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 vnode *devvp;
 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         devvp = ump->um_devvp;
 129
 130         if (runp) {
 131                 maxrun = mp->mnt_iosize_max / mp->mnt_stat.f_iosize - 1;
 132                 *runp = 0;
 133         }
 134
 135         if (runb) {
 136                 *runb = 0;
 137         }
 138
 139
 140         ap = a;
 141         nump = &num;
 142         error = ufs_getlbns(vp, bn, ap, nump);
 143         if (error)
 144                 return (error);
 145
 146         num = *nump;
 147         if (num == 0) {
 148                 if (bn >= 0 && bn < NDADDR) {
 149                         *bnp = blkptrtodb(ump, DIP(ip, i_db[bn]));
 150                 } else if (bn < 0 && bn >= -NXADDR) {
 151                         *bnp = blkptrtodb(ump, ip->i_din2->di_extb[-1 - bn]);
 152                         if (*bnp == 0)
 153                                 *bnp = -1;
 154                         if (nbp == NULL)
 155                                 panic("ufs_bmaparray: mapping ext data");
 156                         nbp->b_xflags |= BX_ALTDATA;
 157                         return (0);
 158                 } else {
 159                         panic("ufs_bmaparray: blkno out of range");
 160                 }
 161                 /*
 162                  * Since this is FFS independent code, we are out of
 163                  * scope for the definitions of BLK_NOCOPY and
 164                  * BLK_SNAP, but we do know that they will fall in
 165                  * the range 1..um_seqinc, so we use that test and
 166                  * return a request for a zeroed out buffer if attempts
 167                  * are made to read a BLK_NOCOPY or BLK_SNAP block.
 168                  */
 169                 if ((ip->i_flags & SF_SNAPSHOT) && DIP(ip, i_db[bn]) > 0 &&
 170                     DIP(ip, i_db[bn]) < ump->um_seqinc) {
 171                         *bnp = -1;
 172                 } else if (*bnp == 0) {
 173                         if (ip->i_flags & SF_SNAPSHOT)
 174                                 *bnp = blkptrtodb(ump, bn * ump->um_seqinc);
 175                         else
 176                                 *bnp = -1;
 177                 } else if (runp) {
 178                         ufs2_daddr_t bnb = bn;
 179                         for (++bn; bn < NDADDR && *runp < maxrun &&
 180                             is_sequential(ump, DIP(ip, i_db[bn - 1]),
 181                             DIP(ip, i_db[bn]));
 182                             ++bn, ++*runp);
 183                         bn = bnb;
 184                         if (runb && (bn > 0)) {
 185                                 for (--bn; (bn >= 0) && (*runb < maxrun) &&
 186                                         is_sequential(ump, DIP(ip, i_db[bn]),
 187                                                 DIP(ip, i_db[bn+1]));
 188                                                 --bn, ++*runb);
 189                         }
 190                 }
 191                 return (0);
 192         }
 193
 194
 195         /* Get disk address out of indirect block array */
 196         daddr = DIP(ip, i_ib[ap->in_off]);
 197
 198         for (bp = NULL, ++ap; --num; ++ap) {
 199                 /*
 200                  * Exit the loop if there is no disk address assigned yet and
 201                  * the indirect block isn't in the cache, or if we were
 202                  * looking for an indirect block and we've found it.
 203                  */
 204
 205                 metalbn = ap->in_lbn;
 206                 if ((daddr == 0 && !incore(&vp->v_bufobj, metalbn)) || metalbn == bn)
 207                         break;
 208                 /*
 209                  * If we get here, we've either got the block in the cache
 210                  * or we have a disk address for it, go fetch it.
 211                  */
 212                 if (bp)
 213                         bqrelse(bp);
 214
 215                 bp = getblk(vp, metalbn, mp->mnt_stat.f_iosize, 0, 0, 0);
 216                 if ((bp->b_flags & B_CACHE) == 0) {
 217 #ifdef INVARIANTS
 218                         if (!daddr)
 219                                 panic("ufs_bmaparray: indirect block not in cache");
 220 #endif
 221                         bp->b_blkno = blkptrtodb(ump, daddr);
 222                         bp->b_iocmd = BIO_READ;
 223                         bp->b_flags &= ~B_INVAL;
 224                         bp->b_ioflags &= ~BIO_ERROR;
 225                         vfs_busy_pages(bp, 0);
 226                         bp->b_iooffset = dbtob(bp->b_blkno);
 227                         bstrategy(bp);
 228                         curthread->td_ru.ru_inblock++;
 229                         error = bufwait(bp);
 230                         if (error) {
 231                                 brelse(bp);
 232                                 return (error);
 233                         }
 234                 }
 235
 236                 if (ip->i_ump->um_fstype == UFS1) {
 237                         daddr = ((ufs1_daddr_t *)bp->b_data)[ap->in_off];
 238                         if (num == 1 && daddr && runp) {
 239                                 for (bn = ap->in_off + 1;
 240                                     bn < MNINDIR(ump) && *runp < maxrun &&
 241                                     is_sequential(ump,
 242                                     ((ufs1_daddr_t *)bp->b_data)[bn - 1],
 243                                     ((ufs1_daddr_t *)bp->b_data)[bn]);
 244                                     ++bn, ++*runp);
 245                                 bn = ap->in_off;
 246                                 if (runb && bn) {
 247                                         for (--bn; bn >= 0 && *runb < maxrun &&
 248                                             is_sequential(ump,
 249                                             ((ufs1_daddr_t *)bp->b_data)[bn],
 250                                             ((ufs1_daddr_t *)bp->b_data)[bn+1]);
 251                                             --bn, ++*runb);
 252                                 }
 253                         }
 254                         continue;
 255                 }
 256                 daddr = ((ufs2_daddr_t *)bp->b_data)[ap->in_off];
 257                 if (num == 1 && daddr && runp) {
 258                         for (bn = ap->in_off + 1;
 259                             bn < MNINDIR(ump) && *runp < maxrun &&
 260                             is_sequential(ump,
 261                             ((ufs2_daddr_t *)bp->b_data)[bn - 1],
 262                             ((ufs2_daddr_t *)bp->b_data)[bn]);
 263                             ++bn, ++*runp);
 264                         bn = ap->in_off;
 265                         if (runb && bn) {
 266                                 for (--bn; bn >= 0 && *runb < maxrun &&
 267                                     is_sequential(ump,
 268                                     ((ufs2_daddr_t *)bp->b_data)[bn],
 269                                     ((ufs2_daddr_t *)bp->b_data)[bn + 1]);
 270                                     --bn, ++*runb);
 271                         }
 272                 }
 273         }
 274         if (bp)
 275                 bqrelse(bp);
 276
 277         /*
 278          * Since this is FFS independent code, we are out of scope for the
 279          * definitions of BLK_NOCOPY and BLK_SNAP, but we do know that they
 280          * will fall in the range 1..um_seqinc, so we use that test and
 281          * return a request for a zeroed out buffer if attempts are made
 282          * to read a BLK_NOCOPY or BLK_SNAP block.
 283          */
 284         if ((ip->i_flags & SF_SNAPSHOT) && daddr > 0 && daddr < ump->um_seqinc){
 285                 *bnp = -1;
 286                 return (0);
 287         }
 288         *bnp = blkptrtodb(ump, daddr);
 289         if (*bnp == 0) {
 290                 if (ip->i_flags & SF_SNAPSHOT)
 291                         *bnp = blkptrtodb(ump, bn * ump->um_seqinc);
 292                 else
 293                         *bnp = -1;
 294         }
 295         return (0);
 296 }
 297
 298 /*
 299  * Create an array of logical block number/offset pairs which represent the
 300  * path of indirect blocks required to access a data block.  The first "pair"
 301  * contains the logical block number of the appropriate single, double or
 302  * triple indirect block and the offset into the inode indirect block array.
 303  * Note, the logical block number of the inode single/double/triple indirect
 304  * block appears twice in the array, once with the offset into the i_ib and
 305  * once with the offset into the page itself.
 306  */
 307 int
 308 ufs_getlbns(vp, bn, ap, nump)
 309         struct vnode *vp;
 310         ufs2_daddr_t bn;
 311         struct indir *ap;
 312         int *nump;
 313 {
 314         ufs2_daddr_t blockcnt;
 315         ufs_lbn_t metalbn, realbn;
 316         struct ufsmount *ump;
 317         int i, numlevels, off;
 318
 319         ump = VFSTOUFS(vp->v_mount);
 320         if (nump)
 321                 *nump = 0;
 322         numlevels = 0;
 323         realbn = bn;
 324         if (bn < 0)
 325                 bn = -bn;
 326
 327         /* The first NDADDR blocks are direct blocks. */
 328         if (bn < NDADDR)
 329                 return (0);
 330
 331         /*
 332          * Determine the number of levels of indirection.  After this loop
 333          * is done, blockcnt indicates the number of data blocks possible
 334          * at the previous level of indirection, and NIADDR - i is the number
 335          * of levels of indirection needed to locate the requested block.
 336          */
 337         for (blockcnt = 1, i = NIADDR, bn -= NDADDR;; i--, bn -= blockcnt) {
 338                 if (i == 0)
 339                         return (EFBIG);
 340                 blockcnt *= MNINDIR(ump);
 341                 if (bn < blockcnt)
 342                         break;
 343         }
 344
 345         /* Calculate the address of the first meta-block. */
 346         if (realbn >= 0)
 347                 metalbn = -(realbn - bn + NIADDR - i);
 348         else
 349                 metalbn = -(-realbn - bn + NIADDR - i);
 350
 351         /*
 352          * At each iteration, off is the offset into the bap array which is
 353          * an array of disk addresses at the current level of indirection.
 354          * The logical block number and the offset in that block are stored
 355          * into the argument array.
 356          */
 357         ap->in_lbn = metalbn;
 358         ap->in_off = off = NIADDR - i;
 359         ap++;
 360         for (++numlevels; i <= NIADDR; i++) {
 361                 /* If searching for a meta-data block, quit when found. */
 362                 if (metalbn == realbn)
 363                         break;
 364
 365                 blockcnt /= MNINDIR(ump);
 366                 off = (bn / blockcnt) % MNINDIR(ump);
 367
 368                 ++numlevels;
 369                 ap->in_lbn = metalbn;
 370                 ap->in_off = off;
 371                 ++ap;
 372
 373                 metalbn -= -1 + off * blockcnt;
 374         }
 375         if (nump)
 376                 *nump = numlevels;
 377         return (0);
 378 }