git.sesse.net Git - bcachefs-tools-debian/blob - libbcachefs/fs-io.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 #ifndef NO_BCACHEFS_FS
   3
   4 #include "bcachefs.h"
   5 #include "alloc_foreground.h"
   6 #include "bkey_buf.h"
   7 #include "btree_update.h"
   8 #include "buckets.h"
   9 #include "clock.h"
  10 #include "error.h"
  11 #include "extents.h"
  12 #include "extent_update.h"
  13 #include "fs.h"
  14 #include "fs-io.h"
  15 #include "fs-io-buffered.h"
  16 #include "fs-io-pagecache.h"
  17 #include "fsck.h"
  18 #include "inode.h"
  19 #include "journal.h"
  20 #include "io_misc.h"
  21 #include "keylist.h"
  22 #include "quota.h"
  23 #include "reflink.h"
  24 #include "trace.h"
  25
  26 #include <linux/aio.h>
  27 #include <linux/backing-dev.h>
  28 #include <linux/falloc.h>
  29 #include <linux/migrate.h>
  30 #include <linux/mmu_context.h>
  31 #include <linux/pagevec.h>
  32 #include <linux/rmap.h>
  33 #include <linux/sched/signal.h>
  34 #include <linux/task_io_accounting_ops.h>
  35 #include <linux/uio.h>
  36
  37 #include <trace/events/writeback.h>
  38
  39 struct nocow_flush {
  40         struct closure  *cl;
  41         struct bch_dev  *ca;
  42         struct bio      bio;
  43 };
  44
  45 static void nocow_flush_endio(struct bio *_bio)
  46 {
  47
  48         struct nocow_flush *bio = container_of(_bio, struct nocow_flush, bio);
  49
  50         closure_put(bio->cl);
  51         percpu_ref_put(&bio->ca->io_ref);
  52         bio_put(&bio->bio);
  53 }
  54
  55 void bch2_inode_flush_nocow_writes_async(struct bch_fs *c,
  56                                          struct bch_inode_info *inode,
  57                                          struct closure *cl)
  58 {
  59         struct nocow_flush *bio;
  60         struct bch_dev *ca;
  61         struct bch_devs_mask devs;
  62         unsigned dev;
  63
  64         dev = find_first_bit(inode->ei_devs_need_flush.d, BCH_SB_MEMBERS_MAX);
  65         if (dev == BCH_SB_MEMBERS_MAX)
  66                 return;
  67
  68         devs = inode->ei_devs_need_flush;
  69         memset(&inode->ei_devs_need_flush, 0, sizeof(inode->ei_devs_need_flush));
  70
  71         for_each_set_bit(dev, devs.d, BCH_SB_MEMBERS_MAX) {
  72                 rcu_read_lock();
  73                 ca = rcu_dereference(c->devs[dev]);
  74                 if (ca && !percpu_ref_tryget(&ca->io_ref))
  75                         ca = NULL;
  76                 rcu_read_unlock();
  77
  78                 if (!ca)
  79                         continue;
  80
  81                 bio = container_of(bio_alloc_bioset(ca->disk_sb.bdev, 0,
  82                                                     REQ_OP_FLUSH,
  83                                                     GFP_KERNEL,
  84                                                     &c->nocow_flush_bioset),
  85                                    struct nocow_flush, bio);
  86                 bio->cl                 = cl;
  87                 bio->ca                 = ca;
  88                 bio->bio.bi_end_io      = nocow_flush_endio;
  89                 closure_bio_submit(&bio->bio, cl);
  90         }
  91 }
  92
  93 static int bch2_inode_flush_nocow_writes(struct bch_fs *c,
  94                                          struct bch_inode_info *inode)
  95 {
  96         struct closure cl;
  97
  98         closure_init_stack(&cl);
  99         bch2_inode_flush_nocow_writes_async(c, inode, &cl);
 100         closure_sync(&cl);
 101
 102         return 0;
 103 }
 104
 105 /* i_size updates: */
 106
 107 struct inode_new_size {
 108         loff_t          new_size;
 109         u64             now;
 110         unsigned        fields;
 111 };
 112
 113 static int inode_set_size(struct btree_trans *trans,
 114                           struct bch_inode_info *inode,
 115                           struct bch_inode_unpacked *bi,
 116                           void *p)
 117 {
 118         struct inode_new_size *s = p;
 119
 120         bi->bi_size = s->new_size;
 121         if (s->fields & ATTR_ATIME)
 122                 bi->bi_atime = s->now;
 123         if (s->fields & ATTR_MTIME)
 124                 bi->bi_mtime = s->now;
 125         if (s->fields & ATTR_CTIME)
 126                 bi->bi_ctime = s->now;
 127
 128         return 0;
 129 }
 130
 131 int __must_check bch2_write_inode_size(struct bch_fs *c,
 132                                        struct bch_inode_info *inode,
 133                                        loff_t new_size, unsigned fields)
 134 {
 135         struct inode_new_size s = {
 136                 .new_size       = new_size,
 137                 .now            = bch2_current_time(c),
 138                 .fields         = fields,
 139         };
 140
 141         return bch2_write_inode(c, inode, inode_set_size, &s, fields);
 142 }
 143
 144 void __bch2_i_sectors_acct(struct bch_fs *c, struct bch_inode_info *inode,
 145                            struct quota_res *quota_res, s64 sectors)
 146 {
 147         bch2_fs_inconsistent_on((s64) inode->v.i_blocks + sectors < 0, c,
 148                                 "inode %lu i_blocks underflow: %llu + %lli < 0 (ondisk %lli)",
 149                                 inode->v.i_ino, (u64) inode->v.i_blocks, sectors,
 150                                 inode->ei_inode.bi_sectors);
 151         inode->v.i_blocks += sectors;
 152
 153 #ifdef CONFIG_BCACHEFS_QUOTA
 154         if (quota_res &&
 155             !test_bit(EI_INODE_SNAPSHOT, &inode->ei_flags) &&
 156             sectors > 0) {
 157                 BUG_ON(sectors > quota_res->sectors);
 158                 BUG_ON(sectors > inode->ei_quota_reserved);
 159
 160                 quota_res->sectors -= sectors;
 161                 inode->ei_quota_reserved -= sectors;
 162         } else {
 163                 bch2_quota_acct(c, inode->ei_qid, Q_SPC, sectors, KEY_TYPE_QUOTA_WARN);
 164         }
 165 #endif
 166 }
 167
 168 /* fsync: */
 169
 170 /*
 171  * inode->ei_inode.bi_journal_seq won't be up to date since it's set in an
 172  * insert trigger: look up the btree inode instead
 173  */
 174 static int bch2_flush_inode(struct bch_fs *c,
 175                             struct bch_inode_info *inode)
 176 {
 177         struct bch_inode_unpacked u;
 178         int ret;
 179
 180         if (c->opts.journal_flush_disabled)
 181                 return 0;
 182
 183         ret = bch2_inode_find_by_inum(c, inode_inum(inode), &u);
 184         if (ret)
 185                 return ret;
 186
 187         return bch2_journal_flush_seq(&c->journal, u.bi_journal_seq) ?:
 188                 bch2_inode_flush_nocow_writes(c, inode);
 189 }
 190
 191 int bch2_fsync(struct file *file, loff_t start, loff_t end, int datasync)
 192 {
 193         struct bch_inode_info *inode = file_bch_inode(file);
 194         struct bch_fs *c = inode->v.i_sb->s_fs_info;
 195         int ret;
 196
 197         /*
 198          * check if unlinked, disable/defer until relink
 199          */
 200
 201         /*
 202          * also: add a mode where a file is a tmpfile until fully,
 203          * asynchronously written
 204          */
 205
 206
 207         ret = file_write_and_wait_range(file, start, end);
 208         if (ret)
 209                 goto out;
 210         ret = sync_inode_metadata(&inode->v, 1);
 211         if (ret)
 212                 goto out;
 213         ret = bch2_flush_inode(c, inode);
 214 out:
 215         return bch2_err_class(ret);
 216 }
 217
 218 /* truncate: */
 219
 220 static inline int range_has_data(struct bch_fs *c, u32 subvol,
 221                                  struct bpos start,
 222                                  struct bpos end)
 223 {
 224         struct btree_trans *trans = bch2_trans_get(c);
 225         struct btree_iter iter;
 226         struct bkey_s_c k;
 227         int ret = 0;
 228 retry:
 229         bch2_trans_begin(trans);
 230
 231         ret = bch2_subvolume_get_snapshot(trans, subvol, &start.snapshot);
 232         if (ret)
 233                 goto err;
 234
 235         for_each_btree_key_upto_norestart(trans, iter, BTREE_ID_extents, start, end, 0, k, ret)
 236                 if (bkey_extent_is_data(k.k) && !bkey_extent_is_unwritten(k)) {
 237                         ret = 1;
 238                         break;
 239                 }
 240         start = iter.pos;
 241         bch2_trans_iter_exit(trans, &iter);
 242 err:
 243         if (bch2_err_matches(ret, BCH_ERR_transaction_restart))
 244                 goto retry;
 245
 246         bch2_trans_put(trans);
 247         return ret;
 248 }
 249
 250 static int __bch2_truncate_folio(struct bch_inode_info *inode,
 251                                  pgoff_t index, loff_t start, loff_t end)
 252 {
 253         struct bch_fs *c = inode->v.i_sb->s_fs_info;
 254         struct address_space *mapping = inode->v.i_mapping;
 255         struct bch_folio *s;
 256         unsigned start_offset;
 257         unsigned end_offset;
 258         unsigned i;
 259         struct folio *folio;
 260         s64 i_sectors_delta = 0;
 261         int ret = 0;
 262         u64 end_pos;
 263
 264         folio = filemap_lock_folio(mapping, index);
 265         if (IS_ERR_OR_NULL(folio)) {
 266                 /*
 267                  * XXX: we're doing two index lookups when we end up reading the
 268                  * folio
 269                  */
 270                 ret = range_has_data(c, inode->ei_subvol,
 271                                 POS(inode->v.i_ino, (index << PAGE_SECTORS_SHIFT)),
 272                                 POS(inode->v.i_ino, (index << PAGE_SECTORS_SHIFT) + PAGE_SECTORS));
 273                 if (ret <= 0)
 274                         return ret;
 275
 276                 folio = __filemap_get_folio(mapping, index,
 277                                             FGP_LOCK|FGP_CREAT, GFP_KERNEL);
 278                 if (IS_ERR_OR_NULL(folio)) {
 279                         ret = -ENOMEM;
 280                         goto out;
 281                 }
 282         }
 283
 284         BUG_ON(start    >= folio_end_pos(folio));
 285         BUG_ON(end      <= folio_pos(folio));
 286
 287         start_offset    = max(start, folio_pos(folio)) - folio_pos(folio);
 288         end_offset      = min_t(u64, end, folio_end_pos(folio)) - folio_pos(folio);
 289
 290         /* Folio boundary? Nothing to do */
 291         if (start_offset == 0 &&
 292             end_offset == folio_size(folio)) {
 293                 ret = 0;
 294                 goto unlock;
 295         }
 296
 297         s = bch2_folio_create(folio, 0);
 298         if (!s) {
 299                 ret = -ENOMEM;
 300                 goto unlock;
 301         }
 302
 303         if (!folio_test_uptodate(folio)) {
 304                 ret = bch2_read_single_folio(folio, mapping);
 305                 if (ret)
 306                         goto unlock;
 307         }
 308
 309         ret = bch2_folio_set(c, inode_inum(inode), &folio, 1);
 310         if (ret)
 311                 goto unlock;
 312
 313         for (i = round_up(start_offset, block_bytes(c)) >> 9;
 314              i < round_down(end_offset, block_bytes(c)) >> 9;
 315              i++) {
 316                 s->s[i].nr_replicas     = 0;
 317
 318                 i_sectors_delta -= s->s[i].state == SECTOR_dirty;
 319                 bch2_folio_sector_set(folio, s, i, SECTOR_unallocated);
 320         }
 321
 322         bch2_i_sectors_acct(c, inode, NULL, i_sectors_delta);
 323
 324         /*
 325          * Caller needs to know whether this folio will be written out by
 326          * writeback - doing an i_size update if necessary - or whether it will
 327          * be responsible for the i_size update.
 328          *
 329          * Note that we shouldn't ever see a folio beyond EOF, but check and
 330          * warn if so. This has been observed by failure to clean up folios
 331          * after a short write and there's still a chance reclaim will fix
 332          * things up.
 333          */
 334         WARN_ON_ONCE(folio_pos(folio) >= inode->v.i_size);
 335         end_pos = folio_end_pos(folio);
 336         if (inode->v.i_size > folio_pos(folio))
 337                 end_pos = min_t(u64, inode->v.i_size, end_pos);
 338         ret = s->s[folio_pos_to_s(folio, end_pos - 1)].state >= SECTOR_dirty;
 339
 340         folio_zero_segment(folio, start_offset, end_offset);
 341
 342         /*
 343          * Bit of a hack - we don't want truncate to fail due to -ENOSPC.
 344          *
 345          * XXX: because we aren't currently tracking whether the folio has actual
 346          * data in it (vs. just 0s, or only partially written) this wrong. ick.
 347          */
 348         BUG_ON(bch2_get_folio_disk_reservation(c, inode, folio, false));
 349
 350         /*
 351          * This removes any writeable userspace mappings; we need to force
 352          * .page_mkwrite to be called again before any mmapped writes, to
 353          * redirty the full page:
 354          */
 355         folio_mkclean(folio);
 356         filemap_dirty_folio(mapping, folio);
 357 unlock:
 358         folio_unlock(folio);
 359         folio_put(folio);
 360 out:
 361         return ret;
 362 }
 363
 364 static int bch2_truncate_folio(struct bch_inode_info *inode, loff_t from)
 365 {
 366         return __bch2_truncate_folio(inode, from >> PAGE_SHIFT,
 367                                      from, ANYSINT_MAX(loff_t));
 368 }
 369
 370 static int bch2_truncate_folios(struct bch_inode_info *inode,
 371                                 loff_t start, loff_t end)
 372 {
 373         int ret = __bch2_truncate_folio(inode, start >> PAGE_SHIFT,
 374                                         start, end);
 375
 376         if (ret >= 0 &&
 377             start >> PAGE_SHIFT != end >> PAGE_SHIFT)
 378                 ret = __bch2_truncate_folio(inode,
 379                                         (end - 1) >> PAGE_SHIFT,
 380                                         start, end);
 381         return ret;
 382 }
 383
 384 static int bch2_extend(struct mnt_idmap *idmap,
 385                        struct bch_inode_info *inode,
 386                        struct bch_inode_unpacked *inode_u,
 387                        struct iattr *iattr)
 388 {
 389         struct address_space *mapping = inode->v.i_mapping;
 390         int ret;
 391
 392         /*
 393          * sync appends:
 394          *
 395          * this has to be done _before_ extending i_size:
 396          */
 397         ret = filemap_write_and_wait_range(mapping, inode_u->bi_size, S64_MAX);
 398         if (ret)
 399                 return ret;
 400
 401         truncate_setsize(&inode->v, iattr->ia_size);
 402
 403         return bch2_setattr_nonsize(idmap, inode, iattr);
 404 }
 405
 406 int bchfs_truncate(struct mnt_idmap *idmap,
 407                   struct bch_inode_info *inode, struct iattr *iattr)
 408 {
 409         struct bch_fs *c = inode->v.i_sb->s_fs_info;
 410         struct address_space *mapping = inode->v.i_mapping;
 411         struct bch_inode_unpacked inode_u;
 412         s64 i_sectors_delta = 0;
 413         int ret = 0;
 414
 415         /*
 416          * If the truncate call with change the size of the file, the
 417          * cmtimes should be updated. If the size will not change, we
 418          * do not need to update the cmtimes.
 419          */
 420         if (iattr->ia_size != inode->v.i_size) {
 421                 if (!(iattr->ia_valid & ATTR_MTIME))
 422                         ktime_get_coarse_real_ts64(&iattr->ia_mtime);
 423                 if (!(iattr->ia_valid & ATTR_CTIME))
 424                         ktime_get_coarse_real_ts64(&iattr->ia_ctime);
 425                 iattr->ia_valid |= ATTR_MTIME|ATTR_CTIME;
 426         }
 427
 428         inode_dio_wait(&inode->v);
 429         bch2_pagecache_block_get(inode);
 430
 431         ret = bch2_inode_find_by_inum(c, inode_inum(inode), &inode_u);
 432         if (ret)
 433                 goto err;
 434
 435         /*
 436          * check this before next assertion; on filesystem error our normal
 437          * invariants are a bit broken (truncate has to truncate the page cache
 438          * before the inode).
 439          */
 440         ret = bch2_journal_error(&c->journal);
 441         if (ret)
 442                 goto err;
 443
 444         WARN_ONCE(!test_bit(EI_INODE_ERROR, &inode->ei_flags) &&
 445                   inode->v.i_size < inode_u.bi_size,
 446                   "truncate spotted in mem i_size < btree i_size: %llu < %llu\n",
 447                   (u64) inode->v.i_size, inode_u.bi_size);
 448
 449         if (iattr->ia_size > inode->v.i_size) {
 450                 ret = bch2_extend(idmap, inode, &inode_u, iattr);
 451                 goto err;
 452         }
 453
 454         iattr->ia_valid &= ~ATTR_SIZE;
 455
 456         ret = bch2_truncate_folio(inode, iattr->ia_size);
 457         if (unlikely(ret < 0))
 458                 goto err;
 459
 460         truncate_setsize(&inode->v, iattr->ia_size);
 461
 462         /*
 463          * When extending, we're going to write the new i_size to disk
 464          * immediately so we need to flush anything above the current on disk
 465          * i_size first:
 466          *
 467          * Also, when extending we need to flush the page that i_size currently
 468          * straddles - if it's mapped to userspace, we need to ensure that
 469          * userspace has to redirty it and call .mkwrite -> set_page_dirty
 470          * again to allocate the part of the page that was extended.
 471          */
 472         if (iattr->ia_size > inode_u.bi_size)
 473                 ret = filemap_write_and_wait_range(mapping,
 474                                 inode_u.bi_size,
 475                                 iattr->ia_size - 1);
 476         else if (iattr->ia_size & (PAGE_SIZE - 1))
 477                 ret = filemap_write_and_wait_range(mapping,
 478                                 round_down(iattr->ia_size, PAGE_SIZE),
 479                                 iattr->ia_size - 1);
 480         if (ret)
 481                 goto err;
 482
 483         ret = bch2_truncate(c, inode_inum(inode), iattr->ia_size, &i_sectors_delta);
 484         bch2_i_sectors_acct(c, inode, NULL, i_sectors_delta);
 485
 486         if (unlikely(ret)) {
 487                 /*
 488                  * If we error here, VFS caches are now inconsistent with btree
 489                  */
 490                 set_bit(EI_INODE_ERROR, &inode->ei_flags);
 491                 goto err;
 492         }
 493
 494         bch2_fs_inconsistent_on(!inode->v.i_size && inode->v.i_blocks &&
 495                                 !bch2_journal_error(&c->journal), c,
 496                                 "inode %lu truncated to 0 but i_blocks %llu (ondisk %lli)",
 497                                 inode->v.i_ino, (u64) inode->v.i_blocks,
 498                                 inode->ei_inode.bi_sectors);
 499
 500         ret = bch2_setattr_nonsize(idmap, inode, iattr);
 501 err:
 502         bch2_pagecache_block_put(inode);
 503         return bch2_err_class(ret);
 504 }
 505
 506 /* fallocate: */
 507
 508 static int inode_update_times_fn(struct btree_trans *trans,
 509                                  struct bch_inode_info *inode,
 510                                  struct bch_inode_unpacked *bi, void *p)
 511 {
 512         struct bch_fs *c = inode->v.i_sb->s_fs_info;
 513
 514         bi->bi_mtime = bi->bi_ctime = bch2_current_time(c);
 515         return 0;
 516 }
 517
 518 static long bchfs_fpunch(struct bch_inode_info *inode, loff_t offset, loff_t len)
 519 {
 520         struct bch_fs *c = inode->v.i_sb->s_fs_info;
 521         u64 end         = offset + len;
 522         u64 block_start = round_up(offset, block_bytes(c));
 523         u64 block_end   = round_down(end, block_bytes(c));
 524         bool truncated_last_page;
 525         int ret = 0;
 526
 527         ret = bch2_truncate_folios(inode, offset, end);
 528         if (unlikely(ret < 0))
 529                 goto err;
 530
 531         truncated_last_page = ret;
 532
 533         truncate_pagecache_range(&inode->v, offset, end - 1);
 534
 535         if (block_start < block_end) {
 536                 s64 i_sectors_delta = 0;
 537
 538                 ret = bch2_fpunch(c, inode_inum(inode),
 539                                   block_start >> 9, block_end >> 9,
 540                                   &i_sectors_delta);
 541                 bch2_i_sectors_acct(c, inode, NULL, i_sectors_delta);
 542         }
 543
 544         mutex_lock(&inode->ei_update_lock);
 545         if (end >= inode->v.i_size && !truncated_last_page) {
 546                 ret = bch2_write_inode_size(c, inode, inode->v.i_size,
 547                                             ATTR_MTIME|ATTR_CTIME);
 548         } else {
 549                 ret = bch2_write_inode(c, inode, inode_update_times_fn, NULL,
 550                                        ATTR_MTIME|ATTR_CTIME);
 551         }
 552         mutex_unlock(&inode->ei_update_lock);
 553 err:
 554         return ret;
 555 }
 556
 557 static long bchfs_fcollapse_finsert(struct bch_inode_info *inode,
 558                                    loff_t offset, loff_t len,
 559                                    bool insert)
 560 {
 561         struct bch_fs *c = inode->v.i_sb->s_fs_info;
 562         struct address_space *mapping = inode->v.i_mapping;
 563         s64 i_sectors_delta = 0;
 564         int ret = 0;
 565
 566         if ((offset | len) & (block_bytes(c) - 1))
 567                 return -EINVAL;
 568
 569         if (insert) {
 570                 if (offset >= inode->v.i_size)
 571                         return -EINVAL;
 572         } else {
 573                 if (offset + len >= inode->v.i_size)
 574                         return -EINVAL;
 575         }
 576
 577         ret = bch2_write_invalidate_inode_pages_range(mapping, offset, LLONG_MAX);
 578         if (ret)
 579                 return ret;
 580
 581         if (insert)
 582                 i_size_write(&inode->v, inode->v.i_size + len);
 583
 584         ret = bch2_fcollapse_finsert(c, inode_inum(inode), offset >> 9, len >> 9,
 585                                      insert, &i_sectors_delta);
 586         if (!ret && !insert)
 587                 i_size_write(&inode->v, inode->v.i_size - len);
 588         bch2_i_sectors_acct(c, inode, NULL, i_sectors_delta);
 589
 590         return ret;
 591 }
 592
 593 static int __bchfs_fallocate(struct bch_inode_info *inode, int mode,
 594                              u64 start_sector, u64 end_sector)
 595 {
 596         struct bch_fs *c = inode->v.i_sb->s_fs_info;
 597         struct btree_trans *trans = bch2_trans_get(c);
 598         struct btree_iter iter;
 599         struct bpos end_pos = POS(inode->v.i_ino, end_sector);
 600         struct bch_io_opts opts;
 601         int ret = 0;
 602
 603         bch2_inode_opts_get(&opts, c, &inode->ei_inode);
 604
 605         bch2_trans_iter_init(trans, &iter, BTREE_ID_extents,
 606                         POS(inode->v.i_ino, start_sector),
 607                         BTREE_ITER_SLOTS|BTREE_ITER_INTENT);
 608
 609         while (!ret && bkey_lt(iter.pos, end_pos)) {
 610                 s64 i_sectors_delta = 0;
 611                 struct quota_res quota_res = { 0 };
 612                 struct bkey_s_c k;
 613                 unsigned sectors;
 614                 bool is_allocation;
 615                 u64 hole_start, hole_end;
 616                 u32 snapshot;
 617
 618                 bch2_trans_begin(trans);
 619
 620                 ret = bch2_subvolume_get_snapshot(trans,
 621                                         inode->ei_subvol, &snapshot);
 622                 if (ret)
 623                         goto bkey_err;
 624
 625                 bch2_btree_iter_set_snapshot(&iter, snapshot);
 626
 627                 k = bch2_btree_iter_peek_slot(&iter);
 628                 if ((ret = bkey_err(k)))
 629                         goto bkey_err;
 630
 631                 hole_start      = iter.pos.offset;
 632                 hole_end        = bpos_min(k.k->p, end_pos).offset;
 633                 is_allocation   = bkey_extent_is_allocation(k.k);
 634
 635                 /* already reserved */
 636                 if (bkey_extent_is_reservation(k) &&
 637                     bch2_bkey_nr_ptrs_fully_allocated(k) >= opts.data_replicas) {
 638                         bch2_btree_iter_advance(&iter);
 639                         continue;
 640                 }
 641
 642                 if (bkey_extent_is_data(k.k) &&
 643                     !(mode & FALLOC_FL_ZERO_RANGE)) {
 644                         bch2_btree_iter_advance(&iter);
 645                         continue;
 646                 }
 647
 648                 if (!(mode & FALLOC_FL_ZERO_RANGE)) {
 649                         /*
 650                          * Lock ordering - can't be holding btree locks while
 651                          * blocking on a folio lock:
 652                          */
 653                         if (bch2_clamp_data_hole(&inode->v,
 654                                                  &hole_start,
 655                                                  &hole_end,
 656                                                  opts.data_replicas, true))
 657                                 ret = drop_locks_do(trans,
 658                                         (bch2_clamp_data_hole(&inode->v,
 659                                                               &hole_start,
 660                                                               &hole_end,
 661                                                               opts.data_replicas, false), 0));
 662                         bch2_btree_iter_set_pos(&iter, POS(iter.pos.inode, hole_start));
 663
 664                         if (ret)
 665                                 goto bkey_err;
 666
 667                         if (hole_start == hole_end)
 668                                 continue;
 669                 }
 670
 671                 sectors = hole_end - hole_start;
 672
 673                 if (!is_allocation) {
 674                         ret = bch2_quota_reservation_add(c, inode,
 675                                         &quota_res, sectors, true);
 676                         if (unlikely(ret))
 677                                 goto bkey_err;
 678                 }
 679
 680                 ret = bch2_extent_fallocate(trans, inode_inum(inode), &iter,
 681                                             sectors, opts, &i_sectors_delta,
 682                                             writepoint_hashed((unsigned long) current));
 683                 if (ret)
 684                         goto bkey_err;
 685
 686                 bch2_i_sectors_acct(c, inode, &quota_res, i_sectors_delta);
 687
 688                 drop_locks_do(trans,
 689                         (bch2_mark_pagecache_reserved(inode, hole_start, iter.pos.offset), 0));
 690 bkey_err:
 691                 bch2_quota_reservation_put(c, inode, &quota_res);
 692                 if (bch2_err_matches(ret, BCH_ERR_transaction_restart))
 693                         ret = 0;
 694         }
 695
 696         if (bch2_err_matches(ret, ENOSPC) && (mode & FALLOC_FL_ZERO_RANGE)) {
 697                 struct quota_res quota_res = { 0 };
 698                 s64 i_sectors_delta = 0;
 699
 700                 bch2_fpunch_at(trans, &iter, inode_inum(inode),
 701                                end_sector, &i_sectors_delta);
 702                 bch2_i_sectors_acct(c, inode, &quota_res, i_sectors_delta);
 703                 bch2_quota_reservation_put(c, inode, &quota_res);
 704         }
 705
 706         bch2_trans_iter_exit(trans, &iter);
 707         bch2_trans_put(trans);
 708         return ret;
 709 }
 710
 711 static long bchfs_fallocate(struct bch_inode_info *inode, int mode,
 712                             loff_t offset, loff_t len)
 713 {
 714         struct bch_fs *c = inode->v.i_sb->s_fs_info;
 715         u64 end         = offset + len;
 716         u64 block_start = round_down(offset,    block_bytes(c));
 717         u64 block_end   = round_up(end,         block_bytes(c));
 718         bool truncated_last_page = false;
 719         int ret, ret2 = 0;
 720
 721         if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) && end > inode->v.i_size) {
 722                 ret = inode_newsize_ok(&inode->v, end);
 723                 if (ret)
 724                         return ret;
 725         }
 726
 727         if (mode & FALLOC_FL_ZERO_RANGE) {
 728                 ret = bch2_truncate_folios(inode, offset, end);
 729                 if (unlikely(ret < 0))
 730                         return ret;
 731
 732                 truncated_last_page = ret;
 733
 734                 truncate_pagecache_range(&inode->v, offset, end - 1);
 735
 736                 block_start     = round_up(offset,      block_bytes(c));
 737                 block_end       = round_down(end,       block_bytes(c));
 738         }
 739
 740         ret = __bchfs_fallocate(inode, mode, block_start >> 9, block_end >> 9);
 741
 742         /*
 743          * On -ENOSPC in ZERO_RANGE mode, we still want to do the inode update,
 744          * so that the VFS cache i_size is consistent with the btree i_size:
 745          */
 746         if (ret &&
 747             !(bch2_err_matches(ret, ENOSPC) && (mode & FALLOC_FL_ZERO_RANGE)))
 748                 return ret;
 749
 750         if (mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE && end > inode->v.i_size)
 751                 end = inode->v.i_size;
 752
 753         if (end >= inode->v.i_size &&
 754             (((mode & FALLOC_FL_ZERO_RANGE) && !truncated_last_page) ||
 755              !(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE))) {
 756                 spin_lock(&inode->v.i_lock);
 757                 i_size_write(&inode->v, end);
 758                 spin_unlock(&inode->v.i_lock);
 759
 760                 mutex_lock(&inode->ei_update_lock);
 761                 ret2 = bch2_write_inode_size(c, inode, end, 0);
 762                 mutex_unlock(&inode->ei_update_lock);
 763         }
 764
 765         return ret ?: ret2;
 766 }
 767
 768 long bch2_fallocate_dispatch(struct file *file, int mode,
 769                              loff_t offset, loff_t len)
 770 {
 771         struct bch_inode_info *inode = file_bch_inode(file);
 772         struct bch_fs *c = inode->v.i_sb->s_fs_info;
 773         long ret;
 774
 775         if (!bch2_write_ref_tryget(c, BCH_WRITE_REF_fallocate))
 776                 return -EROFS;
 777
 778         inode_lock(&inode->v);
 779         inode_dio_wait(&inode->v);
 780         bch2_pagecache_block_get(inode);
 781
 782         ret = file_modified(file);
 783         if (ret)
 784                 goto err;
 785
 786         if (!(mode & ~(FALLOC_FL_KEEP_SIZE|FALLOC_FL_ZERO_RANGE)))
 787                 ret = bchfs_fallocate(inode, mode, offset, len);
 788         else if (mode == (FALLOC_FL_PUNCH_HOLE|FALLOC_FL_KEEP_SIZE))
 789                 ret = bchfs_fpunch(inode, offset, len);
 790         else if (mode == FALLOC_FL_INSERT_RANGE)
 791                 ret = bchfs_fcollapse_finsert(inode, offset, len, true);
 792         else if (mode == FALLOC_FL_COLLAPSE_RANGE)
 793                 ret = bchfs_fcollapse_finsert(inode, offset, len, false);
 794         else
 795                 ret = -EOPNOTSUPP;
 796 err:
 797         bch2_pagecache_block_put(inode);
 798         inode_unlock(&inode->v);
 799         bch2_write_ref_put(c, BCH_WRITE_REF_fallocate);
 800
 801         return bch2_err_class(ret);
 802 }
 803
 804 /*
 805  * Take a quota reservation for unallocated blocks in a given file range
 806  * Does not check pagecache
 807  */
 808 static int quota_reserve_range(struct bch_inode_info *inode,
 809                                struct quota_res *res,
 810                                u64 start, u64 end)
 811 {
 812         struct bch_fs *c = inode->v.i_sb->s_fs_info;
 813         struct btree_trans *trans = bch2_trans_get(c);
 814         struct btree_iter iter;
 815         struct bkey_s_c k;
 816         u32 snapshot;
 817         u64 sectors = end - start;
 818         u64 pos = start;
 819         int ret;
 820 retry:
 821         bch2_trans_begin(trans);
 822
 823         ret = bch2_subvolume_get_snapshot(trans, inode->ei_subvol, &snapshot);
 824         if (ret)
 825                 goto err;
 826
 827         bch2_trans_iter_init(trans, &iter, BTREE_ID_extents,
 828                              SPOS(inode->v.i_ino, pos, snapshot), 0);
 829
 830         while (!(ret = btree_trans_too_many_iters(trans)) &&
 831                (k = bch2_btree_iter_peek_upto(&iter, POS(inode->v.i_ino, end - 1))).k &&
 832                !(ret = bkey_err(k))) {
 833                 if (bkey_extent_is_allocation(k.k)) {
 834                         u64 s = min(end, k.k->p.offset) -
 835                                 max(start, bkey_start_offset(k.k));
 836                         BUG_ON(s > sectors);
 837                         sectors -= s;
 838                 }
 839                 bch2_btree_iter_advance(&iter);
 840         }
 841         pos = iter.pos.offset;
 842         bch2_trans_iter_exit(trans, &iter);
 843 err:
 844         if (bch2_err_matches(ret, BCH_ERR_transaction_restart))
 845                 goto retry;
 846
 847         bch2_trans_put(trans);
 848
 849         return ret ?: bch2_quota_reservation_add(c, inode, res, sectors, true);
 850 }
 851
 852 loff_t bch2_remap_file_range(struct file *file_src, loff_t pos_src,
 853                              struct file *file_dst, loff_t pos_dst,
 854                              loff_t len, unsigned remap_flags)
 855 {
 856         struct bch_inode_info *src = file_bch_inode(file_src);
 857         struct bch_inode_info *dst = file_bch_inode(file_dst);
 858         struct bch_fs *c = src->v.i_sb->s_fs_info;
 859         struct quota_res quota_res = { 0 };
 860         s64 i_sectors_delta = 0;
 861         u64 aligned_len;
 862         loff_t ret = 0;
 863
 864         if (remap_flags & ~(REMAP_FILE_DEDUP|REMAP_FILE_ADVISORY))
 865                 return -EINVAL;
 866
 867         if (remap_flags & REMAP_FILE_DEDUP)
 868                 return -EOPNOTSUPP;
 869
 870         if ((pos_src & (block_bytes(c) - 1)) ||
 871             (pos_dst & (block_bytes(c) - 1)))
 872                 return -EINVAL;
 873
 874         if (src == dst &&
 875             abs(pos_src - pos_dst) < len)
 876                 return -EINVAL;
 877
 878         lock_two_nondirectories(&src->v, &dst->v);
 879         bch2_lock_inodes(INODE_PAGECACHE_BLOCK, src, dst);
 880
 881         inode_dio_wait(&src->v);
 882         inode_dio_wait(&dst->v);
 883
 884         ret = generic_remap_file_range_prep(file_src, pos_src,
 885                                             file_dst, pos_dst,
 886                                             &len, remap_flags);
 887         if (ret < 0 || len == 0)
 888                 goto err;
 889
 890         aligned_len = round_up((u64) len, block_bytes(c));
 891
 892         ret = bch2_write_invalidate_inode_pages_range(dst->v.i_mapping,
 893                                 pos_dst, pos_dst + len - 1);
 894         if (ret)
 895                 goto err;
 896
 897         ret = quota_reserve_range(dst, &quota_res, pos_dst >> 9,
 898                                   (pos_dst + aligned_len) >> 9);
 899         if (ret)
 900                 goto err;
 901
 902         file_update_time(file_dst);
 903
 904         bch2_mark_pagecache_unallocated(src, pos_src >> 9,
 905                                    (pos_src + aligned_len) >> 9);
 906
 907         ret = bch2_remap_range(c,
 908                                inode_inum(dst), pos_dst >> 9,
 909                                inode_inum(src), pos_src >> 9,
 910                                aligned_len >> 9,
 911                                pos_dst + len, &i_sectors_delta);
 912         if (ret < 0)
 913                 goto err;
 914
 915         /*
 916          * due to alignment, we might have remapped slightly more than requsted
 917          */
 918         ret = min((u64) ret << 9, (u64) len);
 919
 920         bch2_i_sectors_acct(c, dst, &quota_res, i_sectors_delta);
 921
 922         spin_lock(&dst->v.i_lock);
 923         if (pos_dst + ret > dst->v.i_size)
 924                 i_size_write(&dst->v, pos_dst + ret);
 925         spin_unlock(&dst->v.i_lock);
 926
 927         if ((file_dst->f_flags & (__O_SYNC | O_DSYNC)) ||
 928             IS_SYNC(file_inode(file_dst)))
 929                 ret = bch2_flush_inode(c, dst);
 930 err:
 931         bch2_quota_reservation_put(c, dst, &quota_res);
 932         bch2_unlock_inodes(INODE_PAGECACHE_BLOCK, src, dst);
 933         unlock_two_nondirectories(&src->v, &dst->v);
 934
 935         return bch2_err_class(ret);
 936 }
 937
 938 /* fseek: */
 939
 940 static loff_t bch2_seek_data(struct file *file, u64 offset)
 941 {
 942         struct bch_inode_info *inode = file_bch_inode(file);
 943         struct bch_fs *c = inode->v.i_sb->s_fs_info;
 944         struct btree_trans *trans;
 945         struct btree_iter iter;
 946         struct bkey_s_c k;
 947         subvol_inum inum = inode_inum(inode);
 948         u64 isize, next_data = MAX_LFS_FILESIZE;
 949         u32 snapshot;
 950         int ret;
 951
 952         isize = i_size_read(&inode->v);
 953         if (offset >= isize)
 954                 return -ENXIO;
 955
 956         trans = bch2_trans_get(c);
 957 retry:
 958         bch2_trans_begin(trans);
 959
 960         ret = bch2_subvolume_get_snapshot(trans, inum.subvol, &snapshot);
 961         if (ret)
 962                 goto err;
 963
 964         for_each_btree_key_upto_norestart(trans, iter, BTREE_ID_extents,
 965                            SPOS(inode->v.i_ino, offset >> 9, snapshot),
 966                            POS(inode->v.i_ino, U64_MAX),
 967                            0, k, ret) {
 968                 if (bkey_extent_is_data(k.k)) {
 969                         next_data = max(offset, bkey_start_offset(k.k) << 9);
 970                         break;
 971                 } else if (k.k->p.offset >> 9 > isize)
 972                         break;
 973         }
 974         bch2_trans_iter_exit(trans, &iter);
 975 err:
 976         if (bch2_err_matches(ret, BCH_ERR_transaction_restart))
 977                 goto retry;
 978
 979         bch2_trans_put(trans);
 980         if (ret)
 981                 return ret;
 982
 983         if (next_data > offset)
 984                 next_data = bch2_seek_pagecache_data(&inode->v,
 985                                         offset, next_data, 0, false);
 986
 987         if (next_data >= isize)
 988                 return -ENXIO;
 989
 990         return vfs_setpos(file, next_data, MAX_LFS_FILESIZE);
 991 }
 992
 993 static loff_t bch2_seek_hole(struct file *file, u64 offset)
 994 {
 995         struct bch_inode_info *inode = file_bch_inode(file);
 996         struct bch_fs *c = inode->v.i_sb->s_fs_info;
 997         struct btree_trans *trans;
 998         struct btree_iter iter;
 999         struct bkey_s_c k;
1000         subvol_inum inum = inode_inum(inode);
1001         u64 isize, next_hole = MAX_LFS_FILESIZE;
1002         u32 snapshot;
1003         int ret;
1004
1005         isize = i_size_read(&inode->v);
1006         if (offset >= isize)
1007                 return -ENXIO;
1008
1009         trans = bch2_trans_get(c);
1010 retry:
1011         bch2_trans_begin(trans);
1012
1013         ret = bch2_subvolume_get_snapshot(trans, inum.subvol, &snapshot);
1014         if (ret)
1015                 goto err;
1016
1017         for_each_btree_key_norestart(trans, iter, BTREE_ID_extents,
1018                            SPOS(inode->v.i_ino, offset >> 9, snapshot),
1019                            BTREE_ITER_SLOTS, k, ret) {
1020                 if (k.k->p.inode != inode->v.i_ino) {
1021                         next_hole = bch2_seek_pagecache_hole(&inode->v,
1022                                         offset, MAX_LFS_FILESIZE, 0, false);
1023                         break;
1024                 } else if (!bkey_extent_is_data(k.k)) {
1025                         next_hole = bch2_seek_pagecache_hole(&inode->v,
1026                                         max(offset, bkey_start_offset(k.k) << 9),
1027                                         k.k->p.offset << 9, 0, false);
1028
1029                         if (next_hole < k.k->p.offset << 9)
1030                                 break;
1031                 } else {
1032                         offset = max(offset, bkey_start_offset(k.k) << 9);
1033                 }
1034         }
1035         bch2_trans_iter_exit(trans, &iter);
1036 err:
1037         if (bch2_err_matches(ret, BCH_ERR_transaction_restart))
1038                 goto retry;
1039
1040         bch2_trans_put(trans);
1041         if (ret)
1042                 return ret;
1043
1044         if (next_hole > isize)
1045                 next_hole = isize;
1046
1047         return vfs_setpos(file, next_hole, MAX_LFS_FILESIZE);
1048 }
1049
1050 loff_t bch2_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
1051 {
1052         loff_t ret;
1053
1054         switch (whence) {
1055         case SEEK_SET:
1056         case SEEK_CUR:
1057         case SEEK_END:
1058                 ret = generic_file_llseek(file, offset, whence);
1059                 break;
1060         case SEEK_DATA:
1061                 ret = bch2_seek_data(file, offset);
1062                 break;
1063         case SEEK_HOLE:
1064                 ret = bch2_seek_hole(file, offset);
1065                 break;
1066         default:
1067                 ret = -EINVAL;
1068                 break;
1069         }
1070
1071         return bch2_err_class(ret);
1072 }
1073
1074 void bch2_fs_fsio_exit(struct bch_fs *c)
1075 {
1076         bioset_exit(&c->nocow_flush_bioset);
1077 }
1078
1079 int bch2_fs_fsio_init(struct bch_fs *c)
1080 {
1081         if (bioset_init(&c->nocow_flush_bioset,
1082                         1, offsetof(struct nocow_flush, bio), 0))
1083                 return -BCH_ERR_ENOMEM_nocow_flush_bioset_init;
1084
1085         return 0;
1086 }
1087
1088 #endif /* NO_BCACHEFS_FS */