sys/ufs/ufs/ufs_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  * 4. 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  */
  36
  37 #include <sys/cdefs.h>
  38 __FBSDID("$FreeBSD$");
  39
  40 #include <sys/param.h>
  41 #include <sys/systm.h>
  42 #include <sys/bio.h>
  43 #include <sys/buf.h>
  44 #include <sys/proc.h>
  45 #include <sys/vnode.h>
  46 #include <sys/mount.h>
  47 #include <sys/racct.h>
  48 #include <sys/resourcevar.h>
  49 #include <sys/stat.h>
  50
  51 #include <ufs/ufs/extattr.h>
  52 #include <ufs/ufs/quota.h>
  53 #include <ufs/ufs/inode.h>
  54 #include <ufs/ufs/ufsmount.h>
  55 #include <ufs/ufs/ufs_extern.h>
  56
  57 /*
  58  * Bmap converts the logical block number of a file to its physical block
  59  * number on the disk. The conversion is done by using the logical block
  60  * number to index into the array of block pointers described by the dinode.
  61  */
  62 int
  63 ufs_bmap(ap)
  64         struct vop_bmap_args /* {
  65                 struct vnode *a_vp;
  66                 daddr_t a_bn;
  67                 struct bufobj **a_bop;
  68                 daddr_t *a_bnp;
  69                 int *a_runp;
  70                 int *a_runb;
  71         } */ *ap;
  72 {
  73         ufs2_daddr_t blkno;
  74         int error;
  75
  76         /*
  77          * Check for underlying vnode requests and ensure that logical
  78          * to physical mapping is requested.
  79          */
  80         if (ap->a_bop != NULL)
  81                 *ap->a_bop = &VTOI(ap->a_vp)->i_devvp->v_bufobj;
  82         if (ap->a_bnp == NULL)
  83                 return (0);
  84
  85         error = ufs_bmaparray(ap->a_vp, ap->a_bn, &blkno, NULL,
  86             ap->a_runp, ap->a_runb);
  87         *ap->a_bnp = blkno;
  88         return (error);
  89 }
  90
  91 /*
  92  * Indirect blocks are now on the vnode for the file.  They are given negative
  93  * logical block numbers.  Indirect blocks are addressed by the negative
  94  * address of the first data block to which they point.  Double indirect blocks
  95  * are addressed by one less than the address of the first indirect block to
  96  * which they point.  Triple indirect blocks are addressed by one less than
  97  * the address of the first double indirect block to which they point.
  98  *
  99  * ufs_bmaparray does the bmap conversion, and if requested returns the
 100  * array of logical blocks which must be traversed to get to a block.
 101  * Each entry contains the offset into that block that gets you to the
 102  * next block and the disk address of the block (if it is assigned).
 103  */
 104
 105 int
 106 ufs_bmaparray(vp, bn, bnp, nbp, runp, runb)
 107         struct vnode *vp;
 108         ufs2_daddr_t bn;
 109         ufs2_daddr_t *bnp;
 110         struct buf *nbp;
 111         int *runp;
 112         int *runb;
 113 {
 114         struct inode *ip;
 115         struct buf *bp;
 116         struct ufsmount *ump;
 117         struct mount *mp;
 118         struct indir a[NIADDR+1], *ap;
 119         ufs2_daddr_t daddr;
 120         ufs_lbn_t metalbn;
 121         int error, num, maxrun = 0;
 122         int *nump;
 123
 124         ap = NULL;
 125         ip = VTOI(vp);
 126         mp = vp->v_mount;
 127         ump = VFSTOUFS(mp);
 128
 129         if (runp) {
 130                 maxrun = mp->mnt_iosize_max / mp->mnt_stat.f_iosize - 1;
 131                 *runp = 0;
 132         }
 133
 134         if (runb) {
 135                 *runb = 0;
 136         }
 137
 138
 139         ap = a;
 140         nump = &num;
 141         error = ufs_getlbns(vp, bn, ap, nump);
 142         if (error)
 143                 return (error);
 144
 145         num = *nump;
 146         if (num == 0) {
 147                 if (bn >= 0 && bn < NDADDR) {
 148                         *bnp = blkptrtodb(ump, DIP(ip, i_db[bn]));
 149                 } else if (bn < 0 && bn >= -NXADDR) {
 150                         *bnp = blkptrtodb(ump, ip->i_din2->di_extb[-1 - bn]);
 151                         if (*bnp == 0)
 152                                 *bnp = -1;
 153                         if (nbp == NULL)
 154                                 panic("ufs_bmaparray: mapping ext data");
 155                         nbp->b_xflags |= BX_ALTDATA;
 156                         return (0);
 157                 } else {
 158                         panic("ufs_bmaparray: blkno out of range");
 159                 }
 160                 /*
 161                  * Since this is FFS independent code, we are out of
 162                  * scope for the definitions of BLK_NOCOPY and
 163                  * BLK_SNAP, but we do know that they will fall in
 164                  * the range 1..um_seqinc, so we use that test and
 165                  * return a request for a zeroed out buffer if attempts
 166                  * are made to read a BLK_NOCOPY or BLK_SNAP block.
 167                  */
 168                 if ((ip->i_flags & SF_SNAPSHOT) && DIP(ip, i_db[bn]) > 0 &&
 169                     DIP(ip, i_db[bn]) < ump->um_seqinc) {
 170                         *bnp = -1;
 171                 } else if (*bnp == 0) {
 172                         if (ip->i_flags & SF_SNAPSHOT)
 173                                 *bnp = blkptrtodb(ump, bn * ump->um_seqinc);
 174                         else
 175                                 *bnp = -1;
 176                 } else if (runp) {
 177                         ufs2_daddr_t bnb = bn;
 178                         for (++bn; bn < NDADDR && *runp < maxrun &&
 179                             is_sequential(ump, DIP(ip, i_db[bn - 1]),
 180                             DIP(ip, i_db[bn]));
 181                             ++bn, ++*runp);
 182                         bn = bnb;
 183                         if (runb && (bn > 0)) {
 184                                 for (--bn; (bn >= 0) && (*runb < maxrun) &&
 185                                         is_sequential(ump, DIP(ip, i_db[bn]),
 186                                                 DIP(ip, i_db[bn+1]));
 187                                                 --bn, ++*runb);
 188                         }
 189                 }
 190                 return (0);
 191         }
 192
 193
 194         /* Get disk address out of indirect block array */
 195         daddr = DIP(ip, i_ib[ap->in_off]);
 196
 197         for (bp = NULL, ++ap; --num; ++ap) {
 198                 /*
 199                  * Exit the loop if there is no disk address assigned yet and
 200                  * the indirect block isn't in the cache, or if we were
 201                  * looking for an indirect block and we've found it.
 202                  */
 203
 204                 metalbn = ap->in_lbn;
 205                 if ((daddr == 0 && !incore(&vp->v_bufobj, metalbn)) || metalbn == bn)
 206                         break;
 207                 /*
 208                  * If we get here, we've either got the block in the cache
 209                  * or we have a disk address for it, go fetch it.
 210                  */
 211                 if (bp)
 212                         bqrelse(bp);
 213
 214                 bp = getblk(vp, metalbn, mp->mnt_stat.f_iosize, 0, 0, 0);
 215                 if ((bp->b_flags & B_CACHE) == 0) {
 216 #ifdef INVARIANTS
 217                         if (!daddr)
 218                                 panic("ufs_bmaparray: indirect block not in cache");
 219 #endif
 220                         bp->b_blkno = blkptrtodb(ump, daddr);
 221                         bp->b_iocmd = BIO_READ;
 222                         bp->b_flags &= ~B_INVAL;
 223                         bp->b_ioflags &= ~BIO_ERROR;
 224                         vfs_busy_pages(bp, 0);
 225                         bp->b_iooffset = dbtob(bp->b_blkno);
 226                         bstrategy(bp);
 227 #ifdef RACCT
 228                         if (racct_enable) {
 229                                 PROC_LOCK(curproc);
 230                                 racct_add_buf(curproc, bp, 0);
 231                                 PROC_UNLOCK(curproc);
 232                         }
 233 #endif /* RACCT */
 234                         curthread->td_ru.ru_inblock++;
 235                         error = bufwait(bp);
 236                         if (error) {
 237                                 brelse(bp);
 238                                 return (error);
 239                         }
 240                 }
 241
 242                 if (ip->i_ump->um_fstype == UFS1) {
 243                         daddr = ((ufs1_daddr_t *)bp->b_data)[ap->in_off];
 244                         if (num == 1 && daddr && runp) {
 245                                 for (bn = ap->in_off + 1;
 246                                     bn < MNINDIR(ump) && *runp < maxrun &&
 247                                     is_sequential(ump,
 248                                     ((ufs1_daddr_t *)bp->b_data)[bn - 1],
 249                                     ((ufs1_daddr_t *)bp->b_data)[bn]);
 250                                     ++bn, ++*runp);
 251                                 bn = ap->in_off;
 252                                 if (runb && bn) {
 253                                         for (--bn; bn >= 0 && *runb < maxrun &&
 254                                             is_sequential(ump,
 255                                             ((ufs1_daddr_t *)bp->b_data)[bn],
 256                                             ((ufs1_daddr_t *)bp->b_data)[bn+1]);
 257                                             --bn, ++*runb);
 258                                 }
 259                         }
 260                         continue;
 261                 }
 262                 daddr = ((ufs2_daddr_t *)bp->b_data)[ap->in_off];
 263                 if (num == 1 && daddr && runp) {
 264                         for (bn = ap->in_off + 1;
 265                             bn < MNINDIR(ump) && *runp < maxrun &&
 266                             is_sequential(ump,
 267                             ((ufs2_daddr_t *)bp->b_data)[bn - 1],
 268                             ((ufs2_daddr_t *)bp->b_data)[bn]);
 269                             ++bn, ++*runp);
 270                         bn = ap->in_off;
 271                         if (runb && bn) {
 272                                 for (--bn; bn >= 0 && *runb < maxrun &&
 273                                     is_sequential(ump,
 274                                     ((ufs2_daddr_t *)bp->b_data)[bn],
 275                                     ((ufs2_daddr_t *)bp->b_data)[bn + 1]);
 276                                     --bn, ++*runb);
 277                         }
 278                 }
 279         }
 280         if (bp)
 281                 bqrelse(bp);
 282
 283         /*
 284          * Since this is FFS independent code, we are out of scope for the
 285          * definitions of BLK_NOCOPY and BLK_SNAP, but we do know that they
 286          * will fall in the range 1..um_seqinc, so we use that test and
 287          * return a request for a zeroed out buffer if attempts are made
 288          * to read a BLK_NOCOPY or BLK_SNAP block.
 289          */
 290         if ((ip->i_flags & SF_SNAPSHOT) && daddr > 0 && daddr < ump->um_seqinc){
 291                 *bnp = -1;
 292                 return (0);
 293         }
 294         *bnp = blkptrtodb(ump, daddr);
 295         if (*bnp == 0) {
 296                 if (ip->i_flags & SF_SNAPSHOT)
 297                         *bnp = blkptrtodb(ump, bn * ump->um_seqinc);
 298                 else
 299                         *bnp = -1;
 300         }
 301         return (0);
 302 }
 303
 304 /*
 305  * Create an array of logical block number/offset pairs which represent the
 306  * path of indirect blocks required to access a data block.  The first "pair"
 307  * contains the logical block number of the appropriate single, double or
 308  * triple indirect block and the offset into the inode indirect block array.
 309  * Note, the logical block number of the inode single/double/triple indirect
 310  * block appears twice in the array, once with the offset into the i_ib and
 311  * once with the offset into the page itself.
 312  */
 313 int
 314 ufs_getlbns(vp, bn, ap, nump)
 315         struct vnode *vp;
 316         ufs2_daddr_t bn;
 317         struct indir *ap;
 318         int *nump;
 319 {
 320         ufs2_daddr_t blockcnt;
 321         ufs_lbn_t metalbn, realbn;
 322         struct ufsmount *ump;
 323         int i, numlevels, off;
 324
 325         ump = VFSTOUFS(vp->v_mount);
 326         if (nump)
 327                 *nump = 0;
 328         numlevels = 0;
 329         realbn = bn;
 330         if (bn < 0)
 331                 bn = -bn;
 332
 333         /* The first NDADDR blocks are direct blocks. */
 334         if (bn < NDADDR)
 335                 return (0);
 336
 337         /*
 338          * Determine the number of levels of indirection.  After this loop
 339          * is done, blockcnt indicates the number of data blocks possible
 340          * at the previous level of indirection, and NIADDR - i is the number
 341          * of levels of indirection needed to locate the requested block.
 342          */
 343         for (blockcnt = 1, i = NIADDR, bn -= NDADDR;; i--, bn -= blockcnt) {
 344                 if (i == 0)
 345                         return (EFBIG);
 346                 blockcnt *= MNINDIR(ump);
 347                 if (bn < blockcnt)
 348                         break;
 349         }
 350
 351         /* Calculate the address of the first meta-block. */
 352         if (realbn >= 0)
 353                 metalbn = -(realbn - bn + NIADDR - i);
 354         else
 355                 metalbn = -(-realbn - bn + NIADDR - i);
 356
 357         /*
 358          * At each iteration, off is the offset into the bap array which is
 359          * an array of disk addresses at the current level of indirection.
 360          * The logical block number and the offset in that block are stored
 361          * into the argument array.
 362          */
 363         ap->in_lbn = metalbn;
 364         ap->in_off = off = NIADDR - i;
 365         ap++;
 366         for (++numlevels; i <= NIADDR; i++) {
 367                 /* If searching for a meta-data block, quit when found. */
 368                 if (metalbn == realbn)
 369                         break;
 370
 371                 blockcnt /= MNINDIR(ump);
 372                 off = (bn / blockcnt) % MNINDIR(ump);
 373
 374                 ++numlevels;
 375                 ap->in_lbn = metalbn;
 376                 ap->in_off = off;
 377                 ++ap;
 378
 379                 metalbn -= -1 + off * blockcnt;
 380         }
 381         if (nump)
 382                 *nump = numlevels;
 383         return (0);
 384 }