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 static int ext4_bmapext(struct vnode *, int32_t, int64_t *, int *, int *);
  57
  58 /*
  59  * Bmap converts the logical block number of a file to its physical block
  60  * number on the disk. The conversion is done by using the logical block
  61  * number to index into the array of block pointers described by the dinode.
  62  */
  63 int
  64 ext2_bmap(struct vop_bmap_args *ap)
  65 {
  66         daddr_t blkno;
  67         int error;
  68
  69         /*
  70          * Check for underlying vnode requests and ensure that logical
  71          * to physical mapping is requested.
  72          */
  73         if (ap->a_bop != NULL)
  74                 *ap->a_bop = &VTOI(ap->a_vp)->i_devvp->v_bufobj;
  75         if (ap->a_bnp == NULL)
  76                 return (0);
  77
  78         if (VTOI(ap->a_vp)->i_flag & IN_E4EXTENTS)
  79                 error = ext4_bmapext(ap->a_vp, ap->a_bn, &blkno,
  80                     ap->a_runp, ap->a_runb);
  81         else
  82                 error = ext2_bmaparray(ap->a_vp, ap->a_bn, &blkno,
  83                     ap->a_runp, ap->a_runb);
  84         *ap->a_bnp = blkno;
  85         return (error);
  86 }
  87
  88 /*
  89  * Convert the logical block number of a file to its physical block number
  90  * on the disk within ext4 extents.
  91  */
  92 static int
  93 ext4_bmapext(struct vnode *vp, int32_t bn, int64_t *bnp, int *runp, int *runb)
  94 {
  95         struct inode *ip;
  96         struct m_ext2fs *fs;
  97         struct ext4_extent *ep;
  98         struct ext4_extent_path path = {.ep_bp = NULL};
  99         daddr_t lbn;
 100         int error;
 101
 102         ip = VTOI(vp);
 103         fs = ip->i_e2fs;
 104         lbn = bn;
 105
 106         if (runp != NULL)
 107                 *runp = 0;
 108         if (runb != NULL)
 109                 *runb = 0;
 110         error = 0;
 111
 112         ext4_ext_find_extent(fs, ip, lbn, &path);
 113         if (path.ep_is_sparse) {
 114                 *bnp = -1;
 115                 if (runp != NULL)
 116                         *runp = path.ep_sparse_ext.e_len -
 117                             (lbn - path.ep_sparse_ext.e_blk) - 1;
 118                 if (runb != NULL)
 119                         *runb = lbn - path.ep_sparse_ext.e_blk;
 120         } else {
 121                 if (path.ep_ext == NULL) {
 122                         error = EIO;
 123                         goto out;
 124                 }
 125                 ep = path.ep_ext;
 126                 *bnp = fsbtodb(fs, lbn - ep->e_blk +
 127                     (ep->e_start_lo | (daddr_t)ep->e_start_hi << 32));
 128
 129                 if (*bnp == 0)
 130                         *bnp = -1;
 131
 132                 if (runp != NULL)
 133                         *runp = ep->e_len - (lbn - ep->e_blk) - 1;
 134                 if (runb != NULL)
 135                         *runb = lbn - ep->e_blk;
 136         }
 137
 138 out:
 139         if (path.ep_bp != NULL)
 140                 brelse(path.ep_bp);
 141
 142         return (error);
 143 }
 144
 145 /*
 146  * Indirect blocks are now on the vnode for the file.  They are given negative
 147  * logical block numbers.  Indirect blocks are addressed by the negative
 148  * address of the first data block to which they point.  Double indirect blocks
 149  * are addressed by one less than the address of the first indirect block to
 150  * which they point.  Triple indirect blocks are addressed by one less than
 151  * the address of the first double indirect block to which they point.
 152  *
 153  * ext2_bmaparray does the bmap conversion, and if requested returns the
 154  * array of logical blocks which must be traversed to get to a block.
 155  * Each entry contains the offset into that block that gets you to the
 156  * next block and the disk address of the block (if it is assigned).
 157  */
 158
 159 int
 160 ext2_bmaparray(struct vnode *vp, daddr_t bn, daddr_t *bnp, int *runp, int *runb)
 161 {
 162         struct inode *ip;
 163         struct buf *bp;
 164         struct ext2mount *ump;
 165         struct mount *mp;
 166         struct indir a[EXT2_NIADDR + 1], *ap;
 167         daddr_t daddr;
 168         e2fs_lbn_t metalbn;
 169         int error, num, maxrun = 0, bsize;
 170         int *nump;
 171
 172         ap = NULL;
 173         ip = VTOI(vp);
 174         mp = vp->v_mount;
 175         ump = VFSTOEXT2(mp);
 176
 177         bsize = EXT2_BLOCK_SIZE(ump->um_e2fs);
 178
 179         if (runp) {
 180                 maxrun = mp->mnt_iosize_max / bsize - 1;
 181                 *runp = 0;
 182         }
 183         if (runb)
 184                 *runb = 0;
 185
 186
 187         ap = a;
 188         nump = &num;
 189         error = ext2_getlbns(vp, bn, ap, nump);
 190         if (error)
 191                 return (error);
 192
 193         num = *nump;
 194         if (num == 0) {
 195                 *bnp = blkptrtodb(ump, ip->i_db[bn]);
 196                 if (*bnp == 0) {
 197                         *bnp = -1;
 198                 } else if (runp) {
 199                         daddr_t bnb = bn;
 200
 201                         for (++bn; bn < EXT2_NDADDR && *runp < maxrun &&
 202                             is_sequential(ump, ip->i_db[bn - 1], ip->i_db[bn]);
 203                             ++bn, ++*runp);
 204                         bn = bnb;
 205                         if (runb && (bn > 0)) {
 206                                 for (--bn; (bn >= 0) && (*runb < maxrun) &&
 207                                         is_sequential(ump, ip->i_db[bn],
 208                                                 ip->i_db[bn + 1]);
 209                                                 --bn, ++*runb);
 210                         }
 211                 }
 212                 return (0);
 213         }
 214
 215         /* Get disk address out of indirect block array */
 216         daddr = ip->i_ib[ap->in_off];
 217
 218         for (bp = NULL, ++ap; --num; ++ap) {
 219                 /*
 220                  * Exit the loop if there is no disk address assigned yet and
 221                  * the indirect block isn't in the cache, or if we were
 222                  * looking for an indirect block and we've found it.
 223                  */
 224
 225                 metalbn = ap->in_lbn;
 226                 if ((daddr == 0 && !incore(&vp->v_bufobj, metalbn)) || metalbn == bn)
 227                         break;
 228                 /*
 229                  * If we get here, we've either got the block in the cache
 230                  * or we have a disk address for it, go fetch it.
 231                  */
 232                 if (bp)
 233                         bqrelse(bp);
 234
 235                 bp = getblk(vp, metalbn, bsize, 0, 0, 0);
 236                 if ((bp->b_flags & B_CACHE) == 0) {
 237 #ifdef INVARIANTS
 238                         if (!daddr)
 239                                 panic("ext2_bmaparray: indirect block not in cache");
 240 #endif
 241                         bp->b_blkno = blkptrtodb(ump, daddr);
 242                         bp->b_iocmd = BIO_READ;
 243                         bp->b_flags &= ~B_INVAL;
 244                         bp->b_ioflags &= ~BIO_ERROR;
 245                         vfs_busy_pages(bp, 0);
 246                         bp->b_iooffset = dbtob(bp->b_blkno);
 247                         bstrategy(bp);
 248 #ifdef RACCT
 249                         if (racct_enable) {
 250                                 PROC_LOCK(curproc);
 251                                 racct_add_buf(curproc, bp, 0);
 252                                 PROC_UNLOCK(curproc);
 253                         }
 254 #endif
 255                         curthread->td_ru.ru_inblock++;
 256                         error = bufwait(bp);
 257                         if (error) {
 258                                 brelse(bp);
 259                                 return (error);
 260                         }
 261                 }
 262
 263                 daddr = ((e2fs_daddr_t *)bp->b_data)[ap->in_off];
 264                 if (num == 1 && daddr && runp) {
 265                         for (bn = ap->in_off + 1;
 266                             bn < MNINDIR(ump) && *runp < maxrun &&
 267                             is_sequential(ump,
 268                             ((e2fs_daddr_t *)bp->b_data)[bn - 1],
 269                             ((e2fs_daddr_t *)bp->b_data)[bn]);
 270                             ++bn, ++*runp);
 271                         bn = ap->in_off;
 272                         if (runb && bn) {
 273                                 for (--bn; bn >= 0 && *runb < maxrun &&
 274                                         is_sequential(ump,
 275                                         ((e2fs_daddr_t *)bp->b_data)[bn],
 276                                         ((e2fs_daddr_t *)bp->b_data)[bn + 1]);
 277                                         --bn, ++*runb);
 278                         }
 279                 }
 280         }
 281         if (bp)
 282                 bqrelse(bp);
 283
 284         /*
 285          * Since this is FFS independent code, we are out of scope for the
 286          * definitions of BLK_NOCOPY and BLK_SNAP, but we do know that they
 287          * will fall in the range 1..um_seqinc, so we use that test and
 288          * return a request for a zeroed out buffer if attempts are made
 289          * to read a BLK_NOCOPY or BLK_SNAP block.
 290          */
 291         if ((ip->i_flags & SF_SNAPSHOT) && daddr > 0 && daddr < ump->um_seqinc) {
 292                 *bnp = -1;
 293                 return (0);
 294         }
 295         *bnp = blkptrtodb(ump, daddr);
 296         if (*bnp == 0) {
 297                 *bnp = -1;
 298         }
 299         return (0);
 300 }
 301
 302 /*
 303  * Create an array of logical block number/offset pairs which represent the
 304  * path of indirect blocks required to access a data block.  The first "pair"
 305  * contains the logical block number of the appropriate single, double or
 306  * triple indirect block and the offset into the inode indirect block array.
 307  * Note, the logical block number of the inode single/double/triple indirect
 308  * block appears twice in the array, once with the offset into the i_ib and
 309  * once with the offset into the page itself.
 310  */
 311 int
 312 ext2_getlbns(struct vnode *vp, daddr_t bn, struct indir *ap, int *nump)
 313 {
 314         long blockcnt;
 315         e2fs_lbn_t metalbn, realbn;
 316         struct ext2mount *ump;
 317         int i, numlevels, off;
 318         int64_t qblockcnt;
 319
 320         ump = VFSTOEXT2(vp->v_mount);
 321         if (nump)
 322                 *nump = 0;
 323         numlevels = 0;
 324         realbn = bn;
 325         if ((long)bn < 0)
 326                 bn = -(long)bn;
 327
 328         /* The first EXT2_NDADDR blocks are direct blocks. */
 329         if (bn < EXT2_NDADDR)
 330                 return (0);
 331
 332         /*
 333          * Determine the number of levels of indirection.  After this loop
 334          * is done, blockcnt indicates the number of data blocks possible
 335          * at the previous level of indirection, and EXT2_NIADDR - i is the
 336          * number of levels of indirection needed to locate the requested block.
 337          */
 338         for (blockcnt = 1, i = EXT2_NIADDR, bn -= EXT2_NDADDR; ;
 339             i--, bn -= blockcnt) {
 340                 if (i == 0)
 341                         return (EFBIG);
 342                 /*
 343                  * Use int64_t's here to avoid overflow for triple indirect
 344                  * blocks when longs have 32 bits and the block size is more
 345                  * than 4K.
 346                  */
 347                 qblockcnt = (int64_t)blockcnt * MNINDIR(ump);
 348                 if (bn < qblockcnt)
 349                         break;
 350                 blockcnt = qblockcnt;
 351         }
 352
 353         /* Calculate the address of the first meta-block. */
 354         if (realbn >= 0)
 355                 metalbn = -(realbn - bn + EXT2_NIADDR - i);
 356         else
 357                 metalbn = -(-realbn - bn + EXT2_NIADDR - i);
 358
 359         /*
 360          * At each iteration, off is the offset into the bap array which is
 361          * an array of disk addresses at the current level of indirection.
 362          * The logical block number and the offset in that block are stored
 363          * into the argument array.
 364          */
 365         ap->in_lbn = metalbn;
 366         ap->in_off = off = EXT2_NIADDR - i;
 367         ap++;
 368         for (++numlevels; i <= EXT2_NIADDR; i++) {
 369                 /* If searching for a meta-data block, quit when found. */
 370                 if (metalbn == realbn)
 371                         break;
 372
 373                 off = (bn / blockcnt) % MNINDIR(ump);
 374
 375                 ++numlevels;
 376                 ap->in_lbn = metalbn;
 377                 ap->in_off = off;
 378                 ++ap;
 379
 380                 metalbn -= -1 + off * blockcnt;
 381                 blockcnt /= MNINDIR(ump);
 382         }
 383         if (nump)
 384                 *nump = numlevels;
 385         return (0);
 386 }