xfs: include reservations in quota reporting
[linux-2.6.git] / fs / xfs / xfs_dfrag.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2000-2006 Silicon Graphics, Inc.
3  * All Rights Reserved.
4  *
5  * This program is free software; you can redistribute it and/or
6  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
7  * published by the Free Software Foundation.
8  *
9  * This program is distributed in the hope that it would be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12  * GNU General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
15  * along with this program; if not, write the Free Software Foundation,
16  * Inc.,  51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
17  */
18 #include "xfs.h"
19 #include "xfs_fs.h"
20 #include "xfs_types.h"
21 #include "xfs_bit.h"
22 #include "xfs_log.h"
23 #include "xfs_inum.h"
24 #include "xfs_trans.h"
25 #include "xfs_sb.h"
26 #include "xfs_ag.h"
27 #include "xfs_mount.h"
28 #include "xfs_bmap_btree.h"
29 #include "xfs_dinode.h"
30 #include "xfs_inode.h"
31 #include "xfs_inode_item.h"
32 #include "xfs_bmap.h"
33 #include "xfs_itable.h"
34 #include "xfs_dfrag.h"
35 #include "xfs_error.h"
36 #include "xfs_vnodeops.h"
37 #include "xfs_trace.h"
38
39
40 static int xfs_swap_extents(
41         xfs_inode_t     *ip,    /* target inode */
42         xfs_inode_t     *tip,   /* tmp inode */
43         xfs_swapext_t   *sxp);
44
45 /*
46  * ioctl interface for swapext
47  */
48 int
49 xfs_swapext(
50         xfs_swapext_t   *sxp)
51 {
52         xfs_inode_t     *ip, *tip;
53         struct file     *file, *tmp_file;
54         int             error = 0;
55
56         /* Pull information for the target fd */
57         file = fget((int)sxp->sx_fdtarget);
58         if (!file) {
59                 error = XFS_ERROR(EINVAL);
60                 goto out;
61         }
62
63         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE) ||
64             !(file->f_mode & FMODE_READ) ||
65             (file->f_flags & O_APPEND)) {
66                 error = XFS_ERROR(EBADF);
67                 goto out_put_file;
68         }
69
70         tmp_file = fget((int)sxp->sx_fdtmp);
71         if (!tmp_file) {
72                 error = XFS_ERROR(EINVAL);
73                 goto out_put_file;
74         }
75
76         if (!(tmp_file->f_mode & FMODE_WRITE) ||
77             !(tmp_file->f_mode & FMODE_READ) ||
78             (tmp_file->f_flags & O_APPEND)) {
79                 error = XFS_ERROR(EBADF);
80                 goto out_put_tmp_file;
81         }
82
83         if (IS_SWAPFILE(file->f_path.dentry->d_inode) ||
84             IS_SWAPFILE(tmp_file->f_path.dentry->d_inode)) {
85                 error = XFS_ERROR(EINVAL);
86                 goto out_put_tmp_file;
87         }
88
89         ip = XFS_I(file->f_path.dentry->d_inode);
90         tip = XFS_I(tmp_file->f_path.dentry->d_inode);
91
92         if (ip->i_mount != tip->i_mount) {
93                 error = XFS_ERROR(EINVAL);
94                 goto out_put_tmp_file;
95         }
96
97         if (ip->i_ino == tip->i_ino) {
98                 error = XFS_ERROR(EINVAL);
99                 goto out_put_tmp_file;
100         }
101
102         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount)) {
103                 error = XFS_ERROR(EIO);
104                 goto out_put_tmp_file;
105         }
106
107         error = xfs_swap_extents(ip, tip, sxp);
108
109  out_put_tmp_file:
110         fput(tmp_file);
111  out_put_file:
112         fput(file);
113  out:
114         return error;
115 }
116
117 /*
118  * We need to check that the format of the data fork in the temporary inode is
119  * valid for the target inode before doing the swap. This is not a problem with
120  * attr1 because of the fixed fork offset, but attr2 has a dynamically sized
121  * data fork depending on the space the attribute fork is taking so we can get
122  * invalid formats on the target inode.
123  *
124  * E.g. target has space for 7 extents in extent format, temp inode only has
125  * space for 6.  If we defragment down to 7 extents, then the tmp format is a
126  * btree, but when swapped it needs to be in extent format. Hence we can't just
127  * blindly swap data forks on attr2 filesystems.
128  *
129  * Note that we check the swap in both directions so that we don't end up with
130  * a corrupt temporary inode, either.
131  *
132  * Note that fixing the way xfs_fsr sets up the attribute fork in the source
133  * inode will prevent this situation from occurring, so all we do here is
134  * reject and log the attempt. basically we are putting the responsibility on
135  * userspace to get this right.
136  */
137 static int
138 xfs_swap_extents_check_format(
139         xfs_inode_t     *ip,    /* target inode */
140         xfs_inode_t     *tip)   /* tmp inode */
141 {
142
143         /* Should never get a local format */
144         if (ip->i_d.di_format == XFS_DINODE_FMT_LOCAL ||
145             tip->i_d.di_format == XFS_DINODE_FMT_LOCAL)
146                 return EINVAL;
147
148         /*
149          * if the target inode has less extents that then temporary inode then
150          * why did userspace call us?
151          */
152         if (ip->i_d.di_nextents < tip->i_d.di_nextents)
153                 return EINVAL;
154
155         /*
156          * if the target inode is in extent form and the temp inode is in btree
157          * form then we will end up with the target inode in the wrong format
158          * as we already know there are less extents in the temp inode.
159          */
160         if (ip->i_d.di_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS &&
161             tip->i_d.di_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE)
162                 return EINVAL;
163
164         /* Check temp in extent form to max in target */
165         if (tip->i_d.di_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS &&
166             XFS_IFORK_NEXTENTS(tip, XFS_DATA_FORK) >
167                         XFS_IFORK_MAXEXT(ip, XFS_DATA_FORK))
168                 return EINVAL;
169
170         /* Check target in extent form to max in temp */
171         if (ip->i_d.di_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS &&
172             XFS_IFORK_NEXTENTS(ip, XFS_DATA_FORK) >
173                         XFS_IFORK_MAXEXT(tip, XFS_DATA_FORK))
174                 return EINVAL;
175
176         /*
177          * If we are in a btree format, check that the temp root block will fit
178          * in the target and that it has enough extents to be in btree format
179          * in the target.
180          *
181          * Note that we have to be careful to allow btree->extent conversions
182          * (a common defrag case) which will occur when the temp inode is in
183          * extent format...
184          */
185         if (tip->i_d.di_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE) {
186                 if (XFS_IFORK_BOFF(ip) &&
187                     tip->i_df.if_broot_bytes > XFS_IFORK_BOFF(ip))
188                         return EINVAL;
189                 if (XFS_IFORK_NEXTENTS(tip, XFS_DATA_FORK) <=
190                     XFS_IFORK_MAXEXT(ip, XFS_DATA_FORK))
191                         return EINVAL;
192         }
193
194         /* Reciprocal target->temp btree format checks */
195         if (ip->i_d.di_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE) {
196                 if (XFS_IFORK_BOFF(tip) &&
197                     ip->i_df.if_broot_bytes > XFS_IFORK_BOFF(tip))
198                         return EINVAL;
199
200                 if (XFS_IFORK_NEXTENTS(ip, XFS_DATA_FORK) <=
201                     XFS_IFORK_MAXEXT(tip, XFS_DATA_FORK))
202                         return EINVAL;
203         }
204
205         return 0;
206 }
207
208 static int
209 xfs_swap_extents(
210         xfs_inode_t     *ip,    /* target inode */
211         xfs_inode_t     *tip,   /* tmp inode */
212         xfs_swapext_t   *sxp)
213 {
214         xfs_mount_t     *mp = ip->i_mount;
215         xfs_trans_t     *tp;
216         xfs_bstat_t     *sbp = &sxp->sx_stat;
217         xfs_ifork_t     *tempifp, *ifp, *tifp;
218         int             ilf_fields, tilf_fields;
219         int             error = 0;
220         int             aforkblks = 0;
221         int             taforkblks = 0;
222         __uint64_t      tmp;
223
224         tempifp = kmem_alloc(sizeof(xfs_ifork_t), KM_MAYFAIL);
225         if (!tempifp) {
226                 error = XFS_ERROR(ENOMEM);
227                 goto out;
228         }
229
230         /*
231          * we have to do two separate lock calls here to keep lockdep
232          * happy. If we try to get all the locks in one call, lock will
233          * report false positives when we drop the ILOCK and regain them
234          * below.
235          */
236         xfs_lock_two_inodes(ip, tip, XFS_IOLOCK_EXCL);
237         xfs_lock_two_inodes(ip, tip, XFS_ILOCK_EXCL);
238
239         /* Verify that both files have the same format */
240         if ((ip->i_d.di_mode & S_IFMT) != (tip->i_d.di_mode & S_IFMT)) {
241                 error = XFS_ERROR(EINVAL);
242                 goto out_unlock;
243         }
244
245         /* Verify both files are either real-time or non-realtime */
246         if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) != XFS_IS_REALTIME_INODE(tip)) {
247                 error = XFS_ERROR(EINVAL);
248                 goto out_unlock;
249         }
250
251         if (VN_CACHED(VFS_I(tip)) != 0) {
252                 error = xfs_flushinval_pages(tip, 0, -1,
253                                 FI_REMAPF_LOCKED);
254                 if (error)
255                         goto out_unlock;
256         }
257
258         /* Verify O_DIRECT for ftmp */
259         if (VN_CACHED(VFS_I(tip)) != 0) {
260                 error = XFS_ERROR(EINVAL);
261                 goto out_unlock;
262         }
263
264         /* Verify all data are being swapped */
265         if (sxp->sx_offset != 0 ||
266             sxp->sx_length != ip->i_d.di_size ||
267             sxp->sx_length != tip->i_d.di_size) {
268                 error = XFS_ERROR(EFAULT);
269                 goto out_unlock;
270         }
271
272         trace_xfs_swap_extent_before(ip, 0);
273         trace_xfs_swap_extent_before(tip, 1);
274
275         /* check inode formats now that data is flushed */
276         error = xfs_swap_extents_check_format(ip, tip);
277         if (error) {
278                 xfs_notice(mp,
279                     "%s: inode 0x%llx format is incompatible for exchanging.",
280                                 __func__, ip->i_ino);
281                 goto out_unlock;
282         }
283
284         /*
285          * Compare the current change & modify times with that
286          * passed in.  If they differ, we abort this swap.
287          * This is the mechanism used to ensure the calling
288          * process that the file was not changed out from
289          * under it.
290          */
291         if ((sbp->bs_ctime.tv_sec != VFS_I(ip)->i_ctime.tv_sec) ||
292             (sbp->bs_ctime.tv_nsec != VFS_I(ip)->i_ctime.tv_nsec) ||
293             (sbp->bs_mtime.tv_sec != VFS_I(ip)->i_mtime.tv_sec) ||
294             (sbp->bs_mtime.tv_nsec != VFS_I(ip)->i_mtime.tv_nsec)) {
295                 error = XFS_ERROR(EBUSY);
296                 goto out_unlock;
297         }
298
299         /* We need to fail if the file is memory mapped.  Once we have tossed
300          * all existing pages, the page fault will have no option
301          * but to go to the filesystem for pages. By making the page fault call
302          * vop_read (or write in the case of autogrow) they block on the iolock
303          * until we have switched the extents.
304          */
305         if (VN_MAPPED(VFS_I(ip))) {
306                 error = XFS_ERROR(EBUSY);
307                 goto out_unlock;
308         }
309
310         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
311         xfs_iunlock(tip, XFS_ILOCK_EXCL);
312
313         /*
314          * There is a race condition here since we gave up the
315          * ilock.  However, the data fork will not change since
316          * we have the iolock (locked for truncation too) so we
317          * are safe.  We don't really care if non-io related
318          * fields change.
319          */
320
321         xfs_tosspages(ip, 0, -1, FI_REMAPF);
322
323         tp = xfs_trans_alloc(mp, XFS_TRANS_SWAPEXT);
324         if ((error = xfs_trans_reserve(tp, 0,
325                                      XFS_ICHANGE_LOG_RES(mp), 0,
326                                      0, 0))) {
327                 xfs_iunlock(ip,  XFS_IOLOCK_EXCL);
328                 xfs_iunlock(tip, XFS_IOLOCK_EXCL);
329                 xfs_trans_cancel(tp, 0);
330                 goto out;
331         }
332         xfs_lock_two_inodes(ip, tip, XFS_ILOCK_EXCL);
333
334         /*
335          * Count the number of extended attribute blocks
336          */
337         if ( ((XFS_IFORK_Q(ip) != 0) && (ip->i_d.di_anextents > 0)) &&
338              (ip->i_d.di_aformat != XFS_DINODE_FMT_LOCAL)) {
339                 error = xfs_bmap_count_blocks(tp, ip, XFS_ATTR_FORK, &aforkblks);
340                 if (error)
341                         goto out_trans_cancel;
342         }
343         if ( ((XFS_IFORK_Q(tip) != 0) && (tip->i_d.di_anextents > 0)) &&
344              (tip->i_d.di_aformat != XFS_DINODE_FMT_LOCAL)) {
345                 error = xfs_bmap_count_blocks(tp, tip, XFS_ATTR_FORK,
346                         &taforkblks);
347                 if (error)
348                         goto out_trans_cancel;
349         }
350
351         /*
352          * Swap the data forks of the inodes
353          */
354         ifp = &ip->i_df;
355         tifp = &tip->i_df;
356         *tempifp = *ifp;        /* struct copy */
357         *ifp = *tifp;           /* struct copy */
358         *tifp = *tempifp;       /* struct copy */
359
360         /*
361          * Fix the on-disk inode values
362          */
363         tmp = (__uint64_t)ip->i_d.di_nblocks;
364         ip->i_d.di_nblocks = tip->i_d.di_nblocks - taforkblks + aforkblks;
365         tip->i_d.di_nblocks = tmp + taforkblks - aforkblks;
366
367         tmp = (__uint64_t) ip->i_d.di_nextents;
368         ip->i_d.di_nextents = tip->i_d.di_nextents;
369         tip->i_d.di_nextents = tmp;
370
371         tmp = (__uint64_t) ip->i_d.di_format;
372         ip->i_d.di_format = tip->i_d.di_format;
373         tip->i_d.di_format = tmp;
374
375         /*
376          * The extents in the source inode could still contain speculative
377          * preallocation beyond EOF (e.g. the file is open but not modified
378          * while defrag is in progress). In that case, we need to copy over the
379          * number of delalloc blocks the data fork in the source inode is
380          * tracking beyond EOF so that when the fork is truncated away when the
381          * temporary inode is unlinked we don't underrun the i_delayed_blks
382          * counter on that inode.
383          */
384         ASSERT(tip->i_delayed_blks == 0);
385         tip->i_delayed_blks = ip->i_delayed_blks;
386         ip->i_delayed_blks = 0;
387
388         ilf_fields = XFS_ILOG_CORE;
389
390         switch(ip->i_d.di_format) {
391         case XFS_DINODE_FMT_EXTENTS:
392                 /* If the extents fit in the inode, fix the
393                  * pointer.  Otherwise it's already NULL or
394                  * pointing to the extent.
395                  */
396                 if (ip->i_d.di_nextents <= XFS_INLINE_EXTS) {
397                         ifp->if_u1.if_extents =
398                                 ifp->if_u2.if_inline_ext;
399                 }
400                 ilf_fields |= XFS_ILOG_DEXT;
401                 break;
402         case XFS_DINODE_FMT_BTREE:
403                 ilf_fields |= XFS_ILOG_DBROOT;
404                 break;
405         }
406
407         tilf_fields = XFS_ILOG_CORE;
408
409         switch(tip->i_d.di_format) {
410         case XFS_DINODE_FMT_EXTENTS:
411                 /* If the extents fit in the inode, fix the
412                  * pointer.  Otherwise it's already NULL or
413                  * pointing to the extent.
414                  */
415                 if (tip->i_d.di_nextents <= XFS_INLINE_EXTS) {
416                         tifp->if_u1.if_extents =
417                                 tifp->if_u2.if_inline_ext;
418                 }
419                 tilf_fields |= XFS_ILOG_DEXT;
420                 break;
421         case XFS_DINODE_FMT_BTREE:
422                 tilf_fields |= XFS_ILOG_DBROOT;
423                 break;
424         }
425
426
427         xfs_trans_ijoin(tp, ip, XFS_ILOCK_EXCL | XFS_IOLOCK_EXCL);
428         xfs_trans_ijoin(tp, tip, XFS_ILOCK_EXCL | XFS_IOLOCK_EXCL);
429
430         xfs_trans_log_inode(tp, ip,  ilf_fields);
431         xfs_trans_log_inode(tp, tip, tilf_fields);
432
433         /*
434          * If this is a synchronous mount, make sure that the
435          * transaction goes to disk before returning to the user.
436          */
437         if (mp->m_flags & XFS_MOUNT_WSYNC)
438                 xfs_trans_set_sync(tp);
439
440         error = xfs_trans_commit(tp, 0);
441
442         trace_xfs_swap_extent_after(ip, 0);
443         trace_xfs_swap_extent_after(tip, 1);
444 out:
445         kmem_free(tempifp);
446         return error;
447
448 out_unlock:
449         xfs_iunlock(ip,  XFS_ILOCK_EXCL | XFS_IOLOCK_EXCL);
450         xfs_iunlock(tip, XFS_ILOCK_EXCL | XFS_IOLOCK_EXCL);
451         goto out;
452
453 out_trans_cancel:
454         xfs_trans_cancel(tp, 0);
455         goto out_unlock;
456 }