Quelle  migrate.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: LGPL-2.1
/*
 * Copyright IBM Corporation, 2007
 * Author Aneesh Kumar K.V <aneesh.kumar@linux.vnet.ibm.com>
 *
 */

#include <linux/slab.h>
#include "ext4_jbd2.h"
#include "ext4_extents.h"

/*
 * The contiguous blocks details which can be
 * represented by a single extent
 */
struct migrate_struct {
 ext4_lblk_t first_block, last_block, curr_block;
 ext4_fsblk_t first_pblock, last_pblock;
};

static int finish_range(handle_t *handle, struct inode *inode,
    struct migrate_struct *lb)

{
 int retval = 0, needed;
 struct ext4_extent newext;
 struct ext4_ext_path *path;
 if (lb->first_pblock == 0)
  return 0;

 /* Add the extent to temp inode*/
 newext.ee_block = cpu_to_le32(lb->first_block);
 newext.ee_len   = cpu_to_le16(lb->last_block - lb->first_block + 1);
 ext4_ext_store_pblock(&newext, lb->first_pblock);
 /* Locking only for convenience since we are operating on temp inode */
 down_write(&EXT4_I(inode)->i_data_sem);
 path = ext4_find_extent(inode, lb->first_block, NULL, 0);
 if (IS_ERR(path)) {
  retval = PTR_ERR(path);
  goto err_out;
 }

 /*
 * Calculate the credit needed to inserting this extent
 * Since we are doing this in loop we may accumulate extra
 * credit. But below we try to not accumulate too much
 * of them by restarting the journal.
 */
 needed = ext4_ext_calc_credits_for_single_extent(inode,
      lb->last_block - lb->first_block + 1, path);

 retval = ext4_datasem_ensure_credits(handle, inode, needed, needed, 0);
 if (retval < 0)
  goto err_out;
 path = ext4_ext_insert_extent(handle, inode, path, &newext, 0);
 if (IS_ERR(path))
  retval = PTR_ERR(path);
err_out:
 up_write((&EXT4_I(inode)->i_data_sem));
 ext4_free_ext_path(path);
 lb->first_pblock = 0;
 return retval;
}

static int update_extent_range(handle_t *handle, struct inode *inode,
          ext4_fsblk_t pblock, struct migrate_struct *lb)
{
 int retval;
 /*
 * See if we can add on to the existing range (if it exists)
 */
 if (lb->first_pblock &&
  (lb->last_pblock+1 == pblock) &&
  (lb->last_block+1 == lb->curr_block)) {
  lb->last_pblock = pblock;
  lb->last_block = lb->curr_block;
  lb->curr_block++;
  return 0;
 }
 /*
 * Start a new range.
 */
 retval = finish_range(handle, inode, lb);
 lb->first_pblock = lb->last_pblock = pblock;
 lb->first_block = lb->last_block = lb->curr_block;
 lb->curr_block++;
 return retval;
}

static int update_ind_extent_range(handle_t *handle, struct inode *inode,
       ext4_fsblk_t pblock,
       struct migrate_struct *lb)
{
 struct buffer_head *bh;
 __le32 *i_data;
 int i, retval = 0;
 unsigned long max_entries = inode->i_sb->s_blocksize >> 2;

 bh = ext4_sb_bread(inode->i_sb, pblock, 0);
 if (IS_ERR(bh))
  return PTR_ERR(bh);

 i_data = (__le32 *)bh->b_data;
 for (i = 0; i < max_entries; i++) {
  if (i_data[i]) {
   retval = update_extent_range(handle, inode,
      le32_to_cpu(i_data[i]), lb);
   if (retval)
    break;
  } else {
   lb->curr_block++;
  }
 }
 put_bh(bh);
 return retval;

}

static int update_dind_extent_range(handle_t *handle, struct inode *inode,
        ext4_fsblk_t pblock,
        struct migrate_struct *lb)
{
 struct buffer_head *bh;
 __le32 *i_data;
 int i, retval = 0;
 unsigned long max_entries = inode->i_sb->s_blocksize >> 2;

 bh = ext4_sb_bread(inode->i_sb, pblock, 0);
 if (IS_ERR(bh))
  return PTR_ERR(bh);

 i_data = (__le32 *)bh->b_data;
 for (i = 0; i < max_entries; i++) {
  if (i_data[i]) {
   retval = update_ind_extent_range(handle, inode,
      le32_to_cpu(i_data[i]), lb);
   if (retval)
    break;
  } else {
   /* Only update the file block number */
   lb->curr_block += max_entries;
  }
 }
 put_bh(bh);
 return retval;

}

static int update_tind_extent_range(handle_t *handle, struct inode *inode,
        ext4_fsblk_t pblock,
        struct migrate_struct *lb)
{
 struct buffer_head *bh;
 __le32 *i_data;
 int i, retval = 0;
 unsigned long max_entries = inode->i_sb->s_blocksize >> 2;

 bh = ext4_sb_bread(inode->i_sb, pblock, 0);
 if (IS_ERR(bh))
  return PTR_ERR(bh);

 i_data = (__le32 *)bh->b_data;
 for (i = 0; i < max_entries; i++) {
  if (i_data[i]) {
   retval = update_dind_extent_range(handle, inode,
      le32_to_cpu(i_data[i]), lb);
   if (retval)
    break;
  } else {
   /* Only update the file block number */
   lb->curr_block += max_entries * max_entries;
  }
 }
 put_bh(bh);
 return retval;

}

static int free_dind_blocks(handle_t *handle,
    struct inode *inode, __le32 i_data)
{
 int i;
 __le32 *tmp_idata;
 struct buffer_head *bh;
 struct super_block *sb = inode->i_sb;
 unsigned long max_entries = inode->i_sb->s_blocksize >> 2;
 int err;

 bh = ext4_sb_bread(sb, le32_to_cpu(i_data), 0);
 if (IS_ERR(bh))
  return PTR_ERR(bh);

 tmp_idata = (__le32 *)bh->b_data;
 for (i = 0; i < max_entries; i++) {
  if (tmp_idata[i]) {
   err = ext4_journal_ensure_credits(handle,
    EXT4_RESERVE_TRANS_BLOCKS,
    ext4_free_metadata_revoke_credits(sb, 1));
   if (err < 0) {
    put_bh(bh);
    return err;
   }
   ext4_free_blocks(handle, inode, NULL,
      le32_to_cpu(tmp_idata[i]), 1,
      EXT4_FREE_BLOCKS_METADATA |
      EXT4_FREE_BLOCKS_FORGET);
  }
 }
 put_bh(bh);
 err = ext4_journal_ensure_credits(handle, EXT4_RESERVE_TRANS_BLOCKS,
    ext4_free_metadata_revoke_credits(sb, 1));
 if (err < 0)
  return err;
 ext4_free_blocks(handle, inode, NULL, le32_to_cpu(i_data), 1,
    EXT4_FREE_BLOCKS_METADATA |
    EXT4_FREE_BLOCKS_FORGET);
 return 0;
}

static int free_tind_blocks(handle_t *handle,
    struct inode *inode, __le32 i_data)
{
 int i, retval = 0;
 __le32 *tmp_idata;
 struct buffer_head *bh;
 unsigned long max_entries = inode->i_sb->s_blocksize >> 2;

 bh = ext4_sb_bread(inode->i_sb, le32_to_cpu(i_data), 0);
 if (IS_ERR(bh))
  return PTR_ERR(bh);

 tmp_idata = (__le32 *)bh->b_data;
 for (i = 0; i < max_entries; i++) {
  if (tmp_idata[i]) {
   retval = free_dind_blocks(handle,
     inode, tmp_idata[i]);
   if (retval) {
    put_bh(bh);
    return retval;
   }
  }
 }
 put_bh(bh);
 retval = ext4_journal_ensure_credits(handle, EXT4_RESERVE_TRANS_BLOCKS,
   ext4_free_metadata_revoke_credits(inode->i_sb, 1));
 if (retval < 0)
  return retval;
 ext4_free_blocks(handle, inode, NULL, le32_to_cpu(i_data), 1,
    EXT4_FREE_BLOCKS_METADATA |
    EXT4_FREE_BLOCKS_FORGET);
 return 0;
}

static int free_ind_block(handle_t *handle, struct inode *inode, __le32 *i_data)
{
 int retval;

 /* ei->i_data[EXT4_IND_BLOCK] */
 if (i_data[0]) {
  retval = ext4_journal_ensure_credits(handle,
   EXT4_RESERVE_TRANS_BLOCKS,
   ext4_free_metadata_revoke_credits(inode->i_sb, 1));
  if (retval < 0)
   return retval;
  ext4_free_blocks(handle, inode, NULL,
    le32_to_cpu(i_data[0]), 1,
     EXT4_FREE_BLOCKS_METADATA |
     EXT4_FREE_BLOCKS_FORGET);
 }

 /* ei->i_data[EXT4_DIND_BLOCK] */
 if (i_data[1]) {
  retval = free_dind_blocks(handle, inode, i_data[1]);
  if (retval)
   return retval;
 }

 /* ei->i_data[EXT4_TIND_BLOCK] */
 if (i_data[2]) {
  retval = free_tind_blocks(handle, inode, i_data[2]);
  if (retval)
   return retval;
 }
 return 0;
}

static int ext4_ext_swap_inode_data(handle_t *handle, struct inode *inode,
      struct inode *tmp_inode)
{
 int retval, retval2 = 0;
 __le32 i_data[3];
 struct ext4_inode_info *ei = EXT4_I(inode);
 struct ext4_inode_info *tmp_ei = EXT4_I(tmp_inode);

 /*
 * One credit accounted for writing the
 * i_data field of the original inode
 */
 retval = ext4_journal_ensure_credits(handle, 1, 0);
 if (retval < 0)
  goto err_out;

 i_data[0] = ei->i_data[EXT4_IND_BLOCK];
 i_data[1] = ei->i_data[EXT4_DIND_BLOCK];
 i_data[2] = ei->i_data[EXT4_TIND_BLOCK];

 down_write(&EXT4_I(inode)->i_data_sem);
 /*
 * if EXT4_STATE_EXT_MIGRATE is cleared a block allocation
 * happened after we started the migrate. We need to
 * fail the migrate
 */
 if (!ext4_test_inode_state(inode, EXT4_STATE_EXT_MIGRATE)) {
  retval = -EAGAIN;
  up_write(&EXT4_I(inode)->i_data_sem);
  goto err_out;
 } else
  ext4_clear_inode_state(inode, EXT4_STATE_EXT_MIGRATE);
 /*
 * We have the extent map build with the tmp inode.
 * Now copy the i_data across
 */
 ext4_set_inode_flag(inode, EXT4_INODE_EXTENTS);
 memcpy(ei->i_data, tmp_ei->i_data, sizeof(ei->i_data));

 /*
 * Update i_blocks with the new blocks that got
 * allocated while adding extents for extent index
 * blocks.
 *
 * While converting to extents we need not
 * update the original inode i_blocks for extent blocks
 * via quota APIs. The quota update happened via tmp_inode already.
 */
 spin_lock(&inode->i_lock);
 inode->i_blocks += tmp_inode->i_blocks;
 spin_unlock(&inode->i_lock);
 up_write(&EXT4_I(inode)->i_data_sem);

 /*
 * We mark the inode dirty after, because we decrement the
 * i_blocks when freeing the indirect meta-data blocks
 */
 retval = free_ind_block(handle, inode, i_data);
 retval2 = ext4_mark_inode_dirty(handle, inode);
 if (unlikely(retval2 && !retval))
  retval = retval2;

err_out:
 return retval;
}

static int free_ext_idx(handle_t *handle, struct inode *inode,
     struct ext4_extent_idx *ix)
{
 int i, retval = 0;
 ext4_fsblk_t block;
 struct buffer_head *bh;
 struct ext4_extent_header *eh;

 block = ext4_idx_pblock(ix);
 bh = ext4_sb_bread(inode->i_sb, block, 0);
 if (IS_ERR(bh))
  return PTR_ERR(bh);

 eh = (struct ext4_extent_header *)bh->b_data;
 if (eh->eh_depth != 0) {
  ix = EXT_FIRST_INDEX(eh);
  for (i = 0; i < le16_to_cpu(eh->eh_entries); i++, ix++) {
   retval = free_ext_idx(handle, inode, ix);
   if (retval) {
    put_bh(bh);
    return retval;
   }
  }
 }
 put_bh(bh);
 retval = ext4_journal_ensure_credits(handle, EXT4_RESERVE_TRANS_BLOCKS,
   ext4_free_metadata_revoke_credits(inode->i_sb, 1));
 if (retval < 0)
  return retval;
 ext4_free_blocks(handle, inode, NULL, block, 1,
    EXT4_FREE_BLOCKS_METADATA | EXT4_FREE_BLOCKS_FORGET);
 return 0;
}

/*
 * Free the extent meta data blocks only
 */
static int free_ext_block(handle_t *handle, struct inode *inode)
{
 int i, retval = 0;
 struct ext4_inode_info *ei = EXT4_I(inode);
 struct ext4_extent_header *eh = (struct ext4_extent_header *)ei->i_data;
 struct ext4_extent_idx *ix;
 if (eh->eh_depth == 0)
  /*
 * No extra blocks allocated for extent meta data
 */
  return 0;
 ix = EXT_FIRST_INDEX(eh);
 for (i = 0; i < le16_to_cpu(eh->eh_entries); i++, ix++) {
  retval = free_ext_idx(handle, inode, ix);
  if (retval)
   return retval;
 }
 return retval;
}

int ext4_ext_migrate(struct inode *inode)
{
 handle_t *handle;
 int retval = 0, i;
 __le32 *i_data;
 struct ext4_inode_info *ei;
 struct inode *tmp_inode = NULL;
 struct migrate_struct lb;
 unsigned long max_entries;
 __u32 goal, tmp_csum_seed;
 uid_t owner[2];
 int alloc_ctx;

 /*
 * If the filesystem does not support extents, or the inode
 * already is extent-based, error out.
 */
 if (!ext4_has_feature_extents(inode->i_sb) ||
     ext4_test_inode_flag(inode, EXT4_INODE_EXTENTS) ||
     ext4_has_inline_data(inode))
  return -EINVAL;

 if (S_ISLNK(inode->i_mode) && inode->i_blocks == 0)
  /*
 * don't migrate fast symlink
 */
  return retval;

 alloc_ctx = ext4_writepages_down_write(inode->i_sb);

 /*
 * Worst case we can touch the allocation bitmaps and a block
 * group descriptor block.  We do need to worry about
 * credits for modifying the quota inode.
 */
 handle = ext4_journal_start(inode, EXT4_HT_MIGRATE,
  3 + EXT4_MAXQUOTAS_TRANS_BLOCKS(inode->i_sb));

 if (IS_ERR(handle)) {
  retval = PTR_ERR(handle);
  goto out_unlock;
 }
 goal = (((inode->i_ino - 1) / EXT4_INODES_PER_GROUP(inode->i_sb)) *
  EXT4_INODES_PER_GROUP(inode->i_sb)) + 1;
 owner[0] = i_uid_read(inode);
 owner[1] = i_gid_read(inode);
 tmp_inode = ext4_new_inode(handle, d_inode(inode->i_sb->s_root),
       S_IFREG, NULL, goal, owner, 0);
 if (IS_ERR(tmp_inode)) {
  retval = PTR_ERR(tmp_inode);
  ext4_journal_stop(handle);
  goto out_unlock;
 }
 /*
 * Use the correct seed for checksum (i.e. the seed from 'inode').  This
 * is so that the metadata blocks will have the correct checksum after
 * the migration.
 */
 ei = EXT4_I(inode);
 tmp_csum_seed = EXT4_I(tmp_inode)->i_csum_seed;
 EXT4_I(tmp_inode)->i_csum_seed = ei->i_csum_seed;
 i_size_write(tmp_inode, i_size_read(inode));
 /*
 * Set the i_nlink to zero so it will be deleted later
 * when we drop inode reference.
 */
 clear_nlink(tmp_inode);

 ext4_ext_tree_init(handle, tmp_inode);
 ext4_journal_stop(handle);

 /*
 * start with one credit accounted for
 * superblock modification.
 *
 * For the tmp_inode we already have committed the
 * transaction that created the inode. Later as and
 * when we add extents we extent the journal
 */
 /*
 * Even though we take i_rwsem we can still cause block
 * allocation via mmap write to holes. If we have allocated
 * new blocks we fail migrate.  New block allocation will
 * clear EXT4_STATE_EXT_MIGRATE flag.  The flag is updated
 * with i_data_sem held to prevent racing with block
 * allocation.
 */
 down_read(&EXT4_I(inode)->i_data_sem);
 ext4_set_inode_state(inode, EXT4_STATE_EXT_MIGRATE);
 up_read((&EXT4_I(inode)->i_data_sem));

 handle = ext4_journal_start(inode, EXT4_HT_MIGRATE, 1);
 if (IS_ERR(handle)) {
  retval = PTR_ERR(handle);
  goto out_tmp_inode;
 }

 i_data = ei->i_data;
 memset(&lb, 0, sizeof(lb));

 /* 32 bit block address 4 bytes */
 max_entries = inode->i_sb->s_blocksize >> 2;
 for (i = 0; i < EXT4_NDIR_BLOCKS; i++) {
  if (i_data[i]) {
   retval = update_extent_range(handle, tmp_inode,
      le32_to_cpu(i_data[i]), &lb);
   if (retval)
    goto err_out;
  } else
   lb.curr_block++;
 }
 if (i_data[EXT4_IND_BLOCK]) {
  retval = update_ind_extent_range(handle, tmp_inode,
    le32_to_cpu(i_data[EXT4_IND_BLOCK]), &lb);
  if (retval)
   goto err_out;
 } else
  lb.curr_block += max_entries;
 if (i_data[EXT4_DIND_BLOCK]) {
  retval = update_dind_extent_range(handle, tmp_inode,
    le32_to_cpu(i_data[EXT4_DIND_BLOCK]), &lb);
  if (retval)
   goto err_out;
 } else
  lb.curr_block += max_entries * max_entries;
 if (i_data[EXT4_TIND_BLOCK]) {
  retval = update_tind_extent_range(handle, tmp_inode,
    le32_to_cpu(i_data[EXT4_TIND_BLOCK]), &lb);
  if (retval)
   goto err_out;
 }
 /*
 * Build the last extent
 */
 retval = finish_range(handle, tmp_inode, &lb);
err_out:
 if (retval)
  /*
 * Failure case delete the extent information with the
 * tmp_inode
 */
  free_ext_block(handle, tmp_inode);
 else {
  retval = ext4_ext_swap_inode_data(handle, inode, tmp_inode);
  if (retval)
   /*
 * if we fail to swap inode data free the extent
 * details of the tmp inode
 */
   free_ext_block(handle, tmp_inode);
 }

 /* We mark the tmp_inode dirty via ext4_ext_tree_init. */
 retval = ext4_journal_ensure_credits(handle, 1, 0);
 if (retval < 0)
  goto out_stop;
 /*
 * Mark the tmp_inode as of size zero
 */
 i_size_write(tmp_inode, 0);

 /*
 * set the  i_blocks count to zero
 * so that the ext4_evict_inode() does the
 * right job
 *
 * We don't need to take the i_lock because
 * the inode is not visible to user space.
 */
 tmp_inode->i_blocks = 0;
 EXT4_I(tmp_inode)->i_csum_seed = tmp_csum_seed;

 /* Reset the extent details */
 ext4_ext_tree_init(handle, tmp_inode);
out_stop:
 ext4_journal_stop(handle);
out_tmp_inode:
 unlock_new_inode(tmp_inode);
 iput(tmp_inode);
out_unlock:
 ext4_writepages_up_write(inode->i_sb, alloc_ctx);
 return retval;
}

/*
 * Migrate a simple extent-based inode to use the i_blocks[] array
 */
int ext4_ind_migrate(struct inode *inode)
{
 struct ext4_extent_header *eh;
 struct ext4_sb_info  *sbi = EXT4_SB(inode->i_sb);
 struct ext4_super_block  *es = sbi->s_es;
 struct ext4_inode_info  *ei = EXT4_I(inode);
 struct ext4_extent  *ex;
 unsigned int   i, len;
 ext4_lblk_t   start, end;
 ext4_fsblk_t   blk;
 handle_t   *handle;
 int    ret, ret2 = 0;
 int    alloc_ctx;

 if (!ext4_has_feature_extents(inode->i_sb) ||
     (!ext4_test_inode_flag(inode, EXT4_INODE_EXTENTS)))
  return -EINVAL;

 if (ext4_has_feature_bigalloc(inode->i_sb))
  return -EOPNOTSUPP;

 /*
 * In order to get correct extent info, force all delayed allocation
 * blocks to be allocated, otherwise delayed allocation blocks may not
 * be reflected and bypass the checks on extent header.
 */
 if (test_opt(inode->i_sb, DELALLOC))
  ext4_alloc_da_blocks(inode);

 alloc_ctx = ext4_writepages_down_write(inode->i_sb);

 handle = ext4_journal_start(inode, EXT4_HT_MIGRATE, 1);
 if (IS_ERR(handle)) {
  ret = PTR_ERR(handle);
  goto out_unlock;
 }

 down_write(&EXT4_I(inode)->i_data_sem);
 ret = ext4_ext_check_inode(inode);
 if (ret)
  goto errout;

 eh = ext_inode_hdr(inode);
 ex  = EXT_FIRST_EXTENT(eh);
 if (ext4_blocks_count(es) > EXT4_MAX_BLOCK_FILE_PHYS ||
     eh->eh_depth != 0 || le16_to_cpu(eh->eh_entries) > 1) {
  ret = -EOPNOTSUPP;
  goto errout;
 }
 if (eh->eh_entries == 0)
  blk = len = start = end = 0;
 else {
  len = le16_to_cpu(ex->ee_len);
  blk = ext4_ext_pblock(ex);
  start = le32_to_cpu(ex->ee_block);
  end = start + len - 1;
  if (end >= EXT4_NDIR_BLOCKS) {
   ret = -EOPNOTSUPP;
   goto errout;
  }
 }

 ext4_clear_inode_flag(inode, EXT4_INODE_EXTENTS);
 memset(ei->i_data, 0, sizeof(ei->i_data));
 for (i = start; i <= end; i++)
  ei->i_data[i] = cpu_to_le32(blk++);
 ret2 = ext4_mark_inode_dirty(handle, inode);
 if (unlikely(ret2 && !ret))
  ret = ret2;
errout:
 up_write(&EXT4_I(inode)->i_data_sem);
 ext4_journal_stop(handle);
out_unlock:
 ext4_writepages_up_write(inode->i_sb, alloc_ctx);
 return ret;
}