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         int             lockmode;
 135
 136         rt = XFS_IS_REALTIME_INODE(ip);
 137         extsz = xfs_get_extsz_hint(ip);
 138         lockmode = XFS_ILOCK_SHARED;    /* locked by caller */
 139
 140         ASSERT(xfs_isilocked(ip, lockmode));
 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                 /*
 146                  * Assert that the in-core extent list is present since this can
 147                  * call xfs_iread_extents() and we only have the ilock shared.
 148                  * This should be safe because the lock was held around a bmapi
 149                  * call in the caller and we only need it to access the in-core
 150                  * list.
 151                  */
 152                 ASSERT(XFS_IFORK_PTR(ip, XFS_DATA_FORK)->if_flags &
 153                                                                 XFS_IFEXTENTS);
 154                 error = xfs_iomap_eof_align_last_fsb(mp, ip, extsz, &last_fsb);
 155                 if (error)
 156                         goto out_unlock;
 157         } else {
 158                 if (nmaps && (imap->br_startblock == HOLESTARTBLOCK))
 159                         last_fsb = MIN(last_fsb, (xfs_fileoff_t)
 160                                         imap->br_blockcount +
 161                                         imap->br_startoff);
 162         }
 163         count_fsb = last_fsb - offset_fsb;
 164         ASSERT(count_fsb > 0);
 165
 166         resaligned = count_fsb;
 167         if (unlikely(extsz)) {
 168                 if ((temp = do_mod(offset_fsb, extsz)))
 169                         resaligned += temp;
 170                 if ((temp = do_mod(resaligned, extsz)))
 171                         resaligned += extsz - temp;
 172         }
 173
 174         if (unlikely(rt)) {
 175                 resrtextents = qblocks = resaligned;
 176                 resrtextents /= mp->m_sb.sb_rextsize;
 177                 resblks = XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, 0);
 178                 quota_flag = XFS_QMOPT_RES_RTBLKS;
 179         } else {
 180                 resrtextents = 0;
 181                 resblks = qblocks = XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, resaligned);
 182                 quota_flag = XFS_QMOPT_RES_REGBLKS;
 183         }
 184
 185         /*
 186          * Drop the shared lock acquired by the caller, attach the dquot if
 187          * necessary and move on to transaction setup.
 188          */
 189         xfs_iunlock(ip, lockmode);
 190         error = xfs_qm_dqattach(ip, 0);
 191         if (error)
 192                 return error;
 193
 194         /*
 195          * Allocate and setup the transaction
 196          */
 197         tp = xfs_trans_alloc(mp, XFS_TRANS_DIOSTRAT);
 198         error = xfs_trans_reserve(tp, &M_RES(mp)->tr_write,
 199                                   resblks, resrtextents);
 200         /*
 201          * Check for running out of space, note: need lock to return
 202          */
 203         if (error) {
 204                 xfs_trans_cancel(tp);
 205                 return error;
 206         }
 207
 208         lockmode = XFS_ILOCK_EXCL;
 209         xfs_ilock(ip, lockmode);
 210
 211         error = xfs_trans_reserve_quota_nblks(tp, ip, qblocks, 0, quota_flag);
 212         if (error)
 213                 goto out_trans_cancel;
 214
 215         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
 216
 217         /*
 218          * From this point onwards we overwrite the imap pointer that the
 219          * caller gave to us.
 220          */
 221         xfs_bmap_init(&free_list, &firstfsb);
 222         nimaps = 1;
 223         error = xfs_bmapi_write(tp, ip, offset_fsb, count_fsb,
 224                                 XFS_BMAPI_PREALLOC, &firstfsb, resblks, imap,
 225                                 &nimaps, &free_list);
 226         if (error)
 227                 goto out_bmap_cancel;
 228
 229         /*
 230          * Complete the transaction
 231          */
 232         error = xfs_bmap_finish(&tp, &free_list, &committed);
 233         if (error)
 234                 goto out_bmap_cancel;
 235         error = xfs_trans_commit(tp);
 236         if (error)
 237                 goto out_unlock;
 238
 239         /*
 240          * Copy any maps to caller's array and return any error.
 241          */
 242         if (nimaps == 0) {
 243                 error = -ENOSPC;
 244                 goto out_unlock;
 245         }
 246
 247         if (!(imap->br_startblock || XFS_IS_REALTIME_INODE(ip)))
 248                 error = xfs_alert_fsblock_zero(ip, imap);
 249
 250 out_unlock:
 251         xfs_iunlock(ip, lockmode);
 252         return error;
 253
 254 out_bmap_cancel:
 255         xfs_bmap_cancel(&free_list);
 256         xfs_trans_unreserve_quota_nblks(tp, ip, (long)qblocks, 0, quota_flag);
 257 out_trans_cancel:
 258         xfs_trans_cancel(tp);
 259         goto out_unlock;
 260 }
 261
 262 /*
 263  * If the caller is doing a write at the end of the file, then extend the
 264  * allocation out to the file system's write iosize.  We clean up any extra
 265  * space left over when the file is closed in xfs_inactive().
 266  *
 267  * If we find we already have delalloc preallocation beyond EOF, don't do more
 268  * preallocation as it it not needed.
 269  */
 270 STATIC int
 271 xfs_iomap_eof_want_preallocate(
 272         xfs_mount_t     *mp,
 273         xfs_inode_t     *ip,
 274         xfs_off_t       offset,
 275         size_t          count,
 276         xfs_bmbt_irec_t *imap,
 277         int             nimaps,
 278         int             *prealloc)
 279 {
 280         xfs_fileoff_t   start_fsb;
 281         xfs_filblks_t   count_fsb;
 282         int             n, error, imaps;
 283         int             found_delalloc = 0;
 284
 285         *prealloc = 0;
 286         if (offset + count <= XFS_ISIZE(ip))
 287                 return 0;
 288
 289         /*
 290          * If the file is smaller than the minimum prealloc and we are using
 291          * dynamic preallocation, don't do any preallocation at all as it is
 292          * likely this is the only write to the file that is going to be done.
 293          */
 294         if (!(mp->m_flags & XFS_MOUNT_DFLT_IOSIZE) &&
 295             XFS_ISIZE(ip) < XFS_FSB_TO_B(mp, mp->m_writeio_blocks))
 296                 return 0;
 297
 298         /*
 299          * If there are any real blocks past eof, then don't
 300          * do any speculative allocation.
 301          */
 302         start_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, ((xfs_ufsize_t)(offset + count - 1)));
 303         count_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, mp->m_super->s_maxbytes);
 304         while (count_fsb > 0) {
 305                 imaps = nimaps;
 306                 error = xfs_bmapi_read(ip, start_fsb, count_fsb, imap, &imaps,
 307                                        0);
 308                 if (error)
 309                         return error;
 310                 for (n = 0; n < imaps; n++) {
 311                         if ((imap[n].br_startblock != HOLESTARTBLOCK) &&
 312                             (imap[n].br_startblock != DELAYSTARTBLOCK))
 313                                 return 0;
 314                         start_fsb += imap[n].br_blockcount;
 315                         count_fsb -= imap[n].br_blockcount;
 316
 317                         if (imap[n].br_startblock == DELAYSTARTBLOCK)
 318                                 found_delalloc = 1;
 319                 }
 320         }
 321         if (!found_delalloc)
 322                 *prealloc = 1;
 323         return 0;
 324 }
 325
 326 /*
 327  * Determine the initial size of the preallocation. We are beyond the current
 328  * EOF here, but we need to take into account whether this is a sparse write or
 329  * an extending write when determining the preallocation size.  Hence we need to
 330  * look up the extent that ends at the current write offset and use the result
 331  * to determine the preallocation size.
 332  *
 333  * If the extent is a hole, then preallocation is essentially disabled.
 334  * Otherwise we take the size of the preceeding data extent as the basis for the
 335  * preallocation size. If the size of the extent is greater than half the
 336  * maximum extent length, then use the current offset as the basis. This ensures
 337  * that for large files the preallocation size always extends to MAXEXTLEN
 338  * rather than falling short due to things like stripe unit/width alignment of
 339  * real extents.
 340  */
 341 STATIC xfs_fsblock_t
 342 xfs_iomap_eof_prealloc_initial_size(
 343         struct xfs_mount        *mp,
 344         struct xfs_inode        *ip,
 345         xfs_off_t               offset,
 346         xfs_bmbt_irec_t         *imap,
 347         int                     nimaps)
 348 {
 349         xfs_fileoff_t   start_fsb;
 350         int             imaps = 1;
 351         int             error;
 352
 353         ASSERT(nimaps >= imaps);
 354
 355         /* if we are using a specific prealloc size, return now */
 356         if (mp->m_flags & XFS_MOUNT_DFLT_IOSIZE)
 357                 return 0;
 358
 359         /* If the file is small, then use the minimum prealloc */
 360         if (XFS_ISIZE(ip) < XFS_FSB_TO_B(mp, mp->m_dalign))
 361                 return 0;
 362
 363         /*
 364          * As we write multiple pages, the offset will always align to the
 365          * start of a page and hence point to a hole at EOF. i.e. if the size is
 366          * 4096 bytes, we only have one block at FSB 0, but XFS_B_TO_FSB(4096)
 367          * will return FSB 1. Hence if there are blocks in the file, we want to
 368          * point to the block prior to the EOF block and not the hole that maps
 369          * directly at @offset.
 370          */
 371         start_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, offset);
 372         if (start_fsb)
 373                 start_fsb--;
 374         error = xfs_bmapi_read(ip, start_fsb, 1, imap, &imaps, XFS_BMAPI_ENTIRE);
 375         if (error)
 376                 return 0;
 377
 378         ASSERT(imaps == 1);
 379         if (imap[0].br_startblock == HOLESTARTBLOCK)
 380                 return 0;
 381         if (imap[0].br_blockcount <= (MAXEXTLEN >> 1))
 382                 return imap[0].br_blockcount << 1;
 383         return XFS_B_TO_FSB(mp, offset);
 384 }
 385
 386 STATIC bool
 387 xfs_quota_need_throttle(
 388         struct xfs_inode *ip,
 389         int type,
 390         xfs_fsblock_t alloc_blocks)
 391 {
 392         struct xfs_dquot *dq = xfs_inode_dquot(ip, type);
 393
 394         if (!dq || !xfs_this_quota_on(ip->i_mount, type))
 395                 return false;
 396
 397         /* no hi watermark, no throttle */
 398         if (!dq->q_prealloc_hi_wmark)
 399                 return false;
 400
 401         /* under the lo watermark, no throttle */
 402         if (dq->q_res_bcount + alloc_blocks < dq->q_prealloc_lo_wmark)
 403                 return false;
 404
 405         return true;
 406 }
 407
 408 STATIC void
 409 xfs_quota_calc_throttle(
 410         struct xfs_inode *ip,
 411         int type,
 412         xfs_fsblock_t *qblocks,
 413         int *qshift,
 414         int64_t *qfreesp)
 415 {
 416         int64_t freesp;
 417         int shift = 0;
 418         struct xfs_dquot *dq = xfs_inode_dquot(ip, type);
 419
 420         /* no dq, or over hi wmark, squash the prealloc completely */
 421         if (!dq || dq->q_res_bcount >= dq->q_prealloc_hi_wmark) {
 422                 *qblocks = 0;
 423                 *qfreesp = 0;
 424                 return;
 425         }
 426
 427         freesp = dq->q_prealloc_hi_wmark - dq->q_res_bcount;
 428         if (freesp < dq->q_low_space[XFS_QLOWSP_5_PCNT]) {
 429                 shift = 2;
 430                 if (freesp < dq->q_low_space[XFS_QLOWSP_3_PCNT])
 431                         shift += 2;
 432                 if (freesp < dq->q_low_space[XFS_QLOWSP_1_PCNT])
 433                         shift += 2;
 434         }
 435
 436         if (freesp < *qfreesp)
 437                 *qfreesp = freesp;
 438
 439         /* only overwrite the throttle values if we are more aggressive */
 440         if ((freesp >> shift) < (*qblocks >> *qshift)) {
 441                 *qblocks = freesp;
 442                 *qshift = shift;
 443         }
 444 }
 445
 446 /*
 447  * If we don't have a user specified preallocation size, dynamically increase
 448  * the preallocation size as the size of the file grows. Cap the maximum size
 449  * at a single extent or less if the filesystem is near full. The closer the
 450  * filesystem is to full, the smaller the maximum prealocation.
 451  */
 452 STATIC xfs_fsblock_t
 453 xfs_iomap_prealloc_size(
 454         struct xfs_mount        *mp,
 455         struct xfs_inode        *ip,
 456         xfs_off_t               offset,
 457         struct xfs_bmbt_irec    *imap,
 458         int                     nimaps)
 459 {
 460         xfs_fsblock_t           alloc_blocks = 0;
 461         int                     shift = 0;
 462         int64_t                 freesp;
 463         xfs_fsblock_t           qblocks;
 464         int                     qshift = 0;
 465
 466         alloc_blocks = xfs_iomap_eof_prealloc_initial_size(mp, ip, offset,
 467                                                            imap, nimaps);
 468         if (!alloc_blocks)
 469                 goto check_writeio;
 470         qblocks = alloc_blocks;
 471
 472         /*
 473          * MAXEXTLEN is not a power of two value but we round the prealloc down
 474          * to the nearest power of two value after throttling. To prevent the
 475          * round down from unconditionally reducing the maximum supported prealloc
 476          * size, we round up first, apply appropriate throttling, round down and
 477          * cap the value to MAXEXTLEN.
 478          */
 479         alloc_blocks = XFS_FILEOFF_MIN(roundup_pow_of_two(MAXEXTLEN),
 480                                        alloc_blocks);
 481
 482         freesp = percpu_counter_read_positive(&mp->m_fdblocks);
 483         if (freesp < mp->m_low_space[XFS_LOWSP_5_PCNT]) {
 484                 shift = 2;
 485                 if (freesp < mp->m_low_space[XFS_LOWSP_4_PCNT])
 486                         shift++;
 487                 if (freesp < mp->m_low_space[XFS_LOWSP_3_PCNT])
 488                         shift++;
 489                 if (freesp < mp->m_low_space[XFS_LOWSP_2_PCNT])
 490                         shift++;
 491                 if (freesp < mp->m_low_space[XFS_LOWSP_1_PCNT])
 492                         shift++;
 493         }
 494
 495         /*
 496          * Check each quota to cap the prealloc size, provide a shift value to
 497          * throttle with and adjust amount of available space.
 498          */
 499         if (xfs_quota_need_throttle(ip, XFS_DQ_USER, alloc_blocks))
 500                 xfs_quota_calc_throttle(ip, XFS_DQ_USER, &qblocks, &qshift,
 501                                         &freesp);
 502         if (xfs_quota_need_throttle(ip, XFS_DQ_GROUP, alloc_blocks))
 503                 xfs_quota_calc_throttle(ip, XFS_DQ_GROUP, &qblocks, &qshift,
 504                                         &freesp);
 505         if (xfs_quota_need_throttle(ip, XFS_DQ_PROJ, alloc_blocks))
 506                 xfs_quota_calc_throttle(ip, XFS_DQ_PROJ, &qblocks, &qshift,
 507                                         &freesp);
 508
 509         /*
 510          * The final prealloc size is set to the minimum of free space available
 511          * in each of the quotas and the overall filesystem.
 512          *
 513          * The shift throttle value is set to the maximum value as determined by
 514          * the global low free space values and per-quota low free space values.
 515          */
 516         alloc_blocks = MIN(alloc_blocks, qblocks);
 517         shift = MAX(shift, qshift);
 518
 519         if (shift)
 520                 alloc_blocks >>= shift;
 521         /*
 522          * rounddown_pow_of_two() returns an undefined result if we pass in
 523          * alloc_blocks = 0.
 524          */
 525         if (alloc_blocks)
 526                 alloc_blocks = rounddown_pow_of_two(alloc_blocks);
 527         if (alloc_blocks > MAXEXTLEN)
 528                 alloc_blocks = MAXEXTLEN;
 529
 530         /*
 531          * If we are still trying to allocate more space than is
 532          * available, squash the prealloc hard. This can happen if we
 533          * have a large file on a small filesystem and the above
 534          * lowspace thresholds are smaller than MAXEXTLEN.
 535          */
 536         while (alloc_blocks && alloc_blocks >= freesp)
 537                 alloc_blocks >>= 4;
 538
 539 check_writeio:
 540         if (alloc_blocks < mp->m_writeio_blocks)
 541                 alloc_blocks = mp->m_writeio_blocks;
 542
 543         trace_xfs_iomap_prealloc_size(ip, alloc_blocks, shift,
 544                                       mp->m_writeio_blocks);
 545
 546         return alloc_blocks;
 547 }
 548
 549 int
 550 xfs_iomap_write_delay(
 551         xfs_inode_t     *ip,
 552         xfs_off_t       offset,
 553         size_t          count,
 554         xfs_bmbt_irec_t *ret_imap)
 555 {
 556         xfs_mount_t     *mp = ip->i_mount;
 557         xfs_fileoff_t   offset_fsb;
 558         xfs_fileoff_t   last_fsb;
 559         xfs_off_t       aligned_offset;
 560         xfs_fileoff_t   ioalign;
 561         xfs_extlen_t    extsz;
 562         int             nimaps;
 563         xfs_bmbt_irec_t imap[XFS_WRITE_IMAPS];
 564         int             prealloc;
 565         int             error;
 566
 567         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_ILOCK_EXCL));
 568
 569         /*
 570          * Make sure that the dquots are there. This doesn't hold
 571          * the ilock across a disk read.
 572          */
 573         error = xfs_qm_dqattach_locked(ip, 0);
 574         if (error)
 575                 return error;
 576
 577         extsz = xfs_get_extsz_hint(ip);
 578         offset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset);
 579
 580         error = xfs_iomap_eof_want_preallocate(mp, ip, offset, count,
 581                                 imap, XFS_WRITE_IMAPS, &prealloc);
 582         if (error)
 583                 return error;
 584
 585 retry:
 586         if (prealloc) {
 587                 xfs_fsblock_t   alloc_blocks;
 588
 589                 alloc_blocks = xfs_iomap_prealloc_size(mp, ip, offset, imap,
 590                                                        XFS_WRITE_IMAPS);
 591
 592                 aligned_offset = XFS_WRITEIO_ALIGN(mp, (offset + count - 1));
 593                 ioalign = XFS_B_TO_FSBT(mp, aligned_offset);
 594                 last_fsb = ioalign + alloc_blocks;
 595         } else {
 596                 last_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, ((xfs_ufsize_t)(offset + count)));
 597         }
 598
 599         if (prealloc || extsz) {
 600                 error = xfs_iomap_eof_align_last_fsb(mp, ip, extsz, &last_fsb);
 601                 if (error)
 602                         return error;
 603         }
 604
 605         /*
 606          * Make sure preallocation does not create extents beyond the range we
 607          * actually support in this filesystem.
 608          */
 609         if (last_fsb > XFS_B_TO_FSB(mp, mp->m_super->s_maxbytes))
 610                 last_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, mp->m_super->s_maxbytes);
 611
 612         ASSERT(last_fsb > offset_fsb);
 613
 614         nimaps = XFS_WRITE_IMAPS;
 615         error = xfs_bmapi_delay(ip, offset_fsb, last_fsb - offset_fsb,
 616                                 imap, &nimaps, XFS_BMAPI_ENTIRE);
 617         switch (error) {
 618         case 0:
 619         case -ENOSPC:
 620         case -EDQUOT:
 621                 break;
 622         default:
 623                 return error;
 624         }
 625
 626         /*
 627          * If bmapi returned us nothing, we got either ENOSPC or EDQUOT. Retry
 628          * without EOF preallocation.
 629          */
 630         if (nimaps == 0) {
 631                 trace_xfs_delalloc_enospc(ip, offset, count);
 632                 if (prealloc) {
 633                         prealloc = 0;
 634                         error = 0;
 635                         goto retry;
 636                 }
 637                 return error ? error : -ENOSPC;
 638         }
 639
 640         if (!(imap[0].br_startblock || XFS_IS_REALTIME_INODE(ip)))
 641                 return xfs_alert_fsblock_zero(ip, &imap[0]);
 642
 643         /*
 644          * Tag the inode as speculatively preallocated so we can reclaim this
 645          * space on demand, if necessary.
 646          */
 647         if (prealloc)
 648                 xfs_inode_set_eofblocks_tag(ip);
 649
 650         *ret_imap = imap[0];
 651         return 0;
 652 }
 653
 654 /*
 655  * Pass in a delayed allocate extent, convert it to real extents;
 656  * return to the caller the extent we create which maps on top of
 657  * the originating callers request.
 658  *
 659  * Called without a lock on the inode.
 660  *
 661  * We no longer bother to look at the incoming map - all we have to
 662  * guarantee is that whatever we allocate fills the required range.
 663  */
 664 int
 665 xfs_iomap_write_allocate(
 666         xfs_inode_t     *ip,
 667         xfs_off_t       offset,
 668         xfs_bmbt_irec_t *imap)
 669 {
 670         xfs_mount_t     *mp = ip->i_mount;
 671         xfs_fileoff_t   offset_fsb, last_block;
 672         xfs_fileoff_t   end_fsb, map_start_fsb;
 673         xfs_fsblock_t   first_block;
 674         xfs_bmap_free_t free_list;
 675         xfs_filblks_t   count_fsb;
 676         xfs_trans_t     *tp;
 677         int             nimaps, committed;
 678         int             error = 0;
 679         int             nres;
 680
 681         /*
 682          * Make sure that the dquots are there.
 683          */
 684         error = xfs_qm_dqattach(ip, 0);
 685         if (error)
 686                 return error;
 687
 688         offset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset);
 689         count_fsb = imap->br_blockcount;
 690         map_start_fsb = imap->br_startoff;
 691
 692         XFS_STATS_ADD(mp, xs_xstrat_bytes, XFS_FSB_TO_B(mp, count_fsb));
 693
 694         while (count_fsb != 0) {
 695                 /*
 696                  * Set up a transaction with which to allocate the
 697                  * backing store for the file.  Do allocations in a
 698                  * loop until we get some space in the range we are
 699                  * interested in.  The other space that might be allocated
 700                  * is in the delayed allocation extent on which we sit
 701                  * but before our buffer starts.
 702                  */
 703
 704                 nimaps = 0;
 705                 while (nimaps == 0) {
 706                         tp = xfs_trans_alloc(mp, XFS_TRANS_STRAT_WRITE);
 707                         tp->t_flags |= XFS_TRANS_RESERVE;
 708                         nres = XFS_EXTENTADD_SPACE_RES(mp, XFS_DATA_FORK);
 709                         error = xfs_trans_reserve(tp, &M_RES(mp)->tr_write,
 710                                                   nres, 0);
 711                         if (error) {
 712                                 xfs_trans_cancel(tp);
 713                                 return error;
 714                         }
 715                         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 716                         xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
 717
 718                         xfs_bmap_init(&free_list, &first_block);
 719
 720                         /*
 721                          * it is possible that the extents have changed since
 722                          * we did the read call as we dropped the ilock for a
 723                          * while. We have to be careful about truncates or hole
 724                          * punchs here - we are not allowed to allocate
 725                          * non-delalloc blocks here.
 726                          *
 727                          * The only protection against truncation is the pages
 728                          * for the range we are being asked to convert are
 729                          * locked and hence a truncate will block on them
 730                          * first.
 731                          *
 732                          * As a result, if we go beyond the range we really
 733                          * need and hit an delalloc extent boundary followed by
 734                          * a hole while we have excess blocks in the map, we
 735                          * will fill the hole incorrectly and overrun the
 736                          * transaction reservation.
 737                          *
 738                          * Using a single map prevents this as we are forced to
 739                          * check each map we look for overlap with the desired
 740                          * range and abort as soon as we find it. Also, given
 741                          * that we only return a single map, having one beyond
 742                          * what we can return is probably a bit silly.
 743                          *
 744                          * We also need to check that we don't go beyond EOF;
 745                          * this is a truncate optimisation as a truncate sets
 746                          * the new file size before block on the pages we
 747                          * currently have locked under writeback. Because they
 748                          * are about to be tossed, we don't need to write them
 749                          * back....
 750                          */
 751                         nimaps = 1;
 752                         end_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, XFS_ISIZE(ip));
 753                         error = xfs_bmap_last_offset(ip, &last_block,
 754                                                         XFS_DATA_FORK);
 755                         if (error)
 756                                 goto trans_cancel;
 757
 758                         last_block = XFS_FILEOFF_MAX(last_block, end_fsb);
 759                         if ((map_start_fsb + count_fsb) > last_block) {
 760                                 count_fsb = last_block - map_start_fsb;
 761                                 if (count_fsb == 0) {
 762                                         error = -EAGAIN;
 763                                         goto trans_cancel;
 764                                 }
 765                         }
 766
 767                         /*
 768                          * From this point onwards we overwrite the imap
 769                          * pointer that the caller gave to us.
 770                          */
 771                         error = xfs_bmapi_write(tp, ip, map_start_fsb,
 772                                                 count_fsb, 0, &first_block,
 773                                                 nres, imap, &nimaps,
 774                                                 &free_list);
 775                         if (error)
 776                                 goto trans_cancel;
 777
 778                         error = xfs_bmap_finish(&tp, &free_list, &committed);
 779                         if (error)
 780                                 goto trans_cancel;
 781
 782                         error = xfs_trans_commit(tp);
 783                         if (error)
 784                                 goto error0;
 785
 786                         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 787                 }
 788
 789                 /*
 790                  * See if we were able to allocate an extent that
 791                  * covers at least part of the callers request
 792                  */
 793                 if (!(imap->br_startblock || XFS_IS_REALTIME_INODE(ip)))
 794                         return xfs_alert_fsblock_zero(ip, imap);
 795
 796                 if ((offset_fsb >= imap->br_startoff) &&
 797                     (offset_fsb < (imap->br_startoff +
 798                                    imap->br_blockcount))) {
 799                         XFS_STATS_INC(mp, xs_xstrat_quick);
 800                         return 0;
 801                 }
 802
 803                 /*
 804                  * So far we have not mapped the requested part of the
 805                  * file, just surrounding data, try again.
 806                  */
 807                 count_fsb -= imap->br_blockcount;
 808                 map_start_fsb = imap->br_startoff + imap->br_blockcount;
 809         }
 810
 811 trans_cancel:
 812         xfs_bmap_cancel(&free_list);
 813         xfs_trans_cancel(tp);
 814 error0:
 815         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 816         return error;
 817 }
 818
 819 int
 820 xfs_iomap_write_unwritten(
 821         xfs_inode_t     *ip,
 822         xfs_off_t       offset,
 823         xfs_off_t       count)
 824 {
 825         xfs_mount_t     *mp = ip->i_mount;
 826         xfs_fileoff_t   offset_fsb;
 827         xfs_filblks_t   count_fsb;
 828         xfs_filblks_t   numblks_fsb;
 829         xfs_fsblock_t   firstfsb;
 830         int             nimaps;
 831         xfs_trans_t     *tp;
 832         xfs_bmbt_irec_t imap;
 833         xfs_bmap_free_t free_list;
 834         xfs_fsize_t     i_size;
 835         uint            resblks;
 836         int             committed;
 837         int             error;
 838
 839         trace_xfs_unwritten_convert(ip, offset, count);
 840
 841         offset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset);
 842         count_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, (xfs_ufsize_t)offset + count);
 843         count_fsb = (xfs_filblks_t)(count_fsb - offset_fsb);
 844
 845         /*
 846          * Reserve enough blocks in this transaction for two complete extent
 847          * btree splits.  We may be converting the middle part of an unwritten
 848          * extent and in this case we will insert two new extents in the btree
 849          * each of which could cause a full split.
 850          *
 851          * This reservation amount will be used in the first call to
 852          * xfs_bmbt_split() to select an AG with enough space to satisfy the
 853          * rest of the operation.
 854          */
 855         resblks = XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, 0) << 1;
 856
 857         do {
 858                 /*
 859                  * set up a transaction to convert the range of extents
 860                  * from unwritten to real. Do allocations in a loop until
 861                  * we have covered the range passed in.
 862                  *
 863                  * Note that we open code the transaction allocation here
 864                  * to pass KM_NOFS--we can't risk to recursing back into
 865                  * the filesystem here as we might be asked to write out
 866                  * the same inode that we complete here and might deadlock
 867                  * on the iolock.
 868                  */
 869                 sb_start_intwrite(mp->m_super);
 870                 tp = _xfs_trans_alloc(mp, XFS_TRANS_STRAT_WRITE, KM_NOFS);
 871                 tp->t_flags |= XFS_TRANS_RESERVE | XFS_TRANS_FREEZE_PROT;
 872                 error = xfs_trans_reserve(tp, &M_RES(mp)->tr_write,
 873                                           resblks, 0);
 874                 if (error) {
 875                         xfs_trans_cancel(tp);
 876                         return error;
 877                 }
 878
 879                 xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 880                 xfs_trans_ijoin(tp, ip, 0);
 881
 882                 /*
 883                  * Modify the unwritten extent state of the buffer.
 884                  */
 885                 xfs_bmap_init(&free_list, &firstfsb);
 886                 nimaps = 1;
 887                 error = xfs_bmapi_write(tp, ip, offset_fsb, count_fsb,
 888                                         XFS_BMAPI_CONVERT, &firstfsb, resblks,
 889                                         &imap, &nimaps, &free_list);
 890                 if (error)
 891                         goto error_on_bmapi_transaction;
 892
 893                 /*
 894                  * Log the updated inode size as we go.  We have to be careful
 895                  * to only log it up to the actual write offset if it is
 896                  * halfway into a block.
 897                  */
 898                 i_size = XFS_FSB_TO_B(mp, offset_fsb + count_fsb);
 899                 if (i_size > offset + count)
 900                         i_size = offset + count;
 901
 902                 i_size = xfs_new_eof(ip, i_size);
 903                 if (i_size) {
 904                         ip->i_d.di_size = i_size;
 905                         xfs_trans_log_inode(tp, ip, XFS_ILOG_CORE);
 906                 }
 907
 908                 error = xfs_bmap_finish(&tp, &free_list, &committed);
 909                 if (error)
 910                         goto error_on_bmapi_transaction;
 911
 912                 error = xfs_trans_commit(tp);
 913                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 914                 if (error)
 915                         return error;
 916
 917                 if (!(imap.br_startblock || XFS_IS_REALTIME_INODE(ip)))
 918                         return xfs_alert_fsblock_zero(ip, &imap);
 919
 920                 if ((numblks_fsb = imap.br_blockcount) == 0) {
 921                         /*
 922                          * The numblks_fsb value should always get
 923                          * smaller, otherwise the loop is stuck.
 924                          */
 925                         ASSERT(imap.br_blockcount);
 926                         break;
 927                 }
 928                 offset_fsb += numblks_fsb;
 929                 count_fsb -= numblks_fsb;
 930         } while (count_fsb > 0);
 931
 932         return 0;
 933
 934 error_on_bmapi_transaction:
 935         xfs_bmap_cancel(&free_list);
 936         xfs_trans_cancel(tp);
 937         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 938         return error;
 939 }