fs/xfs/xfs_dfrag.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_types.h"
  21 #include "xfs_bit.h"
  22 #include "xfs_log.h"
  23 #include "xfs_inum.h"
  24 #include "xfs_trans.h"
  25 #include "xfs_sb.h"
  26 #include "xfs_ag.h"
  27 #include "xfs_mount.h"
  28 #include "xfs_bmap_btree.h"
  29 #include "xfs_dinode.h"
  30 #include "xfs_inode.h"
  31 #include "xfs_inode_item.h"
  32 #include "xfs_bmap.h"
  33 #include "xfs_itable.h"
  34 #include "xfs_dfrag.h"
  35 #include "xfs_error.h"
  36 #include "xfs_vnodeops.h"
  37 #include "xfs_trace.h"
  38
  39
  40 static int xfs_swap_extents(
  41         xfs_inode_t     *ip,    /* target inode */
  42         xfs_inode_t     *tip,   /* tmp inode */
  43         xfs_swapext_t   *sxp);
  44
  45 /*
  46  * ioctl interface for swapext
  47  */
  48 int
  49 xfs_swapext(
  50         xfs_swapext_t   *sxp)
  51 {
  52         xfs_inode_t     *ip, *tip;
  53         struct file     *file, *tmp_file;
  54         int             error = 0;
  55
  56         /* Pull information for the target fd */
  57         file = fget((int)sxp->sx_fdtarget);
  58         if (!file) {
  59                 error = XFS_ERROR(EINVAL);
  60                 goto out;
  61         }
  62
  63         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE) ||
  64             !(file->f_mode & FMODE_READ) ||
  65             (file->f_flags & O_APPEND)) {
  66                 error = XFS_ERROR(EBADF);
  67                 goto out_put_file;
  68         }
  69
  70         tmp_file = fget((int)sxp->sx_fdtmp);
  71         if (!tmp_file) {
  72                 error = XFS_ERROR(EINVAL);
  73                 goto out_put_file;
  74         }
  75
  76         if (!(tmp_file->f_mode & FMODE_WRITE) ||
  77             !(tmp_file->f_mode & FMODE_READ) ||
  78             (tmp_file->f_flags & O_APPEND)) {
  79                 error = XFS_ERROR(EBADF);
  80                 goto out_put_tmp_file;
  81         }
  82
  83         if (IS_SWAPFILE(file->f_path.dentry->d_inode) ||
  84             IS_SWAPFILE(tmp_file->f_path.dentry->d_inode)) {
  85                 error = XFS_ERROR(EINVAL);
  86                 goto out_put_tmp_file;
  87         }
  88
  89         ip = XFS_I(file->f_path.dentry->d_inode);
  90         tip = XFS_I(tmp_file->f_path.dentry->d_inode);
  91
  92         if (ip->i_mount != tip->i_mount) {
  93                 error = XFS_ERROR(EINVAL);
  94                 goto out_put_tmp_file;
  95         }
  96
  97         if (ip->i_ino == tip->i_ino) {
  98                 error = XFS_ERROR(EINVAL);
  99                 goto out_put_tmp_file;
 100         }
 101
 102         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount)) {
 103                 error = XFS_ERROR(EIO);
 104                 goto out_put_tmp_file;
 105         }
 106
 107         error = xfs_swap_extents(ip, tip, sxp);
 108
 109  out_put_tmp_file:
 110         fput(tmp_file);
 111  out_put_file:
 112         fput(file);
 113  out:
 114         return error;
 115 }
 116
 117 /*
 118  * We need to check that the format of the data fork in the temporary inode is
 119  * valid for the target inode before doing the swap. This is not a problem with
 120  * attr1 because of the fixed fork offset, but attr2 has a dynamically sized
 121  * data fork depending on the space the attribute fork is taking so we can get
 122  * invalid formats on the target inode.
 123  *
 124  * E.g. target has space for 7 extents in extent format, temp inode only has
 125  * space for 6.  If we defragment down to 7 extents, then the tmp format is a
 126  * btree, but when swapped it needs to be in extent format. Hence we can't just
 127  * blindly swap data forks on attr2 filesystems.
 128  *
 129  * Note that we check the swap in both directions so that we don't end up with
 130  * a corrupt temporary inode, either.
 131  *
 132  * Note that fixing the way xfs_fsr sets up the attribute fork in the source
 133  * inode will prevent this situation from occurring, so all we do here is
 134  * reject and log the attempt. basically we are putting the responsibility on
 135  * userspace to get this right.
 136  */
 137 static int
 138 xfs_swap_extents_check_format(
 139         xfs_inode_t     *ip,    /* target inode */
 140         xfs_inode_t     *tip)   /* tmp inode */
 141 {
 142
 143         /* Should never get a local format */
 144         if (ip->i_d.di_format == XFS_DINODE_FMT_LOCAL ||
 145             tip->i_d.di_format == XFS_DINODE_FMT_LOCAL)
 146                 return EINVAL;
 147
 148         /*
 149          * if the target inode has less extents that then temporary inode then
 150          * why did userspace call us?
 151          */
 152         if (ip->i_d.di_nextents < tip->i_d.di_nextents)
 153                 return EINVAL;
 154
 155         /*
 156          * if the target inode is in extent form and the temp inode is in btree
 157          * form then we will end up with the target inode in the wrong format
 158          * as we already know there are less extents in the temp inode.
 159          */
 160         if (ip->i_d.di_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS &&
 161             tip->i_d.di_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE)
 162                 return EINVAL;
 163
 164         /* Check temp in extent form to max in target */
 165         if (tip->i_d.di_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS &&
 166             XFS_IFORK_NEXTENTS(tip, XFS_DATA_FORK) >
 167                         XFS_IFORK_MAXEXT(ip, XFS_DATA_FORK))
 168                 return EINVAL;
 169
 170         /* Check target in extent form to max in temp */
 171         if (ip->i_d.di_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS &&
 172             XFS_IFORK_NEXTENTS(ip, XFS_DATA_FORK) >
 173                         XFS_IFORK_MAXEXT(tip, XFS_DATA_FORK))
 174                 return EINVAL;
 175
 176         /*
 177          * If we are in a btree format, check that the temp root block will fit
 178          * in the target and that it has enough extents to be in btree format
 179          * in the target.
 180          *
 181          * Note that we have to be careful to allow btree->extent conversions
 182          * (a common defrag case) which will occur when the temp inode is in
 183          * extent format...
 184          */
 185         if (tip->i_d.di_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE) {
 186                 if (XFS_IFORK_BOFF(ip) &&
 187                     tip->i_df.if_broot_bytes > XFS_IFORK_BOFF(ip))
 188                         return EINVAL;
 189                 if (XFS_IFORK_NEXTENTS(tip, XFS_DATA_FORK) <=
 190                     XFS_IFORK_MAXEXT(ip, XFS_DATA_FORK))
 191                         return EINVAL;
 192         }
 193
 194         /* Reciprocal target->temp btree format checks */
 195         if (ip->i_d.di_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE) {
 196                 if (XFS_IFORK_BOFF(tip) &&
 197                     ip->i_df.if_broot_bytes > XFS_IFORK_BOFF(tip))
 198                         return EINVAL;
 199
 200                 if (XFS_IFORK_NEXTENTS(ip, XFS_DATA_FORK) <=
 201                     XFS_IFORK_MAXEXT(tip, XFS_DATA_FORK))
 202                         return EINVAL;
 203         }
 204
 205         return 0;
 206 }
 207
 208 static int
 209 xfs_swap_extents(
 210         xfs_inode_t     *ip,    /* target inode */
 211         xfs_inode_t     *tip,   /* tmp inode */
 212         xfs_swapext_t   *sxp)
 213 {
 214         xfs_mount_t     *mp = ip->i_mount;
 215         xfs_trans_t     *tp;
 216         xfs_bstat_t     *sbp = &sxp->sx_stat;
 217         xfs_ifork_t     *tempifp, *ifp, *tifp;
 218         int             src_log_flags, target_log_flags;
 219         int             error = 0;
 220         int             aforkblks = 0;
 221         int             taforkblks = 0;
 222         __uint64_t      tmp;
 223
 224         tempifp = kmem_alloc(sizeof(xfs_ifork_t), KM_MAYFAIL);
 225         if (!tempifp) {
 226                 error = XFS_ERROR(ENOMEM);
 227                 goto out;
 228         }
 229
 230         /*
 231          * we have to do two separate lock calls here to keep lockdep
 232          * happy. If we try to get all the locks in one call, lock will
 233          * report false positives when we drop the ILOCK and regain them
 234          * below.
 235          */
 236         xfs_lock_two_inodes(ip, tip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 237         xfs_lock_two_inodes(ip, tip, XFS_ILOCK_EXCL);
 238
 239         /* Verify that both files have the same format */
 240         if ((ip->i_d.di_mode & S_IFMT) != (tip->i_d.di_mode & S_IFMT)) {
 241                 error = XFS_ERROR(EINVAL);
 242                 goto out_unlock;
 243         }
 244
 245         /* Verify both files are either real-time or non-realtime */
 246         if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) != XFS_IS_REALTIME_INODE(tip)) {
 247                 error = XFS_ERROR(EINVAL);
 248                 goto out_unlock;
 249         }
 250
 251         if (VN_CACHED(VFS_I(tip)) != 0) {
 252                 error = xfs_flushinval_pages(tip, 0, -1,
 253                                 FI_REMAPF_LOCKED);
 254                 if (error)
 255                         goto out_unlock;
 256         }
 257
 258         /* Verify O_DIRECT for ftmp */
 259         if (VN_CACHED(VFS_I(tip)) != 0) {
 260                 error = XFS_ERROR(EINVAL);
 261                 goto out_unlock;
 262         }
 263
 264         /* Verify all data are being swapped */
 265         if (sxp->sx_offset != 0 ||
 266             sxp->sx_length != ip->i_d.di_size ||
 267             sxp->sx_length != tip->i_d.di_size) {
 268                 error = XFS_ERROR(EFAULT);
 269                 goto out_unlock;
 270         }
 271
 272         trace_xfs_swap_extent_before(ip, 0);
 273         trace_xfs_swap_extent_before(tip, 1);
 274
 275         /* check inode formats now that data is flushed */
 276         error = xfs_swap_extents_check_format(ip, tip);
 277         if (error) {
 278                 xfs_notice(mp,
 279                     "%s: inode 0x%llx format is incompatible for exchanging.",
 280                                 __func__, ip->i_ino);
 281                 goto out_unlock;
 282         }
 283
 284         /*
 285          * Compare the current change & modify times with that
 286          * passed in.  If they differ, we abort this swap.
 287          * This is the mechanism used to ensure the calling
 288          * process that the file was not changed out from
 289          * under it.
 290          */
 291         if ((sbp->bs_ctime.tv_sec != VFS_I(ip)->i_ctime.tv_sec) ||
 292             (sbp->bs_ctime.tv_nsec != VFS_I(ip)->i_ctime.tv_nsec) ||
 293             (sbp->bs_mtime.tv_sec != VFS_I(ip)->i_mtime.tv_sec) ||
 294             (sbp->bs_mtime.tv_nsec != VFS_I(ip)->i_mtime.tv_nsec)) {
 295                 error = XFS_ERROR(EBUSY);
 296                 goto out_unlock;
 297         }
 298
 299         /* We need to fail if the file is memory mapped.  Once we have tossed
 300          * all existing pages, the page fault will have no option
 301          * but to go to the filesystem for pages. By making the page fault call
 302          * vop_read (or write in the case of autogrow) they block on the iolock
 303          * until we have switched the extents.
 304          */
 305         if (VN_MAPPED(VFS_I(ip))) {
 306                 error = XFS_ERROR(EBUSY);
 307                 goto out_unlock;
 308         }
 309
 310         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 311         xfs_iunlock(tip, XFS_ILOCK_EXCL);
 312
 313         /*
 314          * There is a race condition here since we gave up the
 315          * ilock.  However, the data fork will not change since
 316          * we have the iolock (locked for truncation too) so we
 317          * are safe.  We don't really care if non-io related
 318          * fields change.
 319          */
 320
 321         xfs_tosspages(ip, 0, -1, FI_REMAPF);
 322
 323         tp = xfs_trans_alloc(mp, XFS_TRANS_SWAPEXT);
 324         if ((error = xfs_trans_reserve(tp, 0,
 325                                      XFS_ICHANGE_LOG_RES(mp), 0,
 326                                      0, 0))) {
 327                 xfs_iunlock(ip,  XFS_IOLOCK_EXCL);
 328                 xfs_iunlock(tip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 329                 xfs_trans_cancel(tp, 0);
 330                 goto out;
 331         }
 332         xfs_lock_two_inodes(ip, tip, XFS_ILOCK_EXCL);
 333
 334         /*
 335          * Count the number of extended attribute blocks
 336          */
 337         if ( ((XFS_IFORK_Q(ip) != 0) && (ip->i_d.di_anextents > 0)) &&
 338              (ip->i_d.di_aformat != XFS_DINODE_FMT_LOCAL)) {
 339                 error = xfs_bmap_count_blocks(tp, ip, XFS_ATTR_FORK, &aforkblks);
 340                 if (error)
 341                         goto out_trans_cancel;
 342         }
 343         if ( ((XFS_IFORK_Q(tip) != 0) && (tip->i_d.di_anextents > 0)) &&
 344              (tip->i_d.di_aformat != XFS_DINODE_FMT_LOCAL)) {
 345                 error = xfs_bmap_count_blocks(tp, tip, XFS_ATTR_FORK,
 346                         &taforkblks);
 347                 if (error)
 348                         goto out_trans_cancel;
 349         }
 350
 351         /*
 352          * Swap the data forks of the inodes
 353          */
 354         ifp = &ip->i_df;
 355         tifp = &tip->i_df;
 356         *tempifp = *ifp;        /* struct copy */
 357         *ifp = *tifp;           /* struct copy */
 358         *tifp = *tempifp;       /* struct copy */
 359
 360         /*
 361          * Fix the on-disk inode values
 362          */
 363         tmp = (__uint64_t)ip->i_d.di_nblocks;
 364         ip->i_d.di_nblocks = tip->i_d.di_nblocks - taforkblks + aforkblks;
 365         tip->i_d.di_nblocks = tmp + taforkblks - aforkblks;
 366
 367         tmp = (__uint64_t) ip->i_d.di_nextents;
 368         ip->i_d.di_nextents = tip->i_d.di_nextents;
 369         tip->i_d.di_nextents = tmp;
 370
 371         tmp = (__uint64_t) ip->i_d.di_format;
 372         ip->i_d.di_format = tip->i_d.di_format;
 373         tip->i_d.di_format = tmp;
 374
 375         /*
 376          * The extents in the source inode could still contain speculative
 377          * preallocation beyond EOF (e.g. the file is open but not modified
 378          * while defrag is in progress). In that case, we need to copy over the
 379          * number of delalloc blocks the data fork in the source inode is
 380          * tracking beyond EOF so that when the fork is truncated away when the
 381          * temporary inode is unlinked we don't underrun the i_delayed_blks
 382          * counter on that inode.
 383          */
 384         ASSERT(tip->i_delayed_blks == 0);
 385         tip->i_delayed_blks = ip->i_delayed_blks;
 386         ip->i_delayed_blks = 0;
 387
 388         src_log_flags = XFS_ILOG_CORE;
 389         switch (ip->i_d.di_format) {
 390         case XFS_DINODE_FMT_EXTENTS:
 391                 /* If the extents fit in the inode, fix the
 392                  * pointer.  Otherwise it's already NULL or
 393                  * pointing to the extent.
 394                  */
 395                 if (ip->i_d.di_nextents <= XFS_INLINE_EXTS) {
 396                         ifp->if_u1.if_extents =
 397                                 ifp->if_u2.if_inline_ext;
 398                 }
 399                 src_log_flags |= XFS_ILOG_DEXT;
 400                 break;
 401         case XFS_DINODE_FMT_BTREE:
 402                 src_log_flags |= XFS_ILOG_DBROOT;
 403                 break;
 404         }
 405
 406         target_log_flags = XFS_ILOG_CORE;
 407         switch (tip->i_d.di_format) {
 408         case XFS_DINODE_FMT_EXTENTS:
 409                 /* If the extents fit in the inode, fix the
 410                  * pointer.  Otherwise it's already NULL or
 411                  * pointing to the extent.
 412                  */
 413                 if (tip->i_d.di_nextents <= XFS_INLINE_EXTS) {
 414                         tifp->if_u1.if_extents =
 415                                 tifp->if_u2.if_inline_ext;
 416                 }
 417                 target_log_flags |= XFS_ILOG_DEXT;
 418                 break;
 419         case XFS_DINODE_FMT_BTREE:
 420                 target_log_flags |= XFS_ILOG_DBROOT;
 421                 break;
 422         }
 423
 424
 425         xfs_trans_ijoin(tp, ip, XFS_ILOCK_EXCL | XFS_IOLOCK_EXCL);
 426         xfs_trans_ijoin(tp, tip, XFS_ILOCK_EXCL | XFS_IOLOCK_EXCL);
 427
 428         xfs_trans_log_inode(tp, ip,  src_log_flags);
 429         xfs_trans_log_inode(tp, tip, target_log_flags);
 430
 431         /*
 432          * If this is a synchronous mount, make sure that the
 433          * transaction goes to disk before returning to the user.
 434          */
 435         if (mp->m_flags & XFS_MOUNT_WSYNC)
 436                 xfs_trans_set_sync(tp);
 437
 438         error = xfs_trans_commit(tp, 0);
 439
 440         trace_xfs_swap_extent_after(ip, 0);
 441         trace_xfs_swap_extent_after(tip, 1);
 442 out:
 443         kmem_free(tempifp);
 444         return error;
 445
 446 out_unlock:
 447         xfs_iunlock(ip,  XFS_ILOCK_EXCL | XFS_IOLOCK_EXCL);
 448         xfs_iunlock(tip, XFS_ILOCK_EXCL | XFS_IOLOCK_EXCL);
 449         goto out;
 450
 451 out_trans_cancel:
 452         xfs_trans_cancel(tp, 0);
 453         goto out_unlock;
 454 }