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  * 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  * $FreeBSD$
  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/resourcevar.h>
  46 #include <sys/stat.h>
  47
  48 #include <fs/ext2fs/inode.h>
  49 #include <fs/ext2fs/ext2fs.h>
  50 #include <fs/ext2fs/ext2_mount.h>
  51 #include <fs/ext2fs/ext2_extern.h>
  52
  53 /*
  54  * Bmap converts the logical block number of a file to its physical block
  55  * number on the disk. The conversion is done by using the logical block
  56  * number to index into the array of block pointers described by the dinode.
  57  */
  58 int
  59 ext2_bmap(ap)
  60         struct vop_bmap_args /* {
  61                 struct vnode *a_vp;
  62                 daddr_t a_bn;
  63                 struct bufobj **a_bop;
  64                 daddr_t *a_bnp;
  65                 int *a_runp;
  66                 int *a_runb;
  67         } */ *ap;
  68 {
  69         int32_t blkno;
  70         int error;
  71
  72         /*
  73          * Check for underlying vnode requests and ensure that logical
  74          * to physical mapping is requested.
  75          */
  76         if (ap->a_bop != NULL)
  77                 *ap->a_bop = &VTOI(ap->a_vp)->i_devvp->v_bufobj;
  78         if (ap->a_bnp == NULL)
  79                 return (0);
  80
  81         error = ext2_bmaparray(ap->a_vp, ap->a_bn, &blkno,
  82             ap->a_runp, ap->a_runb);
  83         *ap->a_bnp = blkno;
  84         return (error);
  85 }
  86
  87 /*
  88  * Indirect blocks are now on the vnode for the file.  They are given negative
  89  * logical block numbers.  Indirect blocks are addressed by the negative
  90  * address of the first data block to which they point.  Double indirect blocks
  91  * are addressed by one less than the address of the first indirect block to
  92  * which they point.  Triple indirect blocks are addressed by one less than
  93  * the address of the first double indirect block to which they point.
  94  *
  95  * ext2_bmaparray does the bmap conversion, and if requested returns the
  96  * array of logical blocks which must be traversed to get to a block.
  97  * Each entry contains the offset into that block that gets you to the
  98  * next block and the disk address of the block (if it is assigned).
  99  */
 100
 101 int
 102 ext2_bmaparray(vp, bn, bnp, runp, runb)
 103         struct vnode *vp;
 104         int32_t bn;
 105         int32_t *bnp;
 106         int *runp;
 107         int *runb;
 108 {
 109         struct inode *ip;
 110         struct buf *bp;
 111         struct ext2mount *ump;
 112         struct mount *mp;
 113         struct vnode *devvp;
 114         struct indir a[NIADDR+1], *ap;
 115         int32_t daddr;
 116         long metalbn;
 117         int error, num, maxrun = 0, bsize;
 118         int *nump;
 119
 120         ap = NULL;
 121         ip = VTOI(vp);
 122         mp = vp->v_mount;
 123         ump = VFSTOEXT2(mp);
 124         devvp = ump->um_devvp;
 125
 126         bsize = EXT2_BLOCK_SIZE(ump->um_e2fs);
 127
 128         if (runp) {
 129                 maxrun = mp->mnt_iosize_max / bsize - 1;
 130                 *runp = 0;
 131         }
 132
 133         if (runb) {
 134                 *runb = 0;
 135         }
 136
 137
 138         ap = a;
 139         nump = &num;
 140         error = ext2_getlbns(vp, bn, ap, nump);
 141         if (error)
 142                 return (error);
 143
 144         num = *nump;
 145         if (num == 0) {
 146                 *bnp = blkptrtodb(ump, ip->i_db[bn]);
 147                 if (*bnp == 0) {
 148                         *bnp = -1;
 149                 } else if (runp) {
 150                         int32_t bnb = bn;
 151                         for (++bn; bn < NDADDR && *runp < maxrun &&
 152                             is_sequential(ump, ip->i_db[bn - 1], ip->i_db[bn]);
 153                             ++bn, ++*runp);
 154                         bn = bnb;
 155                         if (runb && (bn > 0)) {
 156                                 for (--bn; (bn >= 0) && (*runb < maxrun) &&
 157                                         is_sequential(ump, ip->i_db[bn],
 158                                                 ip->i_db[bn+1]);
 159                                                 --bn, ++*runb);
 160                         }
 161                 }
 162                 return (0);
 163         }
 164
 165
 166         /* Get disk address out of indirect block array */
 167         daddr = ip->i_ib[ap->in_off];
 168
 169         for (bp = NULL, ++ap; --num; ++ap) {
 170                 /*
 171                  * Exit the loop if there is no disk address assigned yet and
 172                  * the indirect block isn't in the cache, or if we were
 173                  * looking for an indirect block and we've found it.
 174                  */
 175
 176                 metalbn = ap->in_lbn;
 177                 if ((daddr == 0 && !incore(&vp->v_bufobj, metalbn)) || metalbn == bn)
 178                         break;
 179                 /*
 180                  * If we get here, we've either got the block in the cache
 181                  * or we have a disk address for it, go fetch it.
 182                  */
 183                 if (bp)
 184                         bqrelse(bp);
 185
 186                 ap->in_exists = 1;
 187                 bp = getblk(vp, metalbn, bsize, 0, 0, 0);
 188                 if ((bp->b_flags & B_CACHE) == 0) {
 189 #ifdef DIAGNOSTIC
 190                         if (!daddr)
 191                                 panic("ufs_bmaparray: indirect block not in cache");
 192 #endif
 193                         bp->b_blkno = blkptrtodb(ump, daddr);
 194                         bp->b_iocmd = BIO_READ;
 195                         bp->b_flags &= ~B_INVAL;
 196                         bp->b_ioflags &= ~BIO_ERROR;
 197                         vfs_busy_pages(bp, 0);
 198                         bp->b_iooffset = dbtob(bp->b_blkno);
 199                         bstrategy(bp);
 200                         curthread->td_ru.ru_inblock++;
 201                         error = bufwait(bp);
 202                         if (error) {
 203                                 brelse(bp);
 204                                 return (error);
 205                         }
 206                 }
 207
 208                 daddr = ((int32_t *)bp->b_data)[ap->in_off];
 209                 if (num == 1 && daddr && runp) {
 210                         for (bn = ap->in_off + 1;
 211                             bn < MNINDIR(ump) && *runp < maxrun &&
 212                             is_sequential(ump,
 213                             ((int32_t *)bp->b_data)[bn - 1],
 214                             ((int32_t *)bp->b_data)[bn]);
 215                             ++bn, ++*runp);
 216                         bn = ap->in_off;
 217                         if (runb && bn) {
 218                                 for(--bn; bn >= 0 && *runb < maxrun &&
 219                                         is_sequential(ump, ((int32_t *)bp->b_data)[bn],
 220                                             ((int32_t *)bp->b_data)[bn+1]);
 221                                         --bn, ++*runb);
 222                         }
 223                 }
 224         }
 225         if (bp)
 226                 bqrelse(bp);
 227
 228         /*
 229          * Since this is FFS independent code, we are out of scope for the
 230          * definitions of BLK_NOCOPY and BLK_SNAP, but we do know that they
 231          * will fall in the range 1..um_seqinc, so we use that test and
 232          * return a request for a zeroed out buffer if attempts are made
 233          * to read a BLK_NOCOPY or BLK_SNAP block.
 234          */
 235         if ((ip->i_flags & SF_SNAPSHOT) && daddr > 0 && daddr < ump->um_seqinc){
 236                 *bnp = -1;
 237                 return (0);
 238         }
 239         *bnp = blkptrtodb(ump, daddr);
 240         if (*bnp == 0) {
 241                 *bnp = -1;
 242         }
 243         return (0);
 244 }
 245
 246 /*
 247  * Create an array of logical block number/offset pairs which represent the
 248  * path of indirect blocks required to access a data block.  The first "pair"
 249  * contains the logical block number of the appropriate single, double or
 250  * triple indirect block and the offset into the inode indirect block array.
 251  * Note, the logical block number of the inode single/double/triple indirect
 252  * block appears twice in the array, once with the offset into the i_ib and
 253  * once with the offset into the page itself.
 254  */
 255 int
 256 ext2_getlbns(vp, bn, ap, nump)
 257         struct vnode *vp;
 258         int32_t bn;
 259         struct indir *ap;
 260         int *nump;
 261 {
 262         long blockcnt, metalbn, realbn;
 263         struct ext2mount *ump;
 264         int i, numlevels, off;
 265         int64_t qblockcnt;
 266
 267         ump = VFSTOEXT2(vp->v_mount);
 268         if (nump)
 269                 *nump = 0;
 270         numlevels = 0;
 271         realbn = bn;
 272         if ((long)bn < 0)
 273                 bn = -(long)bn;
 274
 275         /* The first NDADDR blocks are direct blocks. */
 276         if (bn < NDADDR)
 277                 return (0);
 278
 279         /*
 280          * Determine the number of levels of indirection.  After this loop
 281          * is done, blockcnt indicates the number of data blocks possible
 282          * at the previous level of indirection, and NIADDR - i is the number
 283          * of levels of indirection needed to locate the requested block.
 284          */
 285         for (blockcnt = 1, i = NIADDR, bn -= NDADDR;; i--, bn -= blockcnt) {
 286                 if (i == 0)
 287                         return (EFBIG);
 288                 /*
 289                  * Use int64_t's here to avoid overflow for triple indirect
 290                  * blocks when longs have 32 bits and the block size is more
 291                  * than 4K.
 292                  */
 293                 qblockcnt = (int64_t)blockcnt * MNINDIR(ump);
 294                 if (bn < qblockcnt)
 295                         break;
 296                 blockcnt = qblockcnt;
 297         }
 298
 299         /* Calculate the address of the first meta-block. */
 300         if (realbn >= 0)
 301                 metalbn = -(realbn - bn + NIADDR - i);
 302         else
 303                 metalbn = -(-realbn - bn + NIADDR - i);
 304
 305         /*
 306          * At each iteration, off is the offset into the bap array which is
 307          * an array of disk addresses at the current level of indirection.
 308          * The logical block number and the offset in that block are stored
 309          * into the argument array.
 310          */
 311         ap->in_lbn = metalbn;
 312         ap->in_off = off = NIADDR - i;
 313         ap->in_exists = 0;
 314         ap++;
 315         for (++numlevels; i <= NIADDR; i++) {
 316                 /* If searching for a meta-data block, quit when found. */
 317                 if (metalbn == realbn)
 318                         break;
 319
 320                 off = (bn / blockcnt) % MNINDIR(ump);
 321
 322                 ++numlevels;
 323                 ap->in_lbn = metalbn;
 324                 ap->in_off = off;
 325                 ap->in_exists = 0;
 326                 ++ap;
 327
 328                 metalbn -= -1 + off * blockcnt;
 329                 blockcnt /= MNINDIR(ump);
 330         }
 331         if (nump)
 332                 *nump = numlevels;
 333         return (0);
 334 }