4a48c0f4b40275bce81f5c4b5fb40784a45a00bc
[linux-3.10.git] / fs / gfs2 / bmap.c
1 /*
2  * Copyright (C) Sistina Software, Inc.  1997-2003 All rights reserved.
3  * Copyright (C) 2004-2006 Red Hat, Inc.  All rights reserved.
4  *
5  * This copyrighted material is made available to anyone wishing to use,
6  * modify, copy, or redistribute it subject to the terms and conditions
7  * of the GNU General Public License version 2.
8  */
9
10 #include <linux/spinlock.h>
11 #include <linux/completion.h>
12 #include <linux/buffer_head.h>
13 #include <linux/gfs2_ondisk.h>
14 #include <linux/crc32.h>
15
16 #include "gfs2.h"
17 #include "incore.h"
18 #include "bmap.h"
19 #include "glock.h"
20 #include "inode.h"
21 #include "meta_io.h"
22 #include "quota.h"
23 #include "rgrp.h"
24 #include "trans.h"
25 #include "dir.h"
26 #include "util.h"
27 #include "trace_gfs2.h"
28
29 /* This doesn't need to be that large as max 64 bit pointers in a 4k
30  * block is 512, so __u16 is fine for that. It saves stack space to
31  * keep it small.
32  */
33 struct metapath {
34         struct buffer_head *mp_bh[GFS2_MAX_META_HEIGHT];
35         __u16 mp_list[GFS2_MAX_META_HEIGHT];
36 };
37
38 typedef int (*block_call_t) (struct gfs2_inode *ip, struct buffer_head *dibh,
39                              struct buffer_head *bh, __be64 *top,
40                              __be64 *bottom, unsigned int height,
41                              void *data);
42
43 struct strip_mine {
44         int sm_first;
45         unsigned int sm_height;
46 };
47
48 /**
49  * gfs2_unstuffer_page - unstuff a stuffed inode into a block cached by a page
50  * @ip: the inode
51  * @dibh: the dinode buffer
52  * @block: the block number that was allocated
53  * @private: any locked page held by the caller process
54  *
55  * Returns: errno
56  */
57
58 static int gfs2_unstuffer_page(struct gfs2_inode *ip, struct buffer_head *dibh,
59                                u64 block, struct page *page)
60 {
61         struct inode *inode = &ip->i_inode;
62         struct buffer_head *bh;
63         int release = 0;
64
65         if (!page || page->index) {
66                 page = grab_cache_page(inode->i_mapping, 0);
67                 if (!page)
68                         return -ENOMEM;
69                 release = 1;
70         }
71
72         if (!PageUptodate(page)) {
73                 void *kaddr = kmap(page);
74                 u64 dsize = i_size_read(inode);
75  
76                 if (dsize > (dibh->b_size - sizeof(struct gfs2_dinode)))
77                         dsize = dibh->b_size - sizeof(struct gfs2_dinode);
78
79                 memcpy(kaddr, dibh->b_data + sizeof(struct gfs2_dinode), dsize);
80                 memset(kaddr + dsize, 0, PAGE_CACHE_SIZE - dsize);
81                 kunmap(page);
82
83                 SetPageUptodate(page);
84         }
85
86         if (!page_has_buffers(page))
87                 create_empty_buffers(page, 1 << inode->i_blkbits,
88                                      (1 << BH_Uptodate));
89
90         bh = page_buffers(page);
91
92         if (!buffer_mapped(bh))
93                 map_bh(bh, inode->i_sb, block);
94
95         set_buffer_uptodate(bh);
96         if (!gfs2_is_jdata(ip))
97                 mark_buffer_dirty(bh);
98         if (!gfs2_is_writeback(ip))
99                 gfs2_trans_add_bh(ip->i_gl, bh, 0);
100
101         if (release) {
102                 unlock_page(page);
103                 page_cache_release(page);
104         }
105
106         return 0;
107 }
108
109 /**
110  * gfs2_unstuff_dinode - Unstuff a dinode when the data has grown too big
111  * @ip: The GFS2 inode to unstuff
112  * @unstuffer: the routine that handles unstuffing a non-zero length file
113  * @private: private data for the unstuffer
114  *
115  * This routine unstuffs a dinode and returns it to a "normal" state such
116  * that the height can be grown in the traditional way.
117  *
118  * Returns: errno
119  */
120
121 int gfs2_unstuff_dinode(struct gfs2_inode *ip, struct page *page)
122 {
123         struct buffer_head *bh, *dibh;
124         struct gfs2_dinode *di;
125         u64 block = 0;
126         int isdir = gfs2_is_dir(ip);
127         int error;
128
129         down_write(&ip->i_rw_mutex);
130
131         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
132         if (error)
133                 goto out;
134
135         if (ip->i_disksize) {
136                 /* Get a free block, fill it with the stuffed data,
137                    and write it out to disk */
138
139                 unsigned int n = 1;
140                 error = gfs2_alloc_block(ip, &block, &n);
141                 if (error)
142                         goto out_brelse;
143                 if (isdir) {
144                         gfs2_trans_add_unrevoke(GFS2_SB(&ip->i_inode), block, 1);
145                         error = gfs2_dir_get_new_buffer(ip, block, &bh);
146                         if (error)
147                                 goto out_brelse;
148                         gfs2_buffer_copy_tail(bh, sizeof(struct gfs2_meta_header),
149                                               dibh, sizeof(struct gfs2_dinode));
150                         brelse(bh);
151                 } else {
152                         error = gfs2_unstuffer_page(ip, dibh, block, page);
153                         if (error)
154                                 goto out_brelse;
155                 }
156         }
157
158         /*  Set up the pointer to the new block  */
159
160         gfs2_trans_add_bh(ip->i_gl, dibh, 1);
161         di = (struct gfs2_dinode *)dibh->b_data;
162         gfs2_buffer_clear_tail(dibh, sizeof(struct gfs2_dinode));
163
164         if (ip->i_disksize) {
165                 *(__be64 *)(di + 1) = cpu_to_be64(block);
166                 gfs2_add_inode_blocks(&ip->i_inode, 1);
167                 di->di_blocks = cpu_to_be64(gfs2_get_inode_blocks(&ip->i_inode));
168         }
169
170         ip->i_height = 1;
171         di->di_height = cpu_to_be16(1);
172
173 out_brelse:
174         brelse(dibh);
175 out:
176         up_write(&ip->i_rw_mutex);
177         return error;
178 }
179
180
181 /**
182  * find_metapath - Find path through the metadata tree
183  * @sdp: The superblock
184  * @mp: The metapath to return the result in
185  * @block: The disk block to look up
186  * @height: The pre-calculated height of the metadata tree
187  *
188  *   This routine returns a struct metapath structure that defines a path
189  *   through the metadata of inode "ip" to get to block "block".
190  *
191  *   Example:
192  *   Given:  "ip" is a height 3 file, "offset" is 101342453, and this is a
193  *   filesystem with a blocksize of 4096.
194  *
195  *   find_metapath() would return a struct metapath structure set to:
196  *   mp_offset = 101342453, mp_height = 3, mp_list[0] = 0, mp_list[1] = 48,
197  *   and mp_list[2] = 165.
198  *
199  *   That means that in order to get to the block containing the byte at
200  *   offset 101342453, we would load the indirect block pointed to by pointer
201  *   0 in the dinode.  We would then load the indirect block pointed to by
202  *   pointer 48 in that indirect block.  We would then load the data block
203  *   pointed to by pointer 165 in that indirect block.
204  *
205  *             ----------------------------------------
206  *             | Dinode |                             |
207  *             |        |                            4|
208  *             |        |0 1 2 3 4 5                 9|
209  *             |        |                            6|
210  *             ----------------------------------------
211  *                       |
212  *                       |
213  *                       V
214  *             ----------------------------------------
215  *             | Indirect Block                       |
216  *             |                                     5|
217  *             |            4 4 4 4 4 5 5            1|
218  *             |0           5 6 7 8 9 0 1            2|
219  *             ----------------------------------------
220  *                                |
221  *                                |
222  *                                V
223  *             ----------------------------------------
224  *             | Indirect Block                       |
225  *             |                         1 1 1 1 1   5|
226  *             |                         6 6 6 6 6   1|
227  *             |0                        3 4 5 6 7   2|
228  *             ----------------------------------------
229  *                                           |
230  *                                           |
231  *                                           V
232  *             ----------------------------------------
233  *             | Data block containing offset         |
234  *             |            101342453                 |
235  *             |                                      |
236  *             |                                      |
237  *             ----------------------------------------
238  *
239  */
240
241 static void find_metapath(const struct gfs2_sbd *sdp, u64 block,
242                           struct metapath *mp, unsigned int height)
243 {
244         unsigned int i;
245
246         for (i = height; i--;)
247                 mp->mp_list[i] = do_div(block, sdp->sd_inptrs);
248
249 }
250
251 static inline unsigned int metapath_branch_start(const struct metapath *mp)
252 {
253         if (mp->mp_list[0] == 0)
254                 return 2;
255         return 1;
256 }
257
258 /**
259  * metapointer - Return pointer to start of metadata in a buffer
260  * @height: The metadata height (0 = dinode)
261  * @mp: The metapath
262  *
263  * Return a pointer to the block number of the next height of the metadata
264  * tree given a buffer containing the pointer to the current height of the
265  * metadata tree.
266  */
267
268 static inline __be64 *metapointer(unsigned int height, const struct metapath *mp)
269 {
270         struct buffer_head *bh = mp->mp_bh[height];
271         unsigned int head_size = (height > 0) ?
272                 sizeof(struct gfs2_meta_header) : sizeof(struct gfs2_dinode);
273         return ((__be64 *)(bh->b_data + head_size)) + mp->mp_list[height];
274 }
275
276 /**
277  * lookup_metapath - Walk the metadata tree to a specific point
278  * @ip: The inode
279  * @mp: The metapath
280  *
281  * Assumes that the inode's buffer has already been looked up and
282  * hooked onto mp->mp_bh[0] and that the metapath has been initialised
283  * by find_metapath().
284  *
285  * If this function encounters part of the tree which has not been
286  * allocated, it returns the current height of the tree at the point
287  * at which it found the unallocated block. Blocks which are found are
288  * added to the mp->mp_bh[] list.
289  *
290  * Returns: error or height of metadata tree
291  */
292
293 static int lookup_metapath(struct gfs2_inode *ip, struct metapath *mp)
294 {
295         unsigned int end_of_metadata = ip->i_height - 1;
296         unsigned int x;
297         __be64 *ptr;
298         u64 dblock;
299         int ret;
300
301         for (x = 0; x < end_of_metadata; x++) {
302                 ptr = metapointer(x, mp);
303                 dblock = be64_to_cpu(*ptr);
304                 if (!dblock)
305                         return x + 1;
306
307                 ret = gfs2_meta_indirect_buffer(ip, x+1, dblock, 0, &mp->mp_bh[x+1]);
308                 if (ret)
309                         return ret;
310         }
311
312         return ip->i_height;
313 }
314
315 static inline void release_metapath(struct metapath *mp)
316 {
317         int i;
318
319         for (i = 0; i < GFS2_MAX_META_HEIGHT; i++) {
320                 if (mp->mp_bh[i] == NULL)
321                         break;
322                 brelse(mp->mp_bh[i]);
323         }
324 }
325
326 /**
327  * gfs2_extent_length - Returns length of an extent of blocks
328  * @start: Start of the buffer
329  * @len: Length of the buffer in bytes
330  * @ptr: Current position in the buffer
331  * @limit: Max extent length to return (0 = unlimited)
332  * @eob: Set to 1 if we hit "end of block"
333  *
334  * If the first block is zero (unallocated) it will return the number of
335  * unallocated blocks in the extent, otherwise it will return the number
336  * of contiguous blocks in the extent.
337  *
338  * Returns: The length of the extent (minimum of one block)
339  */
340
341 static inline unsigned int gfs2_extent_length(void *start, unsigned int len, __be64 *ptr, unsigned limit, int *eob)
342 {
343         const __be64 *end = (start + len);
344         const __be64 *first = ptr;
345         u64 d = be64_to_cpu(*ptr);
346
347         *eob = 0;
348         do {
349                 ptr++;
350                 if (ptr >= end)
351                         break;
352                 if (limit && --limit == 0)
353                         break;
354                 if (d)
355                         d++;
356         } while(be64_to_cpu(*ptr) == d);
357         if (ptr >= end)
358                 *eob = 1;
359         return (ptr - first);
360 }
361
362 static inline void bmap_lock(struct gfs2_inode *ip, int create)
363 {
364         if (create)
365                 down_write(&ip->i_rw_mutex);
366         else
367                 down_read(&ip->i_rw_mutex);
368 }
369
370 static inline void bmap_unlock(struct gfs2_inode *ip, int create)
371 {
372         if (create)
373                 up_write(&ip->i_rw_mutex);
374         else
375                 up_read(&ip->i_rw_mutex);
376 }
377
378 static inline __be64 *gfs2_indirect_init(struct metapath *mp,
379                                          struct gfs2_glock *gl, unsigned int i,
380                                          unsigned offset, u64 bn)
381 {
382         __be64 *ptr = (__be64 *)(mp->mp_bh[i - 1]->b_data +
383                        ((i > 1) ? sizeof(struct gfs2_meta_header) :
384                                  sizeof(struct gfs2_dinode)));
385         BUG_ON(i < 1);
386         BUG_ON(mp->mp_bh[i] != NULL);
387         mp->mp_bh[i] = gfs2_meta_new(gl, bn);
388         gfs2_trans_add_bh(gl, mp->mp_bh[i], 1);
389         gfs2_metatype_set(mp->mp_bh[i], GFS2_METATYPE_IN, GFS2_FORMAT_IN);
390         gfs2_buffer_clear_tail(mp->mp_bh[i], sizeof(struct gfs2_meta_header));
391         ptr += offset;
392         *ptr = cpu_to_be64(bn);
393         return ptr;
394 }
395
396 enum alloc_state {
397         ALLOC_DATA = 0,
398         ALLOC_GROW_DEPTH = 1,
399         ALLOC_GROW_HEIGHT = 2,
400         /* ALLOC_UNSTUFF = 3,   TBD and rather complicated */
401 };
402
403 /**
404  * gfs2_bmap_alloc - Build a metadata tree of the requested height
405  * @inode: The GFS2 inode
406  * @lblock: The logical starting block of the extent
407  * @bh_map: This is used to return the mapping details
408  * @mp: The metapath
409  * @sheight: The starting height (i.e. whats already mapped)
410  * @height: The height to build to
411  * @maxlen: The max number of data blocks to alloc
412  *
413  * In this routine we may have to alloc:
414  *   i) Indirect blocks to grow the metadata tree height
415  *  ii) Indirect blocks to fill in lower part of the metadata tree
416  * iii) Data blocks
417  *
418  * The function is in two parts. The first part works out the total
419  * number of blocks which we need. The second part does the actual
420  * allocation asking for an extent at a time (if enough contiguous free
421  * blocks are available, there will only be one request per bmap call)
422  * and uses the state machine to initialise the blocks in order.
423  *
424  * Returns: errno on error
425  */
426
427 static int gfs2_bmap_alloc(struct inode *inode, const sector_t lblock,
428                            struct buffer_head *bh_map, struct metapath *mp,
429                            const unsigned int sheight,
430                            const unsigned int height,
431                            const unsigned int maxlen)
432 {
433         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
434         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
435         struct buffer_head *dibh = mp->mp_bh[0];
436         u64 bn, dblock = 0;
437         unsigned n, i, blks, alloced = 0, iblks = 0, branch_start = 0;
438         unsigned dblks = 0;
439         unsigned ptrs_per_blk;
440         const unsigned end_of_metadata = height - 1;
441         int eob = 0;
442         enum alloc_state state;
443         __be64 *ptr;
444         __be64 zero_bn = 0;
445
446         BUG_ON(sheight < 1);
447         BUG_ON(dibh == NULL);
448
449         gfs2_trans_add_bh(ip->i_gl, dibh, 1);
450
451         if (height == sheight) {
452                 struct buffer_head *bh;
453                 /* Bottom indirect block exists, find unalloced extent size */
454                 ptr = metapointer(end_of_metadata, mp);
455                 bh = mp->mp_bh[end_of_metadata];
456                 dblks = gfs2_extent_length(bh->b_data, bh->b_size, ptr, maxlen,
457                                            &eob);
458                 BUG_ON(dblks < 1);
459                 state = ALLOC_DATA;
460         } else {
461                 /* Need to allocate indirect blocks */
462                 ptrs_per_blk = height > 1 ? sdp->sd_inptrs : sdp->sd_diptrs;
463                 dblks = min(maxlen, ptrs_per_blk - mp->mp_list[end_of_metadata]);
464                 if (height == ip->i_height) {
465                         /* Writing into existing tree, extend tree down */
466                         iblks = height - sheight;
467                         state = ALLOC_GROW_DEPTH;
468                 } else {
469                         /* Building up tree height */
470                         state = ALLOC_GROW_HEIGHT;
471                         iblks = height - ip->i_height;
472                         branch_start = metapath_branch_start(mp);
473                         iblks += (height - branch_start);
474                 }
475         }
476
477         /* start of the second part of the function (state machine) */
478
479         blks = dblks + iblks;
480         i = sheight;
481         do {
482                 int error;
483                 n = blks - alloced;
484                 error = gfs2_alloc_block(ip, &bn, &n);
485                 if (error)
486                         return error;
487                 alloced += n;
488                 if (state != ALLOC_DATA || gfs2_is_jdata(ip))
489                         gfs2_trans_add_unrevoke(sdp, bn, n);
490                 switch (state) {
491                 /* Growing height of tree */
492                 case ALLOC_GROW_HEIGHT:
493                         if (i == 1) {
494                                 ptr = (__be64 *)(dibh->b_data +
495                                                  sizeof(struct gfs2_dinode));
496                                 zero_bn = *ptr;
497                         }
498                         for (; i - 1 < height - ip->i_height && n > 0; i++, n--)
499                                 gfs2_indirect_init(mp, ip->i_gl, i, 0, bn++);
500                         if (i - 1 == height - ip->i_height) {
501                                 i--;
502                                 gfs2_buffer_copy_tail(mp->mp_bh[i],
503                                                 sizeof(struct gfs2_meta_header),
504                                                 dibh, sizeof(struct gfs2_dinode));
505                                 gfs2_buffer_clear_tail(dibh,
506                                                 sizeof(struct gfs2_dinode) +
507                                                 sizeof(__be64));
508                                 ptr = (__be64 *)(mp->mp_bh[i]->b_data +
509                                         sizeof(struct gfs2_meta_header));
510                                 *ptr = zero_bn;
511                                 state = ALLOC_GROW_DEPTH;
512                                 for(i = branch_start; i < height; i++) {
513                                         if (mp->mp_bh[i] == NULL)
514                                                 break;
515                                         brelse(mp->mp_bh[i]);
516                                         mp->mp_bh[i] = NULL;
517                                 }
518                                 i = branch_start;
519                         }
520                         if (n == 0)
521                                 break;
522                 /* Branching from existing tree */
523                 case ALLOC_GROW_DEPTH:
524                         if (i > 1 && i < height)
525                                 gfs2_trans_add_bh(ip->i_gl, mp->mp_bh[i-1], 1);
526                         for (; i < height && n > 0; i++, n--)
527                                 gfs2_indirect_init(mp, ip->i_gl, i,
528                                                    mp->mp_list[i-1], bn++);
529                         if (i == height)
530                                 state = ALLOC_DATA;
531                         if (n == 0)
532                                 break;
533                 /* Tree complete, adding data blocks */
534                 case ALLOC_DATA:
535                         BUG_ON(n > dblks);
536                         BUG_ON(mp->mp_bh[end_of_metadata] == NULL);
537                         gfs2_trans_add_bh(ip->i_gl, mp->mp_bh[end_of_metadata], 1);
538                         dblks = n;
539                         ptr = metapointer(end_of_metadata, mp);
540                         dblock = bn;
541                         while (n-- > 0)
542                                 *ptr++ = cpu_to_be64(bn++);
543                         break;
544                 }
545         } while ((state != ALLOC_DATA) || !dblock);
546
547         ip->i_height = height;
548         gfs2_add_inode_blocks(&ip->i_inode, alloced);
549         gfs2_dinode_out(ip, mp->mp_bh[0]->b_data);
550         map_bh(bh_map, inode->i_sb, dblock);
551         bh_map->b_size = dblks << inode->i_blkbits;
552         set_buffer_new(bh_map);
553         return 0;
554 }
555
556 /**
557  * gfs2_block_map - Map a block from an inode to a disk block
558  * @inode: The inode
559  * @lblock: The logical block number
560  * @bh_map: The bh to be mapped
561  * @create: True if its ok to alloc blocks to satify the request
562  *
563  * Sets buffer_mapped() if successful, sets buffer_boundary() if a
564  * read of metadata will be required before the next block can be
565  * mapped. Sets buffer_new() if new blocks were allocated.
566  *
567  * Returns: errno
568  */
569
570 int gfs2_block_map(struct inode *inode, sector_t lblock,
571                    struct buffer_head *bh_map, int create)
572 {
573         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
574         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
575         unsigned int bsize = sdp->sd_sb.sb_bsize;
576         const unsigned int maxlen = bh_map->b_size >> inode->i_blkbits;
577         const u64 *arr = sdp->sd_heightsize;
578         __be64 *ptr;
579         u64 size;
580         struct metapath mp;
581         int ret;
582         int eob;
583         unsigned int len;
584         struct buffer_head *bh;
585         u8 height;
586
587         BUG_ON(maxlen == 0);
588
589         memset(mp.mp_bh, 0, sizeof(mp.mp_bh));
590         bmap_lock(ip, create);
591         clear_buffer_mapped(bh_map);
592         clear_buffer_new(bh_map);
593         clear_buffer_boundary(bh_map);
594         trace_gfs2_bmap(ip, bh_map, lblock, create, 1);
595         if (gfs2_is_dir(ip)) {
596                 bsize = sdp->sd_jbsize;
597                 arr = sdp->sd_jheightsize;
598         }
599
600         ret = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &mp.mp_bh[0]);
601         if (ret)
602                 goto out;
603
604         height = ip->i_height;
605         size = (lblock + 1) * bsize;
606         while (size > arr[height])
607                 height++;
608         find_metapath(sdp, lblock, &mp, height);
609         ret = 1;
610         if (height > ip->i_height || gfs2_is_stuffed(ip))
611                 goto do_alloc;
612         ret = lookup_metapath(ip, &mp);
613         if (ret < 0)
614                 goto out;
615         if (ret != ip->i_height)
616                 goto do_alloc;
617         ptr = metapointer(ip->i_height - 1, &mp);
618         if (*ptr == 0)
619                 goto do_alloc;
620         map_bh(bh_map, inode->i_sb, be64_to_cpu(*ptr));
621         bh = mp.mp_bh[ip->i_height - 1];
622         len = gfs2_extent_length(bh->b_data, bh->b_size, ptr, maxlen, &eob);
623         bh_map->b_size = (len << inode->i_blkbits);
624         if (eob)
625                 set_buffer_boundary(bh_map);
626         ret = 0;
627 out:
628         release_metapath(&mp);
629         trace_gfs2_bmap(ip, bh_map, lblock, create, ret);
630         bmap_unlock(ip, create);
631         return ret;
632
633 do_alloc:
634         /* All allocations are done here, firstly check create flag */
635         if (!create) {
636                 BUG_ON(gfs2_is_stuffed(ip));
637                 ret = 0;
638                 goto out;
639         }
640
641         /* At this point ret is the tree depth of already allocated blocks */
642         ret = gfs2_bmap_alloc(inode, lblock, bh_map, &mp, ret, height, maxlen);
643         goto out;
644 }
645
646 /*
647  * Deprecated: do not use in new code
648  */
649 int gfs2_extent_map(struct inode *inode, u64 lblock, int *new, u64 *dblock, unsigned *extlen)
650 {
651         struct buffer_head bh = { .b_state = 0, .b_blocknr = 0 };
652         int ret;
653         int create = *new;
654
655         BUG_ON(!extlen);
656         BUG_ON(!dblock);
657         BUG_ON(!new);
658
659         bh.b_size = 1 << (inode->i_blkbits + (create ? 0 : 5));
660         ret = gfs2_block_map(inode, lblock, &bh, create);
661         *extlen = bh.b_size >> inode->i_blkbits;
662         *dblock = bh.b_blocknr;
663         if (buffer_new(&bh))
664                 *new = 1;
665         else
666                 *new = 0;
667         return ret;
668 }
669
670 /**
671  * recursive_scan - recursively scan through the end of a file
672  * @ip: the inode
673  * @dibh: the dinode buffer
674  * @mp: the path through the metadata to the point to start
675  * @height: the height the recursion is at
676  * @block: the indirect block to look at
677  * @first: 1 if this is the first block
678  * @bc: the call to make for each piece of metadata
679  * @data: data opaque to this function to pass to @bc
680  *
681  * When this is first called @height and @block should be zero and
682  * @first should be 1.
683  *
684  * Returns: errno
685  */
686
687 static int recursive_scan(struct gfs2_inode *ip, struct buffer_head *dibh,
688                           struct metapath *mp, unsigned int height,
689                           u64 block, int first, block_call_t bc,
690                           void *data)
691 {
692         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
693         struct buffer_head *bh = NULL;
694         __be64 *top, *bottom;
695         u64 bn;
696         int error;
697         int mh_size = sizeof(struct gfs2_meta_header);
698
699         if (!height) {
700                 error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &bh);
701                 if (error)
702                         return error;
703                 dibh = bh;
704
705                 top = (__be64 *)(bh->b_data + sizeof(struct gfs2_dinode)) + mp->mp_list[0];
706                 bottom = (__be64 *)(bh->b_data + sizeof(struct gfs2_dinode)) + sdp->sd_diptrs;
707         } else {
708                 error = gfs2_meta_indirect_buffer(ip, height, block, 0, &bh);
709                 if (error)
710                         return error;
711
712                 top = (__be64 *)(bh->b_data + mh_size) +
713                                   (first ? mp->mp_list[height] : 0);
714
715                 bottom = (__be64 *)(bh->b_data + mh_size) + sdp->sd_inptrs;
716         }
717
718         error = bc(ip, dibh, bh, top, bottom, height, data);
719         if (error)
720                 goto out;
721
722         if (height < ip->i_height - 1)
723                 for (; top < bottom; top++, first = 0) {
724                         if (!*top)
725                                 continue;
726
727                         bn = be64_to_cpu(*top);
728
729                         error = recursive_scan(ip, dibh, mp, height + 1, bn,
730                                                first, bc, data);
731                         if (error)
732                                 break;
733                 }
734
735 out:
736         brelse(bh);
737         return error;
738 }
739
740 /**
741  * do_strip - Look for a layer a particular layer of the file and strip it off
742  * @ip: the inode
743  * @dibh: the dinode buffer
744  * @bh: A buffer of pointers
745  * @top: The first pointer in the buffer
746  * @bottom: One more than the last pointer
747  * @height: the height this buffer is at
748  * @data: a pointer to a struct strip_mine
749  *
750  * Returns: errno
751  */
752
753 static int do_strip(struct gfs2_inode *ip, struct buffer_head *dibh,
754                     struct buffer_head *bh, __be64 *top, __be64 *bottom,
755                     unsigned int height, void *data)
756 {
757         struct strip_mine *sm = data;
758         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
759         struct gfs2_rgrp_list rlist;
760         u64 bn, bstart;
761         u32 blen;
762         __be64 *p;
763         unsigned int rg_blocks = 0;
764         int metadata;
765         unsigned int revokes = 0;
766         int x;
767         int error;
768
769         if (!*top)
770                 sm->sm_first = 0;
771
772         if (height != sm->sm_height)
773                 return 0;
774
775         if (sm->sm_first) {
776                 top++;
777                 sm->sm_first = 0;
778         }
779
780         metadata = (height != ip->i_height - 1);
781         if (metadata)
782                 revokes = (height) ? sdp->sd_inptrs : sdp->sd_diptrs;
783
784         error = gfs2_rindex_hold(sdp, &ip->i_alloc->al_ri_gh);
785         if (error)
786                 return error;
787
788         memset(&rlist, 0, sizeof(struct gfs2_rgrp_list));
789         bstart = 0;
790         blen = 0;
791
792         for (p = top; p < bottom; p++) {
793                 if (!*p)
794                         continue;
795
796                 bn = be64_to_cpu(*p);
797
798                 if (bstart + blen == bn)
799                         blen++;
800                 else {
801                         if (bstart)
802                                 gfs2_rlist_add(sdp, &rlist, bstart);
803
804                         bstart = bn;
805                         blen = 1;
806                 }
807         }
808
809         if (bstart)
810                 gfs2_rlist_add(sdp, &rlist, bstart);
811         else
812                 goto out; /* Nothing to do */
813
814         gfs2_rlist_alloc(&rlist, LM_ST_EXCLUSIVE);
815
816         for (x = 0; x < rlist.rl_rgrps; x++) {
817                 struct gfs2_rgrpd *rgd;
818                 rgd = rlist.rl_ghs[x].gh_gl->gl_object;
819                 rg_blocks += rgd->rd_length;
820         }
821
822         error = gfs2_glock_nq_m(rlist.rl_rgrps, rlist.rl_ghs);
823         if (error)
824                 goto out_rlist;
825
826         error = gfs2_trans_begin(sdp, rg_blocks + RES_DINODE +
827                                  RES_INDIRECT + RES_STATFS + RES_QUOTA,
828                                  revokes);
829         if (error)
830                 goto out_rg_gunlock;
831
832         down_write(&ip->i_rw_mutex);
833
834         gfs2_trans_add_bh(ip->i_gl, dibh, 1);
835         gfs2_trans_add_bh(ip->i_gl, bh, 1);
836
837         bstart = 0;
838         blen = 0;
839
840         for (p = top; p < bottom; p++) {
841                 if (!*p)
842                         continue;
843
844                 bn = be64_to_cpu(*p);
845
846                 if (bstart + blen == bn)
847                         blen++;
848                 else {
849                         if (bstart) {
850                                 if (metadata)
851                                         gfs2_free_meta(ip, bstart, blen);
852                                 else
853                                         gfs2_free_data(ip, bstart, blen);
854                         }
855
856                         bstart = bn;
857                         blen = 1;
858                 }
859
860                 *p = 0;
861                 gfs2_add_inode_blocks(&ip->i_inode, -1);
862         }
863         if (bstart) {
864                 if (metadata)
865                         gfs2_free_meta(ip, bstart, blen);
866                 else
867                         gfs2_free_data(ip, bstart, blen);
868         }
869
870         ip->i_inode.i_mtime = ip->i_inode.i_ctime = CURRENT_TIME;
871
872         gfs2_dinode_out(ip, dibh->b_data);
873
874         up_write(&ip->i_rw_mutex);
875
876         gfs2_trans_end(sdp);
877
878 out_rg_gunlock:
879         gfs2_glock_dq_m(rlist.rl_rgrps, rlist.rl_ghs);
880 out_rlist:
881         gfs2_rlist_free(&rlist);
882 out:
883         gfs2_glock_dq_uninit(&ip->i_alloc->al_ri_gh);
884         return error;
885 }
886
887 /**
888  * do_grow - Make a file look bigger than it is
889  * @ip: the inode
890  * @size: the size to set the file to
891  *
892  * Called with an exclusive lock on @ip.
893  *
894  * Returns: errno
895  */
896
897 static int do_grow(struct gfs2_inode *ip, u64 size)
898 {
899         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
900         struct gfs2_alloc *al;
901         struct buffer_head *dibh;
902         int error;
903
904         al = gfs2_alloc_get(ip);
905         if (!al)
906                 return -ENOMEM;
907
908         error = gfs2_quota_lock_check(ip);
909         if (error)
910                 goto out;
911
912         al->al_requested = sdp->sd_max_height + RES_DATA;
913
914         error = gfs2_inplace_reserve(ip);
915         if (error)
916                 goto out_gunlock_q;
917
918         error = gfs2_trans_begin(sdp,
919                         sdp->sd_max_height + al->al_rgd->rd_length +
920                         RES_JDATA + RES_DINODE + RES_STATFS + RES_QUOTA, 0);
921         if (error)
922                 goto out_ipres;
923
924         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
925         if (error)
926                 goto out_end_trans;
927
928         if (size > sdp->sd_sb.sb_bsize - sizeof(struct gfs2_dinode)) {
929                 if (gfs2_is_stuffed(ip)) {
930                         error = gfs2_unstuff_dinode(ip, NULL);
931                         if (error)
932                                 goto out_brelse;
933                 }
934         }
935
936         ip->i_disksize = size;
937         ip->i_inode.i_mtime = ip->i_inode.i_ctime = CURRENT_TIME;
938         gfs2_trans_add_bh(ip->i_gl, dibh, 1);
939         gfs2_dinode_out(ip, dibh->b_data);
940
941 out_brelse:
942         brelse(dibh);
943 out_end_trans:
944         gfs2_trans_end(sdp);
945 out_ipres:
946         gfs2_inplace_release(ip);
947 out_gunlock_q:
948         gfs2_quota_unlock(ip);
949 out:
950         gfs2_alloc_put(ip);
951         return error;
952 }
953
954
955 /**
956  * gfs2_block_truncate_page - Deal with zeroing out data for truncate
957  *
958  * This is partly borrowed from ext3.
959  */
960 static int gfs2_block_truncate_page(struct address_space *mapping)
961 {
962         struct inode *inode = mapping->host;
963         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
964         loff_t from = inode->i_size;
965         unsigned long index = from >> PAGE_CACHE_SHIFT;
966         unsigned offset = from & (PAGE_CACHE_SIZE-1);
967         unsigned blocksize, iblock, length, pos;
968         struct buffer_head *bh;
969         struct page *page;
970         int err;
971
972         page = grab_cache_page(mapping, index);
973         if (!page)
974                 return 0;
975
976         blocksize = inode->i_sb->s_blocksize;
977         length = blocksize - (offset & (blocksize - 1));
978         iblock = index << (PAGE_CACHE_SHIFT - inode->i_sb->s_blocksize_bits);
979
980         if (!page_has_buffers(page))
981                 create_empty_buffers(page, blocksize, 0);
982
983         /* Find the buffer that contains "offset" */
984         bh = page_buffers(page);
985         pos = blocksize;
986         while (offset >= pos) {
987                 bh = bh->b_this_page;
988                 iblock++;
989                 pos += blocksize;
990         }
991
992         err = 0;
993
994         if (!buffer_mapped(bh)) {
995                 gfs2_block_map(inode, iblock, bh, 0);
996                 /* unmapped? It's a hole - nothing to do */
997                 if (!buffer_mapped(bh))
998                         goto unlock;
999         }
1000
1001         /* Ok, it's mapped. Make sure it's up-to-date */
1002         if (PageUptodate(page))
1003                 set_buffer_uptodate(bh);
1004
1005         if (!buffer_uptodate(bh)) {
1006                 err = -EIO;
1007                 ll_rw_block(READ, 1, &bh);
1008                 wait_on_buffer(bh);
1009                 /* Uhhuh. Read error. Complain and punt. */
1010                 if (!buffer_uptodate(bh))
1011                         goto unlock;
1012                 err = 0;
1013         }
1014
1015         if (!gfs2_is_writeback(ip))
1016                 gfs2_trans_add_bh(ip->i_gl, bh, 0);
1017
1018         zero_user(page, offset, length);
1019         mark_buffer_dirty(bh);
1020 unlock:
1021         unlock_page(page);
1022         page_cache_release(page);
1023         return err;
1024 }
1025
1026 static int trunc_start(struct gfs2_inode *ip, u64 size)
1027 {
1028         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
1029         struct buffer_head *dibh;
1030         int journaled = gfs2_is_jdata(ip);
1031         int error;
1032
1033         error = gfs2_trans_begin(sdp,
1034                                  RES_DINODE + (journaled ? RES_JDATA : 0), 0);
1035         if (error)
1036                 return error;
1037
1038         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
1039         if (error)
1040                 goto out;
1041
1042         if (gfs2_is_stuffed(ip)) {
1043                 u64 dsize = size + sizeof(struct gfs2_inode);
1044                 ip->i_inode.i_mtime = ip->i_inode.i_ctime = CURRENT_TIME;
1045                 gfs2_trans_add_bh(ip->i_gl, dibh, 1);
1046                 gfs2_dinode_out(ip, dibh->b_data);
1047                 if (dsize > dibh->b_size)
1048                         dsize = dibh->b_size;
1049                 gfs2_buffer_clear_tail(dibh, dsize);
1050                 error = 1;
1051         } else {
1052                 if (size & (u64)(sdp->sd_sb.sb_bsize - 1))
1053                         error = gfs2_block_truncate_page(ip->i_inode.i_mapping);
1054
1055                 if (!error) {
1056                         ip->i_disksize = size;
1057                         ip->i_inode.i_mtime = ip->i_inode.i_ctime = CURRENT_TIME;
1058                         ip->i_diskflags |= GFS2_DIF_TRUNC_IN_PROG;
1059                         gfs2_trans_add_bh(ip->i_gl, dibh, 1);
1060                         gfs2_dinode_out(ip, dibh->b_data);
1061                 }
1062         }
1063
1064         brelse(dibh);
1065
1066 out:
1067         gfs2_trans_end(sdp);
1068         return error;
1069 }
1070
1071 static int trunc_dealloc(struct gfs2_inode *ip, u64 size)
1072 {
1073         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
1074         unsigned int height = ip->i_height;
1075         u64 lblock;
1076         struct metapath mp;
1077         int error;
1078
1079         if (!size)
1080                 lblock = 0;
1081         else
1082                 lblock = (size - 1) >> sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
1083
1084         find_metapath(sdp, lblock, &mp, ip->i_height);
1085         if (!gfs2_alloc_get(ip))
1086                 return -ENOMEM;
1087
1088         error = gfs2_quota_hold(ip, NO_QUOTA_CHANGE, NO_QUOTA_CHANGE);
1089         if (error)
1090                 goto out;
1091
1092         while (height--) {
1093                 struct strip_mine sm;
1094                 sm.sm_first = !!size;
1095                 sm.sm_height = height;
1096
1097                 error = recursive_scan(ip, NULL, &mp, 0, 0, 1, do_strip, &sm);
1098                 if (error)
1099                         break;
1100         }
1101
1102         gfs2_quota_unhold(ip);
1103
1104 out:
1105         gfs2_alloc_put(ip);
1106         return error;
1107 }
1108
1109 static int trunc_end(struct gfs2_inode *ip)
1110 {
1111         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
1112         struct buffer_head *dibh;
1113         int error;
1114
1115         error = gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE, 0);
1116         if (error)
1117                 return error;
1118
1119         down_write(&ip->i_rw_mutex);
1120
1121         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
1122         if (error)
1123                 goto out;
1124
1125         if (!ip->i_disksize) {
1126                 ip->i_height = 0;
1127                 ip->i_goal = ip->i_no_addr;
1128                 gfs2_buffer_clear_tail(dibh, sizeof(struct gfs2_dinode));
1129         }
1130         ip->i_inode.i_mtime = ip->i_inode.i_ctime = CURRENT_TIME;
1131         ip->i_diskflags &= ~GFS2_DIF_TRUNC_IN_PROG;
1132
1133         gfs2_trans_add_bh(ip->i_gl, dibh, 1);
1134         gfs2_dinode_out(ip, dibh->b_data);
1135         brelse(dibh);
1136
1137 out:
1138         up_write(&ip->i_rw_mutex);
1139         gfs2_trans_end(sdp);
1140         return error;
1141 }
1142
1143 /**
1144  * do_shrink - make a file smaller
1145  * @ip: the inode
1146  * @size: the size to make the file
1147  * @truncator: function to truncate the last partial block
1148  *
1149  * Called with an exclusive lock on @ip.
1150  *
1151  * Returns: errno
1152  */
1153
1154 static int do_shrink(struct gfs2_inode *ip, u64 size)
1155 {
1156         int error;
1157
1158         error = trunc_start(ip, size);
1159         if (error < 0)
1160                 return error;
1161         if (error > 0)
1162                 return 0;
1163
1164         error = trunc_dealloc(ip, size);
1165         if (!error)
1166                 error = trunc_end(ip);
1167
1168         return error;
1169 }
1170
1171 static int do_touch(struct gfs2_inode *ip, u64 size)
1172 {
1173         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
1174         struct buffer_head *dibh;
1175         int error;
1176
1177         error = gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE, 0);
1178         if (error)
1179                 return error;
1180
1181         down_write(&ip->i_rw_mutex);
1182
1183         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
1184         if (error)
1185                 goto do_touch_out;
1186
1187         ip->i_inode.i_mtime = ip->i_inode.i_ctime = CURRENT_TIME;
1188         gfs2_trans_add_bh(ip->i_gl, dibh, 1);
1189         gfs2_dinode_out(ip, dibh->b_data);
1190         brelse(dibh);
1191
1192 do_touch_out:
1193         up_write(&ip->i_rw_mutex);
1194         gfs2_trans_end(sdp);
1195         return error;
1196 }
1197
1198 /**
1199  * gfs2_truncatei - make a file a given size
1200  * @ip: the inode
1201  * @size: the size to make the file
1202  * @truncator: function to truncate the last partial block
1203  *
1204  * The file size can grow, shrink, or stay the same size.
1205  *
1206  * Returns: errno
1207  */
1208
1209 int gfs2_truncatei(struct gfs2_inode *ip, u64 size)
1210 {
1211         int error;
1212
1213         if (gfs2_assert_warn(GFS2_SB(&ip->i_inode), S_ISREG(ip->i_inode.i_mode)))
1214                 return -EINVAL;
1215
1216         if (size > ip->i_disksize)
1217                 error = do_grow(ip, size);
1218         else if (size < ip->i_disksize)
1219                 error = do_shrink(ip, size);
1220         else
1221                 /* update time stamps */
1222                 error = do_touch(ip, size);
1223
1224         return error;
1225 }
1226
1227 int gfs2_truncatei_resume(struct gfs2_inode *ip)
1228 {
1229         int error;
1230         error = trunc_dealloc(ip, ip->i_disksize);
1231         if (!error)
1232                 error = trunc_end(ip);
1233         return error;
1234 }
1235
1236 int gfs2_file_dealloc(struct gfs2_inode *ip)
1237 {
1238         return trunc_dealloc(ip, 0);
1239 }
1240
1241 /**
1242  * gfs2_write_alloc_required - figure out if a write will require an allocation
1243  * @ip: the file being written to
1244  * @offset: the offset to write to
1245  * @len: the number of bytes being written
1246  * @alloc_required: set to 1 if an alloc is required, 0 otherwise
1247  *
1248  * Returns: errno
1249  */
1250
1251 int gfs2_write_alloc_required(struct gfs2_inode *ip, u64 offset,
1252                               unsigned int len, int *alloc_required)
1253 {
1254         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
1255         struct buffer_head bh;
1256         unsigned int shift;
1257         u64 lblock, lblock_stop, size;
1258         u64 end_of_file;
1259
1260         *alloc_required = 0;
1261
1262         if (!len)
1263                 return 0;
1264
1265         if (gfs2_is_stuffed(ip)) {
1266                 if (offset + len >
1267                     sdp->sd_sb.sb_bsize - sizeof(struct gfs2_dinode))
1268                         *alloc_required = 1;
1269                 return 0;
1270         }
1271
1272         *alloc_required = 1;
1273         shift = sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
1274         BUG_ON(gfs2_is_dir(ip));
1275         end_of_file = (ip->i_disksize + sdp->sd_sb.sb_bsize - 1) >> shift;
1276         lblock = offset >> shift;
1277         lblock_stop = (offset + len + sdp->sd_sb.sb_bsize - 1) >> shift;
1278         if (lblock_stop > end_of_file)
1279                 return 0;
1280
1281         size = (lblock_stop - lblock) << shift;
1282         do {
1283                 bh.b_state = 0;
1284                 bh.b_size = size;
1285                 gfs2_block_map(&ip->i_inode, lblock, &bh, 0);
1286                 if (!buffer_mapped(&bh))
1287                         return 0;
1288                 size -= bh.b_size;
1289                 lblock += (bh.b_size >> ip->i_inode.i_blkbits);
1290         } while(size > 0);
1291
1292         *alloc_required = 0;
1293         return 0;
1294 }
1295