bmbt_irec    got;
386         struct xfs_defer_ops    dfops;
387         struct xfs_trans        *tp = NULL;
388         xfs_fsblock_t           first_block;
389         int                     nimaps, error = 0;
390         bool                    trimmed;
391         xfs_filblks_t           resaligned;
392         xfs_extlen_t            resblks = 0;
393         struct xfs_iext_cursor  icur;
394
395 retry:
396         ASSERT(xfs_is_reflink_inode(ip));
397         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_ILOCK_EXCL | XFS_ILOCK_SHARED));
398
399         /*
400          * Even if the extent is not shared we might have a preallocation for
401          * it in the COW fork.  If so use it.
402          */
403         if (xfs_iext_lookup_extent(ip, ip->i_cowfp, offset_fsb, &icur, &got) &&
404             got.br_startoff <= offset_fsb) {
405                 *shared = true;
406
407                 /* If we have a real allocation in the COW fork we're done. */
408                 if (!isnullstartblock(got.br_startblock)) {
409                         xfs_trim_extent(&got, offset_fsb, count_fsb);
410                         *imap = got;
411                         goto convert;
412                 }
413
414                 xfs_trim_extent(imap, got.br_startoff, got.br_blockcount);
415         } else {
416                 error = xfs_reflink_trim_around_shared(ip, imap, shared, &trimmed);
417                 if (error || !*shared)
418                         goto out;
419         }
420
421         if (!tp) {
422                 resaligned = xfs_aligned_fsb_count(imap->br_startoff,
423                         imap->br_blockcount, xfs_get_cowextsz_hint(ip));
424                 resblks = XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, resaligned);
425
426                 xfs_iunlock(ip, *lockmode);
427                 error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_write, resblks, 0, 0, &tp);
428                 *lockmode = XFS_ILOCK_EXCL;
429                 xfs_ilock(ip, *lockmode);
430
431                 if (error)
432                         return error;
433
434                 error = xfs_qm_dqattach_locked(ip, 0);
435                 if (error)
436                         goto out;
437                 goto retry;
438         }
439
440         error = xfs_trans_reserve_quota_nblks(tp, ip, resblks, 0,
441                         XFS_QMOPT_RES_REGBLKS);
442         if (error)
443                 goto out;
444
445         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
446
447         xfs_defer_init(&dfops, &first_block);
448         nimaps = 1;
449
450         /* Allocate the entire reservation as unwritten blocks. */
451         error = xfs_bmapi_write(tp, ip, imap->br_startoff, imap->br_blockcount,
452                         XFS_BMAPI_COWFORK | XFS_BMAPI_PREALLOC, &first_block,
453                         resblks, imap, &nimaps, &dfops);
454         if (error)
455                 goto out_bmap_cancel;
456
457         xfs_inode_set_cowblocks_tag(ip);
458
459         /* Finish up. */
460         error = xfs_defer_finish(&tp, &dfops);
461         if (error)
462                 goto out_bmap_cancel;
463
464         error = xfs_trans_commit(tp);
465         if (error)
466                 return error;
467
468         /*
469          * Allocation succeeded but the requested range was not even partially
470          * satisfied?  Bail out!
471          */
472         if (nimaps == 0)
473                 return -ENOSPC;
474 convert:
475         return xfs_reflink_convert_cow_extent(ip, imap, offset_fsb, count_fsb,
476                         &dfops);
477 out_bmap_cancel:
478         xfs_defer_cancel(&dfops);
479         xfs_trans_unreserve_quota_nblks(tp, ip, (long)resblks, 0,
480                         XFS_QMOPT_RES_REGBLKS);
481 out:
482         if (tp)
483                 xfs_trans_cancel(tp);
484         return error;
485 }
486
487 /*
488  * Find the CoW reservation for a given byte offset of a file.
489  */
490 bool
491 xfs_reflink_find_cow_mapping(
492         struct xfs_inode                *ip,
493         xfs_off_t                       offset,
494         struct xfs_bmbt_irec            *imap)
495 {
496         struct xfs_ifork                *ifp = XFS_IFORK_PTR(ip, XFS_COW_FORK);
497         xfs_fileoff_t                   offset_fsb;
498         struct xfs_bmbt_irec            got;
499         struct xfs_iext_cursor          icur;
500
501         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_ILOCK_EXCL | XFS_ILOCK_SHARED));
502
503         if (!xfs_is_reflink_inode(ip))
504                 return false;
505         offset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(ip->i_mount, offset);
506         if (!xfs_iext_lookup_extent(ip, ifp, offset_fsb, &icur, &got))
507                 return false;
508         if (got.br_startoff > offset_fsb)
509                 return false;
510
511         trace_xfs_reflink_find_cow_mapping(ip, offset, 1, XFS_IO_OVERWRITE,
512                         &got);
513         *imap = got;
514         return true;
515 }
516
517 /*
518  * Trim an extent to end at the next CoW reservation past offset_fsb.
519  */
520 void
521 xfs_reflink_trim_irec_to_next_cow(
522         struct xfs_inode                *ip,
523         xfs_fileoff_t                   offset_fsb,
524         struct xfs_bmbt_irec            *imap)
525 {
526         struct xfs_ifork                *ifp = XFS_IFORK_PTR(ip, XFS_COW_FORK);
527         struct xfs_bmbt_irec            got;
528         struct xfs_iext_cursor          icur;
529
530         if (!xfs_is_reflink_inode(ip))
531                 return;
532
533         /* Find the extent in the CoW fork. */
534         if (!xfs_iext_lookup_extent(ip, ifp, offset_fsb, &icur, &got))
535                 return;
536
537         /* This is the extent before; try sliding up one. */
538         if (got.br_startoff < offset_fsb) {
539                 if (!xfs_iext_next_extent(ifp, &icur, &got))
540                         return;
541         }
542
543         if (got.br_startoff >= imap->br_startoff + imap->br_blockcount)
544                 return;
545
546         imap->br_blockcount = got.br_startoff - imap->br_startoff;
547         trace_xfs_reflink_trim_irec(ip, imap);
548 }
549
550 /*
551  * Cancel CoW reservations for some block range of an inode.
552  *
553  * If cancel_real is true this function cancels all COW fork extents for the
554  * inode; if cancel_real is false, real extents are not cleared.
555  */
556 int
557 xfs_reflink_cancel_cow_blocks(
558         struct xfs_inode                *ip,
559         struct xfs_trans                **tpp,
560         xfs_fileoff_t                   offset_fsb,
561         xfs_fileoff_t                   end_fsb,
562         bool                            cancel_real)
563 {
564         struct xfs_ifork                *ifp = XFS_IFORK_PTR(ip, XFS_COW_FORK);
565         struct xfs_bmbt_irec            got, del;
566         struct xfs_iext_cursor          icur;
567         xfs_fsblock_t                   firstfsb;
568         struct xfs_defer_ops            dfops;
569         int                             error = 0;
570
571         if (!xfs_is_reflink_inode(ip))
572                 return 0;
573         if (!xfs_iext_lookup_extent_before(ip, ifp, &end_fsb, &icur, &got))
574                 return 0;
575
576         /* Walk backwards until we're out of the I/O range... */
577         while (got.br_startoff + got.br_blockcount > offset_fsb) {
578                 del = got;
579                 xfs_trim_extent(&del, offset_fsb, end_fsb - offset_fsb);
580
581                 /* Extent delete may have bumped ext forward */
582                 if (!del.br_blockcount) {
583                         xfs_iext_prev(ifp, &icur);
584                         goto next_extent;
585                 }
586
587                 trace_xfs_reflink_cancel_cow(ip, &del);
588
589                 if (isnullstartblock(del.br_startblock)) {
590                         error = xfs_bmap_del_extent_delay(ip, XFS_COW_FORK,
591                                         &icur, &got, &del);
592                         if (error)
593                                 break;
594                 } else if (del.br_state == XFS_EXT_UNWRITTEN || cancel_real) {
595                         xfs_trans_ijoin(*tpp, ip, 0);
596                         xfs_defer_init(&dfops, &firstfsb);
597
598                         /* Free the CoW orphan record. */
599                         error = xfs_refcount_free_cow_extent(ip->i_mount,
600                                         &dfops, del.br_startblock,
601                                         del.br_blockcount);
602                         if (error)
603                                 break;
604
605                         xfs_bmap_add_free(ip->i_mount, &dfops,
606                                         del.br_startblock, del.br_blockcount,
607                                         NULL);
608
609                         /* Roll the transaction */
610                         xfs_defer_ijoin(&dfops, ip);
611                         error = xfs_defer_finish(tpp, &dfops);
612                         if (error) {
613                                 xfs_defer_cancel(&dfops);
614                                 break;
615                         }
616
617                         /* Remove the mapping from the CoW fork. */
618                         xfs_bmap_del_extent_cow(ip, &icur, &got, &del);
619
620                         /* Remove the quota reservation */
621                         error = xfs_trans_reserve_quota_nblks(NULL, ip,
622                                         -(long)del.br_blockcount, 0,
623                                         XFS_QMOPT_RES_REGBLKS);
624                         if (error)
625                                 break;
626                 } else {
627                         /* Didn't do anything, push cursor back. */
628                         xfs_iext_prev(ifp, &icur);
629                 }
630 next_extent:
631                 if (!xfs_iext_get_extent(ifp, &icur, &got))
632                         break;
633         }
634
635         /* clear tag if cow fork is emptied */
636         if (!ifp->if_bytes)
637                 xfs_inode_clear_cowblocks_tag(ip);
638
639         return error;
640 }
641
642 /*
643  * Cancel CoW reservations for some byte range of an inode.
644  *
645  * If cancel_real is true this function cancels all COW fork extents for the
646  * inode; if cancel_real is false, real extents are not cleared.
647  */
648 int
649 xfs_reflink_cancel_cow_range(
650         struct xfs_inode        *ip,
651         xfs_off_t               offset,
652         xfs_off_t               count,
653         bool                    cancel_real)
654 {
655         struct xfs_trans        *tp;
656         xfs_fileoff_t           offset_fsb;
657         xfs_fileoff_t           end_fsb;
658         int                     error;
659
660         trace_xfs_reflink_cancel_cow_range(ip, offset, count);
661         ASSERT(xfs_is_reflink_inode(ip));
662
663         offset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(ip->i_mount, offset);
664         if (count == NULLFILEOFF)
665                 end_fsb = NULLFILEOFF;
666         else
667                 end_fsb = XFS_B_TO_FSB(ip->i_mount, offset + count);
668
669         /* Start a rolling transaction to remove the mappings */
670         error = xfs_trans_alloc(ip->i_mount, &M_RES(ip->i_mount)->tr_write,
671                         0, 0, 0, &tp);
672         if (error)
673                 goto out;
674
675         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
676         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
677
678         /* Scrape out the old CoW reservations */
679         error = xfs_reflink_cancel_cow_blocks(ip, &tp, offset_fsb, end_fsb,
680                         cancel_real);
681         if (error)
682                 goto out_cancel;
683
684         error = xfs_trans_commit(tp);
685
686         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
687         return error;
688
689 out_cancel:
690         xfs_trans_cancel(tp);
691         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
692 out:
693         trace_xfs_reflink_cancel_cow_range_error(ip, error, _RET_IP_);
694         return error;
695 }
696
697 /*
698  * Remap parts of a file's data fork after a successful CoW.
699  */
700 int
701 xfs_reflink_end_cow(
702         struct xfs_inode                *ip,
703         xfs_off_t                       offset,
704         xfs_off_t                       count)
705 {
706         struct xfs_ifork                *ifp = XFS_IFORK_PTR(ip, XFS_COW_FORK);
707         struct xfs_bmbt_irec            got, del;
708         struct xfs_trans                *tp;
709         xfs_fileoff_t                   offset_fsb;
710         xfs_fileoff_t                   end_fsb;
711         xfs_fsblock_t                   firstfsb;
712         struct xfs_defer_ops            dfops;
713         int                             error;
714         unsigned int                    resblks;
715         xfs_filblks_t                   rlen;
716         struct xfs_iext_cursor          icur;
717
718         trace_xfs_reflink_end_cow(ip, offset, count);
719
720         /* No COW extents?  That's easy! */
721         if (ifp->if_bytes == 0)
722                 return 0;
723
724         offset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(ip->i_mount, offset);
725         end_fsb = XFS_B_TO_FSB(ip->i_mount, offset + count);
726
727         /*
728          * Start a rolling transaction to switch the mappings.  We're
729          * unlikely ever to have to remap 16T worth of single-block
730          * extents, so just cap the worst case extent count to 2^32-1.
731          * Stick a warning in just in case, and avoid 64-bit division.
732          */
733         BUILD_BUG_ON(MAX_RW_COUNT > UINT_MAX);
734         if (end_fsb - offset_fsb > UINT_MAX) {
735                 error = -EFSCORRUPTED;
736                 xfs_force_shutdown(ip->i_mount, SHUTDOWN_CORRUPT_INCORE);
737                 ASSERT(0);
738                 goto out;
739         }
740         resblks = XFS_NEXTENTADD_SPACE_RES(ip->i_mount,
741                         (unsigned int)(end_fsb - offset_fsb),
742                         XFS_DATA_FORK);
743         error = xfs_trans_alloc(ip->i_mount, &M_RES(ip->i_mount)->tr_write,
744                         resblks, 0, XFS_TRANS_RESERVE, &tp);
745         if (error)
746                 goto out;
747
748         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
749         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
750
751         /*
752          * In case of racing, overlapping AIO writes no COW extents might be
753          * left by the time I/O completes for the loser of the race.  In that
754          * case we are done.
755          */
756         if (!xfs_iext_lookup_extent_before(ip, ifp, &end_fsb, &icur, &got))
757                 goto out_cancel;
758
759         /* Walk backwards until we're out of the I/O range... */
760         while (got.br_startoff + got.br_blockcount > offset_fsb) {
761                 del = got;
762                 xfs_trim_extent(&del, offset_fsb, end_fsb - offset_fsb);
763
764                 /* Extent delete may have bumped ext forward */
765                 if (!del.br_blockcount) {
766                         xfs_iext_prev(ifp, &icur);
767                         goto next_extent;
768                 }
769
770                 ASSERT(!isnullstartblock(got.br_startblock));
771
772                 /*
773                  * Don't remap unwritten extents; these are
774                  * speculatively preallocated CoW extents that have been
775                  * allocated but have not yet been involved in a write.
776                  */
777                 if (got.br_state == XFS_EXT_UNWRITTEN) {
778                         xfs_iext_prev(ifp, &icur);
779                         goto next_extent;
780                 }
781
782                 /* Unmap the old blocks in the data fork. */
783                 xfs_defer_init(&dfops, &firstfsb);
784                 rlen = del.br_blockcount;
785                 error = __xfs_bunmapi(tp, ip, del.br_startoff, &rlen, 0, 1,
786                                 &firstfsb, &dfops);
787                 if (error)
788                         goto out_defer;
789
790                 /* Trim the extent to whatever got unmapped. */
791                 if (rlen) {
792                         xfs_trim_extent(&del, del.br_startoff + rlen,
793                                 del.br_blockcount - rlen);
794                 }
795                 trace_xfs_reflink_cow_remap(ip, &del);
796
797                 /* Free the CoW orphan record. */
798                 error = xfs_refcount_free_cow_extent(tp->t_mountp, &dfops,
799                                 del.br_startblock, del.br_blockcount);
800                 if (error)
801                         goto out_defer;
802
803                 /* Map the new blocks into the data fork. */
804                 error = xfs_bmap_map_extent(tp->t_mountp, &dfops, ip, &del);
805                 if (error)
806                         goto out_defer;
807
808                 /* Charge this new data fork mapping to the on-disk quota. */
809                 xfs_trans_mod_dquot_byino(tp, ip, XFS_TRANS_DQ_DELBCOUNT,
810                                 (long)del.br_blockcount);
811
812                 /* Remove the mapping from the CoW fork. */
813                 xfs_bmap_del_extent_cow(ip, &icur, &got, &del);
814
815                 xfs_defer_ijoin(&dfops, ip);
816                 error = xfs_defer_finish(&tp, &dfops);
817                 if (error)
818                         goto out_defer;
819 next_extent:
820                 if (!xfs_iext_get_extent(ifp, &icur, &got))
821                         break;
822         }
823
824         error = xfs_trans_commit(tp);
825         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
826         if (error)
827                 goto out;
828         return 0;
829
830 out_defer:
831         xfs_defer_cancel(&dfops);
832 out_cancel:
833         xfs_trans_cancel(tp);
834         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
835 out:
836         trace_xfs_reflink_end_cow_error(ip, error, _RET_IP_);
837         return error;
838 }
839
840 /*
841  * Free leftover CoW reservations that didn't get cleaned out.
842  */
843 int
844 xfs_reflink_recover_cow(
845         struct xfs_mount        *mp)
846 {
847         xfs_agnumber_t          agno;
848         int                     error = 0;
849
850         if (!xfs_sb_version_hasreflink(&mp->m_sb))
851                 return 0;
852
853         for (agno = 0; agno < mp->m_sb.sb_agcount; agno++) {
854                 error = xfs_refcount_recover_cow_leftovers(mp, agno);
855                 if (error)
856                         break;
857         }
858
859         return error;
860 }
861
862 /*
863  * Reflinking (Block) Ranges of Two Files Together
864  *
865  * First, ensure that the reflink flag is set on both inodes.  The flag is an
866  * optimization to avoid unnecessary refcount btree lookups in the write path.
867  *
868  * Now we can iteratively remap the range of extents (and holes) in src to the
869  * corresponding ranges in dest.  Let drange and srange denote the ranges of
870  * logical blocks in dest and src touched by the reflink operation.
871  *
872  * While the length of drange is greater than zero,
873  *    - Read src's bmbt at the start of srange ("imap")
874  *    - If imap doesn't exist, make imap appear to start at the end of srange
875  *      with zero length.
876  *    - If imap starts before srange, advance imap to start at srange.
877  *    - If imap goes beyond srange, truncate imap to end at the end of srange.
878  *    - Punch (imap start - srange start + imap len) blocks from dest at
879  *      offset (drange start).
880  *    - If imap points to a real range of pblks,
881  *         > Increase the refcount of the imap's pblks
882  *         > Map imap's pblks into dest at the offset
883  *           (drange start + imap start - srange start)
884  *    - Advance drange and srange by (imap start - srange start + imap len)
885  *
886  * Finally, if the reflink made dest longer, update both the in-core and
887  * on-disk file sizes.
888  *
889  * ASCII Art Demonstration:
890  *
891  * Let's say we want to reflink this source file:
892  *
893  * ----SSSSSSS-SSSSS----SSSSSS (src file)
894  *   <-------------------->
895  *
896  * into this destination file:
897  *
898  * --DDDDDDDDDDDDDDDDDDD--DDD (dest file)
899  *        <-------------------->
900  * '-' means a hole, and 'S' and 'D' are written blocks in the src and dest.
901  * Observe that the range has different logical offsets in either file.
902  *
903  * Consider that the first extent in the source file doesn't line up with our
904  * reflink range.  Unmapping  and remapping are separate operations, so we can
905  * unmap more blocks from the destination file than we remap.
906  *
907  * ----SSSSSSS-SSSSS----SSSSSS
908  *   <------->
909  * --DDDDD---------DDDDD--DDD
910  *        <------->
911  *
912  * Now remap the source extent into the destination file:
913  *
914  * ----SSSSSSS-SSSSS----SSSSSS
915  *   <------->
916  * --DDDDD--SSSSSSSDDDDD--DDD
917  *        <------->
918  *
919  * Do likewise with the second hole and extent in our range.  Holes in the
920  * unmap range don't affect our operation.
921  *
922  * ----SSSSSSS-SSSSS----SSSSSS
923  *            <---->
924  * --DDDDD--SSSSSSS-SSSSS-DDD
925  *                 <---->
926  *
927  * Finally, unmap and remap part of the third extent.  This will increase the
928  * size of the destination file.
929  *
930  * ----SSSSSSS-SSSSS----SSSSSS
931  *                  <----->
932  * --DDDDD--SSSSSSS-SSSSS----SSS
933  *                       <----->
934  *
935  * Once we update the destination file's i_size, we're done.
936  */
937
938 /*
939  * Ensure the reflink bit is set in both inodes.
940  */
941 STATIC int
942 xfs_reflink_set_inode_flag(
943         struct xfs_inode        *src,
944         struct xfs_inode        *dest)
945 {
946         struct xfs_mount        *mp = src->i_mount;
947         int                     error;
948         struct xfs_trans        *tp;
949
950         if (xfs_is_reflink_inode(src) && xfs_is_reflink_inode(dest))
951                 return 0;
952
953         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_ichange, 0, 0, 0, &tp);
954         if (error)
955                 goto out_error;
956
957         /* Lock both files against IO */
958         if (src->i_ino == dest->i_ino)
959                 xfs_ilock(src, XFS_ILOCK_EXCL);
960         else
961                 xfs_lock_two_inodes(src, XFS_ILOCK_EXCL, dest, XFS_ILOCK_EXCL);
962
963         if (!xfs_is_reflink_inode(src)) {
964                 trace_xfs_reflink_set_inode_flag(src);
965                 xfs_trans_ijoin(tp, src, XFS_ILOCK_EXCL);
966                 src->i_d.di_flags2 |= XFS_DIFLAG2_REFLINK;
967                 xfs_trans_log_inode(tp, src, XFS_ILOG_CORE);
968                 xfs_ifork_init_cow(src);
969         } else
970                 xfs_iunlock(src, XFS_ILOCK_EXCL);
971
972         if (src->i_ino == dest->i_ino)
973                 goto commit_flags;
974
975         if (!xfs_is_reflink_inode(dest)) {
976                 trace_xfs_reflink_set_inode_flag(dest);
977                 xfs_trans_ijoin(tp, dest, XFS_ILOCK_EXCL);
978                 dest->i_d.di_flags2 |= XFS_DIFLAG2_REFLINK;
979                 xfs_trans_log_inode(tp, dest, XFS_ILOG_CORE);
980                 xfs_ifork_init_cow(dest);
981         } else
982                 xfs_iunlock(dest, XFS_ILOCK_EXCL);
983
984 commit_flags:
985         error = xfs_trans_commit(tp);
986         if (error)
987                 goto out_error;
988         return error;
989
990 out_error:
991         trace_xfs_reflink_set_inode_flag_error(dest, error, _RET_IP_);
992         return error;
993 }
994
995 /*
996  * Update destination inode size & cowextsize hint, if necessary.
997  */
998 STATIC int
999 xfs_reflink_update_dest(
1000         struct xfs_inode        *dest,
1001         xfs_off_t               newlen,
1002         xfs_extlen_t            cowextsize,
1003         bool                    is_dedupe)
1004 {
1005         struct xfs_mount        *mp = dest->i_mount;
1006         struct xfs_trans        *tp;
1007         int                     error;
1008
1009         if (is_dedupe && newlen <= i_size_read(VFS_I(dest)) && cowextsize == 0)
1010                 return 0;
1011
1012         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_ichange, 0, 0, 0, &tp);
1013         if (error)
1014                 goto out_error;
1015
1016         xfs_ilock(dest, XFS_ILOCK_EXCL);
1017         xfs_trans_ijoin(tp, dest, XFS_ILOCK_EXCL);
1018
1019         if (newlen > i_size_read(VFS_I(dest))) {
1020                 trace_xfs_reflink_update_inode_size(dest, newlen);
1021                 i_size_write(VFS_I(dest), newlen);
1022                 dest->i_d.di_size = newlen;
1023         }
1024
1025         if (cowextsize) {
1026                 dest->i_d.di_cowextsize = cowextsize;
1027                 dest->i_d.di_flags2 |= XFS_DIFLAG2_COWEXTSIZE;
1028         }
1029
1030         if (!is_dedupe) {
1031                 xfs_trans_ichgtime(tp, dest,
1032                                    XFS_ICHGTIME_MOD | XFS_ICHGTIME_CHG);
1033         }
1034         xfs_trans_log_inode(tp, dest, XFS_ILOG_CORE);
1035
1036         error = xfs_trans_commit(tp);
1037         if (error)
1038                 goto out_error;
1039         return error;
1040
1041 out_error:
1042         trace_xfs_reflink_update_inode_size_error(dest, error, _RET_IP_);
1043         return error;
1044 }
1045
1046 /*
1047  * Do we have enough reserve in this AG to handle a reflink?  The refcount
1048  * btree already reserved all the space it needs, but the rmap btree can grow
1049  * infinitely, so we won't allow more reflinks when the AG is down to the
1050  * btree reserves.
1051  */
1052 static int
1053 xfs_reflink_ag_has_free_space(
1054         struct xfs_mount        *mp,
1055         xfs_agnumber_t          agno)
1056 {
1057         struct xfs_perag        *pag;
1058         int                     error = 0;
1059
1060         if (!xfs_sb_version_hasrmapbt(&mp->m_sb))
1061                 return 0;
1062
1063         pag = xfs_perag_get(mp, agno);
1064         if (xfs_ag_resv_critical(pag, XFS_AG_RESV_AGFL) ||
1065             xfs_ag_resv_critical(pag, XFS_AG_RESV_METADATA))
1066                 error = -ENOSPC;
1067         xfs_perag_put(pag);
1068         return error;
1069 }
1070
1071 /*
1072  * Unmap a range of blocks from a file, then map other blocks into the hole.
1073  * The range to unmap is (destoff : destoff + srcioff + irec->br_blockcount).
1074  * The extent irec is mapped into dest at irec->br_startoff.
1075  */
1076 STATIC int
1077 xfs_reflink_remap_extent(
1078         struct xfs_inode        *ip,
1079         struct xfs_bmbt_irec    *irec,
1080         xfs_fileoff_t           destoff,
1081         xfs_off_t               new_isize)
1082 {
1083         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1084         bool                    real_extent = xfs_bmap_is_real_extent(irec);
1085         struct xfs_trans        *tp;
1086         xfs_fsblock_t           firstfsb;
1087         unsigned int            resblks;
1088         struct xfs_defer_ops    dfops;
1089         struct xfs_bmbt_irec    uirec;
1090         xfs_filblks_t           rlen;
1091         xfs_filblks_t           unmap_len;
1092         xfs_off_t               newlen;
1093         int                     error;
1094
1095         unmap_len = irec->br_startoff + irec->br_blockcount - destoff;
1096         trace_xfs_reflink_punch_range(ip, destoff, unmap_len);
1097
1098         /* No reflinking if we're low on space */
1099         if (real_extent) {
1100                 error = xfs_reflink_ag_has_free_space(mp,
1101                                 XFS_FSB_TO_AGNO(mp, irec->br_startblock));
1102                 if (error)
1103                         goto out;
1104         }
1105
1106         /* Start a rolling transaction to switch the mappings */
1107         resblks = XFS_EXTENTADD_SPACE_RES(ip->i_mount, XFS_DATA_FORK);
1108         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_write, resblks, 0, 0, &tp);
1109         if (error)
1110                 goto out;
1111
1112         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1113         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
1114
1115         /* If we're not just clearing space, then do we have enough quota? */
1116         if (real_extent) {
1117                 error = xfs_trans_reserve_quota_nblks(tp, ip,
1118                                 irec->br_blockcount, 0, XFS_QMOPT_RES_REGBLKS);
1119                 if (error)
1120                         goto out_cancel;
1121         }
1122
1123         trace_xfs_reflink_remap(ip, irec->br_startoff,
1124                                 irec->br_blockcount, irec->br_startblock);
1125
1126         /* Unmap the old blocks in the data fork. */
1127         rlen = unmap_len;
1128         while (rlen) {
1129                 xfs_defer_init(&dfops, &firstfsb);
1130                 error = __xfs_bunmapi(tp, ip, destoff, &rlen, 0, 1,
1131                                 &firstfsb, &dfops);
1132                 if (error)
1133                         goto out_defer;
1134
1135                 /*
1136                  * Trim the extent to whatever got unmapped.
1137                  * Remember, bunmapi works backwards.
1138                  */
1139                 uirec.br_startblock = irec->br_startblock + rlen;
1140                 uirec.br_startoff = irec->br_startoff + rlen;
1141                 uirec.br_blockcount = unmap_len - rlen;
1142                 unmap_len = rlen;
1143
1144                 /* If this isn't a real mapping, we're done. */
1145                 if (!real_extent || uirec.br_blockcount == 0)
1146                         goto next_extent;
1147
1148                 trace_xfs_reflink_remap(ip, uirec.br_startoff,
1149                                 uirec.br_blockcount, uirec.br_startblock);
1150
1151                 /* Update the refcount tree */
1152                 error = xfs_refcount_increase_extent(mp, &dfops, &uirec);
1153                 if (error)
1154                         goto out_defer;
1155
1156                 /* Map the new blocks into the data fork. */
1157                 error = xfs_bmap_map_extent(mp, &dfops, ip, &uirec);
1158                 if (error)
1159                         goto out_defer;
1160
1161                 /* Update quota accounting. */
1162                 xfs_trans_mod_dquot_byino(tp, ip, XFS_TRANS_DQ_BCOUNT,
1163                                 uirec.br_blockcount);
1164
1165                 /* Update dest isize if needed. */
1166                 newlen = XFS_FSB_TO_B(mp,
1167                                 uirec.br_startoff + uirec.br_blockcount);
1168                 newlen = min_t(xfs_off_t, newlen, new_isize);
1169                 if (newlen > i_size_read(VFS_I(ip))) {
1170                         trace_xfs_reflink_update_inode_size(ip, newlen);
1171                         i_size_write(VFS_I(ip), newlen);
1172                         ip->i_d.di_size = newlen;
1173                         xfs_trans_log_inode(tp, ip, XFS_ILOG_CORE);
1174                 }
1175
1176 next_extent:
1177                 /* Process all the deferred stuff. */
1178                 xfs_defer_ijoin(&dfops, ip);
1179                 error = xfs_defer_finish(&tp, &dfops);
1180                 if (error)
1181                         goto out_defer;
1182         }
1183
1184         error = xfs_trans_commit(tp);
1185         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1186         if (error)
1187                 goto out;
1188         return 0;
1189
1190 out_defer:
1191         xfs_defer_cancel(&dfops);
1192 out_cancel:
1193         xfs_trans_cancel(tp);
1194         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1195 out:
1196         trace_xfs_reflink_remap_extent_error(ip, error, _RET_IP_);
1197         return error;
1198 }
1199
1200 /*
1201  * Iteratively remap one file's extents (and holes) to another's.
1202  */
1203 STATIC int
1204 xfs_reflink_remap_blocks(
1205         struct xfs_inode        *src,
1206         xfs_fileoff_t           srcoff,
1207         struct xfs_inode        *dest,
1208         xfs_fileoff_t           destoff,
1209         xfs_filblks_t           len,
1210         xfs_off_t               new_isize)
1211 {
1212         struct xfs_bmbt_irec    imap;
1213         int                     nimaps;
1214         int                     error = 0;
1215         xfs_filblks_t           range_len;
1216
1217         /* drange = (destoff, destoff + len); srange = (srcoff, srcoff + len) */
1218         while (len) {
1219                 uint            lock_mode;
1220
1221                 trace_xfs_reflink_remap_blocks_loop(src, srcoff, len,
1222                                 dest, destoff);
1223
1224                 /* Read extent from the source file */
1225                 nimaps = 1;
1226                 lock_mode = xfs_ilock_data_map_shared(src);
1227                 error = xfs_bmapi_read(src, srcoff, len, &imap, &nimaps, 0);
1228                 xfs_iunlock(src, lock_mode);
1229                 if (error)
1230                         goto err;
1231                 ASSERT(nimaps == 1);
1232
1233                 trace_xfs_reflink_remap_imap(src, srcoff, len, XFS_IO_OVERWRITE,
1234                                 &imap);
1235
1236                 /* Translate imap into the destination file. */
1237                 range_len = imap.br_startoff + imap.br_blockcount - srcoff;
1238                 imap.br_startoff += destoff - srcoff;
1239
1240                 /* Clear dest from destoff to the end of imap and map it in. */
1241                 error = xfs_reflink_remap_extent(dest, &imap, destoff,
1242                                 new_isize);
1243                 if (error)
1244                         goto err;
1245
1246                 if (fatal_signal_pending(current)) {
1247                         error = -EINTR;
1248                         goto err;
1249                 }
1250
1251                 /* Advance drange/srange */
1252                 srcoff += range_len;
1253                 destoff += range_len;
1254                 len -= range_len;
1255         }
1256
1257         return 0;
1258
1259 err:
1260         trace_xfs_reflink_remap_blocks_error(dest, error, _RET_IP_);
1261         return error;
1262 }
1263
1264 /*
1265  * Grab the exclusive iolock for a data copy from src to dest, making
1266  * sure to abide vfs locking order (lowest pointer value goes first) and
1267  * breaking the pnfs layout leases on dest before proceeding.  The loop
1268  * is needed because we cannot call the blocking break_layout() with the
1269  * src iolock held, and therefore have to back out both locks.
1270  */
1271 static int
1272 xfs_iolock_two_inodes_and_break_layout(
1273         struct inode            *src,
1274         struct inode            *dest)
1275 {
1276         int                     error;
1277
1278 retry:
1279         if (src < dest) {
1280                 inode_lock_shared(src);
1281                 inode_lock_nested(dest, I_MUTEX_NONDIR2);
1282         } else {
1283                 /* src >= dest */
1284                 inode_lock(dest);
1285         }
1286
1287         error = break_layout(dest, false);
1288         if (error == -EWOULDBLOCK) {
1289                 inode_unlock(dest);
1290                 if (src < dest)
1291                         inode_unlock_shared(src);
1292                 error = break_layout(dest, true);
1293                 if (error)
1294                         return error;
1295                 goto retry;
1296         }
1297         if (error) {
1298                 inode_unlock(dest);
1299                 if (src < dest)
1300                         inode_unlock_shared(src);
1301                 return error;
1302         }
1303         if (src > dest)
1304                 inode_lock_shared_nested(src, I_MUTEX_NONDIR2);
1305         return 0;
1306 }
1307
1308 /*
1309  * Link a range of blocks from one file to another.
1310  */
1311 int
1312 xfs_reflink_remap_range(
1313         struct file             *file_in,
1314         loff_t                  pos_in,
1315         struct file             *file_out,
1316         loff_t                  pos_out,
1317         u64                     len,
1318         bool                    is_dedupe)
1319 {
1320         struct inode            *inode_in = file_inode(file_in);
1321         struct xfs_inode        *src = XFS_I(inode_in);
1322         struct inode            *inode_out = file_inode(file_out);
1323         struct xfs_inode        *dest = XFS_I(inode_out);
1324         struct xfs_mount        *mp = src->i_mount;
1325         bool                    same_inode = (inode_in == inode_out);
1326         xfs_fileoff_t           sfsbno, dfsbno;
1327         xfs_filblks_t           fsblen;
1328         xfs_extlen_t            cowextsize;
1329         ssize_t                 ret;
1330
1331         if (!xfs_sb_version_hasreflink(&mp->m_sb))
1332                 return -EOPNOTSUPP;
1333
1334         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
1335                 return -EIO;
1336
1337         /* Lock both files against IO */
1338         ret = xfs_iolock_two_inodes_and_break_layout(inode_in, inode_out);
1339         if (ret)
1340                 return ret;
1341         if (same_inode)
1342                 xfs_ilock(src, XFS_MMAPLOCK_EXCL);
1343         else
1344                 xfs_lock_two_inodes(src, XFS_MMAPLOCK_SHARED, dest,
1345                                 XFS_MMAPLOCK_EXCL);
1346
1347         /* Check file eligibility and prepare for block sharing. */
1348         ret = -EINVAL;
1349         /* Don't reflink realtime inodes */
1350         if (XFS_IS_REALTIME_INODE(src) || XFS_IS_REALTIME_INODE(dest))
1351                 goto out_unlock;
1352
1353         /* Don't share DAX file data for now. */
1354         if (IS_DAX(inode_in) || IS_DAX(inode_out))
1355                 goto out_unlock;
1356
1357         ret = vfs_clone_file_prep_inodes(inode_in, pos_in, inode_out, pos_out,
1358                         &len, is_dedupe);
1359         if (ret <= 0)
1360                 goto out_unlock;
1361
1362         /* Attach dquots to dest inode before changing block map */
1363         ret = xfs_qm_dqattach(dest, 0);
1364         if (ret)
1365                 goto out_unlock;
1366
1367         trace_xfs_reflink_remap_range(src, pos_in, len, dest, pos_out);
1368
1369         /*
1370          * Clear out post-eof preallocations because we don't have page cache
1371          * backing the delayed allocations and they'll never get freed on
1372          * their own.
1373          */
1374         if (xfs_can_free_eofblocks(dest, true)) {
1375                 ret = xfs_free_eofblocks(dest);
1376                 if (ret)
1377                         goto out_unlock;
1378         }
1379
1380         /* Set flags and remap blocks. */
1381         ret = xfs_reflink_set_inode_flag(src, dest);
1382         if (ret)
1383                 goto out_unlock;
1384
1385         dfsbno = XFS_B_TO_FSBT(mp, pos_out);
1386         sfsbno = XFS_B_TO_FSBT(mp, pos_in);
1387         fsblen = XFS_B_TO_FSB(mp, len);
1388         ret = xfs_reflink_remap_blocks(src, sfsbno, dest, dfsbno, fsblen,
1389                         pos_out + len);
1390         if (ret)
1391                 goto out_unlock;
1392
1393         /* Zap any page cache for the destination file's range. */
1394         truncate_inode_pages_range(&inode_out->i_data, pos_out,
1395                                    PAGE_ALIGN(pos_out + len) - 1);
1396
1397         /*
1398          * Carry the cowextsize hint from src to dest if we're sharing the
1399          * entire source file to the entire destination file, the source file
1400          * has a cowextsize hint, and the destination file does not.
1401          */
1402         cowextsize = 0;
1403         if (pos_in == 0 && len == i_size_read(inode_in) &&
1404             (src->i_d.di_flags2 & XFS_DIFLAG2_COWEXTSIZE) &&
1405             pos_out == 0 && len >= i_size_read(inode_out) &&
1406             !(dest->i_d.di_flags2 & XFS_DIFLAG2_COWEXTSIZE))
1407                 cowextsize = src->i_d.di_cowextsize;
1408
1409         ret = xfs_reflink_update_dest(dest, pos_out + len, cowextsize,
1410                         is_dedupe);
1411
1412 out_unlock:
1413         xfs_iunlock(dest, XFS_MMAPLOCK_EXCL);
1414         if (!same_inode)
1415                 xfs_iunlock(src, XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1416         inode_unlock(inode_out);
1417         if (!same_inode)
1418                 inode_unlock_shared(inode_in);
1419         if (ret)
1420                 trace_xfs_reflink_remap_range_error(dest, ret, _RET_IP_);
1421         return ret;
1422 }
1423
1424 /*
1425  * The user wants to preemptively CoW all shared blocks in this file,
1426  * which enables us to turn off the reflink flag.  Iterate all
1427  * extents which are not prealloc/delalloc to see which ranges are
1428  * mentioned in the refcount tree, then read those blocks into the
1429  * pagecache, dirty them, fsync them back out, and then we can update
1430  * the inode flag.  What happens if we run out of memory? :)
1431  */
1432 STATIC int
1433 xfs_reflink_dirty_extents(
1434         struct xfs_inode        *ip,
1435         xfs_fileoff_t           fbno,
1436         xfs_filblks_t           end,
1437         xfs_off_t               isize)
1438 {
1439         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1440         xfs_agnumber_t          agno;
1441         xfs_agblock_t           agbno;
1442         xfs_extlen_t            aglen;
1443         xfs_agblock_t           rbno;
1444         xfs_extlen_t            rlen;
1445         xfs_off_t               fpos;
1446         xfs_off_t               flen;
1447         struct xfs_bmbt_irec    map[2];
1448         int                     nmaps;
1449         int                     error = 0;
1450
1451         while (end - fbno > 0) {
1452                 nmaps = 1;
1453                 /*
1454                  * Look for extents in the file.  Skip holes, delalloc, or
1455                  * unwritten extents; they can't be reflinked.
1456                  */
1457                 error = xfs_bmapi_read(ip, fbno, end - fbno, map, &nmaps, 0);
1458                 if (error)
1459                         goto out;
1460                 if (nmaps == 0)
1461                         break;
1462                 if (!xfs_bmap_is_real_extent(&map[0]))
1463                         goto next;
1464
1465                 map[1] = map[0];
1466                 while (map[1].br_blockcount) {
1467                         agno = XFS_FSB_TO_AGNO(mp, map[1].br_startblock);
1468                         agbno = XFS_FSB_TO_AGBNO(mp, map[1].br_startblock);
1469                         aglen = map[1].br_blockcount;
1470
1471                         error = xfs_reflink_find_shared(mp, NULL, agno, agbno,
1472                                         aglen, &rbno, &rlen, true);
1473                         if (error)
1474                                 goto out;
1475                         if (rbno == NULLAGBLOCK)
1476                                 break;
1477
1478                         /* Dirty the pages */
1479                         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1480                         fpos = XFS_FSB_TO_B(mp, map[1].br_startoff +
1481                                         (rbno - agbno));
1482                         flen = XFS_FSB_TO_B(mp, rlen);
1483                         if (fpos + flen > isize)
1484                                 flen = isize - fpos;
1485                         error = iomap_file_dirty(VFS_I(ip), fpos, flen,
1486                                         &xfs_iomap_ops);
1487                         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1488                         if (error)
1489                                 goto out;
1490
1491                         map[1].br_blockcount -= (rbno - agbno + rlen);
1492                         map[1].br_startoff += (rbno - agbno + rlen);
1493                         map[1].br_startblock += (rbno - agbno + rlen);
1494                 }
1495
1496 next:
1497                 fbno = map[0].br_startoff + map[0].br_blockcount;
1498         }
1499 out:
1500         return error;
1501 }
1502
1503 /* Does this inode need the reflink flag? */
1504 int
1505 xfs_reflink_inode_has_shared_extents(
1506         struct xfs_trans                *tp,
1507         struct xfs_inode                *ip,
1508         bool                            *has_shared)
1509 {
1510         struct xfs_bmbt_irec            got;
1511         struct xfs_mount                *mp = ip->i_mount;
1512         struct xfs_ifork                *ifp;
1513         xfs_agnumber_t                  agno;
1514         xfs_agblock_t                   agbno;
1515         xfs_extlen_t                    aglen;
1516         xfs_agblock_t                   rbno;
1517         xfs_extlen_t                    rlen;
1518         struct xfs_iext_cursor          icur;
1519         bool                            found;
1520         int                             error;
1521
1522         ifp = XFS_IFORK_PTR(ip, XFS_DATA_FORK);
1523         if (!(ifp->if_flags & XFS_IFEXTENTS)) {
1524                 error = xfs_iread_extents(tp, ip, XFS_DATA_FORK);
1525                 if (error)
1526                         return error;
1527         }
1528
1529         *has_shared = false;
1530         found = xfs_iext_lookup_extent(ip, ifp, 0, &icur, &got);
1531         while (found) {
1532                 if (isnullstartblock(got.br_startblock) ||
1533                     got.br_state != XFS_EXT_NORM)
1534                         goto next;
1535                 agno = XFS_FSB_TO_AGNO(mp, got.br_startblock);
1536                 agbno = XFS_FSB_TO_AGBNO(mp, got.br_startblock);
1537                 aglen = got.br_blockcount;
1538
1539                 error = xfs_reflink_find_shared(mp, tp, agno, agbno, aglen,
1540                                 &rbno, &rlen, false);
1541                 if (error)
1542                         return error;
1543                 /* Is there still a shared block here? */
1544                 if (rbno != NULLAGBLOCK) {
1545                         *has_shared = true;
1546                         return 0;
1547                 }
1548 next:
1549                 found = xfs_iext_next_extent(ifp, &icur, &got);
1550         }
1551
1552         return 0;
1553 }
1554
1555 /* Clear the inode reflink flag if there are no shared extents. */
1556 int
1557 xfs_reflink_clear_inode_flag(
1558         struct xfs_inode        *ip,
1559         struct xfs_trans        **tpp)
1560 {
1561         bool                    needs_flag;
1562         int                     error = 0;
1563
1564         ASSERT(xfs_is_reflink_inode(ip));
1565
1566         error = xfs_reflink_inode_has_shared_extents(*tpp, ip, &needs_flag);
1567         if (error || needs_flag)
1568                 return error;
1569
1570         /*
1571          * We didn't find any shared blocks so turn off the reflink flag.
1572          * First, get rid of any leftover CoW mappings.
1573          */
1574         error = xfs_reflink_cancel_cow_blocks(ip, tpp, 0, NULLFILEOFF, true);
1575         if (error)
1576                 return error;
1577
1578         /* Clear the inode flag. */
1579         trace_xfs_reflink_unset_inode_flag(ip);
1580         ip->i_d.di_flags2 &= ~XFS_DIFLAG2_REFLINK;
1581         xfs_inode_clear_cowblocks_tag(ip);
1582         xfs_trans_ijoin(*tpp, ip, 0);
1583         xfs_trans_log_inode(*tpp, ip, XFS_ILOG_CORE);
1584
1585         return error;
1586 }
1587
1588 /*
1589  * Clear the inode reflink flag if there are no shared extents and the size
1590  * hasn't changed.
1591  */
1592 STATIC int
1593 xfs_reflink_try_clear_inode_flag(
1594         struct xfs_inode        *ip)
1595 {
1596         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1597         struct xfs_trans        *tp;
1598         int                     error = 0;
1599
1600         /* Start a rolling transaction to remove the mappings */
1601         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_write, 0, 0, 0, &tp);
1602         if (error)
1603                 return error;
1604
1605         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1606         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
1607
1608         error = xfs_reflink_clear_inode_flag(ip, &tp);
1609         if (error)
1610                 goto cancel;
1611
1612         error = xfs_trans_commit(tp);
1613         if (error)
1614                 goto out;
1615
1616         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1617         return 0;
1618 cancel:
1619         xfs_trans_cancel(tp);
1620 out:
1621         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1622         return error;
1623 }
1624
1625 /*
1626  * Pre-COW all shared blocks within a given byte range of a file and turn off
1627  * the reflink flag if we unshare all of the file's blocks.
1628  */
1629 int
1630 xfs_reflink_unshare(
1631         struct xfs_inode        *ip,
1632         xfs_off_t               offset,
1633         xfs_off_t               len)
1634 {
1635         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1636         xfs_fileoff_t           fbno;
1637         xfs_filblks_t           end;
1638         xfs_off_t               isize;
1639         int                     error;
1640
1641         if (!xfs_is_reflink_inode(ip))
1642                 return 0;
1643
1644         trace_xfs_reflink_unshare(ip, offset, len);
1645
1646         inode_dio_wait(VFS_I(ip));
1647
1648         /* Try to CoW the selected ranges */
1649         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1650         fbno = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset);
1651         isize = i_size_read(VFS_I(ip));
1652         end = XFS_B_TO_FSB(mp, offset + len);
1653         error = xfs_reflink_dirty_extents(ip, fbno, end, isize);
1654         if (error)
1655                 goto out_unlock;
1656         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1657
1658         /* Wait for the IO to finish */
1659         error = filemap_write_and_wait(VFS_I(ip)->i_mapping);
1660         if (error)
1661                 goto out;
1662
1663         /* Turn off the reflink flag if possible. */
1664         error = xfs_reflink_try_clear_inode_flag(ip);
1665         if (error)
1666                 goto out;
1667
1668         return 0;
1669
1670 out_unlock:
1671         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1672 out:
1673         trace_xfs_reflink_unshare_error(ip, error, _RET_IP_);
1674         return error;
1675 }
This page took 0.159208 seconds and 4 git commands to generate.