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