fs/xfs/xfs_iomap.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2000-2006 Silicon Graphics, Inc.
   3  * All Rights Reserved.
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   6  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
   7  * published by the Free Software Foundation.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope that it would be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12  * GNU General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  15  * along with this program; if not, write the Free Software Foundation,
  16  * Inc.,  51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
  17  */
  18 #include "xfs.h"
  19 #include "xfs_fs.h"
  20 #include "xfs_log.h"
  21 #include "xfs_trans.h"
  22 #include "xfs_sb.h"
  23 #include "xfs_ag.h"
  24 #include "xfs_alloc.h"
  25 #include "xfs_quota.h"
  26 #include "xfs_mount.h"
  27 #include "xfs_bmap_btree.h"
  28 #include "xfs_alloc_btree.h"
  29 #include "xfs_ialloc_btree.h"
  30 #include "xfs_dinode.h"
  31 #include "xfs_inode.h"
  32 #include "xfs_inode_item.h"
  33 #include "xfs_btree.h"
  34 #include "xfs_bmap.h"
  35 #include "xfs_rtalloc.h"
  36 #include "xfs_error.h"
  37 #include "xfs_itable.h"
  38 #include "xfs_attr.h"
  39 #include "xfs_buf_item.h"
  40 #include "xfs_trans_space.h"
  41 #include "xfs_utils.h"
  42 #include "xfs_iomap.h"
  43 #include "xfs_trace.h"
  44 #include "xfs_icache.h"
  45 #include "xfs_dquot_item.h"
  46 #include "xfs_dquot.h"
  47
  48
  49 #define XFS_WRITEIO_ALIGN(mp,off)       (((off) >> mp->m_writeio_log) \
  50                                                 << mp->m_writeio_log)
  51 #define XFS_WRITE_IMAPS         XFS_BMAP_MAX_NMAP
  52
  53 STATIC int
  54 xfs_iomap_eof_align_last_fsb(
  55         xfs_mount_t     *mp,
  56         xfs_inode_t     *ip,
  57         xfs_extlen_t    extsize,
  58         xfs_fileoff_t   *last_fsb)
  59 {
  60         xfs_fileoff_t   new_last_fsb = 0;
  61         xfs_extlen_t    align = 0;
  62         int             eof, error;
  63
  64         if (!XFS_IS_REALTIME_INODE(ip)) {
  65                 /*
  66                  * Round up the allocation request to a stripe unit
  67                  * (m_dalign) boundary if the file size is >= stripe unit
  68                  * size, and we are allocating past the allocation eof.
  69                  *
  70                  * If mounted with the "-o swalloc" option the alignment is
  71                  * increased from the strip unit size to the stripe width.
  72                  */
  73                 if (mp->m_swidth && (mp->m_flags & XFS_MOUNT_SWALLOC))
  74                         align = mp->m_swidth;
  75                 else if (mp->m_dalign)
  76                         align = mp->m_dalign;
  77
  78                 if (align && XFS_ISIZE(ip) >= XFS_FSB_TO_B(mp, align))
  79                         new_last_fsb = roundup_64(*last_fsb, align);
  80         }
  81
  82         /*
  83          * Always round up the allocation request to an extent boundary
  84          * (when file on a real-time subvolume or has di_extsize hint).
  85          */
  86         if (extsize) {
  87                 if (new_last_fsb)
  88                         align = roundup_64(new_last_fsb, extsize);
  89                 else
  90                         align = extsize;
  91                 new_last_fsb = roundup_64(*last_fsb, align);
  92         }
  93
  94         if (new_last_fsb) {
  95                 error = xfs_bmap_eof(ip, new_last_fsb, XFS_DATA_FORK, &eof);
  96                 if (error)
  97                         return error;
  98                 if (eof)
  99                         *last_fsb = new_last_fsb;
 100         }
 101         return 0;
 102 }
 103
 104 STATIC int
 105 xfs_alert_fsblock_zero(
 106         xfs_inode_t     *ip,
 107         xfs_bmbt_irec_t *imap)
 108 {
 109         xfs_alert_tag(ip->i_mount, XFS_PTAG_FSBLOCK_ZERO,
 110                         "Access to block zero in inode %llu "
 111                         "start_block: %llx start_off: %llx "
 112                         "blkcnt: %llx extent-state: %x\n",
 113                 (unsigned long long)ip->i_ino,
 114                 (unsigned long long)imap->br_startblock,
 115                 (unsigned long long)imap->br_startoff,
 116                 (unsigned long long)imap->br_blockcount,
 117                 imap->br_state);
 118         return EFSCORRUPTED;
 119 }
 120
 121 int
 122 xfs_iomap_write_direct(
 123         xfs_inode_t     *ip,
 124         xfs_off_t       offset,
 125         size_t          count,
 126         xfs_bmbt_irec_t *imap,
 127         int             nmaps)
 128 {
 129         xfs_mount_t     *mp = ip->i_mount;
 130         xfs_fileoff_t   offset_fsb;
 131         xfs_fileoff_t   last_fsb;
 132         xfs_filblks_t   count_fsb, resaligned;
 133         xfs_fsblock_t   firstfsb;
 134         xfs_extlen_t    extsz, temp;
 135         int             nimaps;
 136         int             bmapi_flag;
 137         int             quota_flag;
 138         int             rt;
 139         xfs_trans_t     *tp;
 140         xfs_bmap_free_t free_list;
 141         uint            qblocks, resblks, resrtextents;
 142         int             committed;
 143         int             error;
 144
 145         error = xfs_qm_dqattach(ip, 0);
 146         if (error)
 147                 return XFS_ERROR(error);
 148
 149         rt = XFS_IS_REALTIME_INODE(ip);
 150         extsz = xfs_get_extsz_hint(ip);
 151
 152         offset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset);
 153         last_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, ((xfs_ufsize_t)(offset + count)));
 154         if ((offset + count) > XFS_ISIZE(ip)) {
 155                 error = xfs_iomap_eof_align_last_fsb(mp, ip, extsz, &last_fsb);
 156                 if (error)
 157                         return XFS_ERROR(error);
 158         } else {
 159                 if (nmaps && (imap->br_startblock == HOLESTARTBLOCK))
 160                         last_fsb = MIN(last_fsb, (xfs_fileoff_t)
 161                                         imap->br_blockcount +
 162                                         imap->br_startoff);
 163         }
 164         count_fsb = last_fsb - offset_fsb;
 165         ASSERT(count_fsb > 0);
 166
 167         resaligned = count_fsb;
 168         if (unlikely(extsz)) {
 169                 if ((temp = do_mod(offset_fsb, extsz)))
 170                         resaligned += temp;
 171                 if ((temp = do_mod(resaligned, extsz)))
 172                         resaligned += extsz - temp;
 173         }
 174
 175         if (unlikely(rt)) {
 176                 resrtextents = qblocks = resaligned;
 177                 resrtextents /= mp->m_sb.sb_rextsize;
 178                 resblks = XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, 0);
 179                 quota_flag = XFS_QMOPT_RES_RTBLKS;
 180         } else {
 181                 resrtextents = 0;
 182                 resblks = qblocks = XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, resaligned);
 183                 quota_flag = XFS_QMOPT_RES_REGBLKS;
 184         }
 185
 186         /*
 187          * Allocate and setup the transaction
 188          */
 189         tp = xfs_trans_alloc(mp, XFS_TRANS_DIOSTRAT);
 190         error = xfs_trans_reserve(tp, resblks,
 191                         XFS_WRITE_LOG_RES(mp), resrtextents,
 192                         XFS_TRANS_PERM_LOG_RES,
 193                         XFS_WRITE_LOG_COUNT);
 194         /*
 195          * Check for running out of space, note: need lock to return
 196          */
 197         if (error) {
 198                 xfs_trans_cancel(tp, 0);
 199                 return XFS_ERROR(error);
 200         }
 201
 202         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 203
 204         error = xfs_trans_reserve_quota_nblks(tp, ip, qblocks, 0, quota_flag);
 205         if (error)
 206                 goto out_trans_cancel;
 207
 208         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
 209
 210         bmapi_flag = 0;
 211         if (offset < XFS_ISIZE(ip) || extsz)
 212                 bmapi_flag |= XFS_BMAPI_PREALLOC;
 213
 214         /*
 215          * From this point onwards we overwrite the imap pointer that the
 216          * caller gave to us.
 217          */
 218         xfs_bmap_init(&free_list, &firstfsb);
 219         nimaps = 1;
 220         error = xfs_bmapi_write(tp, ip, offset_fsb, count_fsb, bmapi_flag,
 221                                 &firstfsb, 0, imap, &nimaps, &free_list);
 222         if (error)
 223                 goto out_bmap_cancel;
 224
 225         /*
 226          * Complete the transaction
 227          */
 228         error = xfs_bmap_finish(&tp, &free_list, &committed);
 229         if (error)
 230                 goto out_bmap_cancel;
 231         error = xfs_trans_commit(tp, XFS_TRANS_RELEASE_LOG_RES);
 232         if (error)
 233                 goto out_unlock;
 234
 235         /*
 236          * Copy any maps to caller's array and return any error.
 237          */
 238         if (nimaps == 0) {
 239                 error = XFS_ERROR(ENOSPC);
 240                 goto out_unlock;
 241         }
 242
 243         if (!(imap->br_startblock || XFS_IS_REALTIME_INODE(ip)))
 244                 error = xfs_alert_fsblock_zero(ip, imap);
 245
 246 out_unlock:
 247         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 248         return error;
 249
 250 out_bmap_cancel:
 251         xfs_bmap_cancel(&free_list);
 252         xfs_trans_unreserve_quota_nblks(tp, ip, (long)qblocks, 0, quota_flag);
 253 out_trans_cancel:
 254         xfs_trans_cancel(tp, XFS_TRANS_RELEASE_LOG_RES | XFS_TRANS_ABORT);
 255         goto out_unlock;
 256 }
 257
 258 /*
 259  * If the caller is doing a write at the end of the file, then extend the
 260  * allocation out to the file system's write iosize.  We clean up any extra
 261  * space left over when the file is closed in xfs_inactive().
 262  *
 263  * If we find we already have delalloc preallocation beyond EOF, don't do more
 264  * preallocation as it it not needed.
 265  */
 266 STATIC int
 267 xfs_iomap_eof_want_preallocate(
 268         xfs_mount_t     *mp,
 269         xfs_inode_t     *ip,
 270         xfs_off_t       offset,
 271         size_t          count,
 272         xfs_bmbt_irec_t *imap,
 273         int             nimaps,
 274         int             *prealloc)
 275 {
 276         xfs_fileoff_t   start_fsb;
 277         xfs_filblks_t   count_fsb;
 278         xfs_fsblock_t   firstblock;
 279         int             n, error, imaps;
 280         int             found_delalloc = 0;
 281
 282         *prealloc = 0;
 283         if (offset + count <= XFS_ISIZE(ip))
 284                 return 0;
 285
 286         /*
 287          * If the file is smaller than the minimum prealloc and we are using
 288          * dynamic preallocation, don't do any preallocation at all as it is
 289          * likely this is the only write to the file that is going to be done.
 290          */
 291         if (!(mp->m_flags & XFS_MOUNT_DFLT_IOSIZE) &&
 292             XFS_ISIZE(ip) < XFS_FSB_TO_B(mp, mp->m_writeio_blocks))
 293                 return 0;
 294
 295         /*
 296          * If there are any real blocks past eof, then don't
 297          * do any speculative allocation.
 298          */
 299         start_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, ((xfs_ufsize_t)(offset + count - 1)));
 300         count_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, mp->m_super->s_maxbytes);
 301         while (count_fsb > 0) {
 302                 imaps = nimaps;
 303                 firstblock = NULLFSBLOCK;
 304                 error = xfs_bmapi_read(ip, start_fsb, count_fsb, imap, &imaps,
 305                                        0);
 306                 if (error)
 307                         return error;
 308                 for (n = 0; n < imaps; n++) {
 309                         if ((imap[n].br_startblock != HOLESTARTBLOCK) &&
 310                             (imap[n].br_startblock != DELAYSTARTBLOCK))
 311                                 return 0;
 312                         start_fsb += imap[n].br_blockcount;
 313                         count_fsb -= imap[n].br_blockcount;
 314
 315                         if (imap[n].br_startblock == DELAYSTARTBLOCK)
 316                                 found_delalloc = 1;
 317                 }
 318         }
 319         if (!found_delalloc)
 320                 *prealloc = 1;
 321         return 0;
 322 }
 323
 324 /*
 325  * Determine the initial size of the preallocation. We are beyond the current
 326  * EOF here, but we need to take into account whether this is a sparse write or
 327  * an extending write when determining the preallocation size.  Hence we need to
 328  * look up the extent that ends at the current write offset and use the result
 329  * to determine the preallocation size.
 330  *
 331  * If the extent is a hole, then preallocation is essentially disabled.
 332  * Otherwise we take the size of the preceeding data extent as the basis for the
 333  * preallocation size. If the size of the extent is greater than half the
 334  * maximum extent length, then use the current offset as the basis. This ensures
 335  * that for large files the preallocation size always extends to MAXEXTLEN
 336  * rather than falling short due to things like stripe unit/width alignment of
 337  * real extents.
 338  */
 339 STATIC xfs_fsblock_t
 340 xfs_iomap_eof_prealloc_initial_size(
 341         struct xfs_mount        *mp,
 342         struct xfs_inode        *ip,
 343         xfs_off_t               offset,
 344         xfs_bmbt_irec_t         *imap,
 345         int                     nimaps)
 346 {
 347         xfs_fileoff_t   start_fsb;
 348         int             imaps = 1;
 349         int             error;
 350
 351         ASSERT(nimaps >= imaps);
 352
 353         /* if we are using a specific prealloc size, return now */
 354         if (mp->m_flags & XFS_MOUNT_DFLT_IOSIZE)
 355                 return 0;
 356
 357         /* If the file is small, then use the minimum prealloc */
 358         if (XFS_ISIZE(ip) < XFS_FSB_TO_B(mp, mp->m_dalign))
 359                 return 0;
 360
 361         /*
 362          * As we write multiple pages, the offset will always align to the
 363          * start of a page and hence point to a hole at EOF. i.e. if the size is
 364          * 4096 bytes, we only have one block at FSB 0, but XFS_B_TO_FSB(4096)
 365          * will return FSB 1. Hence if there are blocks in the file, we want to
 366          * point to the block prior to the EOF block and not the hole that maps
 367          * directly at @offset.
 368          */
 369         start_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, offset);
 370         if (start_fsb)
 371                 start_fsb--;
 372         error = xfs_bmapi_read(ip, start_fsb, 1, imap, &imaps, XFS_BMAPI_ENTIRE);
 373         if (error)
 374                 return 0;
 375
 376         ASSERT(imaps == 1);
 377         if (imap[0].br_startblock == HOLESTARTBLOCK)
 378                 return 0;
 379         if (imap[0].br_blockcount <= (MAXEXTLEN >> 1))
 380                 return imap[0].br_blockcount << 1;
 381         return XFS_B_TO_FSB(mp, offset);
 382 }
 383
 384 STATIC bool
 385 xfs_quota_need_throttle(
 386         struct xfs_inode *ip,
 387         int type,
 388         xfs_fsblock_t alloc_blocks)
 389 {
 390         struct xfs_dquot *dq = xfs_inode_dquot(ip, type);
 391
 392         if (!dq || !xfs_this_quota_on(ip->i_mount, type))
 393                 return false;
 394
 395         /* no hi watermark, no throttle */
 396         if (!dq->q_prealloc_hi_wmark)
 397                 return false;
 398
 399         /* under the lo watermark, no throttle */
 400         if (dq->q_res_bcount + alloc_blocks < dq->q_prealloc_lo_wmark)
 401                 return false;
 402
 403         return true;
 404 }
 405
 406 STATIC void
 407 xfs_quota_calc_throttle(
 408         struct xfs_inode *ip,
 409         int type,
 410         xfs_fsblock_t *qblocks,
 411         int *qshift)
 412 {
 413         int64_t freesp;
 414         int shift = 0;
 415         struct xfs_dquot *dq = xfs_inode_dquot(ip, type);
 416
 417         /* over hi wmark, squash the prealloc completely */
 418         if (dq->q_res_bcount >= dq->q_prealloc_hi_wmark) {
 419                 *qblocks = 0;
 420                 return;
 421         }
 422
 423         freesp = dq->q_prealloc_hi_wmark - dq->q_res_bcount;
 424         if (freesp < dq->q_low_space[XFS_QLOWSP_5_PCNT]) {
 425                 shift = 2;
 426                 if (freesp < dq->q_low_space[XFS_QLOWSP_3_PCNT])
 427                         shift += 2;
 428                 if (freesp < dq->q_low_space[XFS_QLOWSP_1_PCNT])
 429                         shift += 2;
 430         }
 431
 432         /* only overwrite the throttle values if we are more aggressive */
 433         if ((freesp >> shift) < (*qblocks >> *qshift)) {
 434                 *qblocks = freesp;
 435                 *qshift = shift;
 436         }
 437 }
 438
 439 /*
 440  * If we don't have a user specified preallocation size, dynamically increase
 441  * the preallocation size as the size of the file grows. Cap the maximum size
 442  * at a single extent or less if the filesystem is near full. The closer the
 443  * filesystem is to full, the smaller the maximum prealocation.
 444  */
 445 STATIC xfs_fsblock_t
 446 xfs_iomap_prealloc_size(
 447         struct xfs_mount        *mp,
 448         struct xfs_inode        *ip,
 449         xfs_off_t               offset,
 450         struct xfs_bmbt_irec    *imap,
 451         int                     nimaps)
 452 {
 453         xfs_fsblock_t           alloc_blocks = 0;
 454         int                     shift = 0;
 455         int64_t                 freesp;
 456         xfs_fsblock_t           qblocks;
 457         int                     qshift = 0;
 458
 459         alloc_blocks = xfs_iomap_eof_prealloc_initial_size(mp, ip, offset,
 460                                                            imap, nimaps);
 461         if (!alloc_blocks)
 462                 goto check_writeio;
 463         qblocks = alloc_blocks;
 464
 465         /*
 466          * MAXEXTLEN is not a power of two value but we round the prealloc down
 467          * to the nearest power of two value after throttling. To prevent the
 468          * round down from unconditionally reducing the maximum supported prealloc
 469          * size, we round up first, apply appropriate throttling, round down and
 470          * cap the value to MAXEXTLEN.
 471          */
 472         alloc_blocks = XFS_FILEOFF_MIN(roundup_pow_of_two(MAXEXTLEN),
 473                                        alloc_blocks);
 474
 475         xfs_icsb_sync_counters(mp, XFS_ICSB_LAZY_COUNT);
 476         freesp = mp->m_sb.sb_fdblocks;
 477         if (freesp < mp->m_low_space[XFS_LOWSP_5_PCNT]) {
 478                 shift = 2;
 479                 if (freesp < mp->m_low_space[XFS_LOWSP_4_PCNT])
 480                         shift++;
 481                 if (freesp < mp->m_low_space[XFS_LOWSP_3_PCNT])
 482                         shift++;
 483                 if (freesp < mp->m_low_space[XFS_LOWSP_2_PCNT])
 484                         shift++;
 485                 if (freesp < mp->m_low_space[XFS_LOWSP_1_PCNT])
 486                         shift++;
 487         }
 488
 489         /*
 490          * Check each quota to cap the prealloc size and provide a shift
 491          * value to throttle with.
 492          */
 493         if (xfs_quota_need_throttle(ip, XFS_DQ_USER, alloc_blocks))
 494                 xfs_quota_calc_throttle(ip, XFS_DQ_USER, &qblocks, &qshift);
 495         if (xfs_quota_need_throttle(ip, XFS_DQ_GROUP, alloc_blocks))
 496                 xfs_quota_calc_throttle(ip, XFS_DQ_GROUP, &qblocks, &qshift);
 497         if (xfs_quota_need_throttle(ip, XFS_DQ_PROJ, alloc_blocks))
 498                 xfs_quota_calc_throttle(ip, XFS_DQ_PROJ, &qblocks, &qshift);
 499
 500         /*
 501          * The final prealloc size is set to the minimum of free space available
 502          * in each of the quotas and the overall filesystem.
 503          *
 504          * The shift throttle value is set to the maximum value as determined by
 505          * the global low free space values and per-quota low free space values.
 506          */
 507         alloc_blocks = MIN(alloc_blocks, qblocks);
 508         shift = MAX(shift, qshift);
 509
 510         if (shift)
 511                 alloc_blocks >>= shift;
 512         /*
 513          * rounddown_pow_of_two() returns an undefined result if we pass in
 514          * alloc_blocks = 0.
 515          */
 516         if (alloc_blocks)
 517                 alloc_blocks = rounddown_pow_of_two(alloc_blocks);
 518         if (alloc_blocks > MAXEXTLEN)
 519                 alloc_blocks = MAXEXTLEN;
 520
 521         /*
 522          * If we are still trying to allocate more space than is
 523          * available, squash the prealloc hard. This can happen if we
 524          * have a large file on a small filesystem and the above
 525          * lowspace thresholds are smaller than MAXEXTLEN.
 526          */
 527         while (alloc_blocks && alloc_blocks >= freesp)
 528                 alloc_blocks >>= 4;
 529
 530 check_writeio:
 531         if (alloc_blocks < mp->m_writeio_blocks)
 532                 alloc_blocks = mp->m_writeio_blocks;
 533
 534         trace_xfs_iomap_prealloc_size(ip, alloc_blocks, shift,
 535                                       mp->m_writeio_blocks);
 536
 537         return alloc_blocks;
 538 }
 539
 540 int
 541 xfs_iomap_write_delay(
 542         xfs_inode_t     *ip,
 543         xfs_off_t       offset,
 544         size_t          count,
 545         xfs_bmbt_irec_t *ret_imap)
 546 {
 547         xfs_mount_t     *mp = ip->i_mount;
 548         xfs_fileoff_t   offset_fsb;
 549         xfs_fileoff_t   last_fsb;
 550         xfs_off_t       aligned_offset;
 551         xfs_fileoff_t   ioalign;
 552         xfs_extlen_t    extsz;
 553         int             nimaps;
 554         xfs_bmbt_irec_t imap[XFS_WRITE_IMAPS];
 555         int             prealloc;
 556         int             error;
 557
 558         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_ILOCK_EXCL));
 559
 560         /*
 561          * Make sure that the dquots are there. This doesn't hold
 562          * the ilock across a disk read.
 563          */
 564         error = xfs_qm_dqattach_locked(ip, 0);
 565         if (error)
 566                 return XFS_ERROR(error);
 567
 568         extsz = xfs_get_extsz_hint(ip);
 569         offset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset);
 570
 571         error = xfs_iomap_eof_want_preallocate(mp, ip, offset, count,
 572                                 imap, XFS_WRITE_IMAPS, &prealloc);
 573         if (error)
 574                 return error;
 575
 576 retry:
 577         if (prealloc) {
 578                 xfs_fsblock_t   alloc_blocks;
 579
 580                 alloc_blocks = xfs_iomap_prealloc_size(mp, ip, offset, imap,
 581                                                        XFS_WRITE_IMAPS);
 582
 583                 aligned_offset = XFS_WRITEIO_ALIGN(mp, (offset + count - 1));
 584                 ioalign = XFS_B_TO_FSBT(mp, aligned_offset);
 585                 last_fsb = ioalign + alloc_blocks;
 586         } else {
 587                 last_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, ((xfs_ufsize_t)(offset + count)));
 588         }
 589
 590         if (prealloc || extsz) {
 591                 error = xfs_iomap_eof_align_last_fsb(mp, ip, extsz, &last_fsb);
 592                 if (error)
 593                         return error;
 594         }
 595
 596         /*
 597          * Make sure preallocation does not create extents beyond the range we
 598          * actually support in this filesystem.
 599          */
 600         if (last_fsb > XFS_B_TO_FSB(mp, mp->m_super->s_maxbytes))
 601                 last_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, mp->m_super->s_maxbytes);
 602
 603         ASSERT(last_fsb > offset_fsb);
 604
 605         nimaps = XFS_WRITE_IMAPS;
 606         error = xfs_bmapi_delay(ip, offset_fsb, last_fsb - offset_fsb,
 607                                 imap, &nimaps, XFS_BMAPI_ENTIRE);
 608         switch (error) {
 609         case 0:
 610         case ENOSPC:
 611         case EDQUOT:
 612                 break;
 613         default:
 614                 return XFS_ERROR(error);
 615         }
 616
 617         /*
 618          * If bmapi returned us nothing, we got either ENOSPC or EDQUOT. Retry
 619          * without EOF preallocation.
 620          */
 621         if (nimaps == 0) {
 622                 trace_xfs_delalloc_enospc(ip, offset, count);
 623                 if (prealloc) {
 624                         prealloc = 0;
 625                         error = 0;
 626                         goto retry;
 627                 }
 628                 return XFS_ERROR(error ? error : ENOSPC);
 629         }
 630
 631         if (!(imap[0].br_startblock || XFS_IS_REALTIME_INODE(ip)))
 632                 return xfs_alert_fsblock_zero(ip, &imap[0]);
 633
 634         /*
 635          * Tag the inode as speculatively preallocated so we can reclaim this
 636          * space on demand, if necessary.
 637          */
 638         if (prealloc)
 639                 xfs_inode_set_eofblocks_tag(ip);
 640
 641         *ret_imap = imap[0];
 642         return 0;
 643 }
 644
 645 /*
 646  * Pass in a delayed allocate extent, convert it to real extents;
 647  * return to the caller the extent we create which maps on top of
 648  * the originating callers request.
 649  *
 650  * Called without a lock on the inode.
 651  *
 652  * We no longer bother to look at the incoming map - all we have to
 653  * guarantee is that whatever we allocate fills the required range.
 654  */
 655 int
 656 xfs_iomap_write_allocate(
 657         xfs_inode_t     *ip,
 658         xfs_off_t       offset,
 659         size_t          count,
 660         xfs_bmbt_irec_t *imap)
 661 {
 662         xfs_mount_t     *mp = ip->i_mount;
 663         xfs_fileoff_t   offset_fsb, last_block;
 664         xfs_fileoff_t   end_fsb, map_start_fsb;
 665         xfs_fsblock_t   first_block;
 666         xfs_bmap_free_t free_list;
 667         xfs_filblks_t   count_fsb;
 668         xfs_trans_t     *tp;
 669         int             nimaps, committed;
 670         int             error = 0;
 671         int             nres;
 672
 673         /*
 674          * Make sure that the dquots are there.
 675          */
 676         error = xfs_qm_dqattach(ip, 0);
 677         if (error)
 678                 return XFS_ERROR(error);
 679
 680         offset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset);
 681         count_fsb = imap->br_blockcount;
 682         map_start_fsb = imap->br_startoff;
 683
 684         XFS_STATS_ADD(xs_xstrat_bytes, XFS_FSB_TO_B(mp, count_fsb));
 685
 686         while (count_fsb != 0) {
 687                 /*
 688                  * Set up a transaction with which to allocate the
 689                  * backing store for the file.  Do allocations in a
 690                  * loop until we get some space in the range we are
 691                  * interested in.  The other space that might be allocated
 692                  * is in the delayed allocation extent on which we sit
 693                  * but before our buffer starts.
 694                  */
 695
 696                 nimaps = 0;
 697                 while (nimaps == 0) {
 698                         tp = xfs_trans_alloc(mp, XFS_TRANS_STRAT_WRITE);
 699                         tp->t_flags |= XFS_TRANS_RESERVE;
 700                         nres = XFS_EXTENTADD_SPACE_RES(mp, XFS_DATA_FORK);
 701                         error = xfs_trans_reserve(tp, nres,
 702                                         XFS_WRITE_LOG_RES(mp),
 703                                         0, XFS_TRANS_PERM_LOG_RES,
 704                                         XFS_WRITE_LOG_COUNT);
 705                         if (error) {
 706                                 xfs_trans_cancel(tp, 0);
 707                                 return XFS_ERROR(error);
 708                         }
 709                         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 710                         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
 711
 712                         xfs_bmap_init(&free_list, &first_block);
 713
 714                         /*
 715                          * it is possible that the extents have changed since
 716                          * we did the read call as we dropped the ilock for a
 717                          * while. We have to be careful about truncates or hole
 718                          * punchs here - we are not allowed to allocate
 719                          * non-delalloc blocks here.
 720                          *
 721                          * The only protection against truncation is the pages
 722                          * for the range we are being asked to convert are
 723                          * locked and hence a truncate will block on them
 724                          * first.
 725                          *
 726                          * As a result, if we go beyond the range we really
 727                          * need and hit an delalloc extent boundary followed by
 728                          * a hole while we have excess blocks in the map, we
 729                          * will fill the hole incorrectly and overrun the
 730                          * transaction reservation.
 731                          *
 732                          * Using a single map prevents this as we are forced to
 733                          * check each map we look for overlap with the desired
 734                          * range and abort as soon as we find it. Also, given
 735                          * that we only return a single map, having one beyond
 736                          * what we can return is probably a bit silly.
 737                          *
 738                          * We also need to check that we don't go beyond EOF;
 739                          * this is a truncate optimisation as a truncate sets
 740                          * the new file size before block on the pages we
 741                          * currently have locked under writeback. Because they
 742                          * are about to be tossed, we don't need to write them
 743                          * back....
 744                          */
 745                         nimaps = 1;
 746                         end_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, XFS_ISIZE(ip));
 747                         error = xfs_bmap_last_offset(NULL, ip, &last_block,
 748                                                         XFS_DATA_FORK);
 749                         if (error)
 750                                 goto trans_cancel;
 751
 752                         last_block = XFS_FILEOFF_MAX(last_block, end_fsb);
 753                         if ((map_start_fsb + count_fsb) > last_block) {
 754                                 count_fsb = last_block - map_start_fsb;
 755                                 if (count_fsb == 0) {
 756                                         error = EAGAIN;
 757                                         goto trans_cancel;
 758                                 }
 759                         }
 760
 761                         /*
 762                          * From this point onwards we overwrite the imap
 763                          * pointer that the caller gave to us.
 764                          */
 765                         error = xfs_bmapi_write(tp, ip, map_start_fsb,
 766                                                 count_fsb,
 767                                                 XFS_BMAPI_STACK_SWITCH,
 768                                                 &first_block, 1,
 769                                                 imap, &nimaps, &free_list);
 770                         if (error)
 771                                 goto trans_cancel;
 772
 773                         error = xfs_bmap_finish(&tp, &free_list, &committed);
 774                         if (error)
 775                                 goto trans_cancel;
 776
 777                         error = xfs_trans_commit(tp, XFS_TRANS_RELEASE_LOG_RES);
 778                         if (error)
 779                                 goto error0;
 780
 781                         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 782                 }
 783
 784                 /*
 785                  * See if we were able to allocate an extent that
 786                  * covers at least part of the callers request
 787                  */
 788                 if (!(imap->br_startblock || XFS_IS_REALTIME_INODE(ip)))
 789                         return xfs_alert_fsblock_zero(ip, imap);
 790
 791                 if ((offset_fsb >= imap->br_startoff) &&
 792                     (offset_fsb < (imap->br_startoff +
 793                                    imap->br_blockcount))) {
 794                         XFS_STATS_INC(xs_xstrat_quick);
 795                         return 0;
 796                 }
 797
 798                 /*
 799                  * So far we have not mapped the requested part of the
 800                  * file, just surrounding data, try again.
 801                  */
 802                 count_fsb -= imap->br_blockcount;
 803                 map_start_fsb = imap->br_startoff + imap->br_blockcount;
 804         }
 805
 806 trans_cancel:
 807         xfs_bmap_cancel(&free_list);
 808         xfs_trans_cancel(tp, XFS_TRANS_RELEASE_LOG_RES | XFS_TRANS_ABORT);
 809 error0:
 810         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 811         return XFS_ERROR(error);
 812 }
 813
 814 int
 815 xfs_iomap_write_unwritten(
 816         xfs_inode_t     *ip,
 817         xfs_off_t       offset,
 818         size_t          count)
 819 {
 820         xfs_mount_t     *mp = ip->i_mount;
 821         xfs_fileoff_t   offset_fsb;
 822         xfs_filblks_t   count_fsb;
 823         xfs_filblks_t   numblks_fsb;
 824         xfs_fsblock_t   firstfsb;
 825         int             nimaps;
 826         xfs_trans_t     *tp;
 827         xfs_bmbt_irec_t imap;
 828         xfs_bmap_free_t free_list;
 829         xfs_fsize_t     i_size;
 830         uint            resblks;
 831         int             committed;
 832         int             error;
 833
 834         trace_xfs_unwritten_convert(ip, offset, count);
 835
 836         offset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset);
 837         count_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, (xfs_ufsize_t)offset + count);
 838         count_fsb = (xfs_filblks_t)(count_fsb - offset_fsb);
 839
 840         /*
 841          * Reserve enough blocks in this transaction for two complete extent
 842          * btree splits.  We may be converting the middle part of an unwritten
 843          * extent and in this case we will insert two new extents in the btree
 844          * each of which could cause a full split.
 845          *
 846          * This reservation amount will be used in the first call to
 847          * xfs_bmbt_split() to select an AG with enough space to satisfy the
 848          * rest of the operation.
 849          */
 850         resblks = XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, 0) << 1;
 851
 852         do {
 853                 /*
 854                  * set up a transaction to convert the range of extents
 855                  * from unwritten to real. Do allocations in a loop until
 856                  * we have covered the range passed in.
 857                  *
 858                  * Note that we open code the transaction allocation here
 859                  * to pass KM_NOFS--we can't risk to recursing back into
 860                  * the filesystem here as we might be asked to write out
 861                  * the same inode that we complete here and might deadlock
 862                  * on the iolock.
 863                  */
 864                 sb_start_intwrite(mp->m_super);
 865                 tp = _xfs_trans_alloc(mp, XFS_TRANS_STRAT_WRITE, KM_NOFS);
 866                 tp->t_flags |= XFS_TRANS_RESERVE | XFS_TRANS_FREEZE_PROT;
 867                 error = xfs_trans_reserve(tp, resblks,
 868                                 XFS_WRITE_LOG_RES(mp), 0,
 869                                 XFS_TRANS_PERM_LOG_RES,
 870                                 XFS_WRITE_LOG_COUNT);
 871                 if (error) {
 872                         xfs_trans_cancel(tp, 0);
 873                         return XFS_ERROR(error);
 874                 }
 875
 876                 xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 877                 xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
 878
 879                 /*
 880                  * Modify the unwritten extent state of the buffer.
 881                  */
 882                 xfs_bmap_init(&free_list, &firstfsb);
 883                 nimaps = 1;
 884                 error = xfs_bmapi_write(tp, ip, offset_fsb, count_fsb,
 885                                   XFS_BMAPI_CONVERT, &firstfsb,
 886                                   1, &imap, &nimaps, &free_list);
 887                 if (error)
 888                         goto error_on_bmapi_transaction;
 889
 890                 /*
 891                  * Log the updated inode size as we go.  We have to be careful
 892                  * to only log it up to the actual write offset if it is
 893                  * halfway into a block.
 894                  */
 895                 i_size = XFS_FSB_TO_B(mp, offset_fsb + count_fsb);
 896                 if (i_size > offset + count)
 897                         i_size = offset + count;
 898
 899                 i_size = xfs_new_eof(ip, i_size);
 900                 if (i_size) {
 901                         ip->i_d.di_size = i_size;
 902                         xfs_trans_log_inode(tp, ip, XFS_ILOG_CORE);
 903                 }
 904
 905                 error = xfs_bmap_finish(&tp, &free_list, &committed);
 906                 if (error)
 907                         goto error_on_bmapi_transaction;
 908
 909                 error = xfs_trans_commit(tp, XFS_TRANS_RELEASE_LOG_RES);
 910                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 911                 if (error)
 912                         return XFS_ERROR(error);
 913
 914                 if (!(imap.br_startblock || XFS_IS_REALTIME_INODE(ip)))
 915                         return xfs_alert_fsblock_zero(ip, &imap);
 916
 917                 if ((numblks_fsb = imap.br_blockcount) == 0) {
 918                         /*
 919                          * The numblks_fsb value should always get
 920                          * smaller, otherwise the loop is stuck.
 921                          */
 922                         ASSERT(imap.br_blockcount);
 923                         break;
 924                 }
 925                 offset_fsb += numblks_fsb;
 926                 count_fsb -= numblks_fsb;
 927         } while (count_fsb > 0);
 928
 929         return 0;
 930
 931 error_on_bmapi_transaction:
 932         xfs_bmap_cancel(&free_list);
 933         xfs_trans_cancel(tp, (XFS_TRANS_RELEASE_LOG_RES | XFS_TRANS_ABORT));
 934         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 935         return XFS_ERROR(error);
 936 }