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