sys/vfs/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  * 3. 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: src/sys/ufs/ufs/ufs_bmap.c,v 1.34.2.1 2000/03/17 10:12:14 ps Exp $
  36  */
  37
  38 #include <sys/param.h>
  39 #include <sys/systm.h>
  40 #include <sys/buf.h>
  41 #include <sys/proc.h>
  42 #include <sys/vnode.h>
  43 #include <sys/mount.h>
  44 #include <sys/resourcevar.h>
  45 #include <sys/conf.h>
  46
  47 #include "quota.h"
  48 #include "inode.h"
  49 #include "ufsmount.h"
  50 #include "ufs_extern.h"
  51 #include "fs.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  * BMAP must return the contiguous before and after run in bytes, inclusive
  59  * of the returned block.
  60  *
  61  * ufs_bmap(struct vnode *a_vp, off_t a_loffset,
  62  *          off_t *a_doffsetp, int *a_runp, int *a_runb)
  63  */
  64 int
  65 ufs_bmap(struct vop_bmap_args *ap)
  66 {
  67         struct fs *fs;
  68         ufs_daddr_t lbn;
  69         ufs_daddr_t dbn;
  70         int error;
  71
  72         /*
  73          * Check for underlying vnode requests and ensure that logical
  74          * to physical mapping is requested.
  75          */
  76         if (ap->a_doffsetp == NULL)
  77                 return (0);
  78
  79         fs = VTOI(ap->a_vp)->i_fs;
  80         KKASSERT(((int)ap->a_loffset & ((1 << fs->fs_bshift) - 1)) == 0);
  81         lbn = ap->a_loffset >> fs->fs_bshift;
  82
  83         error = ufs_bmaparray(ap->a_vp, lbn, &dbn, NULL, NULL,
  84                               ap->a_runp, ap->a_runb);
  85
  86         if (error || dbn == (ufs_daddr_t)-1) {
  87                 *ap->a_doffsetp = NOOFFSET;
  88         } else {
  89                 *ap->a_doffsetp = dbtodoff(fs, dbn);
  90                 if (ap->a_runp)
  91                         *ap->a_runp = (*ap->a_runp + 1) << fs->fs_bshift;
  92                 if (ap->a_runb)
  93                         *ap->a_runb = *ap->a_runb << fs->fs_bshift;
  94         }
  95         return (error);
  96 }
  97
  98 /*
  99  * Indirect blocks are now on the vnode for the file.  They are given negative
 100  * logical block numbers.  Indirect blocks are addressed by the negative
 101  * address of the first data block to which they point.  Double indirect blocks
 102  * are addressed by one less than the address of the first indirect block to
 103  * which they point.  Triple indirect blocks are addressed by one less than
 104  * the address of the first double indirect block to which they point.
 105  *
 106  * ufs_bmaparray does the bmap conversion, and if requested returns the
 107  * array of logical blocks which must be traversed to get to a block.
 108  * Each entry contains the offset into that block that gets you to the
 109  * next block and the disk address of the block (if it is assigned).
 110  */
 111 int
 112 ufs_bmaparray(struct vnode *vp, ufs_daddr_t bn, ufs_daddr_t *bnp,
 113               struct indir *ap, int *nump, int *runp, int *runb)
 114 {
 115         struct inode *ip;
 116         struct buf *bp;
 117         struct ufsmount *ump;
 118         struct mount *mp;
 119         struct fs *fs;
 120         struct indir a[NIADDR+1], *xap;
 121         ufs_daddr_t daddr;
 122         long metalbn;
 123         int error, maxrun, num;
 124
 125         ip = VTOI(vp);
 126         mp = vp->v_mount;
 127         ump = VFSTOUFS(mp);
 128         fs = ip->i_fs;
 129 #ifdef DIAGNOSTIC
 130         if ((ap != NULL && nump == NULL) || (ap == NULL && nump != NULL))
 131                 panic("ufs_bmaparray: invalid arguments");
 132 #endif
 133
 134         if (runp) {
 135                 *runp = 0;
 136         }
 137
 138         if (runb) {
 139                 *runb = 0;
 140         }
 141
 142         maxrun = mp->mnt_iosize_max / mp->mnt_stat.f_iosize - 1;
 143
 144         xap = ap == NULL ? a : ap;
 145         if (!nump)
 146                 nump = &num;
 147         error = ufs_getlbns(vp, bn, xap, nump);
 148         if (error)
 149                 return (error);
 150
 151         num = *nump;
 152         if (num == 0) {
 153                 *bnp = blkptrtodb(ump, ip->i_db[bn]);
 154                 if (*bnp == 0)
 155                         *bnp = -1;
 156                 else if (runp) {
 157                         daddr_t bnb = bn;
 158                         for (++bn; bn < NDADDR && *runp < maxrun &&
 159                             is_sequential(ump, ip->i_db[bn - 1], ip->i_db[bn]);
 160                             ++bn, ++*runp);
 161                         bn = bnb;
 162                         if (runb && (bn > 0)) {
 163                                 for (--bn; (bn >= 0) && (*runb < maxrun) &&
 164                                         is_sequential(ump, ip->i_db[bn],
 165                                                 ip->i_db[bn+1]);
 166                                                 --bn, ++*runb);
 167                         }
 168                 }
 169                 return (0);
 170         }
 171
 172
 173         /* Get disk address out of indirect block array */
 174         daddr = ip->i_ib[xap->in_off];
 175
 176         for (bp = NULL, ++xap; --num; ++xap) {
 177                 /*
 178                  * Exit the loop if there is no disk address assigned yet and
 179                  * the indirect block isn't in the cache, or if we were
 180                  * looking for an indirect block and we've found it.
 181                  */
 182                 metalbn = xap->in_lbn;
 183                 if ((daddr == 0 &&
 184                      !findblk(vp, dbtodoff(fs, metalbn), FINDBLK_TEST)) ||
 185                     metalbn == bn) {
 186                         break;
 187                 }
 188                 /*
 189                  * If we get here, we've either got the block in the cache
 190                  * or we have a disk address for it, go fetch it.
 191                  */
 192                 if (bp)
 193                         bqrelse(bp);
 194
 195                 xap->in_exists = 1;
 196                 bp = getblk(vp, lblktodoff(fs, metalbn),
 197                             mp->mnt_stat.f_iosize, 0, 0);
 198                 if ((bp->b_flags & B_CACHE) == 0) {
 199 #ifdef DIAGNOSTIC
 200                         if (!daddr)
 201                                 panic("ufs_bmaparray: indirect block not in cache");
 202 #endif
 203                         /*
 204                          * cached disk addr in bio2, do I/O on bio1.  It
 205                          * will probably hit the vfs's strategy function
 206                          * which will then use the cached offset in bio2.
 207                          */
 208                         bp->b_bio1.bio_done = biodone_sync;
 209                         bp->b_bio1.bio_flags |= BIO_SYNC;
 210                         bp->b_bio2.bio_offset = fsbtodoff(fs, daddr);
 211                         bp->b_flags &= ~(B_INVAL|B_ERROR);
 212                         bp->b_cmd = BUF_CMD_READ;
 213                         vfs_busy_pages(bp->b_vp, bp);
 214                         vn_strategy(bp->b_vp, &bp->b_bio1);
 215                         error = biowait(&bp->b_bio1, "biord");
 216                         if (error) {
 217                                 brelse(bp);
 218                                 return (error);
 219                         }
 220                 }
 221
 222                 daddr = ((ufs_daddr_t *)bp->b_data)[xap->in_off];
 223                 if (num == 1 && daddr && runp) {
 224                         for (bn = xap->in_off + 1;
 225                             bn < MNINDIR(ump) && *runp < maxrun &&
 226                             is_sequential(ump,
 227                             ((ufs_daddr_t *)bp->b_data)[bn - 1],
 228                             ((ufs_daddr_t *)bp->b_data)[bn]);
 229                             ++bn, ++*runp);
 230                         bn = xap->in_off;
 231                         if (runb && bn) {
 232                                 for(--bn; bn >= 0 && *runb < maxrun &&
 233                                         is_sequential(ump, ((daddr_t *)bp->b_data)[bn],
 234                                             ((daddr_t *)bp->b_data)[bn+1]);
 235                                         --bn, ++*runb);
 236                         }
 237                 }
 238         }
 239         if (bp)
 240                 bqrelse(bp);
 241
 242         daddr = blkptrtodb(ump, daddr);
 243         *bnp = daddr == 0 ? -1 : daddr;
 244         return (0);
 245 }
 246
 247 /*
 248  * Create an array of logical block number/offset pairs which represent the
 249  * path of indirect blocks required to access a data block.  The first "pair"
 250  * contains the logical block number of the appropriate single, double or
 251  * triple indirect block and the offset into the inode indirect block array.
 252  * Note, the logical block number of the inode single/double/triple indirect
 253  * block appears twice in the array, once with the offset into the i_ib and
 254  * once with the offset into the page itself.
 255  */
 256 int
 257 ufs_getlbns(struct vnode *vp, ufs_daddr_t bn, struct indir *ap, int *nump)
 258 {
 259         long blockcnt, metalbn, realbn;
 260         struct ufsmount *ump;
 261         int i, numlevels, off;
 262         int64_t qblockcnt;
 263
 264         ump = VFSTOUFS(vp->v_mount);
 265         if (nump)
 266                 *nump = 0;
 267         numlevels = 0;
 268         realbn = bn;
 269         if ((long)bn < 0)
 270                 bn = -(long)bn;
 271
 272         /* The first NDADDR blocks are direct blocks. */
 273         if (bn < NDADDR)
 274                 return (0);
 275
 276         /*
 277          * Determine the number of levels of indirection.  After this loop
 278          * is done, blockcnt indicates the number of data blocks possible
 279          * at the previous level of indirection, and NIADDR - i is the number
 280          * of levels of indirection needed to locate the requested block.
 281          */
 282         for (blockcnt = 1, i = NIADDR, bn -= NDADDR;; i--, bn -= blockcnt) {
 283                 if (i == 0)
 284                         return (EFBIG);
 285                 /*
 286                  * Use int64_t's here to avoid overflow for triple indirect
 287                  * blocks when longs have 32 bits and the block size is more
 288                  * than 4K.
 289                  */
 290                 qblockcnt = (int64_t)blockcnt * MNINDIR(ump);
 291                 if (bn < qblockcnt)
 292                         break;
 293                 blockcnt = qblockcnt;
 294         }
 295
 296         /* Calculate the address of the first meta-block. */
 297         if (realbn >= 0)
 298                 metalbn = -(realbn - bn + NIADDR - i);
 299         else
 300                 metalbn = -(-realbn - bn + NIADDR - i);
 301
 302         /*
 303          * At each iteration, off is the offset into the bap array which is
 304          * an array of disk addresses at the current level of indirection.
 305          * The logical block number and the offset in that block are stored
 306          * into the argument array.
 307          */
 308         ap->in_lbn = metalbn;
 309         ap->in_off = off = NIADDR - i;
 310         ap->in_exists = 0;
 311         ap++;
 312         for (++numlevels; i <= NIADDR; i++) {
 313                 /* If searching for a meta-data block, quit when found. */
 314                 if (metalbn == realbn)
 315                         break;
 316
 317                 off = (bn / blockcnt) % MNINDIR(ump);
 318
 319                 ++numlevels;
 320                 ap->in_lbn = metalbn;
 321                 ap->in_off = off;
 322                 ap->in_exists = 0;
 323                 ++ap;
 324
 325                 metalbn -= -1 + off * blockcnt;
 326                 blockcnt /= MNINDIR(ump);
 327         }
 328         if (nump)
 329                 *nump = numlevels;
 330         return (0);
 331 }