sys/gnu/vfs/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  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  19  *    must display the following acknowledgement:
  20  *      This product includes software developed by the University of
  21  *      California, Berkeley and its contributors.
  22  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  23  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  24  *    without specific prior written permission.
  25  *
  26  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  27  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  28  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  29  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  30  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  31  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  32  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  33  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  34  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  35  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  36  * SUCH DAMAGE.
  37  *
  38  * @(#)ufs_bmap.c       8.7 (Berkeley) 3/21/95
  39  * $FreeBSD: src/sys/ufs/ufs/ufs_bmap.c,v 1.34.2.1 2000/03/17 10:12:14 ps Exp $
  40  */
  41
  42 #include <sys/param.h>
  43 #include <sys/systm.h>
  44 #include <sys/buf.h>
  45 #include <sys/proc.h>
  46 #include <sys/vnode.h>
  47 #include <sys/mount.h>
  48 #include <sys/resourcevar.h>
  49 #include <sys/conf.h>
  50
  51 #include "quota.h"
  52 #include "dinode.h"
  53 #include "inode.h"
  54 #include "ext2_fs_sb.h"
  55 #include "ext2mount.h"
  56 #include "ext2_extern.h"
  57 #include "fs.h"
  58
  59 static int ext2_bmaparray(struct vnode *vp, ext2_daddr_t bn,
  60                           ext2_daddr_t *bnp, struct indir *ap, int *nump,
  61                           int *runp, int *runb);
  62
  63 /*
  64  * Bmap converts the logical block number of a file to its physical block
  65  * number on the disk. The conversion is done by using the logical block
  66  * number to index into the array of block pointers described by the dinode.
  67  *
  68  * BMAP must return the contiguous before and after run in bytes, inclusive
  69  * of the returned block.
  70  *
  71  * ext2_bmap(struct vnode *a_vp, off_t a_loffset,
  72  *          off_t *a_doffsetp, int *a_runp, int *a_runb)
  73  */
  74 int
  75 ext2_bmap(struct vop_bmap_args *ap)
  76 {
  77         struct ext2_sb_info *fs;
  78         ext2_daddr_t lbn;
  79         ext2_daddr_t dbn;
  80         int error;
  81
  82         /*
  83          * Check for underlying vnode requests and ensure that logical
  84          * to physical mapping is requested.
  85          */
  86         if (ap->a_doffsetp == NULL)
  87                 return (0);
  88
  89         fs = VTOI(ap->a_vp)->i_e2fs;
  90         KKASSERT(((int)ap->a_loffset & ((1 << fs->s_bshift) - 1)) == 0);
  91         lbn = ap->a_loffset >> fs->s_bshift;
  92
  93         error = ext2_bmaparray(ap->a_vp, lbn, &dbn, NULL, NULL,
  94                               ap->a_runp, ap->a_runb);
  95
  96         if (error || dbn == (ext2_daddr_t)-1) {
  97                 *ap->a_doffsetp = NOOFFSET;
  98         } else {
  99                 *ap->a_doffsetp = dbtodoff(fs, dbn);
 100                 if (ap->a_runp)
 101                         *ap->a_runp = (*ap->a_runp + 1) << fs->s_bshift;
 102                 if (ap->a_runb)
 103                         *ap->a_runb = *ap->a_runb << fs->s_bshift;
 104         }
 105         return (error);
 106 }
 107
 108 /*
 109  * Indirect blocks are now on the vnode for the file.  They are given negative
 110  * logical block numbers.  Indirect blocks are addressed by the negative
 111  * address of the first data block to which they point.  Double indirect blocks
 112  * are addressed by one less than the address of the first indirect block to
 113  * which they point.  Triple indirect blocks are addressed by one less than
 114  * the address of the first double indirect block to which they point.
 115  *
 116  * ext2_bmaparray does the bmap conversion, and if requested returns the
 117  * array of logical blocks which must be traversed to get to a block.
 118  * Each entry contains the offset into that block that gets you to the
 119  * next block and the disk address of the block (if it is assigned).
 120  */
 121 static
 122 int
 123 ext2_bmaparray(struct vnode *vp, ext2_daddr_t bn, ext2_daddr_t *bnp,
 124               struct indir *ap, int *nump, int *runp, int *runb)
 125 {
 126         struct inode *ip;
 127         struct buf *bp;
 128         struct ext2mount *ump;
 129         struct mount *mp;
 130         struct ext2_sb_info *fs;
 131         struct indir a[NIADDR+1], *xap;
 132         ext2_daddr_t daddr;
 133         long metalbn;
 134         int error, maxrun, num;
 135
 136         ip = VTOI(vp);
 137         mp = vp->v_mount;
 138         ump = VFSTOEXT2(mp);
 139         fs = ip->i_e2fs;
 140 #ifdef DIAGNOSTIC
 141         if ((ap != NULL && nump == NULL) || (ap == NULL && nump != NULL))
 142                 panic("ext2_bmaparray: invalid arguments");
 143 #endif
 144
 145         if (runp) {
 146                 *runp = 0;
 147         }
 148
 149         if (runb) {
 150                 *runb = 0;
 151         }
 152
 153         maxrun = mp->mnt_iosize_max / mp->mnt_stat.f_iosize - 1;
 154
 155         xap = ap == NULL ? a : ap;
 156         if (!nump)
 157                 nump = &num;
 158         error = ext2_getlbns(vp, bn, xap, nump);
 159         if (error)
 160                 return (error);
 161
 162         num = *nump;
 163         if (num == 0) {
 164                 *bnp = blkptrtodb(ump, ip->i_db[bn]);
 165                 if (*bnp == 0)
 166                         *bnp = -1;
 167                 else if (runp) {
 168                         daddr_t bnb = bn;
 169                         for (++bn; bn < NDADDR && *runp < maxrun &&
 170                             is_sequential(ump, ip->i_db[bn - 1], ip->i_db[bn]);
 171                             ++bn, ++*runp);
 172                         bn = bnb;
 173                         if (runb && (bn > 0)) {
 174                                 for (--bn; (bn >= 0) && (*runb < maxrun) &&
 175                                         is_sequential(ump, ip->i_db[bn],
 176                                                 ip->i_db[bn+1]);
 177                                                 --bn, ++*runb);
 178                         }
 179                 }
 180                 return (0);
 181         }
 182
 183
 184         /* Get disk address out of indirect block array */
 185         daddr = ip->i_ib[xap->in_off];
 186
 187         for (bp = NULL, ++xap; --num; ++xap) {
 188                 /*
 189                  * Exit the loop if there is no disk address assigned yet and
 190                  * the indirect block isn't in the cache, or if we were
 191                  * looking for an indirect block and we've found it.
 192                  */
 193
 194                 metalbn = xap->in_lbn;
 195                 if ((daddr == 0 &&
 196                      !findblk(vp, dbtodoff(fs, metalbn), FINDBLK_TEST)) ||
 197                     metalbn == bn) {
 198                         break;
 199                 }
 200                 /*
 201                  * If we get here, we've either got the block in the cache
 202                  * or we have a disk address for it, go fetch it.
 203                  */
 204                 if (bp)
 205                         bqrelse(bp);
 206
 207                 xap->in_exists = 1;
 208                 bp = getblk(vp, lblktodoff(fs, metalbn),
 209                             mp->mnt_stat.f_iosize, 0, 0);
 210                 if ((bp->b_flags & B_CACHE) == 0) {
 211 #ifdef DIAGNOSTIC
 212                         if (!daddr)
 213                                 panic("ext2_bmaparray: indirect block not in cache");
 214 #endif
 215                         /*
 216                          * This runs through ext2_strategy using bio2 to
 217                          * cache the disk offset, then comes back through
 218                          * bio1.  So we want to wait on bio1
 219                          */
 220                         bp->b_bio1.bio_done = biodone_sync;
 221                         bp->b_bio1.bio_flags |= BIO_SYNC;
 222                         bp->b_bio2.bio_offset = fsbtodoff(fs, daddr);
 223                         bp->b_flags &= ~(B_INVAL|B_ERROR);
 224                         bp->b_cmd = BUF_CMD_READ;
 225                         vfs_busy_pages(bp->b_vp, bp);
 226                         vn_strategy(bp->b_vp, &bp->b_bio1);
 227                         error = biowait(&bp->b_bio1, "biord");
 228                         if (error) {
 229                                 brelse(bp);
 230                                 return (error);
 231                         }
 232                 }
 233
 234                 daddr = ((ext2_daddr_t *)bp->b_data)[xap->in_off];
 235                 if (num == 1 && daddr && runp) {
 236                         for (bn = xap->in_off + 1;
 237                             bn < MNINDIR(ump) && *runp < maxrun &&
 238                             is_sequential(ump,
 239                             ((ext2_daddr_t *)bp->b_data)[bn - 1],
 240                             ((ext2_daddr_t *)bp->b_data)[bn]);
 241                             ++bn, ++*runp);
 242                         bn = xap->in_off;
 243                         if (runb && bn) {
 244                                 for(--bn; bn >= 0 && *runb < maxrun &&
 245                                         is_sequential(ump, ((daddr_t *)bp->b_data)[bn],
 246                                             ((daddr_t *)bp->b_data)[bn+1]);
 247                                         --bn, ++*runb);
 248                         }
 249                 }
 250         }
 251         if (bp)
 252                 bqrelse(bp);
 253
 254         daddr = blkptrtodb(ump, daddr);
 255         *bnp = daddr == 0 ? -1 : daddr;
 256         return (0);
 257 }
 258
 259 /*
 260  * Create an array of logical block number/offset pairs which represent the
 261  * path of indirect blocks required to access a data block.  The first "pair"
 262  * contains the logical block number of the appropriate single, double or
 263  * triple indirect block and the offset into the inode indirect block array.
 264  * Note, the logical block number of the inode single/double/triple indirect
 265  * block appears twice in the array, once with the offset into the i_ib and
 266  * once with the offset into the page itself.
 267  */
 268 int
 269 ext2_getlbns(struct vnode *vp, ext2_daddr_t bn, struct indir *ap, int *nump)
 270 {
 271         long blockcnt, metalbn, realbn;
 272         struct ext2mount *ump;
 273         int i, numlevels, off;
 274         int64_t qblockcnt;
 275
 276         ump = VFSTOEXT2(vp->v_mount);
 277         if (nump)
 278                 *nump = 0;
 279         numlevels = 0;
 280         realbn = bn;
 281         if ((long)bn < 0)
 282                 bn = -(long)bn;
 283
 284         /* The first NDADDR blocks are direct blocks. */
 285         if (bn < NDADDR)
 286                 return (0);
 287
 288         /*
 289          * Determine the number of levels of indirection.  After this loop
 290          * is done, blockcnt indicates the number of data blocks possible
 291          * at the previous level of indirection, and NIADDR - i is the number
 292          * of levels of indirection needed to locate the requested block.
 293          */
 294         for (blockcnt = 1, i = NIADDR, bn -= NDADDR;; i--, bn -= blockcnt) {
 295                 if (i == 0)
 296                         return (EFBIG);
 297                 /*
 298                  * Use int64_t's here to avoid overflow for triple indirect
 299                  * blocks when longs have 32 bits and the block size is more
 300                  * than 4K.
 301                  */
 302                 qblockcnt = (int64_t)blockcnt * MNINDIR(ump);
 303                 if (bn < qblockcnt)
 304                         break;
 305                 blockcnt = qblockcnt;
 306         }
 307
 308         /* Calculate the address of the first meta-block. */
 309         if (realbn >= 0)
 310                 metalbn = -(realbn - bn + NIADDR - i);
 311         else
 312                 metalbn = -(-realbn - bn + NIADDR - i);
 313
 314         /*
 315          * At each iteration, off is the offset into the bap array which is
 316          * an array of disk addresses at the current level of indirection.
 317          * The logical block number and the offset in that block are stored
 318          * into the argument array.
 319          */
 320         ap->in_lbn = metalbn;
 321         ap->in_off = off = NIADDR - i;
 322         ap->in_exists = 0;
 323         ap++;
 324         for (++numlevels; i <= NIADDR; i++) {
 325                 /* If searching for a meta-data block, quit when found. */
 326                 if (metalbn == realbn)
 327                         break;
 328
 329                 off = (bn / blockcnt) % MNINDIR(ump);
 330
 331                 ++numlevels;
 332                 ap->in_lbn = metalbn;
 333                 ap->in_off = off;
 334                 ap->in_exists = 0;
 335                 ++ap;
 336
 337                 metalbn -= -1 + off * blockcnt;
 338                 blockcnt /= MNINDIR(ump);
 339         }
 340         if (nump)
 341                 *nump = numlevels;
 342         return (0);
 343 }