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