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