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  * $DragonFly: src/sys/vfs/ufs/ufs_bmap.c,v 1.10 2006/03/24 18:35:34 dillon Exp $
  41  */
  42
  43 #include <sys/param.h>
  44 #include <sys/systm.h>
  45 #include <sys/buf.h>
  46 #include <sys/proc.h>
  47 #include <sys/vnode.h>
  48 #include <sys/mount.h>
  49 #include <sys/resourcevar.h>
  50 #include <sys/conf.h>
  51
  52 #include "quota.h"
  53 #include "inode.h"
  54 #include "ufsmount.h"
  55 #include "ufs_extern.h"
  56 #include "fs.h"
  57
  58 /*
  59  * Bmap converts the logical block number of a file to its physical block
  60  * number on the disk. The conversion is done by using the logical block
  61  * number to index into the array of block pointers described by the dinode.
  62  *
  63  * BMAP must return the contiguous before and after run in bytes, inclusive
  64  * of the returned block.
  65  *
  66  * ufs_bmap(struct vnode *a_vp, off_t a_loffset, struct vnode **a_vpp,
  67  *          off_t *a_doffsetp, int *a_runp, int *a_runb)
  68  */
  69 int
  70 ufs_bmap(struct vop_bmap_args *ap)
  71 {
  72         struct fs *fs;
  73         ufs_daddr_t lbn;
  74         ufs_daddr_t dbn;
  75         int error;
  76
  77         /*
  78          * Check for underlying vnode requests and ensure that logical
  79          * to physical mapping is requested.
  80          */
  81         if (ap->a_vpp != NULL)
  82                 *ap->a_vpp = VTOI(ap->a_vp)->i_devvp;
  83         if (ap->a_doffsetp == NULL)
  84                 return (0);
  85
  86         fs = VTOI(ap->a_vp)->i_fs;
  87         KKASSERT(((int)ap->a_loffset & ((1 << fs->fs_bshift) - 1)) == 0);
  88         lbn = ap->a_loffset >> fs->fs_bshift;
  89
  90         error = ufs_bmaparray(ap->a_vp, lbn, &dbn, NULL, NULL,
  91                               ap->a_runp, ap->a_runb);
  92
  93         if (error || dbn == (ufs_daddr_t)-1) {
  94                 *ap->a_doffsetp = NOOFFSET;
  95         } else {
  96                 *ap->a_doffsetp = dbtodoff(fs, dbn);
  97                 if (ap->a_runp)
  98                         *ap->a_runp = (*ap->a_runp + 1) << fs->fs_bshift;
  99                 if (ap->a_runb)
 100                         *ap->a_runb = *ap->a_runb << fs->fs_bshift;
 101         }
 102         return (error);
 103 }
 104
 105 /*
 106  * Indirect blocks are now on the vnode for the file.  They are given negative
 107  * logical block numbers.  Indirect blocks are addressed by the negative
 108  * address of the first data block to which they point.  Double indirect blocks
 109  * are addressed by one less than the address of the first indirect block to
 110  * which they point.  Triple indirect blocks are addressed by one less than
 111  * the address of the first double indirect block to which they point.
 112  *
 113  * ufs_bmaparray does the bmap conversion, and if requested returns the
 114  * array of logical blocks which must be traversed to get to a block.
 115  * Each entry contains the offset into that block that gets you to the
 116  * next block and the disk address of the block (if it is assigned).
 117  */
 118 int
 119 ufs_bmaparray(struct vnode *vp, ufs_daddr_t bn, ufs_daddr_t *bnp,
 120               struct indir *ap, int *nump, int *runp, int *runb)
 121 {
 122         struct inode *ip;
 123         struct buf *bp;
 124         struct ufsmount *ump;
 125         struct mount *mp;
 126         struct vnode *devvp;
 127         struct fs *fs;
 128         struct indir a[NIADDR+1], *xap;
 129         ufs_daddr_t daddr;
 130         long metalbn;
 131         int error, maxrun, num;
 132
 133         ip = VTOI(vp);
 134         mp = vp->v_mount;
 135         ump = VFSTOUFS(mp);
 136         devvp = ump->um_devvp;
 137         fs = ip->i_fs;
 138 #ifdef DIAGNOSTIC
 139         if ((ap != NULL && nump == NULL) || (ap == NULL && nump != NULL))
 140                 panic("ufs_bmaparray: invalid arguments");
 141 #endif
 142
 143         if (runp) {
 144                 *runp = 0;
 145         }
 146
 147         if (runb) {
 148                 *runb = 0;
 149         }
 150
 151         maxrun = mp->mnt_iosize_max / mp->mnt_stat.f_iosize - 1;
 152
 153         xap = ap == NULL ? a : ap;
 154         if (!nump)
 155                 nump = &num;
 156         error = ufs_getlbns(vp, bn, xap, nump);
 157         if (error)
 158                 return (error);
 159
 160         num = *nump;
 161         if (num == 0) {
 162                 *bnp = blkptrtodb(ump, ip->i_db[bn]);
 163                 if (*bnp == 0)
 164                         *bnp = -1;
 165                 else if (runp) {
 166                         daddr_t bnb = bn;
 167                         for (++bn; bn < NDADDR && *runp < maxrun &&
 168                             is_sequential(ump, ip->i_db[bn - 1], ip->i_db[bn]);
 169                             ++bn, ++*runp);
 170                         bn = bnb;
 171                         if (runb && (bn > 0)) {
 172                                 for (--bn; (bn >= 0) && (*runb < maxrun) &&
 173                                         is_sequential(ump, ip->i_db[bn],
 174                                                 ip->i_db[bn+1]);
 175                                                 --bn, ++*runb);
 176                         }
 177                 }
 178                 return (0);
 179         }
 180
 181
 182         /* Get disk address out of indirect block array */
 183         daddr = ip->i_ib[xap->in_off];
 184
 185         for (bp = NULL, ++xap; --num; ++xap) {
 186                 /*
 187                  * Exit the loop if there is no disk address assigned yet and
 188                  * the indirect block isn't in the cache, or if we were
 189                  * looking for an indirect block and we've found it.
 190                  */
 191
 192                 metalbn = xap->in_lbn;
 193                 if ((daddr == 0 && !findblk(vp, dbtodoff(fs, metalbn))) || metalbn == bn)
 194                         break;
 195                 /*
 196                  * If we get here, we've either got the block in the cache
 197                  * or we have a disk address for it, go fetch it.
 198                  */
 199                 if (bp)
 200                         bqrelse(bp);
 201
 202                 xap->in_exists = 1;
 203                 bp = getblk(vp, lblktodoff(fs, metalbn),
 204                             mp->mnt_stat.f_iosize, 0, 0);
 205                 if ((bp->b_flags & B_CACHE) == 0) {
 206 #ifdef DIAGNOSTIC
 207                         if (!daddr)
 208                                 panic("ufs_bmaparray: indirect block not in cache");
 209 #endif
 210                         bp->b_bio2.bio_offset = fsbtodoff(fs, daddr);
 211                         bp->b_flags |= B_READ;
 212                         bp->b_flags &= ~(B_INVAL|B_ERROR);
 213                         vfs_busy_pages(bp, 0);
 214                         vn_strategy(bp->b_vp, &bp->b_bio1);
 215                         error = biowait(bp);
 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 }