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