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_extern.h>
  51 #include <fs/ext2fs/ext2_mount.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(struct vop_bmap_args *ap)
  60 {
  61         int32_t blkno;
  62         int error;
  63
  64         /*
  65          * Check for underlying vnode requests and ensure that logical
  66          * to physical mapping is requested.
  67          */
  68         if (ap->a_bop != NULL)
  69                 *ap->a_bop = &VTOI(ap->a_vp)->i_devvp->v_bufobj;
  70         if (ap->a_bnp == NULL)
  71                 return (0);
  72
  73         error = ext2_bmaparray(ap->a_vp, ap->a_bn, &blkno,
  74             ap->a_runp, ap->a_runb);
  75         *ap->a_bnp = blkno;
  76         return (error);
  77 }
  78
  79 /*
  80  * Indirect blocks are now on the vnode for the file.  They are given negative
  81  * logical block numbers.  Indirect blocks are addressed by the negative
  82  * address of the first data block to which they point.  Double indirect blocks
  83  * are addressed by one less than the address of the first indirect block to
  84  * which they point.  Triple indirect blocks are addressed by one less than
  85  * the address of the first double indirect block to which they point.
  86  *
  87  * ext2_bmaparray does the bmap conversion, and if requested returns the
  88  * array of logical blocks which must be traversed to get to a block.
  89  * Each entry contains the offset into that block that gets you to the
  90  * next block and the disk address of the block (if it is assigned).
  91  */
  92
  93 int
  94 ext2_bmaparray(struct vnode *vp, int32_t bn, int32_t *bnp, int *runp, int *runb)
  95 {
  96         struct inode *ip;
  97         struct buf *bp;
  98         struct ext2mount *ump;
  99         struct mount *mp;
 100         struct vnode *devvp;
 101         struct indir a[NIADDR+1], *ap;
 102         daddr_t daddr;
 103         e2fs_lbn_t metalbn;
 104         int error, num, maxrun = 0, bsize;
 105         int *nump;
 106
 107         ap = NULL;
 108         ip = VTOI(vp);
 109         mp = vp->v_mount;
 110         ump = VFSTOEXT2(mp);
 111         devvp = ump->um_devvp;
 112
 113         bsize = EXT2_BLOCK_SIZE(ump->um_e2fs);
 114
 115         if (runp) {
 116                 maxrun = mp->mnt_iosize_max / bsize - 1;
 117                 *runp = 0;
 118         }
 119
 120         if (runb) {
 121                 *runb = 0;
 122         }
 123
 124
 125         ap = a;
 126         nump = &num;
 127         error = ext2_getlbns(vp, bn, ap, nump);
 128         if (error)
 129                 return (error);
 130
 131         num = *nump;
 132         if (num == 0) {
 133                 *bnp = blkptrtodb(ump, ip->i_db[bn]);
 134                 if (*bnp == 0) {
 135                         *bnp = -1;
 136                 } else if (runp) {
 137                         int32_t bnb = bn;
 138                         for (++bn; bn < NDADDR && *runp < maxrun &&
 139                             is_sequential(ump, ip->i_db[bn - 1], ip->i_db[bn]);
 140                             ++bn, ++*runp);
 141                         bn = bnb;
 142                         if (runb && (bn > 0)) {
 143                                 for (--bn; (bn >= 0) && (*runb < maxrun) &&
 144                                         is_sequential(ump, ip->i_db[bn],
 145                                                 ip->i_db[bn+1]);
 146                                                 --bn, ++*runb);
 147                         }
 148                 }
 149                 return (0);
 150         }
 151
 152
 153         /* Get disk address out of indirect block array */
 154         daddr = ip->i_ib[ap->in_off];
 155
 156         for (bp = NULL, ++ap; --num; ++ap) {
 157                 /*
 158                  * Exit the loop if there is no disk address assigned yet and
 159                  * the indirect block isn't in the cache, or if we were
 160                  * looking for an indirect block and we've found it.
 161                  */
 162
 163                 metalbn = ap->in_lbn;
 164                 if ((daddr == 0 && !incore(&vp->v_bufobj, metalbn)) || metalbn == bn)
 165                         break;
 166                 /*
 167                  * If we get here, we've either got the block in the cache
 168                  * or we have a disk address for it, go fetch it.
 169                  */
 170                 if (bp)
 171                         bqrelse(bp);
 172
 173                 bp = getblk(vp, metalbn, bsize, 0, 0, 0);
 174                 if ((bp->b_flags & B_CACHE) == 0) {
 175 #ifdef INVARIANTS
 176                         if (!daddr)
 177                                 panic("ext2_bmaparray: indirect block not in cache");
 178 #endif
 179                         bp->b_blkno = blkptrtodb(ump, daddr);
 180                         bp->b_iocmd = BIO_READ;
 181                         bp->b_flags &= ~B_INVAL;
 182                         bp->b_ioflags &= ~BIO_ERROR;
 183                         vfs_busy_pages(bp, 0);
 184                         bp->b_iooffset = dbtob(bp->b_blkno);
 185                         bstrategy(bp);
 186                         curthread->td_ru.ru_inblock++;
 187                         error = bufwait(bp);
 188                         if (error) {
 189                                 brelse(bp);
 190                                 return (error);
 191                         }
 192                 }
 193
 194                 daddr = ((int32_t *)bp->b_data)[ap->in_off];
 195                 if (num == 1 && daddr && runp) {
 196                         for (bn = ap->in_off + 1;
 197                             bn < MNINDIR(ump) && *runp < maxrun &&
 198                             is_sequential(ump,
 199                             ((int32_t *)bp->b_data)[bn - 1],
 200                             ((int32_t *)bp->b_data)[bn]);
 201                             ++bn, ++*runp);
 202                         bn = ap->in_off;
 203                         if (runb && bn) {
 204                                 for (--bn; bn >= 0 && *runb < maxrun &&
 205                                         is_sequential(ump, ((int32_t *)bp->b_data)[bn],
 206                                             ((int32_t *)bp->b_data)[bn+1]);
 207                                         --bn, ++*runb);
 208                         }
 209                 }
 210         }
 211         if (bp)
 212                 bqrelse(bp);
 213
 214         /*
 215          * Since this is FFS independent code, we are out of scope for the
 216          * definitions of BLK_NOCOPY and BLK_SNAP, but we do know that they
 217          * will fall in the range 1..um_seqinc, so we use that test and
 218          * return a request for a zeroed out buffer if attempts are made
 219          * to read a BLK_NOCOPY or BLK_SNAP block.
 220          */
 221         if ((ip->i_flags & SF_SNAPSHOT) && daddr > 0 && daddr < ump->um_seqinc){
 222                 *bnp = -1;
 223                 return (0);
 224         }
 225         *bnp = blkptrtodb(ump, daddr);
 226         if (*bnp == 0) {
 227                 *bnp = -1;
 228         }
 229         return (0);
 230 }
 231
 232 /*
 233  * Create an array of logical block number/offset pairs which represent the
 234  * path of indirect blocks required to access a data block.  The first "pair"
 235  * contains the logical block number of the appropriate single, double or
 236  * triple indirect block and the offset into the inode indirect block array.
 237  * Note, the logical block number of the inode single/double/triple indirect
 238  * block appears twice in the array, once with the offset into the i_ib and
 239  * once with the offset into the page itself.
 240  */
 241 int
 242 ext2_getlbns(struct vnode *vp, int32_t bn, struct indir *ap, int *nump)
 243 {
 244         long blockcnt;
 245         e2fs_lbn_t metalbn, realbn;
 246         struct ext2mount *ump;
 247         int i, numlevels, off;
 248         int64_t qblockcnt;
 249
 250         ump = VFSTOEXT2(vp->v_mount);
 251         if (nump)
 252                 *nump = 0;
 253         numlevels = 0;
 254         realbn = bn;
 255         if ((long)bn < 0)
 256                 bn = -(long)bn;
 257
 258         /* The first NDADDR blocks are direct blocks. */
 259         if (bn < NDADDR)
 260                 return (0);
 261
 262         /*
 263          * Determine the number of levels of indirection.  After this loop
 264          * is done, blockcnt indicates the number of data blocks possible
 265          * at the previous level of indirection, and NIADDR - i is the number
 266          * of levels of indirection needed to locate the requested block.
 267          */
 268         for (blockcnt = 1, i = NIADDR, bn -= NDADDR;; i--, bn -= blockcnt) {
 269                 if (i == 0)
 270                         return (EFBIG);
 271                 /*
 272                  * Use int64_t's here to avoid overflow for triple indirect
 273                  * blocks when longs have 32 bits and the block size is more
 274                  * than 4K.
 275                  */
 276                 qblockcnt = (int64_t)blockcnt * MNINDIR(ump);
 277                 if (bn < qblockcnt)
 278                         break;
 279                 blockcnt = qblockcnt;
 280         }
 281
 282         /* Calculate the address of the first meta-block. */
 283         if (realbn >= 0)
 284                 metalbn = -(realbn - bn + NIADDR - i);
 285         else
 286                 metalbn = -(-realbn - bn + NIADDR - i);
 287
 288         /*
 289          * At each iteration, off is the offset into the bap array which is
 290          * an array of disk addresses at the current level of indirection.
 291          * The logical block number and the offset in that block are stored
 292          * into the argument array.
 293          */
 294         ap->in_lbn = metalbn;
 295         ap->in_off = off = NIADDR - i;
 296         ap++;
 297         for (++numlevels; i <= NIADDR; i++) {
 298                 /* If searching for a meta-data block, quit when found. */
 299                 if (metalbn == realbn)
 300                         break;
 301
 302                 off = (bn / blockcnt) % MNINDIR(ump);
 303
 304                 ++numlevels;
 305                 ap->in_lbn = metalbn;
 306                 ap->in_off = off;
 307                 ++ap;
 308
 309                 metalbn -= -1 + off * blockcnt;
 310                 blockcnt /= MNINDIR(ump);
 311         }
 312         if (nump)
 313                 *nump = numlevels;
 314         return (0);
 315 }