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