fs/xfs/xfs_dfrag.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2000-2006 Silicon Graphics, Inc.
   3  * All Rights Reserved.
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   6  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
   7  * published by the Free Software Foundation.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope that it would be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12  * GNU General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  15  * along with this program; if not, write the Free Software Foundation,
  16  * Inc.,  51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
  17  */
  18 #include "xfs.h"
  19 #include "xfs_fs.h"
  20 #include "xfs_types.h"
  21 #include "xfs_bit.h"
  22 #include "xfs_log.h"
  23 #include "xfs_inum.h"
  24 #include "xfs_trans.h"
  25 #include "xfs_sb.h"
  26 #include "xfs_ag.h"
  27 #include "xfs_dir2.h"
  28 #include "xfs_mount.h"
  29 #include "xfs_bmap_btree.h"
  30 #include "xfs_alloc_btree.h"
  31 #include "xfs_ialloc_btree.h"
  32 #include "xfs_dir2_sf.h"
  33 #include "xfs_attr_sf.h"
  34 #include "xfs_dinode.h"
  35 #include "xfs_inode.h"
  36 #include "xfs_inode_item.h"
  37 #include "xfs_bmap.h"
  38 #include "xfs_btree.h"
  39 #include "xfs_ialloc.h"
  40 #include "xfs_itable.h"
  41 #include "xfs_dfrag.h"
  42 #include "xfs_error.h"
  43 #include "xfs_rw.h"
  44 #include "xfs_vnodeops.h"
  45 #include "xfs_trace.h"
  46
  47
  48 static int xfs_swap_extents(
  49         xfs_inode_t     *ip,    /* target inode */
  50         xfs_inode_t     *tip,   /* tmp inode */
  51         xfs_swapext_t   *sxp);
  52
  53 /*
  54  * ioctl interface for swapext
  55  */
  56 int
  57 xfs_swapext(
  58         xfs_swapext_t   *sxp)
  59 {
  60         xfs_inode_t     *ip, *tip;
  61         struct file     *file, *tmp_file;
  62         int             error = 0;
  63
  64         /* Pull information for the target fd */
  65         file = fget((int)sxp->sx_fdtarget);
  66         if (!file) {
  67                 error = XFS_ERROR(EINVAL);
  68                 goto out;
  69         }
  70
  71         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE) ||
  72             !(file->f_mode & FMODE_READ) ||
  73             (file->f_flags & O_APPEND)) {
  74                 error = XFS_ERROR(EBADF);
  75                 goto out_put_file;
  76         }
  77
  78         tmp_file = fget((int)sxp->sx_fdtmp);
  79         if (!tmp_file) {
  80                 error = XFS_ERROR(EINVAL);
  81                 goto out_put_file;
  82         }
  83
  84         if (!(tmp_file->f_mode & FMODE_WRITE) ||
  85             !(tmp_file->f_mode & FMODE_READ) ||
  86             (tmp_file->f_flags & O_APPEND)) {
  87                 error = XFS_ERROR(EBADF);
  88                 goto out_put_tmp_file;
  89         }
  90
  91         if (IS_SWAPFILE(file->f_path.dentry->d_inode) ||
  92             IS_SWAPFILE(tmp_file->f_path.dentry->d_inode)) {
  93                 error = XFS_ERROR(EINVAL);
  94                 goto out_put_tmp_file;
  95         }
  96
  97         ip = XFS_I(file->f_path.dentry->d_inode);
  98         tip = XFS_I(tmp_file->f_path.dentry->d_inode);
  99
 100         if (ip->i_mount != tip->i_mount) {
 101                 error = XFS_ERROR(EINVAL);
 102                 goto out_put_tmp_file;
 103         }
 104
 105         if (ip->i_ino == tip->i_ino) {
 106                 error = XFS_ERROR(EINVAL);
 107                 goto out_put_tmp_file;
 108         }
 109
 110         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount)) {
 111                 error = XFS_ERROR(EIO);
 112                 goto out_put_tmp_file;
 113         }
 114
 115         error = xfs_swap_extents(ip, tip, sxp);
 116
 117  out_put_tmp_file:
 118         fput(tmp_file);
 119  out_put_file:
 120         fput(file);
 121  out:
 122         return error;
 123 }
 124
 125 /*
 126  * We need to check that the format of the data fork in the temporary inode is
 127  * valid for the target inode before doing the swap. This is not a problem with
 128  * attr1 because of the fixed fork offset, but attr2 has a dynamically sized
 129  * data fork depending on the space the attribute fork is taking so we can get
 130  * invalid formats on the target inode.
 131  *
 132  * E.g. target has space for 7 extents in extent format, temp inode only has
 133  * space for 6.  If we defragment down to 7 extents, then the tmp format is a
 134  * btree, but when swapped it needs to be in extent format. Hence we can't just
 135  * blindly swap data forks on attr2 filesystems.
 136  *
 137  * Note that we check the swap in both directions so that we don't end up with
 138  * a corrupt temporary inode, either.
 139  *
 140  * Note that fixing the way xfs_fsr sets up the attribute fork in the source
 141  * inode will prevent this situation from occurring, so all we do here is
 142  * reject and log the attempt. basically we are putting the responsibility on
 143  * userspace to get this right.
 144  */
 145 static int
 146 xfs_swap_extents_check_format(
 147         xfs_inode_t     *ip,    /* target inode */
 148         xfs_inode_t     *tip)   /* tmp inode */
 149 {
 150
 151         /* Should never get a local format */
 152         if (ip->i_d.di_format == XFS_DINODE_FMT_LOCAL ||
 153             tip->i_d.di_format == XFS_DINODE_FMT_LOCAL)
 154                 return EINVAL;
 155
 156         /*
 157          * if the target inode has less extents that then temporary inode then
 158          * why did userspace call us?
 159          */
 160         if (ip->i_d.di_nextents < tip->i_d.di_nextents)
 161                 return EINVAL;
 162
 163         /*
 164          * if the target inode is in extent form and the temp inode is in btree
 165          * form then we will end up with the target inode in the wrong format
 166          * as we already know there are less extents in the temp inode.
 167          */
 168         if (ip->i_d.di_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS &&
 169             tip->i_d.di_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE)
 170                 return EINVAL;
 171
 172         /* Check temp in extent form to max in target */
 173         if (tip->i_d.di_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS &&
 174             XFS_IFORK_NEXTENTS(tip, XFS_DATA_FORK) > ip->i_df.if_ext_max)
 175                 return EINVAL;
 176
 177         /* Check target in extent form to max in temp */
 178         if (ip->i_d.di_format == XFS_DINODE_FMT_EXTENTS &&
 179             XFS_IFORK_NEXTENTS(ip, XFS_DATA_FORK) > tip->i_df.if_ext_max)
 180                 return EINVAL;
 181
 182         /*
 183          * If we are in a btree format, check that the temp root block will fit
 184          * in the target and that it has enough extents to be in btree format
 185          * in the target.
 186          *
 187          * Note that we have to be careful to allow btree->extent conversions
 188          * (a common defrag case) which will occur when the temp inode is in
 189          * extent format...
 190          */
 191         if (tip->i_d.di_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE &&
 192             ((XFS_IFORK_BOFF(ip) &&
 193               tip->i_df.if_broot_bytes > XFS_IFORK_BOFF(ip)) ||
 194              XFS_IFORK_NEXTENTS(tip, XFS_DATA_FORK) <= ip->i_df.if_ext_max))
 195                 return EINVAL;
 196
 197         /* Reciprocal target->temp btree format checks */
 198         if (ip->i_d.di_format == XFS_DINODE_FMT_BTREE &&
 199             ((XFS_IFORK_BOFF(tip) &&
 200               ip->i_df.if_broot_bytes > XFS_IFORK_BOFF(tip)) ||
 201              XFS_IFORK_NEXTENTS(ip, XFS_DATA_FORK) <= tip->i_df.if_ext_max))
 202                 return EINVAL;
 203
 204         return 0;
 205 }
 206
 207 static int
 208 xfs_swap_extents(
 209         xfs_inode_t     *ip,    /* target inode */
 210         xfs_inode_t     *tip,   /* tmp inode */
 211         xfs_swapext_t   *sxp)
 212 {
 213         xfs_mount_t     *mp;
 214         xfs_trans_t     *tp;
 215         xfs_bstat_t     *sbp = &sxp->sx_stat;
 216         xfs_ifork_t     *tempifp, *ifp, *tifp;
 217         int             ilf_fields, tilf_fields;
 218         int             error = 0;
 219         int             aforkblks = 0;
 220         int             taforkblks = 0;
 221         __uint64_t      tmp;
 222
 223         mp = ip->i_mount;
 224
 225         tempifp = kmem_alloc(sizeof(xfs_ifork_t), KM_MAYFAIL);
 226         if (!tempifp) {
 227                 error = XFS_ERROR(ENOMEM);
 228                 goto out;
 229         }
 230
 231         sbp = &sxp->sx_stat;
 232
 233         /*
 234          * we have to do two separate lock calls here to keep lockdep
 235          * happy. If we try to get all the locks in one call, lock will
 236          * report false positives when we drop the ILOCK and regain them
 237          * below.
 238          */
 239         xfs_lock_two_inodes(ip, tip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 240         xfs_lock_two_inodes(ip, tip, XFS_ILOCK_EXCL);
 241
 242         /* Verify that both files have the same format */
 243         if ((ip->i_d.di_mode & S_IFMT) != (tip->i_d.di_mode & S_IFMT)) {
 244                 error = XFS_ERROR(EINVAL);
 245                 goto out_unlock;
 246         }
 247
 248         /* Verify both files are either real-time or non-realtime */
 249         if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) != XFS_IS_REALTIME_INODE(tip)) {
 250                 error = XFS_ERROR(EINVAL);
 251                 goto out_unlock;
 252         }
 253
 254         if (VN_CACHED(VFS_I(tip)) != 0) {
 255                 error = xfs_flushinval_pages(tip, 0, -1,
 256                                 FI_REMAPF_LOCKED);
 257                 if (error)
 258                         goto out_unlock;
 259         }
 260
 261         /* Verify O_DIRECT for ftmp */
 262         if (VN_CACHED(VFS_I(tip)) != 0) {
 263                 error = XFS_ERROR(EINVAL);
 264                 goto out_unlock;
 265         }
 266
 267         /* Verify all data are being swapped */
 268         if (sxp->sx_offset != 0 ||
 269             sxp->sx_length != ip->i_d.di_size ||
 270             sxp->sx_length != tip->i_d.di_size) {
 271                 error = XFS_ERROR(EFAULT);
 272                 goto out_unlock;
 273         }
 274
 275         trace_xfs_swap_extent_before(ip, 0);
 276         trace_xfs_swap_extent_before(tip, 1);
 277
 278         /* check inode formats now that data is flushed */
 279         error = xfs_swap_extents_check_format(ip, tip);
 280         if (error) {
 281                 xfs_fs_cmn_err(CE_NOTE, mp,
 282                     "%s: inode 0x%llx format is incompatible for exchanging.",
 283                                 __FILE__, ip->i_ino);
 284                 goto out_unlock;
 285         }
 286
 287         /*
 288          * Compare the current change & modify times with that
 289          * passed in.  If they differ, we abort this swap.
 290          * This is the mechanism used to ensure the calling
 291          * process that the file was not changed out from
 292          * under it.
 293          */
 294         if ((sbp->bs_ctime.tv_sec != VFS_I(ip)->i_ctime.tv_sec) ||
 295             (sbp->bs_ctime.tv_nsec != VFS_I(ip)->i_ctime.tv_nsec) ||
 296             (sbp->bs_mtime.tv_sec != VFS_I(ip)->i_mtime.tv_sec) ||
 297             (sbp->bs_mtime.tv_nsec != VFS_I(ip)->i_mtime.tv_nsec)) {
 298                 error = XFS_ERROR(EBUSY);
 299                 goto out_unlock;
 300         }
 301
 302         /* We need to fail if the file is memory mapped.  Once we have tossed
 303          * all existing pages, the page fault will have no option
 304          * but to go to the filesystem for pages. By making the page fault call
 305          * vop_read (or write in the case of autogrow) they block on the iolock
 306          * until we have switched the extents.
 307          */
 308         if (VN_MAPPED(VFS_I(ip))) {
 309                 error = XFS_ERROR(EBUSY);
 310                 goto out_unlock;
 311         }
 312
 313         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 314         xfs_iunlock(tip, XFS_ILOCK_EXCL);
 315
 316         /*
 317          * There is a race condition here since we gave up the
 318          * ilock.  However, the data fork will not change since
 319          * we have the iolock (locked for truncation too) so we
 320          * are safe.  We don't really care if non-io related
 321          * fields change.
 322          */
 323
 324         xfs_tosspages(ip, 0, -1, FI_REMAPF);
 325
 326         tp = xfs_trans_alloc(mp, XFS_TRANS_SWAPEXT);
 327         if ((error = xfs_trans_reserve(tp, 0,
 328                                      XFS_ICHANGE_LOG_RES(mp), 0,
 329                                      0, 0))) {
 330                 xfs_iunlock(ip,  XFS_IOLOCK_EXCL);
 331                 xfs_iunlock(tip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 332                 xfs_trans_cancel(tp, 0);
 333                 goto out;
 334         }
 335         xfs_lock_two_inodes(ip, tip, XFS_ILOCK_EXCL);
 336
 337         /*
 338          * Count the number of extended attribute blocks
 339          */
 340         if ( ((XFS_IFORK_Q(ip) != 0) && (ip->i_d.di_anextents > 0)) &&
 341              (ip->i_d.di_aformat != XFS_DINODE_FMT_LOCAL)) {
 342                 error = xfs_bmap_count_blocks(tp, ip, XFS_ATTR_FORK, &aforkblks);
 343                 if (error)
 344                         goto out_trans_cancel;
 345         }
 346         if ( ((XFS_IFORK_Q(tip) != 0) && (tip->i_d.di_anextents > 0)) &&
 347              (tip->i_d.di_aformat != XFS_DINODE_FMT_LOCAL)) {
 348                 error = xfs_bmap_count_blocks(tp, tip, XFS_ATTR_FORK,
 349                         &taforkblks);
 350                 if (error)
 351                         goto out_trans_cancel;
 352         }
 353
 354         /*
 355          * Swap the data forks of the inodes
 356          */
 357         ifp = &ip->i_df;
 358         tifp = &tip->i_df;
 359         *tempifp = *ifp;        /* struct copy */
 360         *ifp = *tifp;           /* struct copy */
 361         *tifp = *tempifp;       /* struct copy */
 362
 363         /*
 364          * Fix the in-memory data fork values that are dependent on the fork
 365          * offset in the inode. We can't assume they remain the same as attr2
 366          * has dynamic fork offsets.
 367          */
 368         ifp->if_ext_max = XFS_IFORK_SIZE(ip, XFS_DATA_FORK) /
 369                                         (uint)sizeof(xfs_bmbt_rec_t);
 370         tifp->if_ext_max = XFS_IFORK_SIZE(tip, XFS_DATA_FORK) /
 371                                         (uint)sizeof(xfs_bmbt_rec_t);
 372
 373         /*
 374          * Fix the on-disk inode values
 375          */
 376         tmp = (__uint64_t)ip->i_d.di_nblocks;
 377         ip->i_d.di_nblocks = tip->i_d.di_nblocks - taforkblks + aforkblks;
 378         tip->i_d.di_nblocks = tmp + taforkblks - aforkblks;
 379
 380         tmp = (__uint64_t) ip->i_d.di_nextents;
 381         ip->i_d.di_nextents = tip->i_d.di_nextents;
 382         tip->i_d.di_nextents = tmp;
 383
 384         tmp = (__uint64_t) ip->i_d.di_format;
 385         ip->i_d.di_format = tip->i_d.di_format;
 386         tip->i_d.di_format = tmp;
 387
 388         ilf_fields = XFS_ILOG_CORE;
 389
 390         switch(ip->i_d.di_format) {
 391         case XFS_DINODE_FMT_EXTENTS:
 392                 /* If the extents fit in the inode, fix the
 393                  * pointer.  Otherwise it's already NULL or
 394                  * pointing to the extent.
 395                  */
 396                 if (ip->i_d.di_nextents <= XFS_INLINE_EXTS) {
 397                         ifp->if_u1.if_extents =
 398                                 ifp->if_u2.if_inline_ext;
 399                 }
 400                 ilf_fields |= XFS_ILOG_DEXT;
 401                 break;
 402         case XFS_DINODE_FMT_BTREE:
 403                 ilf_fields |= XFS_ILOG_DBROOT;
 404                 break;
 405         }
 406
 407         tilf_fields = XFS_ILOG_CORE;
 408
 409         switch(tip->i_d.di_format) {
 410         case XFS_DINODE_FMT_EXTENTS:
 411                 /* If the extents fit in the inode, fix the
 412                  * pointer.  Otherwise it's already NULL or
 413                  * pointing to the extent.
 414                  */
 415                 if (tip->i_d.di_nextents <= XFS_INLINE_EXTS) {
 416                         tifp->if_u1.if_extents =
 417                                 tifp->if_u2.if_inline_ext;
 418                 }
 419                 tilf_fields |= XFS_ILOG_DEXT;
 420                 break;
 421         case XFS_DINODE_FMT_BTREE:
 422                 tilf_fields |= XFS_ILOG_DBROOT;
 423                 break;
 424         }
 425
 426
 427         IHOLD(ip);
 428         xfs_trans_ijoin(tp, ip, XFS_ILOCK_EXCL | XFS_IOLOCK_EXCL);
 429
 430         IHOLD(tip);
 431         xfs_trans_ijoin(tp, tip, XFS_ILOCK_EXCL | XFS_IOLOCK_EXCL);
 432
 433         xfs_trans_log_inode(tp, ip,  ilf_fields);
 434         xfs_trans_log_inode(tp, tip, tilf_fields);
 435
 436         /*
 437          * If this is a synchronous mount, make sure that the
 438          * transaction goes to disk before returning to the user.
 439          */
 440         if (mp->m_flags & XFS_MOUNT_WSYNC)
 441                 xfs_trans_set_sync(tp);
 442
 443         error = xfs_trans_commit(tp, XFS_TRANS_SWAPEXT);
 444
 445         trace_xfs_swap_extent_after(ip, 0);
 446         trace_xfs_swap_extent_after(tip, 1);
 447 out:
 448         kmem_free(tempifp);
 449         return error;
 450
 451 out_unlock:
 452         xfs_iunlock(ip,  XFS_ILOCK_EXCL | XFS_IOLOCK_EXCL);
 453         xfs_iunlock(tip, XFS_ILOCK_EXCL | XFS_IOLOCK_EXCL);
 454         goto out;
 455
 456 out_trans_cancel:
 457         xfs_trans_cancel(tp, 0);
 458         goto out_unlock;
 459 }