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, ret2, ret3;
 196
 197         ret = file_write_and_wait_range(file, start, end);
 198         ret2 = sync_inode_metadata(&inode->v, 1);
 199         ret3 = bch2_flush_inode(c, inode);
 200
 201         return bch2_err_class(ret ?: ret2 ?: ret3);
 202 }
 203
 204 /* truncate: */
 205
 206 static inline int range_has_data(struct bch_fs *c, u32 subvol,
 207                                  struct bpos start,
 208                                  struct bpos end)
 209 {
 210         struct btree_trans *trans = bch2_trans_get(c);
 211         struct btree_iter iter;
 212         struct bkey_s_c k;
 213         int ret = 0;
 214 retry:
 215         bch2_trans_begin(trans);
 216
 217         ret = bch2_subvolume_get_snapshot(trans, subvol, &start.snapshot);
 218         if (ret)
 219                 goto err;
 220
 221         for_each_btree_key_upto_norestart(trans, iter, BTREE_ID_extents, start, end, 0, k, ret)
 222                 if (bkey_extent_is_data(k.k) && !bkey_extent_is_unwritten(k)) {
 223                         ret = 1;
 224                         break;
 225                 }
 226         start = iter.pos;
 227         bch2_trans_iter_exit(trans, &iter);
 228 err:
 229         if (bch2_err_matches(ret, BCH_ERR_transaction_restart))
 230                 goto retry;
 231
 232         bch2_trans_put(trans);
 233         return ret;
 234 }
 235
 236 static int __bch2_truncate_folio(struct bch_inode_info *inode,
 237                                  pgoff_t index, loff_t start, loff_t end)
 238 {
 239         struct bch_fs *c = inode->v.i_sb->s_fs_info;
 240         struct address_space *mapping = inode->v.i_mapping;
 241         struct bch_folio *s;
 242         unsigned start_offset;
 243         unsigned end_offset;
 244         unsigned i;
 245         struct folio *folio;
 246         s64 i_sectors_delta = 0;
 247         int ret = 0;
 248         u64 end_pos;
 249
 250         folio = filemap_lock_folio(mapping, index);
 251         if (IS_ERR_OR_NULL(folio)) {
 252                 /*
 253                  * XXX: we're doing two index lookups when we end up reading the
 254                  * folio
 255                  */
 256                 ret = range_has_data(c, inode->ei_subvol,
 257                                 POS(inode->v.i_ino, (index << PAGE_SECTORS_SHIFT)),
 258                                 POS(inode->v.i_ino, (index << PAGE_SECTORS_SHIFT) + PAGE_SECTORS));
 259                 if (ret <= 0)
 260                         return ret;
 261
 262                 folio = __filemap_get_folio(mapping, index,
 263                                             FGP_LOCK|FGP_CREAT, GFP_KERNEL);
 264                 if (IS_ERR_OR_NULL(folio)) {
 265                         ret = -ENOMEM;
 266                         goto out;
 267                 }
 268         }
 269
 270         BUG_ON(start    >= folio_end_pos(folio));
 271         BUG_ON(end      <= folio_pos(folio));
 272
 273         start_offset    = max(start, folio_pos(folio)) - folio_pos(folio);
 274         end_offset      = min_t(u64, end, folio_end_pos(folio)) - folio_pos(folio);
 275
 276         /* Folio boundary? Nothing to do */
 277         if (start_offset == 0 &&
 278             end_offset == folio_size(folio)) {
 279                 ret = 0;
 280                 goto unlock;
 281         }
 282
 283         s = bch2_folio_create(folio, 0);
 284         if (!s) {
 285                 ret = -ENOMEM;
 286                 goto unlock;
 287         }
 288
 289         if (!folio_test_uptodate(folio)) {
 290                 ret = bch2_read_single_folio(folio, mapping);
 291                 if (ret)
 292                         goto unlock;
 293         }
 294
 295         ret = bch2_folio_set(c, inode_inum(inode), &folio, 1);
 296         if (ret)
 297                 goto unlock;
 298
 299         for (i = round_up(start_offset, block_bytes(c)) >> 9;
 300              i < round_down(end_offset, block_bytes(c)) >> 9;
 301              i++) {
 302                 s->s[i].nr_replicas     = 0;
 303
 304                 i_sectors_delta -= s->s[i].state == SECTOR_dirty;
 305                 bch2_folio_sector_set(folio, s, i, SECTOR_unallocated);
 306         }
 307
 308         bch2_i_sectors_acct(c, inode, NULL, i_sectors_delta);
 309
 310         /*
 311          * Caller needs to know whether this folio will be written out by
 312          * writeback - doing an i_size update if necessary - or whether it will
 313          * be responsible for the i_size update.
 314          *
 315          * Note that we shouldn't ever see a folio beyond EOF, but check and
 316          * warn if so. This has been observed by failure to clean up folios
 317          * after a short write and there's still a chance reclaim will fix
 318          * things up.
 319          */
 320         WARN_ON_ONCE(folio_pos(folio) >= inode->v.i_size);
 321         end_pos = folio_end_pos(folio);
 322         if (inode->v.i_size > folio_pos(folio))
 323                 end_pos = min_t(u64, inode->v.i_size, end_pos);
 324         ret = s->s[folio_pos_to_s(folio, end_pos - 1)].state >= SECTOR_dirty;
 325
 326         folio_zero_segment(folio, start_offset, end_offset);
 327
 328         /*
 329          * Bit of a hack - we don't want truncate to fail due to -ENOSPC.
 330          *
 331          * XXX: because we aren't currently tracking whether the folio has actual
 332          * data in it (vs. just 0s, or only partially written) this wrong. ick.
 333          */
 334         BUG_ON(bch2_get_folio_disk_reservation(c, inode, folio, false));
 335
 336         /*
 337          * This removes any writeable userspace mappings; we need to force
 338          * .page_mkwrite to be called again before any mmapped writes, to
 339          * redirty the full page:
 340          */
 341         folio_mkclean(folio);
 342         filemap_dirty_folio(mapping, folio);
 343 unlock:
 344         folio_unlock(folio);
 345         folio_put(folio);
 346 out:
 347         return ret;
 348 }
 349
 350 static int bch2_truncate_folio(struct bch_inode_info *inode, loff_t from)
 351 {
 352         return __bch2_truncate_folio(inode, from >> PAGE_SHIFT,
 353                                      from, ANYSINT_MAX(loff_t));
 354 }
 355
 356 static int bch2_truncate_folios(struct bch_inode_info *inode,
 357                                 loff_t start, loff_t end)
 358 {
 359         int ret = __bch2_truncate_folio(inode, start >> PAGE_SHIFT,
 360                                         start, end);
 361
 362         if (ret >= 0 &&
 363             start >> PAGE_SHIFT != end >> PAGE_SHIFT)
 364                 ret = __bch2_truncate_folio(inode,
 365                                         (end - 1) >> PAGE_SHIFT,
 366                                         start, end);
 367         return ret;
 368 }
 369
 370 static int bch2_extend(struct mnt_idmap *idmap,
 371                        struct bch_inode_info *inode,
 372                        struct bch_inode_unpacked *inode_u,
 373                        struct iattr *iattr)
 374 {
 375         struct address_space *mapping = inode->v.i_mapping;
 376         int ret;
 377
 378         /*
 379          * sync appends:
 380          *
 381          * this has to be done _before_ extending i_size:
 382          */
 383         ret = filemap_write_and_wait_range(mapping, inode_u->bi_size, S64_MAX);
 384         if (ret)
 385                 return ret;
 386
 387         truncate_setsize(&inode->v, iattr->ia_size);
 388
 389         return bch2_setattr_nonsize(idmap, inode, iattr);
 390 }
 391
 392 int bchfs_truncate(struct mnt_idmap *idmap,
 393                   struct bch_inode_info *inode, struct iattr *iattr)
 394 {
 395         struct bch_fs *c = inode->v.i_sb->s_fs_info;
 396         struct address_space *mapping = inode->v.i_mapping;
 397         struct bch_inode_unpacked inode_u;
 398         s64 i_sectors_delta = 0;
 399         int ret = 0;
 400
 401         /*
 402          * If the truncate call with change the size of the file, the
 403          * cmtimes should be updated. If the size will not change, we
 404          * do not need to update the cmtimes.
 405          */
 406         if (iattr->ia_size != inode->v.i_size) {
 407                 if (!(iattr->ia_valid & ATTR_MTIME))
 408                         ktime_get_coarse_real_ts64(&iattr->ia_mtime);
 409                 if (!(iattr->ia_valid & ATTR_CTIME))
 410                         ktime_get_coarse_real_ts64(&iattr->ia_ctime);
 411                 iattr->ia_valid |= ATTR_MTIME|ATTR_CTIME;
 412         }
 413
 414         inode_dio_wait(&inode->v);
 415         bch2_pagecache_block_get(inode);
 416
 417         ret = bch2_inode_find_by_inum(c, inode_inum(inode), &inode_u);
 418         if (ret)
 419                 goto err;
 420
 421         /*
 422          * check this before next assertion; on filesystem error our normal
 423          * invariants are a bit broken (truncate has to truncate the page cache
 424          * before the inode).
 425          */
 426         ret = bch2_journal_error(&c->journal);
 427         if (ret)
 428                 goto err;
 429
 430         WARN_ONCE(!test_bit(EI_INODE_ERROR, &inode->ei_flags) &&
 431                   inode->v.i_size < inode_u.bi_size,
 432                   "truncate spotted in mem i_size < btree i_size: %llu < %llu\n",
 433                   (u64) inode->v.i_size, inode_u.bi_size);
 434
 435         if (iattr->ia_size > inode->v.i_size) {
 436                 ret = bch2_extend(idmap, inode, &inode_u, iattr);
 437                 goto err;
 438         }
 439
 440         iattr->ia_valid &= ~ATTR_SIZE;
 441
 442         ret = bch2_truncate_folio(inode, iattr->ia_size);
 443         if (unlikely(ret < 0))
 444                 goto err;
 445
 446         truncate_setsize(&inode->v, iattr->ia_size);
 447
 448         /*
 449          * When extending, we're going to write the new i_size to disk
 450          * immediately so we need to flush anything above the current on disk
 451          * i_size first:
 452          *
 453          * Also, when extending we need to flush the page that i_size currently
 454          * straddles - if it's mapped to userspace, we need to ensure that
 455          * userspace has to redirty it and call .mkwrite -> set_page_dirty
 456          * again to allocate the part of the page that was extended.
 457          */
 458         if (iattr->ia_size > inode_u.bi_size)
 459                 ret = filemap_write_and_wait_range(mapping,
 460                                 inode_u.bi_size,
 461                                 iattr->ia_size - 1);
 462         else if (iattr->ia_size & (PAGE_SIZE - 1))
 463                 ret = filemap_write_and_wait_range(mapping,
 464                                 round_down(iattr->ia_size, PAGE_SIZE),
 465                                 iattr->ia_size - 1);
 466         if (ret)
 467                 goto err;
 468
 469         ret = bch2_truncate(c, inode_inum(inode), iattr->ia_size, &i_sectors_delta);
 470         bch2_i_sectors_acct(c, inode, NULL, i_sectors_delta);
 471
 472         if (unlikely(ret)) {
 473                 /*
 474                  * If we error here, VFS caches are now inconsistent with btree
 475                  */
 476                 set_bit(EI_INODE_ERROR, &inode->ei_flags);
 477                 goto err;
 478         }
 479
 480         bch2_fs_inconsistent_on(!inode->v.i_size && inode->v.i_blocks &&
 481                                 !bch2_journal_error(&c->journal), c,
 482                                 "inode %lu truncated to 0 but i_blocks %llu (ondisk %lli)",
 483                                 inode->v.i_ino, (u64) inode->v.i_blocks,
 484                                 inode->ei_inode.bi_sectors);
 485
 486         ret = bch2_setattr_nonsize(idmap, inode, iattr);
 487 err:
 488         bch2_pagecache_block_put(inode);
 489         return bch2_err_class(ret);
 490 }
 491
 492 /* fallocate: */
 493
 494 static int inode_update_times_fn(struct btree_trans *trans,
 495                                  struct bch_inode_info *inode,
 496                                  struct bch_inode_unpacked *bi, void *p)
 497 {
 498         struct bch_fs *c = inode->v.i_sb->s_fs_info;
 499
 500         bi->bi_mtime = bi->bi_ctime = bch2_current_time(c);
 501         return 0;
 502 }
 503
 504 static long bchfs_fpunch(struct bch_inode_info *inode, loff_t offset, loff_t len)
 505 {
 506         struct bch_fs *c = inode->v.i_sb->s_fs_info;
 507         u64 end         = offset + len;
 508         u64 block_start = round_up(offset, block_bytes(c));
 509         u64 block_end   = round_down(end, block_bytes(c));
 510         bool truncated_last_page;
 511         int ret = 0;
 512
 513         ret = bch2_truncate_folios(inode, offset, end);
 514         if (unlikely(ret < 0))
 515                 goto err;
 516
 517         truncated_last_page = ret;
 518
 519         truncate_pagecache_range(&inode->v, offset, end - 1);
 520
 521         if (block_start < block_end) {
 522                 s64 i_sectors_delta = 0;
 523
 524                 ret = bch2_fpunch(c, inode_inum(inode),
 525                                   block_start >> 9, block_end >> 9,
 526                                   &i_sectors_delta);
 527                 bch2_i_sectors_acct(c, inode, NULL, i_sectors_delta);
 528         }
 529
 530         mutex_lock(&inode->ei_update_lock);
 531         if (end >= inode->v.i_size && !truncated_last_page) {
 532                 ret = bch2_write_inode_size(c, inode, inode->v.i_size,
 533                                             ATTR_MTIME|ATTR_CTIME);
 534         } else {
 535                 ret = bch2_write_inode(c, inode, inode_update_times_fn, NULL,
 536                                        ATTR_MTIME|ATTR_CTIME);
 537         }
 538         mutex_unlock(&inode->ei_update_lock);
 539 err:
 540         return ret;
 541 }
 542
 543 static long bchfs_fcollapse_finsert(struct bch_inode_info *inode,
 544                                    loff_t offset, loff_t len,
 545                                    bool insert)
 546 {
 547         struct bch_fs *c = inode->v.i_sb->s_fs_info;
 548         struct address_space *mapping = inode->v.i_mapping;
 549         s64 i_sectors_delta = 0;
 550         int ret = 0;
 551
 552         if ((offset | len) & (block_bytes(c) - 1))
 553                 return -EINVAL;
 554
 555         if (insert) {
 556                 if (offset >= inode->v.i_size)
 557                         return -EINVAL;
 558         } else {
 559                 if (offset + len >= inode->v.i_size)
 560                         return -EINVAL;
 561         }
 562
 563         ret = bch2_write_invalidate_inode_pages_range(mapping, offset, LLONG_MAX);
 564         if (ret)
 565                 return ret;
 566
 567         if (insert)
 568                 i_size_write(&inode->v, inode->v.i_size + len);
 569
 570         ret = bch2_fcollapse_finsert(c, inode_inum(inode), offset >> 9, len >> 9,
 571                                      insert, &i_sectors_delta);
 572         if (!ret && !insert)
 573                 i_size_write(&inode->v, inode->v.i_size - len);
 574         bch2_i_sectors_acct(c, inode, NULL, i_sectors_delta);
 575
 576         return ret;
 577 }
 578
 579 static int __bchfs_fallocate(struct bch_inode_info *inode, int mode,
 580                              u64 start_sector, u64 end_sector)
 581 {
 582         struct bch_fs *c = inode->v.i_sb->s_fs_info;
 583         struct btree_trans *trans = bch2_trans_get(c);
 584         struct btree_iter iter;
 585         struct bpos end_pos = POS(inode->v.i_ino, end_sector);
 586         struct bch_io_opts opts;
 587         int ret = 0;
 588
 589         bch2_inode_opts_get(&opts, c, &inode->ei_inode);
 590
 591         bch2_trans_iter_init(trans, &iter, BTREE_ID_extents,
 592                         POS(inode->v.i_ino, start_sector),
 593                         BTREE_ITER_SLOTS|BTREE_ITER_INTENT);
 594
 595         while (!ret && bkey_lt(iter.pos, end_pos)) {
 596                 s64 i_sectors_delta = 0;
 597                 struct quota_res quota_res = { 0 };
 598                 struct bkey_s_c k;
 599                 unsigned sectors;
 600                 bool is_allocation;
 601                 u64 hole_start, hole_end;
 602                 u32 snapshot;
 603
 604                 bch2_trans_begin(trans);
 605
 606                 ret = bch2_subvolume_get_snapshot(trans,
 607                                         inode->ei_subvol, &snapshot);
 608                 if (ret)
 609                         goto bkey_err;
 610
 611                 bch2_btree_iter_set_snapshot(&iter, snapshot);
 612
 613                 k = bch2_btree_iter_peek_slot(&iter);
 614                 if ((ret = bkey_err(k)))
 615                         goto bkey_err;
 616
 617                 hole_start      = iter.pos.offset;
 618                 hole_end        = bpos_min(k.k->p, end_pos).offset;
 619                 is_allocation   = bkey_extent_is_allocation(k.k);
 620
 621                 /* already reserved */
 622                 if (bkey_extent_is_reservation(k) &&
 623                     bch2_bkey_nr_ptrs_fully_allocated(k) >= opts.data_replicas) {
 624                         bch2_btree_iter_advance(&iter);
 625                         continue;
 626                 }
 627
 628                 if (bkey_extent_is_data(k.k) &&
 629                     !(mode & FALLOC_FL_ZERO_RANGE)) {
 630                         bch2_btree_iter_advance(&iter);
 631                         continue;
 632                 }
 633
 634                 if (!(mode & FALLOC_FL_ZERO_RANGE)) {
 635                         /*
 636                          * Lock ordering - can't be holding btree locks while
 637                          * blocking on a folio lock:
 638                          */
 639                         if (bch2_clamp_data_hole(&inode->v,
 640                                                  &hole_start,
 641                                                  &hole_end,
 642                                                  opts.data_replicas, true))
 643                                 ret = drop_locks_do(trans,
 644                                         (bch2_clamp_data_hole(&inode->v,
 645                                                               &hole_start,
 646                                                               &hole_end,
 647                                                               opts.data_replicas, false), 0));
 648                         bch2_btree_iter_set_pos(&iter, POS(iter.pos.inode, hole_start));
 649
 650                         if (ret)
 651                                 goto bkey_err;
 652
 653                         if (hole_start == hole_end)
 654                                 continue;
 655                 }
 656
 657                 sectors = hole_end - hole_start;
 658
 659                 if (!is_allocation) {
 660                         ret = bch2_quota_reservation_add(c, inode,
 661                                         &quota_res, sectors, true);
 662                         if (unlikely(ret))
 663                                 goto bkey_err;
 664                 }
 665
 666                 ret = bch2_extent_fallocate(trans, inode_inum(inode), &iter,
 667                                             sectors, opts, &i_sectors_delta,
 668                                             writepoint_hashed((unsigned long) current));
 669                 if (ret)
 670                         goto bkey_err;
 671
 672                 bch2_i_sectors_acct(c, inode, &quota_res, i_sectors_delta);
 673
 674                 drop_locks_do(trans,
 675                         (bch2_mark_pagecache_reserved(inode, hole_start, iter.pos.offset), 0));
 676 bkey_err:
 677                 bch2_quota_reservation_put(c, inode, &quota_res);
 678                 if (bch2_err_matches(ret, BCH_ERR_transaction_restart))
 679                         ret = 0;
 680         }
 681
 682         if (bch2_err_matches(ret, ENOSPC) && (mode & FALLOC_FL_ZERO_RANGE)) {
 683                 struct quota_res quota_res = { 0 };
 684                 s64 i_sectors_delta = 0;
 685
 686                 bch2_fpunch_at(trans, &iter, inode_inum(inode),
 687                                end_sector, &i_sectors_delta);
 688                 bch2_i_sectors_acct(c, inode, &quota_res, i_sectors_delta);
 689                 bch2_quota_reservation_put(c, inode, &quota_res);
 690         }
 691
 692         bch2_trans_iter_exit(trans, &iter);
 693         bch2_trans_put(trans);
 694         return ret;
 695 }
 696
 697 static long bchfs_fallocate(struct bch_inode_info *inode, int mode,
 698                             loff_t offset, loff_t len)
 699 {
 700         struct bch_fs *c = inode->v.i_sb->s_fs_info;
 701         u64 end         = offset + len;
 702         u64 block_start = round_down(offset,    block_bytes(c));
 703         u64 block_end   = round_up(end,         block_bytes(c));
 704         bool truncated_last_page = false;
 705         int ret, ret2 = 0;
 706
 707         if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) && end > inode->v.i_size) {
 708                 ret = inode_newsize_ok(&inode->v, end);
 709                 if (ret)
 710                         return ret;
 711         }
 712
 713         if (mode & FALLOC_FL_ZERO_RANGE) {
 714                 ret = bch2_truncate_folios(inode, offset, end);
 715                 if (unlikely(ret < 0))
 716                         return ret;
 717
 718                 truncated_last_page = ret;
 719
 720                 truncate_pagecache_range(&inode->v, offset, end - 1);
 721
 722                 block_start     = round_up(offset,      block_bytes(c));
 723                 block_end       = round_down(end,       block_bytes(c));
 724         }
 725
 726         ret = __bchfs_fallocate(inode, mode, block_start >> 9, block_end >> 9);
 727
 728         /*
 729          * On -ENOSPC in ZERO_RANGE mode, we still want to do the inode update,
 730          * so that the VFS cache i_size is consistent with the btree i_size:
 731          */
 732         if (ret &&
 733             !(bch2_err_matches(ret, ENOSPC) && (mode & FALLOC_FL_ZERO_RANGE)))
 734                 return ret;
 735
 736         if (mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE && end > inode->v.i_size)
 737                 end = inode->v.i_size;
 738
 739         if (end >= inode->v.i_size &&
 740             (((mode & FALLOC_FL_ZERO_RANGE) && !truncated_last_page) ||
 741              !(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE))) {
 742                 spin_lock(&inode->v.i_lock);
 743                 i_size_write(&inode->v, end);
 744                 spin_unlock(&inode->v.i_lock);
 745
 746                 mutex_lock(&inode->ei_update_lock);
 747                 ret2 = bch2_write_inode_size(c, inode, end, 0);
 748                 mutex_unlock(&inode->ei_update_lock);
 749         }
 750
 751         return ret ?: ret2;
 752 }
 753
 754 long bch2_fallocate_dispatch(struct file *file, int mode,
 755                              loff_t offset, loff_t len)
 756 {
 757         struct bch_inode_info *inode = file_bch_inode(file);
 758         struct bch_fs *c = inode->v.i_sb->s_fs_info;
 759         long ret;
 760
 761         if (!bch2_write_ref_tryget(c, BCH_WRITE_REF_fallocate))
 762                 return -EROFS;
 763
 764         inode_lock(&inode->v);
 765         inode_dio_wait(&inode->v);
 766         bch2_pagecache_block_get(inode);
 767
 768         ret = file_modified(file);
 769         if (ret)
 770                 goto err;
 771
 772         if (!(mode & ~(FALLOC_FL_KEEP_SIZE|FALLOC_FL_ZERO_RANGE)))
 773                 ret = bchfs_fallocate(inode, mode, offset, len);
 774         else if (mode == (FALLOC_FL_PUNCH_HOLE|FALLOC_FL_KEEP_SIZE))
 775                 ret = bchfs_fpunch(inode, offset, len);
 776         else if (mode == FALLOC_FL_INSERT_RANGE)
 777                 ret = bchfs_fcollapse_finsert(inode, offset, len, true);
 778         else if (mode == FALLOC_FL_COLLAPSE_RANGE)
 779                 ret = bchfs_fcollapse_finsert(inode, offset, len, false);
 780         else
 781                 ret = -EOPNOTSUPP;
 782 err:
 783         bch2_pagecache_block_put(inode);
 784         inode_unlock(&inode->v);
 785         bch2_write_ref_put(c, BCH_WRITE_REF_fallocate);
 786
 787         return bch2_err_class(ret);
 788 }
 789
 790 /*
 791  * Take a quota reservation for unallocated blocks in a given file range
 792  * Does not check pagecache
 793  */
 794 static int quota_reserve_range(struct bch_inode_info *inode,
 795                                struct quota_res *res,
 796                                u64 start, u64 end)
 797 {
 798         struct bch_fs *c = inode->v.i_sb->s_fs_info;
 799         struct btree_trans *trans = bch2_trans_get(c);
 800         struct btree_iter iter;
 801         struct bkey_s_c k;
 802         u32 snapshot;
 803         u64 sectors = end - start;
 804         u64 pos = start;
 805         int ret;
 806 retry:
 807         bch2_trans_begin(trans);
 808
 809         ret = bch2_subvolume_get_snapshot(trans, inode->ei_subvol, &snapshot);
 810         if (ret)
 811                 goto err;
 812
 813         bch2_trans_iter_init(trans, &iter, BTREE_ID_extents,
 814                              SPOS(inode->v.i_ino, pos, snapshot), 0);
 815
 816         while (!(ret = btree_trans_too_many_iters(trans)) &&
 817                (k = bch2_btree_iter_peek_upto(&iter, POS(inode->v.i_ino, end - 1))).k &&
 818                !(ret = bkey_err(k))) {
 819                 if (bkey_extent_is_allocation(k.k)) {
 820                         u64 s = min(end, k.k->p.offset) -
 821                                 max(start, bkey_start_offset(k.k));
 822                         BUG_ON(s > sectors);
 823                         sectors -= s;
 824                 }
 825                 bch2_btree_iter_advance(&iter);
 826         }
 827         pos = iter.pos.offset;
 828         bch2_trans_iter_exit(trans, &iter);
 829 err:
 830         if (bch2_err_matches(ret, BCH_ERR_transaction_restart))
 831                 goto retry;
 832
 833         bch2_trans_put(trans);
 834
 835         return ret ?: bch2_quota_reservation_add(c, inode, res, sectors, true);
 836 }
 837
 838 loff_t bch2_remap_file_range(struct file *file_src, loff_t pos_src,
 839                              struct file *file_dst, loff_t pos_dst,
 840                              loff_t len, unsigned remap_flags)
 841 {
 842         struct bch_inode_info *src = file_bch_inode(file_src);
 843         struct bch_inode_info *dst = file_bch_inode(file_dst);
 844         struct bch_fs *c = src->v.i_sb->s_fs_info;
 845         struct quota_res quota_res = { 0 };
 846         s64 i_sectors_delta = 0;
 847         u64 aligned_len;
 848         loff_t ret = 0;
 849
 850         if (remap_flags & ~(REMAP_FILE_DEDUP|REMAP_FILE_ADVISORY))
 851                 return -EINVAL;
 852
 853         if (remap_flags & REMAP_FILE_DEDUP)
 854                 return -EOPNOTSUPP;
 855
 856         if ((pos_src & (block_bytes(c) - 1)) ||
 857             (pos_dst & (block_bytes(c) - 1)))
 858                 return -EINVAL;
 859
 860         if (src == dst &&
 861             abs(pos_src - pos_dst) < len)
 862                 return -EINVAL;
 863
 864         bch2_lock_inodes(INODE_LOCK|INODE_PAGECACHE_BLOCK, src, dst);
 865
 866         inode_dio_wait(&src->v);
 867         inode_dio_wait(&dst->v);
 868
 869         ret = generic_remap_file_range_prep(file_src, pos_src,
 870                                             file_dst, pos_dst,
 871                                             &len, remap_flags);
 872         if (ret < 0 || len == 0)
 873                 goto err;
 874
 875         aligned_len = round_up((u64) len, block_bytes(c));
 876
 877         ret = bch2_write_invalidate_inode_pages_range(dst->v.i_mapping,
 878                                 pos_dst, pos_dst + len - 1);
 879         if (ret)
 880                 goto err;
 881
 882         ret = quota_reserve_range(dst, &quota_res, pos_dst >> 9,
 883                                   (pos_dst + aligned_len) >> 9);
 884         if (ret)
 885                 goto err;
 886
 887         file_update_time(file_dst);
 888
 889         bch2_mark_pagecache_unallocated(src, pos_src >> 9,
 890                                    (pos_src + aligned_len) >> 9);
 891
 892         ret = bch2_remap_range(c,
 893                                inode_inum(dst), pos_dst >> 9,
 894                                inode_inum(src), pos_src >> 9,
 895                                aligned_len >> 9,
 896                                pos_dst + len, &i_sectors_delta);
 897         if (ret < 0)
 898                 goto err;
 899
 900         /*
 901          * due to alignment, we might have remapped slightly more than requsted
 902          */
 903         ret = min((u64) ret << 9, (u64) len);
 904
 905         bch2_i_sectors_acct(c, dst, &quota_res, i_sectors_delta);
 906
 907         spin_lock(&dst->v.i_lock);
 908         if (pos_dst + ret > dst->v.i_size)
 909                 i_size_write(&dst->v, pos_dst + ret);
 910         spin_unlock(&dst->v.i_lock);
 911
 912         if ((file_dst->f_flags & (__O_SYNC | O_DSYNC)) ||
 913             IS_SYNC(file_inode(file_dst)))
 914                 ret = bch2_flush_inode(c, dst);
 915 err:
 916         bch2_quota_reservation_put(c, dst, &quota_res);
 917         bch2_unlock_inodes(INODE_LOCK|INODE_PAGECACHE_BLOCK, src, dst);
 918
 919         return bch2_err_class(ret);
 920 }
 921
 922 /* fseek: */
 923
 924 static loff_t bch2_seek_data(struct file *file, u64 offset)
 925 {
 926         struct bch_inode_info *inode = file_bch_inode(file);
 927         struct bch_fs *c = inode->v.i_sb->s_fs_info;
 928         struct btree_trans *trans;
 929         struct btree_iter iter;
 930         struct bkey_s_c k;
 931         subvol_inum inum = inode_inum(inode);
 932         u64 isize, next_data = MAX_LFS_FILESIZE;
 933         u32 snapshot;
 934         int ret;
 935
 936         isize = i_size_read(&inode->v);
 937         if (offset >= isize)
 938                 return -ENXIO;
 939
 940         trans = bch2_trans_get(c);
 941 retry:
 942         bch2_trans_begin(trans);
 943
 944         ret = bch2_subvolume_get_snapshot(trans, inum.subvol, &snapshot);
 945         if (ret)
 946                 goto err;
 947
 948         for_each_btree_key_upto_norestart(trans, iter, BTREE_ID_extents,
 949                            SPOS(inode->v.i_ino, offset >> 9, snapshot),
 950                            POS(inode->v.i_ino, U64_MAX),
 951                            0, k, ret) {
 952                 if (bkey_extent_is_data(k.k)) {
 953                         next_data = max(offset, bkey_start_offset(k.k) << 9);
 954                         break;
 955                 } else if (k.k->p.offset >> 9 > isize)
 956                         break;
 957         }
 958         bch2_trans_iter_exit(trans, &iter);
 959 err:
 960         if (bch2_err_matches(ret, BCH_ERR_transaction_restart))
 961                 goto retry;
 962
 963         bch2_trans_put(trans);
 964         if (ret)
 965                 return ret;
 966
 967         if (next_data > offset)
 968                 next_data = bch2_seek_pagecache_data(&inode->v,
 969                                         offset, next_data, 0, false);
 970
 971         if (next_data >= isize)
 972                 return -ENXIO;
 973
 974         return vfs_setpos(file, next_data, MAX_LFS_FILESIZE);
 975 }
 976
 977 static loff_t bch2_seek_hole(struct file *file, u64 offset)
 978 {
 979         struct bch_inode_info *inode = file_bch_inode(file);
 980         struct bch_fs *c = inode->v.i_sb->s_fs_info;
 981         struct btree_trans *trans;
 982         struct btree_iter iter;
 983         struct bkey_s_c k;
 984         subvol_inum inum = inode_inum(inode);
 985         u64 isize, next_hole = MAX_LFS_FILESIZE;
 986         u32 snapshot;
 987         int ret;
 988
 989         isize = i_size_read(&inode->v);
 990         if (offset >= isize)
 991                 return -ENXIO;
 992
 993         trans = bch2_trans_get(c);
 994 retry:
 995         bch2_trans_begin(trans);
 996
 997         ret = bch2_subvolume_get_snapshot(trans, inum.subvol, &snapshot);
 998         if (ret)
 999                 goto err;
1000
1001         for_each_btree_key_norestart(trans, iter, BTREE_ID_extents,
1002                            SPOS(inode->v.i_ino, offset >> 9, snapshot),
1003                            BTREE_ITER_SLOTS, k, ret) {
1004                 if (k.k->p.inode != inode->v.i_ino) {
1005                         next_hole = bch2_seek_pagecache_hole(&inode->v,
1006                                         offset, MAX_LFS_FILESIZE, 0, false);
1007                         break;
1008                 } else if (!bkey_extent_is_data(k.k)) {
1009                         next_hole = bch2_seek_pagecache_hole(&inode->v,
1010                                         max(offset, bkey_start_offset(k.k) << 9),
1011                                         k.k->p.offset << 9, 0, false);
1012
1013                         if (next_hole < k.k->p.offset << 9)
1014                                 break;
1015                 } else {
1016                         offset = max(offset, bkey_start_offset(k.k) << 9);
1017                 }
1018         }
1019         bch2_trans_iter_exit(trans, &iter);
1020 err:
1021         if (bch2_err_matches(ret, BCH_ERR_transaction_restart))
1022                 goto retry;
1023
1024         bch2_trans_put(trans);
1025         if (ret)
1026                 return ret;
1027
1028         if (next_hole > isize)
1029                 next_hole = isize;
1030
1031         return vfs_setpos(file, next_hole, MAX_LFS_FILESIZE);
1032 }
1033
1034 loff_t bch2_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
1035 {
1036         loff_t ret;
1037
1038         switch (whence) {
1039         case SEEK_SET:
1040         case SEEK_CUR:
1041         case SEEK_END:
1042                 ret = generic_file_llseek(file, offset, whence);
1043                 break;
1044         case SEEK_DATA:
1045                 ret = bch2_seek_data(file, offset);
1046                 break;
1047         case SEEK_HOLE:
1048                 ret = bch2_seek_hole(file, offset);
1049                 break;
1050         default:
1051                 ret = -EINVAL;
1052                 break;
1053         }
1054
1055         return bch2_err_class(ret);
1056 }
1057
1058 void bch2_fs_fsio_exit(struct bch_fs *c)
1059 {
1060         bioset_exit(&c->nocow_flush_bioset);
1061 }
1062
1063 int bch2_fs_fsio_init(struct bch_fs *c)
1064 {
1065         if (bioset_init(&c->nocow_flush_bioset,
1066                         1, offsetof(struct nocow_flush, bio), 0))
1067                 return -BCH_ERR_ENOMEM_nocow_flush_bioset_init;
1068
1069         return 0;
1070 }
1071
1072 #endif /* NO_BCACHEFS_FS */