sys/fs/ext2fs/ext2_bmap.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1989, 1991, 1993
   3  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   4  * (c) UNIX System Laboratories, Inc.
   5  * All or some portions of this file are derived from material licensed
   6  * to the University of California by American Telephone and Telegraph
   7  * Co. or Unix System Laboratories, Inc. and are reproduced herein with
   8  * the permission of UNIX System Laboratories, Inc.
   9  *
  10  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  11  * modification, are permitted provided that the following conditions
  12  * are met:
  13  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  15  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  17  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  18  * 3. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  19  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  20  *    without specific prior written permission.
  21  *
  22  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  23  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  24  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  25  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  26  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  27  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  28  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  29  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  30  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  31  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  32  * SUCH DAMAGE.
  33  *
  34  *      @(#)ufs_bmap.c  8.7 (Berkeley) 3/21/95
  35  * $FreeBSD$
  36  */
  37
  38 #include <sys/param.h>
  39 #include <sys/systm.h>
  40 #include <sys/bio.h>
  41 #include <sys/buf.h>
  42 #include <sys/proc.h>
  43 #include <sys/vnode.h>
  44 #include <sys/mount.h>
  45 #include <sys/racct.h>
  46 #include <sys/resourcevar.h>
  47 #include <sys/stat.h>
  48
  49 #include <fs/ext2fs/inode.h>
  50 #include <fs/ext2fs/fs.h>
  51 #include <fs/ext2fs/ext2fs.h>
  52 #include <fs/ext2fs/ext2_dinode.h>
  53 #include <fs/ext2fs/ext2_extern.h>
  54 #include <fs/ext2fs/ext2_mount.h>
  55
  56 /*
  57  * Bmap converts the logical block number of a file to its physical block
  58  * number on the disk. The conversion is done by using the logical block
  59  * number to index into the array of block pointers described by the dinode.
  60  */
  61 int
  62 ext2_bmap(struct vop_bmap_args *ap)
  63 {
  64         daddr_t blkno;
  65         int error;
  66
  67         /*
  68          * Check for underlying vnode requests and ensure that logical
  69          * to physical mapping is requested.
  70          */
  71         if (ap->a_bop != NULL)
  72                 *ap->a_bop = &VTOI(ap->a_vp)->i_devvp->v_bufobj;
  73         if (ap->a_bnp == NULL)
  74                 return (0);
  75
  76         if (VTOI(ap->a_vp)->i_flag & IN_E4EXTENTS)
  77                 error = ext4_bmapext(ap->a_vp, ap->a_bn, &blkno,
  78                     ap->a_runp, ap->a_runb);
  79         else
  80                 error = ext2_bmaparray(ap->a_vp, ap->a_bn, &blkno,
  81                     ap->a_runp, ap->a_runb);
  82         *ap->a_bnp = blkno;
  83         return (error);
  84 }
  85
  86 /*
  87  * Convert the logical block number of a file to its physical block number
  88  * on the disk within ext4 extents.
  89  */
  90 int
  91 ext4_bmapext(struct vnode *vp, int32_t bn, int64_t *bnp, int *runp, int *runb)
  92 {
  93         struct inode *ip;
  94         struct m_ext2fs *fs;
  95         struct ext4_extent_header *ehp;
  96         struct ext4_extent *ep;
  97         struct ext4_extent_path *path = NULL;
  98         daddr_t lbn;
  99         int error, depth;
 100
 101         ip = VTOI(vp);
 102         fs = ip->i_e2fs;
 103         lbn = bn;
 104         ehp = (struct ext4_extent_header *)ip->i_data;
 105         depth = ehp->eh_depth;
 106
 107         *bnp = -1;
 108         if (runp != NULL)
 109                 *runp = 0;
 110         if (runb != NULL)
 111                 *runb = 0;
 112
 113         error = ext4_ext_find_extent(ip, lbn, &path);
 114         if (error)
 115                 return (error);
 116
 117         ep = path[depth].ep_ext;
 118         if(ep) {
 119                 if (lbn < ep->e_blk) {
 120                         if (runp != NULL)
 121                                 *runp = ep->e_blk - lbn - 1;
 122                 } else if (ep->e_blk <= lbn && lbn < ep->e_blk + ep->e_len) {
 123                         *bnp = fsbtodb(fs, lbn - ep->e_blk +
 124                             (ep->e_start_lo | (daddr_t)ep->e_start_hi << 32));
 125                         if (runp != NULL)
 126                                 *runp = ep->e_len - (lbn - ep->e_blk) - 1;
 127                         if (runb != NULL)
 128                                 *runb = lbn - ep->e_blk;
 129                 } else {
 130                         if (runb != NULL)
 131                                 *runb = ep->e_blk + lbn - ep->e_len;
 132                 }
 133         }
 134
 135         ext4_ext_path_free(path);
 136
 137         return (error);
 138 }
 139
 140 /*
 141  * Indirect blocks are now on the vnode for the file.  They are given negative
 142  * logical block numbers.  Indirect blocks are addressed by the negative
 143  * address of the first data block to which they point.  Double indirect blocks
 144  * are addressed by one less than the address of the first indirect block to
 145  * which they point.  Triple indirect blocks are addressed by one less than
 146  * the address of the first double indirect block to which they point.
 147  *
 148  * ext2_bmaparray does the bmap conversion, and if requested returns the
 149  * array of logical blocks which must be traversed to get to a block.
 150  * Each entry contains the offset into that block that gets you to the
 151  * next block and the disk address of the block (if it is assigned).
 152  */
 153
 154 int
 155 ext2_bmaparray(struct vnode *vp, daddr_t bn, daddr_t *bnp, int *runp, int *runb)
 156 {
 157         struct inode *ip;
 158         struct buf *bp;
 159         struct ext2mount *ump;
 160         struct mount *mp;
 161         struct indir a[EXT2_NIADDR + 1], *ap;
 162         daddr_t daddr;
 163         e2fs_lbn_t metalbn;
 164         int error, num, maxrun = 0, bsize;
 165         int *nump;
 166
 167         ap = NULL;
 168         ip = VTOI(vp);
 169         mp = vp->v_mount;
 170         ump = VFSTOEXT2(mp);
 171
 172         bsize = EXT2_BLOCK_SIZE(ump->um_e2fs);
 173
 174         if (runp) {
 175                 maxrun = mp->mnt_iosize_max / bsize - 1;
 176                 *runp = 0;
 177         }
 178         if (runb)
 179                 *runb = 0;
 180
 181
 182         ap = a;
 183         nump = &num;
 184         error = ext2_getlbns(vp, bn, ap, nump);
 185         if (error)
 186                 return (error);
 187
 188         num = *nump;
 189         if (num == 0) {
 190                 *bnp = blkptrtodb(ump, ip->i_db[bn]);
 191                 if (*bnp == 0) {
 192                         *bnp = -1;
 193                 } else if (runp) {
 194                         daddr_t bnb = bn;
 195
 196                         for (++bn; bn < EXT2_NDADDR && *runp < maxrun &&
 197                             is_sequential(ump, ip->i_db[bn - 1], ip->i_db[bn]);
 198                             ++bn, ++*runp);
 199                         bn = bnb;
 200                         if (runb && (bn > 0)) {
 201                                 for (--bn; (bn >= 0) && (*runb < maxrun) &&
 202                                         is_sequential(ump, ip->i_db[bn],
 203                                                 ip->i_db[bn + 1]);
 204                                                 --bn, ++*runb);
 205                         }
 206                 }
 207                 return (0);
 208         }
 209
 210         /* Get disk address out of indirect block array */
 211         daddr = ip->i_ib[ap->in_off];
 212
 213         for (bp = NULL, ++ap; --num; ++ap) {
 214                 /*
 215                  * Exit the loop if there is no disk address assigned yet and
 216                  * the indirect block isn't in the cache, or if we were
 217                  * looking for an indirect block and we've found it.
 218                  */
 219
 220                 metalbn = ap->in_lbn;
 221                 if ((daddr == 0 && !incore(&vp->v_bufobj, metalbn)) || metalbn == bn)
 222                         break;
 223                 /*
 224                  * If we get here, we've either got the block in the cache
 225                  * or we have a disk address for it, go fetch it.
 226                  */
 227                 if (bp)
 228                         bqrelse(bp);
 229
 230                 bp = getblk(vp, metalbn, bsize, 0, 0, 0);
 231                 if ((bp->b_flags & B_CACHE) == 0) {
 232 #ifdef INVARIANTS
 233                         if (!daddr)
 234                                 panic("ext2_bmaparray: indirect block not in cache");
 235 #endif
 236                         bp->b_blkno = blkptrtodb(ump, daddr);
 237                         bp->b_iocmd = BIO_READ;
 238                         bp->b_flags &= ~B_INVAL;
 239                         bp->b_ioflags &= ~BIO_ERROR;
 240                         vfs_busy_pages(bp, 0);
 241                         bp->b_iooffset = dbtob(bp->b_blkno);
 242                         bstrategy(bp);
 243 #ifdef RACCT
 244                         if (racct_enable) {
 245                                 PROC_LOCK(curproc);
 246                                 racct_add_buf(curproc, bp, 0);
 247                                 PROC_UNLOCK(curproc);
 248                         }
 249 #endif
 250                         curthread->td_ru.ru_inblock++;
 251                         error = bufwait(bp);
 252                         if (error) {
 253                                 brelse(bp);
 254                                 return (error);
 255                         }
 256                 }
 257
 258                 daddr = ((e2fs_daddr_t *)bp->b_data)[ap->in_off];
 259                 if (num == 1 && daddr && runp) {
 260                         for (bn = ap->in_off + 1;
 261                             bn < MNINDIR(ump) && *runp < maxrun &&
 262                             is_sequential(ump,
 263                             ((e2fs_daddr_t *)bp->b_data)[bn - 1],
 264                             ((e2fs_daddr_t *)bp->b_data)[bn]);
 265                             ++bn, ++*runp);
 266                         bn = ap->in_off;
 267                         if (runb && bn) {
 268                                 for (--bn; bn >= 0 && *runb < maxrun &&
 269                                         is_sequential(ump,
 270                                         ((e2fs_daddr_t *)bp->b_data)[bn],
 271                                         ((e2fs_daddr_t *)bp->b_data)[bn + 1]);
 272                                         --bn, ++*runb);
 273                         }
 274                 }
 275         }
 276         if (bp)
 277                 bqrelse(bp);
 278
 279         /*
 280          * Since this is FFS independent code, we are out of scope for the
 281          * definitions of BLK_NOCOPY and BLK_SNAP, but we do know that they
 282          * will fall in the range 1..um_seqinc, so we use that test and
 283          * return a request for a zeroed out buffer if attempts are made
 284          * to read a BLK_NOCOPY or BLK_SNAP block.
 285          */
 286         if ((ip->i_flags & SF_SNAPSHOT) && daddr > 0 && daddr < ump->um_seqinc) {
 287                 *bnp = -1;
 288                 return (0);
 289         }
 290         *bnp = blkptrtodb(ump, daddr);
 291         if (*bnp == 0) {
 292                 *bnp = -1;
 293         }
 294         return (0);
 295 }
 296
 297 /*
 298  * Create an array of logical block number/offset pairs which represent the
 299  * path of indirect blocks required to access a data block.  The first "pair"
 300  * contains the logical block number of the appropriate single, double or
 301  * triple indirect block and the offset into the inode indirect block array.
 302  * Note, the logical block number of the inode single/double/triple indirect
 303  * block appears twice in the array, once with the offset into the i_ib and
 304  * once with the offset into the page itself.
 305  */
 306 int
 307 ext2_getlbns(struct vnode *vp, daddr_t bn, struct indir *ap, int *nump)
 308 {
 309         long blockcnt;
 310         e2fs_lbn_t metalbn, realbn;
 311         struct ext2mount *ump;
 312         int i, numlevels, off;
 313         int64_t qblockcnt;
 314
 315         ump = VFSTOEXT2(vp->v_mount);
 316         if (nump)
 317                 *nump = 0;
 318         numlevels = 0;
 319         realbn = bn;
 320         if ((long)bn < 0)
 321                 bn = -(long)bn;
 322
 323         /* The first EXT2_NDADDR blocks are direct blocks. */
 324         if (bn < EXT2_NDADDR)
 325                 return (0);
 326
 327         /*
 328          * Determine the number of levels of indirection.  After this loop
 329          * is done, blockcnt indicates the number of data blocks possible
 330          * at the previous level of indirection, and EXT2_NIADDR - i is the
 331          * number of levels of indirection needed to locate the requested block.
 332          */
 333         for (blockcnt = 1, i = EXT2_NIADDR, bn -= EXT2_NDADDR; ;
 334             i--, bn -= blockcnt) {
 335                 if (i == 0)
 336                         return (EFBIG);
 337                 /*
 338                  * Use int64_t's here to avoid overflow for triple indirect
 339                  * blocks when longs have 32 bits and the block size is more
 340                  * than 4K.
 341                  */
 342                 qblockcnt = (int64_t)blockcnt * MNINDIR(ump);
 343                 if (bn < qblockcnt)
 344                         break;
 345                 blockcnt = qblockcnt;
 346         }
 347
 348         /* Calculate the address of the first meta-block. */
 349         if (realbn >= 0)
 350                 metalbn = -(realbn - bn + EXT2_NIADDR - i);
 351         else
 352                 metalbn = -(-realbn - bn + EXT2_NIADDR - i);
 353
 354         /*
 355          * At each iteration, off is the offset into the bap array which is
 356          * an array of disk addresses at the current level of indirection.
 357          * The logical block number and the offset in that block are stored
 358          * into the argument array.
 359          */
 360         ap->in_lbn = metalbn;
 361         ap->in_off = off = EXT2_NIADDR - i;
 362         ap++;
 363         for (++numlevels; i <= EXT2_NIADDR; i++) {
 364                 /* If searching for a meta-data block, quit when found. */
 365                 if (metalbn == realbn)
 366                         break;
 367
 368                 off = (bn / blockcnt) % MNINDIR(ump);
 369
 370                 ++numlevels;
 371                 ap->in_lbn = metalbn;
 372                 ap->in_off = off;
 373                 ++ap;
 374
 375                 metalbn -= -1 + off * blockcnt;
 376                 blockcnt /= MNINDIR(ump);
 377         }
 378         if (nump)
 379                 *nump = numlevels;
 380         return (0);
 381 }