Quelle  xfs_iomap.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/*
 * Copyright (c) 2000-2006 Silicon Graphics, Inc.
 * Copyright (c) 2016-2018 Christoph Hellwig.
 * All Rights Reserved.
 */
#include "xfs.h"
#include "xfs_fs.h"
#include "xfs_shared.h"
#include "xfs_format.h"
#include "xfs_log_format.h"
#include "xfs_trans_resv.h"
#include "xfs_mount.h"
#include "xfs_inode.h"
#include "xfs_btree.h"
#include "xfs_bmap_btree.h"
#include "xfs_bmap.h"
#include "xfs_bmap_util.h"
#include "xfs_errortag.h"
#include "xfs_error.h"
#include "xfs_trans.h"
#include "xfs_trans_space.h"
#include "xfs_inode_item.h"
#include "xfs_iomap.h"
#include "xfs_trace.h"
#include "xfs_quota.h"
#include "xfs_rtgroup.h"
#include "xfs_dquot_item.h"
#include "xfs_dquot.h"
#include "xfs_reflink.h"
#include "xfs_health.h"
#include "xfs_rtbitmap.h"
#include "xfs_icache.h"
#include "xfs_zone_alloc.h"

#define XFS_ALLOC_ALIGN(mp, off) \
 (((off) >> mp->m_allocsize_log) << mp->m_allocsize_log)

static int
xfs_alert_fsblock_zero(
 xfs_inode_t *ip,
 xfs_bmbt_irec_t *imap)
{
 xfs_alert_tag(ip->i_mount, XFS_PTAG_FSBLOCK_ZERO,
   "Access to block zero in inode %llu "
   "start_block: %llx start_off: %llx "
   "blkcnt: %llx extent-state: %x",
  (unsigned long long)ip->i_ino,
  (unsigned long long)imap->br_startblock,
  (unsigned long long)imap->br_startoff,
  (unsigned long long)imap->br_blockcount,
  imap->br_state);
 xfs_bmap_mark_sick(ip, XFS_DATA_FORK);
 return -EFSCORRUPTED;
}

u64
xfs_iomap_inode_sequence(
 struct xfs_inode *ip,
 u16   iomap_flags)
{
 u64   cookie = 0;

 if (iomap_flags & IOMAP_F_XATTR)
  return READ_ONCE(ip->i_af.if_seq);
 if ((iomap_flags & IOMAP_F_SHARED) && ip->i_cowfp)
  cookie = (u64)READ_ONCE(ip->i_cowfp->if_seq) << 32;
 return cookie | READ_ONCE(ip->i_df.if_seq);
}

/*
 * Check that the iomap passed to us is still valid for the given offset and
 * length.
 */
static bool
xfs_iomap_valid(
 struct inode  *inode,
 const struct iomap *iomap)
{
 struct xfs_inode *ip = XFS_I(inode);

 if (iomap->type == IOMAP_HOLE)
  return true;

 if (iomap->validity_cookie !=
   xfs_iomap_inode_sequence(ip, iomap->flags)) {
  trace_xfs_iomap_invalid(ip, iomap);
  return false;
 }

 XFS_ERRORTAG_DELAY(ip->i_mount, XFS_ERRTAG_WRITE_DELAY_MS);
 return true;
}

const struct iomap_write_ops xfs_iomap_write_ops = {
 .iomap_valid  = xfs_iomap_valid,
};

int
xfs_bmbt_to_iomap(
 struct xfs_inode *ip,
 struct iomap  *iomap,
 struct xfs_bmbt_irec *imap,
 unsigned int  mapping_flags,
 u16   iomap_flags,
 u64   sequence_cookie)
{
 struct xfs_mount *mp = ip->i_mount;
 struct xfs_buftarg *target = xfs_inode_buftarg(ip);

 if (unlikely(!xfs_valid_startblock(ip, imap->br_startblock))) {
  xfs_bmap_mark_sick(ip, XFS_DATA_FORK);
  return xfs_alert_fsblock_zero(ip, imap);
 }

 if (imap->br_startblock == HOLESTARTBLOCK) {
  iomap->addr = IOMAP_NULL_ADDR;
  iomap->type = IOMAP_HOLE;
 } else if (imap->br_startblock == DELAYSTARTBLOCK ||
     isnullstartblock(imap->br_startblock)) {
  iomap->addr = IOMAP_NULL_ADDR;
  iomap->type = IOMAP_DELALLOC;
 } else {
  xfs_daddr_t daddr = xfs_fsb_to_db(ip, imap->br_startblock);

  iomap->addr = BBTOB(daddr);
  if (mapping_flags & IOMAP_DAX)
   iomap->addr += target->bt_dax_part_off;

  if (imap->br_state == XFS_EXT_UNWRITTEN)
   iomap->type = IOMAP_UNWRITTEN;
  else
   iomap->type = IOMAP_MAPPED;

  /*
   * Mark iomaps starting at the first sector of a RTG as merge
   * boundary so that each I/O completions is contained to a
   * single RTG.
 */
  if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) && xfs_has_rtgroups(mp) &&
      xfs_rtbno_is_group_start(mp, imap->br_startblock))
   iomap->flags |= IOMAP_F_BOUNDARY;
 }
 iomap->offset = XFS_FSB_TO_B(mp, imap->br_startoff);
 iomap->length = XFS_FSB_TO_B(mp, imap->br_blockcount);
 if (mapping_flags & IOMAP_DAX)
  iomap->dax_dev = target->bt_daxdev;
 else
  iomap->bdev = target->bt_bdev;
 iomap->flags = iomap_flags;

 if (xfs_ipincount(ip) &&
     (ip->i_itemp->ili_fsync_fields & ~XFS_ILOG_TIMESTAMP))
  iomap->flags |= IOMAP_F_DIRTY;

 iomap->validity_cookie = sequence_cookie;
 return 0;
}

static void
xfs_hole_to_iomap(
 struct xfs_inode *ip,
 struct iomap  *iomap,
 xfs_fileoff_t  offset_fsb,
 xfs_fileoff_t  end_fsb)
{
 struct xfs_buftarg *target = xfs_inode_buftarg(ip);

 iomap->addr = IOMAP_NULL_ADDR;
 iomap->type = IOMAP_HOLE;
 iomap->offset = XFS_FSB_TO_B(ip->i_mount, offset_fsb);
 iomap->length = XFS_FSB_TO_B(ip->i_mount, end_fsb - offset_fsb);
 iomap->bdev = target->bt_bdev;
 iomap->dax_dev = target->bt_daxdev;
}

static inline xfs_fileoff_t
xfs_iomap_end_fsb(
 struct xfs_mount *mp,
 loff_t   offset,
 loff_t   count)
{
 ASSERT(offset <= mp->m_super->s_maxbytes);
 return min(XFS_B_TO_FSB(mp, offset + count),
     XFS_B_TO_FSB(mp, mp->m_super->s_maxbytes));
}

static xfs_extlen_t
xfs_eof_alignment(
 struct xfs_inode *ip)
{
 struct xfs_mount *mp = ip->i_mount;
 xfs_extlen_t  align = 0;

 if (!XFS_IS_REALTIME_INODE(ip)) {
  /*
   * Round up the allocation request to a stripe unit
   * (m_dalign) boundary if the file size is >= stripe unit
   * size, and we are allocating past the allocation eof.
   *
   * If mounted with the "-o swalloc" option the alignment is
   * increased from the strip unit size to the stripe width.
 */
  if (mp->m_swidth && xfs_has_swalloc(mp))
   align = mp->m_swidth;
  else if (mp->m_dalign)
   align = mp->m_dalign;

  if (align && XFS_ISIZE(ip) < XFS_FSB_TO_B(mp, align))
   align = 0;
 }

 return align;
}

/*
 * Check if last_fsb is outside the last extent, and if so grow it to the next
 * stripe unit boundary.
 */
xfs_fileoff_t
xfs_iomap_eof_align_last_fsb(
 struct xfs_inode *ip,
 xfs_fileoff_t  end_fsb)
{
 struct xfs_ifork *ifp = xfs_ifork_ptr(ip, XFS_DATA_FORK);
 xfs_extlen_t  extsz = xfs_get_extsz_hint(ip);
 xfs_extlen_t  align = xfs_eof_alignment(ip);
 struct xfs_bmbt_irec irec;
 struct xfs_iext_cursor icur;

 ASSERT(!xfs_need_iread_extents(ifp));

 /*
  * Always round up the allocation request to the extent hint boundary.
 */
 if (extsz) {
  if (align)
   align = roundup_64(align, extsz);
  else
   align = extsz;
 }

 if (align) {
  xfs_fileoff_t aligned_end_fsb = roundup_64(end_fsb, align);

  xfs_iext_last(ifp, &icur);
  if (!xfs_iext_get_extent(ifp, &icur, &irec) ||
      aligned_end_fsb >= irec.br_startoff + irec.br_blockcount)
   return aligned_end_fsb;
 }

 return end_fsb;
}

int
xfs_iomap_write_direct(
 struct xfs_inode *ip,
 xfs_fileoff_t  offset_fsb,
 xfs_fileoff_t  count_fsb,
 unsigned int  flags,
 struct xfs_bmbt_irec *imap,
 u64   *seq)
{
 struct xfs_mount *mp = ip->i_mount;
 struct xfs_trans *tp;
 xfs_filblks_t  resaligned;
 int   nimaps;
 unsigned int  dblocks, rblocks;
 bool   force = false;
 int   error;
 int   bmapi_flags = XFS_BMAPI_PREALLOC;
 int   nr_exts = XFS_IEXT_ADD_NOSPLIT_CNT;

 ASSERT(count_fsb > 0);

 resaligned = xfs_aligned_fsb_count(offset_fsb, count_fsb,
        xfs_get_extsz_hint(ip));
 if (unlikely(XFS_IS_REALTIME_INODE(ip))) {
  dblocks = XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, 0);
  rblocks = resaligned;
 } else {
  dblocks = XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, resaligned);
  rblocks = 0;
 }

 error = xfs_qm_dqattach(ip);
 if (error)
  return error;

 /*
  * For DAX, we do not allocate unwritten extents, but instead we zero
  * the block before we commit the transaction.  Ideally we'd like to do
  * this outside the transaction context, but if we commit and then crash
  * we may not have zeroed the blocks and this will be exposed on
  * recovery of the allocation. Hence we must zero before commit.
  *
  * Further, if we are mapping unwritten extents here, we need to zero
  * and convert them to written so that we don't need an unwritten extent
  * callback for DAX. This also means that we need to be able to dip into
  * the reserve block pool for bmbt block allocation if there is no space
  * left but we need to do unwritten extent conversion.
 */
 if (flags & IOMAP_DAX) {
  bmapi_flags = XFS_BMAPI_CONVERT | XFS_BMAPI_ZERO;
  if (imap->br_state == XFS_EXT_UNWRITTEN) {
   force = true;
   nr_exts = XFS_IEXT_WRITE_UNWRITTEN_CNT;
   dblocks = XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, 0) << 1;
  }
 }

 error = xfs_trans_alloc_inode(ip, &M_RES(mp)->tr_write, dblocks,
   rblocks, force, &tp);
 if (error)
  return error;

 error = xfs_iext_count_extend(tp, ip, XFS_DATA_FORK, nr_exts);
 if (error)
  goto out_trans_cancel;

 /*
  * From this point onwards we overwrite the imap pointer that the
  * caller gave to us.
 */
 nimaps = 1;
 error = xfs_bmapi_write(tp, ip, offset_fsb, count_fsb, bmapi_flags, 0,
    imap, &nimaps);
 if (error)
  goto out_trans_cancel;

 /*
  * Complete the transaction
 */
 error = xfs_trans_commit(tp);
 if (error)
  goto out_unlock;

 if (unlikely(!xfs_valid_startblock(ip, imap->br_startblock))) {
  xfs_bmap_mark_sick(ip, XFS_DATA_FORK);
  error = xfs_alert_fsblock_zero(ip, imap);
 }

out_unlock:
 *seq = xfs_iomap_inode_sequence(ip, 0);
 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 return error;

out_trans_cancel:
 xfs_trans_cancel(tp);
 goto out_unlock;
}

STATIC bool
xfs_quota_need_throttle(
 struct xfs_inode *ip,
 xfs_dqtype_t  type,
 xfs_fsblock_t  alloc_blocks)
{
 struct xfs_dquot *dq = xfs_inode_dquot(ip, type);
 struct xfs_dquot_res *res;
 struct xfs_dquot_pre *pre;

 if (!dq || !xfs_this_quota_on(ip->i_mount, type))
  return false;

 if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip)) {
  res = &dq->q_rtb;
  pre = &dq->q_rtb_prealloc;
 } else {
  res = &dq->q_blk;
  pre = &dq->q_blk_prealloc;
 }

 /* no hi watermark, no throttle */
 if (!pre->q_prealloc_hi_wmark)
  return false;

 /* under the lo watermark, no throttle */
 if (res->reserved + alloc_blocks < pre->q_prealloc_lo_wmark)
  return false;

 return true;
}

STATIC void
xfs_quota_calc_throttle(
 struct xfs_inode *ip,
 xfs_dqtype_t  type,
 xfs_fsblock_t  *qblocks,
 int   *qshift,
 int64_t   *qfreesp)
{
 struct xfs_dquot *dq = xfs_inode_dquot(ip, type);
 struct xfs_dquot_res *res;
 struct xfs_dquot_pre *pre;
 int64_t   freesp;
 int   shift = 0;

 if (!dq) {
  res = NULL;
  pre = NULL;
 } else if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip)) {
  res = &dq->q_rtb;
  pre = &dq->q_rtb_prealloc;
 } else {
  res = &dq->q_blk;
  pre = &dq->q_blk_prealloc;
 }

 /* no dq, or over hi wmark, squash the prealloc completely */
 if (!res || res->reserved >= pre->q_prealloc_hi_wmark) {
  *qblocks = 0;
  *qfreesp = 0;
  return;
 }

 freesp = pre->q_prealloc_hi_wmark - res->reserved;
 if (freesp < pre->q_low_space[XFS_QLOWSP_5_PCNT]) {
  shift = 2;
  if (freesp < pre->q_low_space[XFS_QLOWSP_3_PCNT])
   shift += 2;
  if (freesp < pre->q_low_space[XFS_QLOWSP_1_PCNT])
   shift += 2;
 }

 if (freesp < *qfreesp)
  *qfreesp = freesp;

 /* only overwrite the throttle values if we are more aggressive */
 if ((freesp >> shift) < (*qblocks >> *qshift)) {
  *qblocks = freesp;
  *qshift = shift;
 }
}

static int64_t
xfs_iomap_freesp(
 struct xfs_mount *mp,
 unsigned int  idx,
 uint64_t  low_space[XFS_LOWSP_MAX],
 int   *shift)
{
 int64_t   freesp;

 freesp = xfs_estimate_freecounter(mp, idx);
 if (freesp < low_space[XFS_LOWSP_5_PCNT]) {
  *shift = 2;
  if (freesp < low_space[XFS_LOWSP_4_PCNT])
   (*shift)++;
  if (freesp < low_space[XFS_LOWSP_3_PCNT])
   (*shift)++;
  if (freesp < low_space[XFS_LOWSP_2_PCNT])
   (*shift)++;
  if (freesp < low_space[XFS_LOWSP_1_PCNT])
   (*shift)++;
 }
 return freesp;
}

/*
 * If we don't have a user specified preallocation size, dynamically increase
 * the preallocation size as the size of the file grows.  Cap the maximum size
 * at a single extent or less if the filesystem is near full. The closer the
 * filesystem is to being full, the smaller the maximum preallocation.
 */
STATIC xfs_fsblock_t
xfs_iomap_prealloc_size(
 struct xfs_inode *ip,
 int   whichfork,
 loff_t   offset,
 loff_t   count,
 struct xfs_iext_cursor *icur)
{
 struct xfs_iext_cursor ncur = *icur;
 struct xfs_bmbt_irec prev, got;
 struct xfs_mount *mp = ip->i_mount;
 struct xfs_ifork *ifp = xfs_ifork_ptr(ip, whichfork);
 xfs_fileoff_t  offset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset);
 int64_t   freesp;
 xfs_fsblock_t  qblocks;
 xfs_fsblock_t  alloc_blocks = 0;
 xfs_extlen_t  plen;
 int   shift = 0;
 int   qshift = 0;

 /*
  * As an exception we don't do any preallocation at all if the file is
  * smaller than the minimum preallocation and we are using the default
  * dynamic preallocation scheme, as it is likely this is the only write
  * to the file that is going to be done.
 */
 if (XFS_ISIZE(ip) < XFS_FSB_TO_B(mp, mp->m_allocsize_blocks))
  return 0;

 /*
  * Use the minimum preallocation size for small files or if we are
  * writing right after a hole.
 */
 if (XFS_ISIZE(ip) < XFS_FSB_TO_B(mp, mp->m_dalign) ||
     !xfs_iext_prev_extent(ifp, &ncur, &prev) ||
     prev.br_startoff + prev.br_blockcount < offset_fsb)
  return mp->m_allocsize_blocks;

 /*
  * Take the size of the preceding data extents as the basis for the
  * preallocation size. Note that we don't care if the previous extents
  * are written or not.
 */
 plen = prev.br_blockcount;
 while (xfs_iext_prev_extent(ifp, &ncur, &got)) {
  if (plen > XFS_MAX_BMBT_EXTLEN / 2 ||
      isnullstartblock(got.br_startblock) ||
      got.br_startoff + got.br_blockcount != prev.br_startoff ||
      got.br_startblock + got.br_blockcount != prev.br_startblock)
   break;
  plen += got.br_blockcount;
  prev = got;
 }

 /*
  * If the size of the extents is greater than half the maximum extent
  * length, then use the current offset as the basis.  This ensures that
  * for large files the preallocation size always extends to
  * XFS_BMBT_MAX_EXTLEN rather than falling short due to things like stripe
  * unit/width alignment of real extents.
 */
 alloc_blocks = plen * 2;
 if (alloc_blocks > XFS_MAX_BMBT_EXTLEN)
  alloc_blocks = XFS_B_TO_FSB(mp, offset);
 qblocks = alloc_blocks;

 /*
  * XFS_BMBT_MAX_EXTLEN is not a power of two value but we round the prealloc
  * down to the nearest power of two value after throttling. To prevent
  * the round down from unconditionally reducing the maximum supported
  * prealloc size, we round up first, apply appropriate throttling, round
  * down and cap the value to XFS_BMBT_MAX_EXTLEN.
 */
 alloc_blocks = XFS_FILEOFF_MIN(roundup_pow_of_two(XFS_MAX_BMBT_EXTLEN),
           alloc_blocks);

 if (unlikely(XFS_IS_REALTIME_INODE(ip)))
  freesp = xfs_rtbxlen_to_blen(mp,
    xfs_iomap_freesp(mp, XC_FREE_RTEXTENTS,
     mp->m_low_rtexts, &shift));
 else
  freesp = xfs_iomap_freesp(mp, XC_FREE_BLOCKS, mp->m_low_space,
    &shift);

 /*
  * Check each quota to cap the prealloc size, provide a shift value to
  * throttle with and adjust amount of available space.
 */
 if (xfs_quota_need_throttle(ip, XFS_DQTYPE_USER, alloc_blocks))
  xfs_quota_calc_throttle(ip, XFS_DQTYPE_USER, &qblocks, &qshift,
     &freesp);
 if (xfs_quota_need_throttle(ip, XFS_DQTYPE_GROUP, alloc_blocks))
  xfs_quota_calc_throttle(ip, XFS_DQTYPE_GROUP, &qblocks, &qshift,
     &freesp);
 if (xfs_quota_need_throttle(ip, XFS_DQTYPE_PROJ, alloc_blocks))
  xfs_quota_calc_throttle(ip, XFS_DQTYPE_PROJ, &qblocks, &qshift,
     &freesp);

 /*
  * The final prealloc size is set to the minimum of free space available
  * in each of the quotas and the overall filesystem.
  *
  * The shift throttle value is set to the maximum value as determined by
  * the global low free space values and per-quota low free space values.
 */
 alloc_blocks = min(alloc_blocks, qblocks);
 shift = max(shift, qshift);

 if (shift)
  alloc_blocks >>= shift;
 /*
  * rounddown_pow_of_two() returns an undefined result if we pass in
  * alloc_blocks = 0.
 */
 if (alloc_blocks)
  alloc_blocks = rounddown_pow_of_two(alloc_blocks);
 if (alloc_blocks > XFS_MAX_BMBT_EXTLEN)
  alloc_blocks = XFS_MAX_BMBT_EXTLEN;

 /*
  * If we are still trying to allocate more space than is
  * available, squash the prealloc hard. This can happen if we
  * have a large file on a small filesystem and the above
  * lowspace thresholds are smaller than XFS_BMBT_MAX_EXTLEN.
 */
 while (alloc_blocks && alloc_blocks >= freesp)
  alloc_blocks >>= 4;
 if (alloc_blocks < mp->m_allocsize_blocks)
  alloc_blocks = mp->m_allocsize_blocks;
 trace_xfs_iomap_prealloc_size(ip, alloc_blocks, shift,
          mp->m_allocsize_blocks);
 return alloc_blocks;
}

int
xfs_iomap_write_unwritten(
 xfs_inode_t *ip,
 xfs_off_t offset,
 xfs_off_t count,
 bool  update_isize)
{
 xfs_mount_t *mp = ip->i_mount;
 xfs_fileoff_t offset_fsb;
 xfs_filblks_t count_fsb;
 xfs_filblks_t numblks_fsb;
 int  nimaps;
 xfs_trans_t *tp;
 xfs_bmbt_irec_t imap;
 struct inode *inode = VFS_I(ip);
 xfs_fsize_t i_size;
 uint  resblks;
 int  error;

 trace_xfs_unwritten_convert(ip, offset, count);

 offset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset);
 count_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, (xfs_ufsize_t)offset + count);
 count_fsb = (xfs_filblks_t)(count_fsb - offset_fsb);

 /*
  * Reserve enough blocks in this transaction for two complete extent
  * btree splits.  We may be converting the middle part of an unwritten
  * extent and in this case we will insert two new extents in the btree
  * each of which could cause a full split.
  *
  * This reservation amount will be used in the first call to
  * xfs_bmbt_split() to select an AG with enough space to satisfy the
  * rest of the operation.
 */
 resblks = XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, 0) << 1;

 /* Attach dquots so that bmbt splits are accounted correctly. */
 error = xfs_qm_dqattach(ip);
 if (error)
  return error;

 do {
  /*
   * Set up a transaction to convert the range of extents
   * from unwritten to real. Do allocations in a loop until
   * we have covered the range passed in.
   *
   * Note that we can't risk to recursing back into the filesystem
   * here as we might be asked to write out the same inode that we
   * complete here and might deadlock on the iolock.
 */
  error = xfs_trans_alloc_inode(ip, &M_RES(mp)->tr_write, resblks,
    0, true, &tp);
  if (error)
   return error;

  error = xfs_iext_count_extend(tp, ip, XFS_DATA_FORK,
    XFS_IEXT_WRITE_UNWRITTEN_CNT);
  if (error)
   goto error_on_bmapi_transaction;

  /*
   * Modify the unwritten extent state of the buffer.
 */
  nimaps = 1;
  error = xfs_bmapi_write(tp, ip, offset_fsb, count_fsb,
     XFS_BMAPI_CONVERT, resblks, &imap,
     &nimaps);
  if (error)
   goto error_on_bmapi_transaction;

  /*
   * Log the updated inode size as we go.  We have to be careful
   * to only log it up to the actual write offset if it is
   * halfway into a block.
 */
  i_size = XFS_FSB_TO_B(mp, offset_fsb + count_fsb);
  if (i_size > offset + count)
   i_size = offset + count;
  if (update_isize && i_size > i_size_read(inode))
   i_size_write(inode, i_size);
  i_size = xfs_new_eof(ip, i_size);
  if (i_size) {
   ip->i_disk_size = i_size;
   xfs_trans_log_inode(tp, ip, XFS_ILOG_CORE);
  }

  error = xfs_trans_commit(tp);
  xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
  if (error)
   return error;

  if (unlikely(!xfs_valid_startblock(ip, imap.br_startblock))) {
   xfs_bmap_mark_sick(ip, XFS_DATA_FORK);
   return xfs_alert_fsblock_zero(ip, &imap);
  }

  if ((numblks_fsb = imap.br_blockcount) == 0) {
   /*
    * The numblks_fsb value should always get
    * smaller, otherwise the loop is stuck.
 */
   ASSERT(imap.br_blockcount);
   break;
  }
  offset_fsb += numblks_fsb;
  count_fsb -= numblks_fsb;
 } while (count_fsb > 0);

 return 0;

error_on_bmapi_transaction:
 xfs_trans_cancel(tp);
 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 return error;
}

static inline bool
imap_needs_alloc(
 struct inode  *inode,
 unsigned  flags,
 struct xfs_bmbt_irec *imap,
 int   nimaps)
{
 /* don't allocate blocks when just zeroing */
 if (flags & IOMAP_ZERO)
  return false;
 if (!nimaps ||
     imap->br_startblock == HOLESTARTBLOCK ||
     imap->br_startblock == DELAYSTARTBLOCK)
  return true;
 /* we convert unwritten extents before copying the data for DAX */
 if ((flags & IOMAP_DAX) && imap->br_state == XFS_EXT_UNWRITTEN)
  return true;
 return false;
}

static inline bool
imap_needs_cow(
 struct xfs_inode *ip,
 unsigned int  flags,
 struct xfs_bmbt_irec *imap,
 int   nimaps)
{
 if (!xfs_is_cow_inode(ip))
  return false;

 /* when zeroing we don't have to COW holes or unwritten extents */
 if (flags & (IOMAP_UNSHARE | IOMAP_ZERO)) {
  if (!nimaps ||
      imap->br_startblock == HOLESTARTBLOCK ||
      imap->br_state == XFS_EXT_UNWRITTEN)
   return false;
 }

 return true;
}

/*
 * Extents not yet cached requires exclusive access, don't block for
 * IOMAP_NOWAIT.
 *
 * This is basically an opencoded xfs_ilock_data_map_shared() call, but with
 * support for IOMAP_NOWAIT.
 */
static int
xfs_ilock_for_iomap(
 struct xfs_inode *ip,
 unsigned  flags,
 unsigned  *lockmode)
{
 if (flags & IOMAP_NOWAIT) {
  if (xfs_need_iread_extents(&ip->i_df))
   return -EAGAIN;
  if (!xfs_ilock_nowait(ip, *lockmode))
   return -EAGAIN;
 } else {
  if (xfs_need_iread_extents(&ip->i_df))
   *lockmode = XFS_ILOCK_EXCL;
  xfs_ilock(ip, *lockmode);
 }

 return 0;
}

/*
 * Check that the imap we are going to return to the caller spans the entire
 * range that the caller requested for the IO.
 */
static bool
imap_spans_range(
 struct xfs_bmbt_irec *imap,
 xfs_fileoff_t  offset_fsb,
 xfs_fileoff_t  end_fsb)
{
 if (imap->br_startoff > offset_fsb)
  return false;
 if (imap->br_startoff + imap->br_blockcount < end_fsb)
  return false;
 return true;
}

static bool
xfs_bmap_hw_atomic_write_possible(
 struct xfs_inode *ip,
 struct xfs_bmbt_irec *imap,
 xfs_fileoff_t  offset_fsb,
 xfs_fileoff_t  end_fsb)
{
 struct xfs_mount *mp = ip->i_mount;
 xfs_fsize_t  len = XFS_FSB_TO_B(mp, end_fsb - offset_fsb);

 /*
  * atomic writes are required to be naturally aligned for disk blocks,
  * which ensures that we adhere to block layer rules that we won't
  * straddle any boundary or violate write alignment requirement.
 */
 if (!IS_ALIGNED(imap->br_startblock, imap->br_blockcount))
  return false;

 /*
  * Spanning multiple extents would mean that multiple BIOs would be
  * issued, and so would lose atomicity required for REQ_ATOMIC-based
  * atomics.
 */
 if (!imap_spans_range(imap, offset_fsb, end_fsb))
  return false;

 /*
  * The ->iomap_begin caller should ensure this, but check anyway.
 */
 return len <= xfs_inode_buftarg(ip)->bt_awu_max;
}

static int
xfs_direct_write_iomap_begin(
 struct inode  *inode,
 loff_t   offset,
 loff_t   length,
 unsigned  flags,
 struct iomap  *iomap,
 struct iomap  *srcmap)
{
 struct xfs_inode *ip = XFS_I(inode);
 struct xfs_mount *mp = ip->i_mount;
 struct xfs_bmbt_irec imap, cmap;
 xfs_fileoff_t  offset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset);
 xfs_fileoff_t  end_fsb = xfs_iomap_end_fsb(mp, offset, length);
 xfs_fileoff_t  orig_end_fsb = end_fsb;
 int   nimaps = 1, error = 0;
 bool   shared = false;
 u16   iomap_flags = 0;
 bool   needs_alloc;
 unsigned int  lockmode;
 u64   seq;

 ASSERT(flags & (IOMAP_WRITE | IOMAP_ZERO));

 if (xfs_is_shutdown(mp))
  return -EIO;

 /*
  * Writes that span EOF might trigger an IO size update on completion,
  * so consider them to be dirty for the purposes of O_DSYNC even if
  * there is no other metadata changes pending or have been made here.
 */
 if (offset + length > i_size_read(inode))
  iomap_flags |= IOMAP_F_DIRTY;

 /* HW-offload atomics are always used in this path */
 if (flags & IOMAP_ATOMIC)
  iomap_flags |= IOMAP_F_ATOMIC_BIO;

 /*
  * COW writes may allocate delalloc space or convert unwritten COW
  * extents, so we need to make sure to take the lock exclusively here.
 */
 if (xfs_is_cow_inode(ip))
  lockmode = XFS_ILOCK_EXCL;
 else
  lockmode = XFS_ILOCK_SHARED;

relock:
 error = xfs_ilock_for_iomap(ip, flags, &lockmode);
 if (error)
  return error;

 /*
  * The reflink iflag could have changed since the earlier unlocked
  * check, check if it again and relock if needed.
 */
 if (xfs_is_cow_inode(ip) && lockmode == XFS_ILOCK_SHARED) {
  xfs_iunlock(ip, lockmode);
  lockmode = XFS_ILOCK_EXCL;
  goto relock;
 }

 error = xfs_bmapi_read(ip, offset_fsb, end_fsb - offset_fsb, &imap,
          &nimaps, 0);
 if (error)
  goto out_unlock;

 if (imap_needs_cow(ip, flags, &imap, nimaps)) {
  error = -EAGAIN;
  if (flags & IOMAP_NOWAIT)
   goto out_unlock;

  /* may drop and re-acquire the ilock */
  error = xfs_reflink_allocate_cow(ip, &imap, &cmap, &shared,
    &lockmode,
    (flags & IOMAP_DIRECT) || IS_DAX(inode));
  if (error)
   goto out_unlock;
  if (shared) {
   if ((flags & IOMAP_ATOMIC) &&
       !xfs_bmap_hw_atomic_write_possible(ip, &cmap,
     offset_fsb, end_fsb)) {
    error = -ENOPROTOOPT;
    goto out_unlock;
   }
   goto out_found_cow;
  }
  end_fsb = imap.br_startoff + imap.br_blockcount;
  length = XFS_FSB_TO_B(mp, end_fsb) - offset;
 }

 needs_alloc = imap_needs_alloc(inode, flags, &imap, nimaps);

 if (flags & IOMAP_ATOMIC) {
  error = -ENOPROTOOPT;
  /*
   * If we allocate less than what is required for the write
   * then we may end up with multiple extents, which means that
   * REQ_ATOMIC-based cannot be used, so avoid this possibility.
 */
  if (needs_alloc && orig_end_fsb - offset_fsb > 1)
   goto out_unlock;

  if (!xfs_bmap_hw_atomic_write_possible(ip, &imap, offset_fsb,
    orig_end_fsb))
   goto out_unlock;
 }

 if (needs_alloc)
  goto allocate_blocks;

 /*
  * NOWAIT and OVERWRITE I/O needs to span the entire requested I/O with
  * a single map so that we avoid partial IO failures due to the rest of
  * the I/O range not covered by this map triggering an EAGAIN condition
  * when it is subsequently mapped and aborting the I/O.
 */
 if (flags & (IOMAP_NOWAIT | IOMAP_OVERWRITE_ONLY)) {
  error = -EAGAIN;
  if (!imap_spans_range(&imap, offset_fsb, end_fsb))
   goto out_unlock;
 }

 /*
  * For overwrite only I/O, we cannot convert unwritten extents without
  * requiring sub-block zeroing.  This can only be done under an
  * exclusive IOLOCK, hence return -EAGAIN if this is not a written
  * extent to tell the caller to try again.
 */
 if (flags & IOMAP_OVERWRITE_ONLY) {
  error = -EAGAIN;
  if (imap.br_state != XFS_EXT_NORM &&
             ((offset | length) & mp->m_blockmask))
   goto out_unlock;
 }

 seq = xfs_iomap_inode_sequence(ip, iomap_flags);
 xfs_iunlock(ip, lockmode);
 trace_xfs_iomap_found(ip, offset, length, XFS_DATA_FORK, &imap);
 return xfs_bmbt_to_iomap(ip, iomap, &imap, flags, iomap_flags, seq);

allocate_blocks:
 error = -EAGAIN;
 if (flags & (IOMAP_NOWAIT | IOMAP_OVERWRITE_ONLY))
  goto out_unlock;

 /*
  * We cap the maximum length we map to a sane size  to keep the chunks
  * of work done where somewhat symmetric with the work writeback does.
  * This is a completely arbitrary number pulled out of thin air as a
  * best guess for initial testing.
  *
  * Note that the values needs to be less than 32-bits wide until the
  * lower level functions are updated.
 */
 length = min_t(loff_t, length, 1024 * PAGE_SIZE);
 end_fsb = xfs_iomap_end_fsb(mp, offset, length);

 if (offset + length > XFS_ISIZE(ip))
  end_fsb = xfs_iomap_eof_align_last_fsb(ip, end_fsb);
 else if (nimaps && imap.br_startblock == HOLESTARTBLOCK)
  end_fsb = min(end_fsb, imap.br_startoff + imap.br_blockcount);
 xfs_iunlock(ip, lockmode);

 error = xfs_iomap_write_direct(ip, offset_fsb, end_fsb - offset_fsb,
   flags, &imap, &seq);
 if (error)
  return error;

 trace_xfs_iomap_alloc(ip, offset, length, XFS_DATA_FORK, &imap);
 return xfs_bmbt_to_iomap(ip, iomap, &imap, flags,
     iomap_flags | IOMAP_F_NEW, seq);

out_found_cow:
 length = XFS_FSB_TO_B(mp, cmap.br_startoff + cmap.br_blockcount);
 trace_xfs_iomap_found(ip, offset, length - offset, XFS_COW_FORK, &cmap);
 if (imap.br_startblock != HOLESTARTBLOCK) {
  seq = xfs_iomap_inode_sequence(ip, 0);
  error = xfs_bmbt_to_iomap(ip, srcmap, &imap, flags, 0, seq);
  if (error)
   goto out_unlock;
 }
 seq = xfs_iomap_inode_sequence(ip, IOMAP_F_SHARED);
 xfs_iunlock(ip, lockmode);
 return xfs_bmbt_to_iomap(ip, iomap, &cmap, flags, IOMAP_F_SHARED, seq);

out_unlock:
 if (lockmode)
  xfs_iunlock(ip, lockmode);
 return error;
}

const struct iomap_ops xfs_direct_write_iomap_ops = {
 .iomap_begin  = xfs_direct_write_iomap_begin,
};

#ifdef CONFIG_XFS_RT
/*
 * This is really simple.  The space has already been reserved before taking the
 * IOLOCK, the actual block allocation is done just before submitting the bio
 * and only recorded in the extent map on I/O completion.
 */
static int
xfs_zoned_direct_write_iomap_begin(
 struct inode  *inode,
 loff_t   offset,
 loff_t   length,
 unsigned  flags,
 struct iomap  *iomap,
 struct iomap  *srcmap)
{
 struct xfs_inode *ip = XFS_I(inode);
 int   error;

 ASSERT(!(flags & IOMAP_OVERWRITE_ONLY));

 /*
  * Needs to be pushed down into the allocator so that only writes into
  * a single zone can be supported.
 */
 if (flags & IOMAP_NOWAIT)
  return -EAGAIN;

 /*
  * Ensure the extent list is in memory in so that we don't have to do
  * read it from the I/O completion handler.
 */
 if (xfs_need_iread_extents(&ip->i_df)) {
  xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
  error = xfs_iread_extents(NULL, ip, XFS_DATA_FORK);
  xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
  if (error)
   return error;
 }

 iomap->type = IOMAP_MAPPED;
 iomap->flags = IOMAP_F_DIRTY;
 iomap->bdev = ip->i_mount->m_rtdev_targp->bt_bdev;
 iomap->offset = offset;
 iomap->length = length;
 iomap->flags = IOMAP_F_ANON_WRITE;
 return 0;
}

const struct iomap_ops xfs_zoned_direct_write_iomap_ops = {
 .iomap_begin  = xfs_zoned_direct_write_iomap_begin,
};
#endif /* CONFIG_XFS_RT */

#ifdef DEBUG
static void
xfs_check_atomic_cow_conversion(
 struct xfs_inode  *ip,
 xfs_fileoff_t   offset_fsb,
 xfs_filblks_t   count_fsb,
 const struct xfs_bmbt_irec *cmap)
{
 struct xfs_iext_cursor  icur;
 struct xfs_bmbt_irec  cmap2 = { };

 if (xfs_iext_lookup_extent(ip, ip->i_cowfp, offset_fsb, &icur, &cmap2))
  xfs_trim_extent(&cmap2, offset_fsb, count_fsb);

 ASSERT(cmap2.br_startoff == cmap->br_startoff);
 ASSERT(cmap2.br_blockcount == cmap->br_blockcount);
 ASSERT(cmap2.br_startblock == cmap->br_startblock);
 ASSERT(cmap2.br_state == cmap->br_state);
}
#else
# define xfs_check_atomic_cow_conversion(...) ((void)0)
#endif

static int
xfs_atomic_write_cow_iomap_begin(
 struct inode  *inode,
 loff_t   offset,
 loff_t   length,
 unsigned  flags,
 struct iomap  *iomap,
 struct iomap  *srcmap)
{
 struct xfs_inode *ip = XFS_I(inode);
 struct xfs_mount *mp = ip->i_mount;
 const xfs_fileoff_t offset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset);
 const xfs_fileoff_t end_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, offset + length);
 const xfs_filblks_t count_fsb = end_fsb - offset_fsb;
 xfs_filblks_t  hole_count_fsb;
 int   nmaps = 1;
 xfs_filblks_t  resaligned;
 struct xfs_bmbt_irec cmap;
 struct xfs_iext_cursor icur;
 struct xfs_trans *tp;
 unsigned int  dblocks = 0, rblocks = 0;
 int   error;
 u64   seq;

 ASSERT(flags & IOMAP_WRITE);
 ASSERT(flags & IOMAP_DIRECT);

 if (xfs_is_shutdown(mp))
  return -EIO;

 if (!xfs_can_sw_atomic_write(mp)) {
  ASSERT(xfs_can_sw_atomic_write(mp));
  return -EINVAL;
 }

 /* blocks are always allocated in this path */
 if (flags & IOMAP_NOWAIT)
  return -EAGAIN;

 trace_xfs_iomap_atomic_write_cow(ip, offset, length);
retry:
 xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);

 if (!ip->i_cowfp) {
  ASSERT(!xfs_is_reflink_inode(ip));
  xfs_ifork_init_cow(ip);
 }

 if (!xfs_iext_lookup_extent(ip, ip->i_cowfp, offset_fsb, &icur, &cmap))
  cmap.br_startoff = end_fsb;
 if (cmap.br_startoff <= offset_fsb) {
  if (isnullstartblock(cmap.br_startblock))
   goto convert_delay;

  /*
   * cmap could extend outside the write range due to previous
   * speculative preallocations.  We must trim cmap to the write
   * range because the cow fork treats written mappings to mean
   * "write in progress".
 */
  xfs_trim_extent(&cmap, offset_fsb, count_fsb);
  goto found;
 }

 hole_count_fsb = cmap.br_startoff - offset_fsb;

 resaligned = xfs_aligned_fsb_count(offset_fsb, hole_count_fsb,
   xfs_get_cowextsz_hint(ip));
 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);

 if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip)) {
  dblocks = XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, 0);
  rblocks = resaligned;
 } else {
  dblocks = XFS_DIOSTRAT_SPACE_RES(mp, resaligned);
  rblocks = 0;
 }

 error = xfs_trans_alloc_inode(ip, &M_RES(mp)->tr_write, dblocks,
   rblocks, false, &tp);
 if (error)
  return error;

 /* extent layout could have changed since the unlock, so check again */
 if (!xfs_iext_lookup_extent(ip, ip->i_cowfp, offset_fsb, &icur, &cmap))
  cmap.br_startoff = end_fsb;
 if (cmap.br_startoff <= offset_fsb) {
  xfs_trans_cancel(tp);
  if (isnullstartblock(cmap.br_startblock))
   goto convert_delay;
  xfs_trim_extent(&cmap, offset_fsb, count_fsb);
  goto found;
 }

 /*
  * Allocate the entire reservation as unwritten blocks.
  *
  * Use XFS_BMAPI_EXTSZALIGN to hint at aligning new extents according to
  * extszhint, such that there will be a greater chance that future
  * atomic writes to that same range will be aligned (and don't require
  * this COW-based method).
 */
 error = xfs_bmapi_write(tp, ip, offset_fsb, hole_count_fsb,
   XFS_BMAPI_COWFORK | XFS_BMAPI_PREALLOC |
   XFS_BMAPI_EXTSZALIGN, 0, &cmap, &nmaps);
 if (error) {
  xfs_trans_cancel(tp);
  goto out_unlock;
 }

 xfs_inode_set_cowblocks_tag(ip);
 error = xfs_trans_commit(tp);
 if (error)
  goto out_unlock;

 /*
  * cmap could map more blocks than the range we passed into bmapi_write
  * because of EXTSZALIGN or adjacent pre-existing unwritten mappings
  * that were merged.  Trim cmap to the original write range so that we
  * don't convert more than we were asked to do for this write.
 */
 xfs_trim_extent(&cmap, offset_fsb, count_fsb);

found:
 if (cmap.br_state != XFS_EXT_NORM) {
  error = xfs_reflink_convert_cow_locked(ip, cmap.br_startoff,
    cmap.br_blockcount);
  if (error)
   goto out_unlock;
  cmap.br_state = XFS_EXT_NORM;
  xfs_check_atomic_cow_conversion(ip, offset_fsb, count_fsb,
    &cmap);
 }

 trace_xfs_iomap_found(ip, offset, length, XFS_COW_FORK, &cmap);
 seq = xfs_iomap_inode_sequence(ip, IOMAP_F_SHARED);
 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 return xfs_bmbt_to_iomap(ip, iomap, &cmap, flags, IOMAP_F_SHARED, seq);

convert_delay:
 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 error = xfs_bmapi_convert_delalloc(ip, XFS_COW_FORK, offset, iomap,
   NULL);
 if (error)
  return error;

 /*
  * Try the lookup again, because the delalloc conversion might have
  * turned the COW mapping into unwritten, but we need it to be in
  * written state.
 */
 goto retry;
out_unlock:
 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 return error;
}

const struct iomap_ops xfs_atomic_write_cow_iomap_ops = {
 .iomap_begin  = xfs_atomic_write_cow_iomap_begin,
};

static int
xfs_dax_write_iomap_end(
 struct inode  *inode,
 loff_t   pos,
 loff_t   length,
 ssize_t   written,
 unsigned  flags,
 struct iomap  *iomap)
{
 struct xfs_inode *ip = XFS_I(inode);

 if (!xfs_is_cow_inode(ip))
  return 0;

 if (!written)
  return xfs_reflink_cancel_cow_range(ip, pos, length, true);

 return xfs_reflink_end_cow(ip, pos, written);
}

const struct iomap_ops xfs_dax_write_iomap_ops = {
 .iomap_begin = xfs_direct_write_iomap_begin,
 .iomap_end = xfs_dax_write_iomap_end,
};

/*
 * Convert a hole to a delayed allocation.
 */
static void
xfs_bmap_add_extent_hole_delay(
 struct xfs_inode *ip, /* incore inode pointer */
 int   whichfork,
 struct xfs_iext_cursor *icur,
 struct xfs_bmbt_irec *new) /* new data to add to file extents */
{
 struct xfs_ifork *ifp; /* inode fork pointer */
 xfs_bmbt_irec_t  left; /* left neighbor extent entry */
 xfs_filblks_t  newlen=0; /* new indirect size */
 xfs_filblks_t  oldlen=0; /* old indirect size */
 xfs_bmbt_irec_t  right; /* right neighbor extent entry */
 uint32_t  state = xfs_bmap_fork_to_state(whichfork);
 xfs_filblks_t  temp;  /* temp for indirect calculations */

 ifp = xfs_ifork_ptr(ip, whichfork);
 ASSERT(isnullstartblock(new->br_startblock));

 /*
  * Check and set flags if this segment has a left neighbor
 */
 if (xfs_iext_peek_prev_extent(ifp, icur, &left)) {
  state |= BMAP_LEFT_VALID;
  if (isnullstartblock(left.br_startblock))
   state |= BMAP_LEFT_DELAY;
 }

 /*
  * Check and set flags if the current (right) segment exists.
  * If it doesn't exist, we're converting the hole at end-of-file.
 */
 if (xfs_iext_get_extent(ifp, icur, &right)) {
  state |= BMAP_RIGHT_VALID;
  if (isnullstartblock(right.br_startblock))
   state |= BMAP_RIGHT_DELAY;
 }

 /*
  * Set contiguity flags on the left and right neighbors.
  * Don't let extents get too large, even if the pieces are contiguous.
 */
 if ((state & BMAP_LEFT_VALID) && (state & BMAP_LEFT_DELAY) &&
     left.br_startoff + left.br_blockcount == new->br_startoff &&
     left.br_blockcount + new->br_blockcount <= XFS_MAX_BMBT_EXTLEN)
  state |= BMAP_LEFT_CONTIG;

 if ((state & BMAP_RIGHT_VALID) && (state & BMAP_RIGHT_DELAY) &&
     new->br_startoff + new->br_blockcount == right.br_startoff &&
     new->br_blockcount + right.br_blockcount <= XFS_MAX_BMBT_EXTLEN &&
     (!(state & BMAP_LEFT_CONTIG) ||
      (left.br_blockcount + new->br_blockcount +
       right.br_blockcount <= XFS_MAX_BMBT_EXTLEN)))
  state |= BMAP_RIGHT_CONTIG;

 /*
  * Switch out based on the contiguity flags.
 */
 switch (state & (BMAP_LEFT_CONTIG | BMAP_RIGHT_CONTIG)) {
 case BMAP_LEFT_CONTIG | BMAP_RIGHT_CONTIG:
  /*
   * New allocation is contiguous with delayed allocations
   * on the left and on the right.
   * Merge all three into a single extent record.
 */
  temp = left.br_blockcount + new->br_blockcount +
   right.br_blockcount;

  oldlen = startblockval(left.br_startblock) +
   startblockval(new->br_startblock) +
   startblockval(right.br_startblock);
  newlen = XFS_FILBLKS_MIN(xfs_bmap_worst_indlen(ip, temp),
      oldlen);
  left.br_startblock = nullstartblock(newlen);
  left.br_blockcount = temp;

  xfs_iext_remove(ip, icur, state);
  xfs_iext_prev(ifp, icur);
  xfs_iext_update_extent(ip, state, icur, &left);
  break;

 case BMAP_LEFT_CONTIG:
  /*
   * New allocation is contiguous with a delayed allocation
   * on the left.
   * Merge the new allocation with the left neighbor.
 */
  temp = left.br_blockcount + new->br_blockcount;

  oldlen = startblockval(left.br_startblock) +
   startblockval(new->br_startblock);
  newlen = XFS_FILBLKS_MIN(xfs_bmap_worst_indlen(ip, temp),
      oldlen);
  left.br_blockcount = temp;
  left.br_startblock = nullstartblock(newlen);

  xfs_iext_prev(ifp, icur);
  xfs_iext_update_extent(ip, state, icur, &left);
  break;

 case BMAP_RIGHT_CONTIG:
  /*
   * New allocation is contiguous with a delayed allocation
   * on the right.
   * Merge the new allocation with the right neighbor.
 */
  temp = new->br_blockcount + right.br_blockcount;
  oldlen = startblockval(new->br_startblock) +
   startblockval(right.br_startblock);
  newlen = XFS_FILBLKS_MIN(xfs_bmap_worst_indlen(ip, temp),
      oldlen);
  right.br_startoff = new->br_startoff;
  right.br_startblock = nullstartblock(newlen);
  right.br_blockcount = temp;
  xfs_iext_update_extent(ip, state, icur, &right);
  break;

 case 0:
  /*
   * New allocation is not contiguous with another
   * delayed allocation.
   * Insert a new entry.
 */
  oldlen = newlen = 0;
  xfs_iext_insert(ip, icur, new, state);
  break;
 }
 if (oldlen != newlen) {
  ASSERT(oldlen > newlen);
  xfs_add_fdblocks(ip->i_mount, oldlen - newlen);

  /*
   * Nothing to do for disk quota accounting here.
 */
  xfs_mod_delalloc(ip, 0, (int64_t)newlen - oldlen);
 }
}

/*
 * Add a delayed allocation extent to an inode. Blocks are reserved from the
 * global pool and the extent inserted into the inode in-core extent tree.
 *
 * On entry, got refers to the first extent beyond the offset of the extent to
 * allocate or eof is specified if no such extent exists. On return, got refers
 * to the extent record that was inserted to the inode fork.
 *
 * Note that the allocated extent may have been merged with contiguous extents
 * during insertion into the inode fork. Thus, got does not reflect the current
 * state of the inode fork on return. If necessary, the caller can use lastx to
 * look up the updated record in the inode fork.
 */
static int
xfs_bmapi_reserve_delalloc(
 struct xfs_inode *ip,
 int   whichfork,
 xfs_fileoff_t  off,
 xfs_filblks_t  len,
 xfs_filblks_t  prealloc,
 struct xfs_bmbt_irec *got,
 struct xfs_iext_cursor *icur,
 int   eof)
{
 struct xfs_mount *mp = ip->i_mount;
 struct xfs_ifork *ifp = xfs_ifork_ptr(ip, whichfork);
 xfs_extlen_t  alen;
 xfs_extlen_t  indlen;
 uint64_t  fdblocks;
 int   error;
 xfs_fileoff_t  aoff;
 bool   use_cowextszhint =
     whichfork == XFS_COW_FORK && !prealloc;

retry:
 /*
  * Cap the alloc length. Keep track of prealloc so we know whether to
  * tag the inode before we return.
 */
 aoff = off;
 alen = XFS_FILBLKS_MIN(len + prealloc, XFS_MAX_BMBT_EXTLEN);
 if (!eof)
  alen = XFS_FILBLKS_MIN(alen, got->br_startoff - aoff);
 if (prealloc && alen >= len)
  prealloc = alen - len;

 /*
  * If we're targetting the COW fork but aren't creating a speculative
  * posteof preallocation, try to expand the reservation to align with
  * the COW extent size hint if there's sufficient free space.
  *
  * Unlike the data fork, the CoW cancellation functions will free all
  * the reservations at inactivation, so we don't require that every
  * delalloc reservation have a dirty pagecache.
 */
 if (use_cowextszhint) {
  struct xfs_bmbt_irec prev;
  xfs_extlen_t  extsz = xfs_get_cowextsz_hint(ip);

  if (!xfs_iext_peek_prev_extent(ifp, icur, &prev))
   prev.br_startoff = NULLFILEOFF;

  error = xfs_bmap_extsize_align(mp, got, &prev, extsz, 0, eof,
            1, 0, &aoff, &alen);
  ASSERT(!error);
 }

 /*
  * Make a transaction-less quota reservation for delayed allocation
  * blocks.  This number gets adjusted later.  We return if we haven't
  * allocated blocks already inside this loop.
 */
 error = xfs_quota_reserve_blkres(ip, alen);
 if (error)
  goto out;

 /*
  * Split changing sb for alen and indlen since they could be coming
  * from different places.
 */
 indlen = (xfs_extlen_t)xfs_bmap_worst_indlen(ip, alen);
 ASSERT(indlen > 0);

 fdblocks = indlen;
 if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip)) {
  ASSERT(!xfs_is_zoned_inode(ip));
  error = xfs_dec_frextents(mp, xfs_blen_to_rtbxlen(mp, alen));
  if (error)
   goto out_unreserve_quota;
 } else {
  fdblocks += alen;
 }

 error = xfs_dec_fdblocks(mp, fdblocks, false);
 if (error)
  goto out_unreserve_frextents;

 ip->i_delayed_blks += alen;
 xfs_mod_delalloc(ip, alen, indlen);

 got->br_startoff = aoff;
 got->br_startblock = nullstartblock(indlen);
 got->br_blockcount = alen;
 got->br_state = XFS_EXT_NORM;

 xfs_bmap_add_extent_hole_delay(ip, whichfork, icur, got);

 /*
  * Tag the inode if blocks were preallocated. Note that COW fork
  * preallocation can occur at the start or end of the extent, even when
  * prealloc == 0, so we must also check the aligned offset and length.
 */
 if (whichfork == XFS_DATA_FORK && prealloc)
  xfs_inode_set_eofblocks_tag(ip);
 if (whichfork == XFS_COW_FORK && (prealloc || aoff < off || alen > len))
  xfs_inode_set_cowblocks_tag(ip);

 return 0;

out_unreserve_frextents:
 if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip))
  xfs_add_frextents(mp, xfs_blen_to_rtbxlen(mp, alen));
out_unreserve_quota:
 if (XFS_IS_QUOTA_ON(mp))
  xfs_quota_unreserve_blkres(ip, alen);
out:
 if (error == -ENOSPC || error == -EDQUOT) {
  trace_xfs_delalloc_enospc(ip, off, len);

  if (prealloc || use_cowextszhint) {
   /* retry without any preallocation */
   use_cowextszhint = false;
   prealloc = 0;
   goto retry;
  }
 }
 return error;
}

static int
xfs_zoned_buffered_write_iomap_begin(
 struct inode  *inode,
 loff_t   offset,
 loff_t   count,
 unsigned  flags,
 struct iomap  *iomap,
 struct iomap  *srcmap)
{
 struct iomap_iter *iter =
  container_of(iomap, struct iomap_iter, iomap);
 struct xfs_zone_alloc_ctx *ac = iter->private;
 struct xfs_inode *ip = XFS_I(inode);
 struct xfs_mount *mp = ip->i_mount;
 xfs_fileoff_t  offset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset);
 xfs_fileoff_t  end_fsb = xfs_iomap_end_fsb(mp, offset, count);
 u16   iomap_flags = IOMAP_F_SHARED;
 unsigned int  lockmode = XFS_ILOCK_EXCL;
 xfs_filblks_t  count_fsb;
 xfs_extlen_t  indlen;
 struct xfs_bmbt_irec got;
 struct xfs_iext_cursor icur;
 int   error = 0;

 ASSERT(!xfs_get_extsz_hint(ip));
 ASSERT(!(flags & IOMAP_UNSHARE));
 ASSERT(ac);

 if (xfs_is_shutdown(mp))
  return -EIO;

 error = xfs_qm_dqattach(ip);
 if (error)
  return error;

 error = xfs_ilock_for_iomap(ip, flags, &lockmode);
 if (error)
  return error;

 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, !xfs_ifork_has_extents(&ip->i_df)) ||
     XFS_TEST_ERROR(false, mp, XFS_ERRTAG_BMAPIFORMAT)) {
  xfs_bmap_mark_sick(ip, XFS_DATA_FORK);
  error = -EFSCORRUPTED;
  goto out_unlock;
 }

 XFS_STATS_INC(mp, xs_blk_mapw);

 error = xfs_iread_extents(NULL, ip, XFS_DATA_FORK);
 if (error)
  goto out_unlock;

 /*
  * For zeroing operations check if there is any data to zero first.
  *
  * For regular writes we always need to allocate new blocks, but need to
  * provide the source mapping when the range is unaligned to support
  * read-modify-write of the whole block in the page cache.
  *
  * In either case we need to limit the reported range to the boundaries
  * of the source map in the data fork.
 */
 if (!IS_ALIGNED(offset, mp->m_sb.sb_blocksize) ||
     !IS_ALIGNED(offset + count, mp->m_sb.sb_blocksize) ||
     (flags & IOMAP_ZERO)) {
  struct xfs_bmbt_irec smap;
  struct xfs_iext_cursor scur;

  if (!xfs_iext_lookup_extent(ip, &ip->i_df, offset_fsb, &scur,
    &smap))
   smap.br_startoff = end_fsb; /* fake hole until EOF */
  if (smap.br_startoff > offset_fsb) {
   /*
    * We never need to allocate blocks for zeroing a hole.
 */
   if (flags & IOMAP_ZERO) {
    xfs_hole_to_iomap(ip, iomap, offset_fsb,
      smap.br_startoff);
    goto out_unlock;
   }
   end_fsb = min(end_fsb, smap.br_startoff);
  } else {
   end_fsb = min(end_fsb,
    smap.br_startoff + smap.br_blockcount);
   xfs_trim_extent(&smap, offset_fsb,
     end_fsb - offset_fsb);
   error = xfs_bmbt_to_iomap(ip, srcmap, &smap, flags, 0,
     xfs_iomap_inode_sequence(ip, 0));
   if (error)
    goto out_unlock;
  }
 }

 if (!ip->i_cowfp)
  xfs_ifork_init_cow(ip);

 if (!xfs_iext_lookup_extent(ip, ip->i_cowfp, offset_fsb, &icur, &got))
  got.br_startoff = end_fsb;
 if (got.br_startoff <= offset_fsb) {
  trace_xfs_reflink_cow_found(ip, &got);
  goto done;
 }

 /*
  * Cap the maximum length to keep the chunks of work done here somewhat
  * symmetric with the work writeback does.
 */
 end_fsb = min(end_fsb, got.br_startoff);
 count_fsb = min3(end_fsb - offset_fsb, XFS_MAX_BMBT_EXTLEN,
    XFS_B_TO_FSB(mp, 1024 * PAGE_SIZE));

 /*
  * The block reservation is supposed to cover all blocks that the
  * operation could possible write, but there is a nasty corner case
  * where blocks could be stolen from underneath us:
  *
  *  1) while this thread iterates over a larger buffered write,
  *  2) another thread is causing a write fault that calls into
  *     ->page_mkwrite in range this thread writes to, using up the
  *     delalloc reservation created by a previous call to this function.
  *  3) another thread does direct I/O on the range that the write fault
  *     happened on, which causes writeback of the dirty data.
  *  4) this then set the stale flag, which cuts the current iomap
  *     iteration short, causing the new call to ->iomap_begin that gets
  *     us here again, but now without a sufficient reservation.
  *
  * This is a very unusual I/O pattern, and nothing but generic/095 is
  * known to hit it. There's not really much we can do here, so turn this
  * into a short write.
 */
 if (count_fsb > ac->reserved_blocks) {
  xfs_warn_ratelimited(mp,
"Short write on ino 0x%llx comm %.20s due to three-way race with write fault and direct I/O",
   ip->i_ino, current->comm);
  count_fsb = ac->reserved_blocks;
  if (!count_fsb) {
   error = -EIO;
   goto out_unlock;
  }
 }

 error = xfs_quota_reserve_blkres(ip, count_fsb);
 if (error)
  goto out_unlock;

 indlen = xfs_bmap_worst_indlen(ip, count_fsb);
 error = xfs_dec_fdblocks(mp, indlen, false);
 if (error)
  goto out_unlock;
 ip->i_delayed_blks += count_fsb;
 xfs_mod_delalloc(ip, count_fsb, indlen);

 got.br_startoff = offset_fsb;
 got.br_startblock = nullstartblock(indlen);
 got.br_blockcount = count_fsb;
 got.br_state = XFS_EXT_NORM;
 xfs_bmap_add_extent_hole_delay(ip, XFS_COW_FORK, &icur, &got);
 ac->reserved_blocks -= count_fsb;
 iomap_flags |= IOMAP_F_NEW;

 trace_xfs_iomap_alloc(ip, offset, XFS_FSB_TO_B(mp, count_fsb),
   XFS_COW_FORK, &got);
done:
 error = xfs_bmbt_to_iomap(ip, iomap, &got, flags, iomap_flags,
   xfs_iomap_inode_sequence(ip, IOMAP_F_SHARED));
out_unlock:
 xfs_iunlock(ip, lockmode);
 return error;
}

static int
xfs_buffered_write_iomap_begin(
 struct inode  *inode,
 loff_t   offset,
 loff_t   count,
 unsigned  flags,
 struct iomap  *iomap,
 struct iomap  *srcmap)
{
 struct xfs_inode *ip = XFS_I(inode);
 struct xfs_mount *mp = ip->i_mount;
 xfs_fileoff_t  offset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset);
 xfs_fileoff_t  end_fsb = xfs_iomap_end_fsb(mp, offset, count);
 struct xfs_bmbt_irec imap, cmap;
 struct xfs_iext_cursor icur, ccur;
 xfs_fsblock_t  prealloc_blocks = 0;
 bool   eof = false, cow_eof = false, shared = false;
 int   allocfork = XFS_DATA_FORK;
 int   error = 0;
 unsigned int  lockmode = XFS_ILOCK_EXCL;
 unsigned int  iomap_flags = 0;
 u64   seq;

 if (xfs_is_shutdown(mp))
  return -EIO;

 if (xfs_is_zoned_inode(ip))
  return xfs_zoned_buffered_write_iomap_begin(inode, offset,
    count, flags, iomap, srcmap);

 /* we can't use delayed allocations when using extent size hints */
 if (xfs_get_extsz_hint(ip))
  return xfs_direct_write_iomap_begin(inode, offset, count,
    flags, iomap, srcmap);

 error = xfs_qm_dqattach(ip);
 if (error)
  return error;

 error = xfs_ilock_for_iomap(ip, flags, &lockmode);
 if (error)
  return error;

 if (XFS_IS_CORRUPT(mp, !xfs_ifork_has_extents(&ip->i_df)) ||
     XFS_TEST_ERROR(false, mp, XFS_ERRTAG_BMAPIFORMAT)) {
  xfs_bmap_mark_sick(ip, XFS_DATA_FORK);
  error = -EFSCORRUPTED;
  goto out_unlock;
 }

 XFS_STATS_INC(mp, xs_blk_mapw);

 error = xfs_iread_extents(NULL, ip, XFS_DATA_FORK);
 if (error)
  goto out_unlock;

 /*
  * Search the data fork first to look up our source mapping.  We
  * always need the data fork map, as we have to return it to the
  * iomap code so that the higher level write code can read data in to
  * perform read-modify-write cycles for unaligned writes.
 */
 eof = !xfs_iext_lookup_extent(ip, &ip->i_df, offset_fsb, &icur, &imap);
 if (eof)
  imap.br_startoff = end_fsb; /* fake hole until the end */

 /* We never need to allocate blocks for zeroing or unsharing a hole. */
 if ((flags & (IOMAP_UNSHARE | IOMAP_ZERO)) &&
     imap.br_startoff > offset_fsb) {
  xfs_hole_to_iomap(ip, iomap, offset_fsb, imap.br_startoff);
  goto out_unlock;
 }

 /*
  * For zeroing, trim a delalloc extent that extends beyond the EOF
  * block.  If it starts beyond the EOF block, convert it to an
  * unwritten extent.
 */
 if ((flags & IOMAP_ZERO) && imap.br_startoff <= offset_fsb &&
     isnullstartblock(imap.br_startblock)) {
  xfs_fileoff_t eof_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, XFS_ISIZE(ip));

  if (offset_fsb >= eof_fsb)
   goto convert_delay;
  if (end_fsb > eof_fsb) {
   end_fsb = eof_fsb;
   xfs_trim_extent(&imap, offset_fsb,
     end_fsb - offset_fsb);
  }
 }

 /*
  * Search the COW fork extent list even if we did not find a data fork
  * extent.  This serves two purposes: first this implements the
  * speculative preallocation using cowextsize, so that we also unshare
  * block adjacent to shared blocks instead of just the shared blocks
  * themselves.  Second the lookup in the extent list is generally faster
  * than going out to the shared extent tree.
 */
 if (xfs_is_cow_inode(ip)) {
  if (!ip->i_cowfp) {
   ASSERT(!xfs_is_reflink_inode(ip));
   xfs_ifork_init_cow(ip);
  }
  cow_eof = !xfs_iext_lookup_extent(ip, ip->i_cowfp, offset_fsb,
    &ccur, &cmap);
  if (!cow_eof && cmap.br_startoff <= offset_fsb) {
   trace_xfs_reflink_cow_found(ip, &cmap);
   goto found_cow;
  }
 }

 if (imap.br_startoff <= offset_fsb) {
  /*
   * For reflink files we may need a delalloc reservation when
   * overwriting shared extents.   This includes zeroing of
   * existing extents that contain data.
 */
  if (!xfs_is_cow_inode(ip) ||
      ((flags & IOMAP_ZERO) && imap.br_state != XFS_EXT_NORM)) {
   trace_xfs_iomap_found(ip, offset, count, XFS_DATA_FORK,
     &imap);
   goto found_imap;
  }

  xfs_trim_extent(&imap, offset_fsb, end_fsb - offset_fsb);

  /* Trim the mapping to the nearest shared extent boundary. */
  error = xfs_bmap_trim_cow(ip, &imap, &shared);
  if (error)
   goto out_unlock;

  /* Not shared?  Just report the (potentially capped) extent. */
  if (!shared) {
   trace_xfs_iomap_found(ip, offset, count, XFS_DATA_FORK,
     &imap);
   goto found_imap;
  }

  /*
   * Fork all the shared blocks from our write offset until the
   * end of the extent.
 */
  allocfork = XFS_COW_FORK;
  end_fsb = imap.br_startoff + imap.br_blockcount;
 } else {
  /*
   * We cap the maximum length we map here to MAX_WRITEBACK_PAGES
   * pages to keep the chunks of work done where somewhat
   * symmetric with the work writeback does.  This is a completely
   * arbitrary number pulled out of thin air.
   *
   * Note that the values needs to be less than 32-bits wide until
   * the lower level functions are updated.
 */
  count = min_t(loff_t, count, 1024 * PAGE_SIZE);
  end_fsb = xfs_iomap_end_fsb(mp, offset, count);

  if (xfs_is_always_cow_inode(ip))
   allocfork = XFS_COW_FORK;
 }

 if (eof && offset + count > XFS_ISIZE(ip)) {
  /*
   * Determine the initial size of the preallocation.
   * We clean up any extra preallocation when the file is closed.
 */
  if (xfs_has_allocsize(mp))
   prealloc_blocks = mp->m_allocsize_blocks;
  else if (allocfork == XFS_DATA_FORK)
   prealloc_blocks = xfs_iomap_prealloc_size(ip, allocfork,
      offset, count, &icur);
  else
   prealloc_blocks = xfs_iomap_prealloc_size(ip, allocfork,
      offset, count, &ccur);
  if (prealloc_blocks) {
   xfs_extlen_t align;
   xfs_off_t end_offset;
   xfs_fileoff_t p_end_fsb;

   end_offset = XFS_ALLOC_ALIGN(mp, offset + count - 1);
   p_end_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, end_offset) +
     prealloc_blocks;

   align = xfs_eof_alignment(ip);
   if (align)
    p_end_fsb = roundup_64(p_end_fsb, align);

   p_end_fsb = min(p_end_fsb,
    XFS_B_TO_FSB(mp, mp->m_super->s_maxbytes));
   ASSERT(p_end_fsb > offset_fsb);
   prealloc_blocks = p_end_fsb - end_fsb;
  }
 }

 /*
  * Flag newly allocated delalloc blocks with IOMAP_F_NEW so we punch
  * them out if the write happens to fail.
 */
 iomap_flags |= IOMAP_F_NEW;
 if (allocfork == XFS_COW_FORK) {
  error = xfs_bmapi_reserve_delalloc(ip, allocfork, offset_fsb,
    end_fsb - offset_fsb, prealloc_blocks, &cmap,
    &ccur, cow_eof);
  if (error)
   goto out_unlock;

  trace_xfs_iomap_alloc(ip, offset, count, allocfork, &cmap);
  goto found_cow;
 }

 error = xfs_bmapi_reserve_delalloc(ip, allocfork, offset_fsb,
   end_fsb - offset_fsb, prealloc_blocks, &imap, &icur,
   eof);
 if (error)
  goto out_unlock;

 trace_xfs_iomap_alloc(ip, offset, count, allocfork, &imap);
found_imap:
 seq = xfs_iomap_inode_sequence(ip, iomap_flags);
 xfs_iunlock(ip, lockmode);
 return xfs_bmbt_to_iomap(ip, iomap, &imap, flags, iomap_flags, seq);

convert_delay:
 xfs_iunlock(ip, lockmode);
 truncate_pagecache(inode, offset);
 error = xfs_bmapi_convert_delalloc(ip, XFS_DATA_FORK, offset,
        iomap, NULL);
 if (error)
  return error;

 trace_xfs_iomap_alloc(ip, offset, count, XFS_DATA_FORK, &imap);
 return 0;

found_cow:
 if (imap.br_startoff <= offset_fsb) {
  error = xfs_bmbt_to_iomap(ip, srcmap, &imap, flags, 0,
    xfs_iomap_inode_sequence(ip, 0));
  if (error)
   goto out_unlock;
 } else {
  xfs_trim_extent(&cmap, offset_fsb,
    imap.br_startoff - offset_fsb);
 }

 iomap_flags |= IOMAP_F_SHARED;
 seq = xfs_iomap_inode_sequence(ip, iomap_flags);
 xfs_iunlock(ip, lockmode);
 return xfs_bmbt_to_iomap(ip, iomap, &cmap, flags, iomap_flags, seq);

out_unlock:
 xfs_iunlock(ip, lockmode);
 return error;
}

static void
xfs_buffered_write_delalloc_punch(
 struct inode  *inode,
 loff_t   offset,
 loff_t   length,
 struct iomap  *iomap)
{
 struct iomap_iter *iter =
  container_of(iomap, struct iomap_iter, iomap);

 xfs_bmap_punch_delalloc_range(XFS_I(inode),
   (iomap->flags & IOMAP_F_SHARED) ?
    XFS_COW_FORK : XFS_DATA_FORK,
   offset, offset + length, iter->private);
}

static int
xfs_buffered_write_iomap_end(
 struct inode  *inode,
 loff_t   offset,
 loff_t   length,
 ssize_t   written,
 unsigned  flags,
 struct iomap  *iomap)
{
 loff_t   start_byte, end_byte;

 /* If we didn't reserve the blocks, we're not allowed to punch them. */
 if (iomap->type != IOMAP_DELALLOC || !(iomap->flags & IOMAP_F_NEW))
  return 0;

 /*
  * iomap_page_mkwrite() will never fail in a way that requires delalloc
  * extents that it allocated to be revoked.  Hence never try to release
  * them here.
 */
 if (flags & IOMAP_FAULT)
  return 0;

 /* Nothing to do if we've written the entire delalloc extent */
 start_byte = iomap_last_written_block(inode, offset, written);
 end_byte = round_up(offset + length, i_blocksize(inode));
 if (start_byte >= end_byte)
  return 0;

 /* For zeroing operations the callers already hold invalidate_lock. */
 if (flags & (IOMAP_UNSHARE | IOMAP_ZERO)) {
  rwsem_assert_held_write(&inode->i_mapping->invalidate_lock);
  iomap_write_delalloc_release(inode, start_byte, end_byte, flags,
    iomap, xfs_buffered_write_delalloc_punch);
 } else {
  filemap_invalidate_lock(inode->i_mapping);
  iomap_write_delalloc_release(inode, start_byte, end_byte, flags,
    iomap, xfs_buffered_write_delalloc_punch);
  filemap_invalidate_unlock(inode->i_mapping);
 }

 return 0;
}

const struct iomap_ops xfs_buffered_write_iomap_ops = {
 .iomap_begin  = xfs_buffered_write_iomap_begin,
 .iomap_end  = xfs_buffered_write_iomap_end,
};

static int
xfs_read_iomap_begin(
 struct inode  *inode,
 loff_t   offset,
 loff_t   length,
 unsigned  flags,
 struct iomap  *iomap,
 struct iomap  *srcmap)
{
 struct xfs_inode *ip = XFS_I(inode);
 struct xfs_mount *mp = ip->i_mount;
 struct xfs_bmbt_irec imap;
 xfs_fileoff_t  offset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset);
 xfs_fileoff_t  end_fsb = xfs_iomap_end_fsb(mp, offset, length);
 int   nimaps = 1, error = 0;
 bool   shared = false;
 unsigned int  lockmode = XFS_ILOCK_SHARED;
 u64   seq;

 ASSERT(!(flags & (IOMAP_WRITE | IOMAP_ZERO)));

 if (xfs_is_shutdown(mp))
  return -EIO;

 error = xfs_ilock_for_iomap(ip, flags, &lockmode);
 if (error)
  return error;
 error = xfs_bmapi_read(ip, offset_fsb, end_fsb - offset_fsb, &imap,
          &nimaps, 0);
 if (!error && ((flags & IOMAP_REPORT) || IS_DAX(inode)))
  error = xfs_reflink_trim_around_shared(ip, &imap, &shared);
 seq = xfs_iomap_inode_sequence(ip, shared ? IOMAP_F_SHARED : 0);
 xfs_iunlock(ip, lockmode);

 if (error)
  return error;
 trace_xfs_iomap_found(ip, offset, length, XFS_DATA_FORK, &imap);
 return xfs_bmbt_to_iomap(ip, iomap, &imap, flags,
     shared ? IOMAP_F_SHARED : 0, seq);
}

const struct iomap_ops xfs_read_iomap_ops = {
 .iomap_begin  = xfs_read_iomap_begin,
};

static int
xfs_seek_iomap_begin(
 struct inode  *inode,
 loff_t   offset,
 loff_t   length,
 unsigned  flags,
 struct iomap  *iomap,
 struct iomap  *srcmap)
{
 struct xfs_inode *ip = XFS_I(inode);
 struct xfs_mount *mp = ip->i_mount;
 xfs_fileoff_t  offset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset);
 xfs_fileoff_t  end_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, offset + length);
 xfs_fileoff_t  cow_fsb = NULLFILEOFF, data_fsb = NULLFILEOFF;
 struct xfs_iext_cursor icur;
 struct xfs_bmbt_irec imap, cmap;
 int   error = 0;
 unsigned  lockmode;
 u64   seq;

 if (xfs_is_shutdown(mp))
  return -EIO;

 lockmode = xfs_ilock_data_map_shared(ip);
 error = xfs_iread_extents(NULL, ip, XFS_DATA_FORK);
 if (error)
  goto out_unlock;

 if (xfs_iext_lookup_extent(ip, &ip->i_df, offset_fsb, &icur, &imap)) {
  /*
   * If we found a data extent we are done.
 */
  if (imap.br_startoff <= offset_fsb)
   goto done;
  data_fsb = imap.br_startoff;
 } else {
  /*
   * Fake a hole until the end of the file.
 */
  data_fsb = xfs_iomap_end_fsb(mp, offset, length);
 }

 /*
  * If a COW fork extent covers the hole, report it - capped to the next
  * data fork extent:
 */
 if (xfs_inode_has_cow_data(ip) &&
     xfs_iext_lookup_extent(ip, ip->i_cowfp, offset_fsb, &icur, &cmap))
  cow_fsb = cmap.br_startoff;
 if (cow_fsb != NULLFILEOFF && cow_fsb <= offset_fsb) {
  if (data_fsb < cow_fsb + cmap.br_blockcount)
   end_fsb = min(end_fsb, data_fsb);
  xfs_trim_extent(&cmap, offset_fsb, end_fsb - offset_fsb);
  seq = xfs_iomap_inode_sequence(ip, IOMAP_F_SHARED);
  error = xfs_bmbt_to_iomap(ip, iomap, &cmap, flags,
    IOMAP_F_SHARED, seq);
  /*
   * This is a COW extent, so we must probe the page cache
   * because there could be dirty page cache being backed
   * by this extent.
 */
  iomap->type = IOMAP_UNWRITTEN;
  goto out_unlock;
 }

 /*
  * Else report a hole, capped to the next found data or COW extent.
 */
 if (cow_fsb != NULLFILEOFF && cow_fsb < data_fsb)
  imap.br_blockcount = cow_fsb - offset_fsb;
 else
  imap.br_blockcount = data_fsb - offset_fsb;
 imap.br_startoff = offset_fsb;
 imap.br_startblock = HOLESTARTBLOCK;
 imap.br_state = XFS_EXT_NORM;
done:
 seq = xfs_iomap_inode_sequence(ip, 0);
 xfs_trim_extent(&imap, offset_fsb, end_fsb - offset_fsb);
 error = xfs_bmbt_to_iomap(ip, iomap, &imap, flags, 0, seq);
out_unlock:
 xfs_iunlock(ip, lockmode);
 return error;
}

const struct iomap_ops xfs_seek_iomap_ops = {
 .iomap_begin  = xfs_seek_iomap_begin,
};

static int
xfs_xattr_iomap_begin(
 struct inode  *inode,
 loff_t   offset,
 loff_t   length,
 unsigned  flags,
 struct iomap  *iomap,
 struct iomap  *srcmap)
{
 struct xfs_inode *ip = XFS_I(inode);
 struct xfs_mount *mp = ip->i_mount;
 xfs_fileoff_t  offset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset);
 xfs_fileoff_t  end_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, offset + length);
 struct xfs_bmbt_irec imap;
 int   nimaps = 1, error = 0;
 unsigned  lockmode;
 int   seq;

 if (xfs_is_shutdown(mp))
  return -EIO;

 lockmode = xfs_ilock_attr_map_shared(ip);

 /* if there are no attribute fork or extents, return ENOENT */
 if (!xfs_inode_has_attr_fork(ip) || !ip->i_af.if_nextents) {
  error = -ENOENT;
  goto out_unlock;
 }

 ASSERT(ip->i_af.if_format != XFS_DINODE_FMT_LOCAL);
 error = xfs_bmapi_read(ip, offset_fsb, end_fsb - offset_fsb, &imap,
          &nimaps, XFS_BMAPI_ATTRFORK);
out_unlock:

 seq = xfs_iomap_inode_sequence(ip, IOMAP_F_XATTR);
 xfs_iunlock(ip, lockmode);

 if (error)
  return error;
 ASSERT(nimaps);
 return xfs_bmbt_to_iomap(ip, iomap, &imap, flags, IOMAP_F_XATTR, seq);
}

const struct iomap_ops xfs_xattr_iomap_ops = {
 .iomap_begin  = xfs_xattr_iomap_begin,
};

int
xfs_zero_range(
 struct xfs_inode *ip,
 loff_t   pos,
 loff_t   len,
 struct xfs_zone_alloc_ctx *ac,
 bool   *did_zero)
{
 struct inode  *inode = VFS_I(ip);

 xfs_assert_ilocked(ip, XFS_IOLOCK_EXCL | XFS_MMAPLOCK_EXCL);

 if (IS_DAX(inode))
  return dax_zero_range(inode, pos, len, did_zero,
          &xfs_dax_write_iomap_ops);
 return iomap_zero_range(inode, pos, len, did_zero,
   &xfs_buffered_write_iomap_ops, &xfs_iomap_write_ops,
   ac);
}

int
xfs_truncate_page(
 struct xfs_inode *ip,
 loff_t   pos,
 struct xfs_zone_alloc_ctx *ac,
 bool   *did_zero)
{
 struct inode  *inode = VFS_I(ip);

 if (IS_DAX(inode))
  return dax_truncate_page(inode, pos, did_zero,
     &xfs_dax_write_iomap_ops);
 return iomap_truncate_page(inode, pos, did_zero,
   &xfs_buffered_write_iomap_ops, &xfs_iomap_write_ops,
   ac);
}