qcow2: Aggregate same type clusters (Laurent Vivier)
[qemu] / block-qcow2.c
1 /*
2  * Block driver for the QCOW version 2 format
3  *
4  * Copyright (c) 2004-2006 Fabrice Bellard
5  *
6  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
7  * of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
8  * in the Software without restriction, including without limitation the rights
9  * to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
10  * copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
11  * furnished to do so, subject to the following conditions:
12  *
13  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
14  * all copies or substantial portions of the Software.
15  *
16  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
17  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
18  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL
19  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
20  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
21  * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN
22  * THE SOFTWARE.
23  */
24 #include "qemu-common.h"
25 #include "block_int.h"
26 #include <zlib.h>
27 #include "aes.h"
28 #include <assert.h>
29
30 /*
31   Differences with QCOW:
32
33   - Support for multiple incremental snapshots.
34   - Memory management by reference counts.
35   - Clusters which have a reference count of one have the bit
36     QCOW_OFLAG_COPIED to optimize write performance.
37   - Size of compressed clusters is stored in sectors to reduce bit usage
38     in the cluster offsets.
39   - Support for storing additional data (such as the VM state) in the
40     snapshots.
41   - If a backing store is used, the cluster size is not constrained
42     (could be backported to QCOW).
43   - L2 tables have always a size of one cluster.
44 */
45
46 //#define DEBUG_ALLOC
47 //#define DEBUG_ALLOC2
48
49 #define QCOW_MAGIC (('Q' << 24) | ('F' << 16) | ('I' << 8) | 0xfb)
50 #define QCOW_VERSION 2
51
52 #define QCOW_CRYPT_NONE 0
53 #define QCOW_CRYPT_AES  1
54
55 #define QCOW_MAX_CRYPT_CLUSTERS 32
56
57 /* indicate that the refcount of the referenced cluster is exactly one. */
58 #define QCOW_OFLAG_COPIED     (1LL << 63)
59 /* indicate that the cluster is compressed (they never have the copied flag) */
60 #define QCOW_OFLAG_COMPRESSED (1LL << 62)
61
62 #define REFCOUNT_SHIFT 1 /* refcount size is 2 bytes */
63
64 #ifndef offsetof
65 #define offsetof(type, field) ((size_t) &((type *)0)->field)
66 #endif
67
68 typedef struct QCowHeader {
69     uint32_t magic;
70     uint32_t version;
71     uint64_t backing_file_offset;
72     uint32_t backing_file_size;
73     uint32_t cluster_bits;
74     uint64_t size; /* in bytes */
75     uint32_t crypt_method;
76     uint32_t l1_size; /* XXX: save number of clusters instead ? */
77     uint64_t l1_table_offset;
78     uint64_t refcount_table_offset;
79     uint32_t refcount_table_clusters;
80     uint32_t nb_snapshots;
81     uint64_t snapshots_offset;
82 } QCowHeader;
83
84 typedef struct __attribute__((packed)) QCowSnapshotHeader {
85     /* header is 8 byte aligned */
86     uint64_t l1_table_offset;
87
88     uint32_t l1_size;
89     uint16_t id_str_size;
90     uint16_t name_size;
91
92     uint32_t date_sec;
93     uint32_t date_nsec;
94
95     uint64_t vm_clock_nsec;
96
97     uint32_t vm_state_size;
98     uint32_t extra_data_size; /* for extension */
99     /* extra data follows */
100     /* id_str follows */
101     /* name follows  */
102 } QCowSnapshotHeader;
103
104 #define L2_CACHE_SIZE 16
105
106 typedef struct QCowSnapshot {
107     uint64_t l1_table_offset;
108     uint32_t l1_size;
109     char *id_str;
110     char *name;
111     uint32_t vm_state_size;
112     uint32_t date_sec;
113     uint32_t date_nsec;
114     uint64_t vm_clock_nsec;
115 } QCowSnapshot;
116
117 typedef struct BDRVQcowState {
118     BlockDriverState *hd;
119     int cluster_bits;
120     int cluster_size;
121     int cluster_sectors;
122     int l2_bits;
123     int l2_size;
124     int l1_size;
125     int l1_vm_state_index;
126     int csize_shift;
127     int csize_mask;
128     uint64_t cluster_offset_mask;
129     uint64_t l1_table_offset;
130     uint64_t *l1_table;
131     uint64_t *l2_cache;
132     uint64_t l2_cache_offsets[L2_CACHE_SIZE];
133     uint32_t l2_cache_counts[L2_CACHE_SIZE];
134     uint8_t *cluster_cache;
135     uint8_t *cluster_data;
136     uint64_t cluster_cache_offset;
137
138     uint64_t *refcount_table;
139     uint64_t refcount_table_offset;
140     uint32_t refcount_table_size;
141     uint64_t refcount_block_cache_offset;
142     uint16_t *refcount_block_cache;
143     int64_t free_cluster_index;
144     int64_t free_byte_offset;
145
146     uint32_t crypt_method; /* current crypt method, 0 if no key yet */
147     uint32_t crypt_method_header;
148     AES_KEY aes_encrypt_key;
149     AES_KEY aes_decrypt_key;
150     uint64_t snapshots_offset;
151     int snapshots_size;
152     int nb_snapshots;
153     QCowSnapshot *snapshots;
154 } BDRVQcowState;
155
156 static int decompress_cluster(BDRVQcowState *s, uint64_t cluster_offset);
157 static int qcow_read(BlockDriverState *bs, int64_t sector_num,
158                      uint8_t *buf, int nb_sectors);
159 static int qcow_read_snapshots(BlockDriverState *bs);
160 static void qcow_free_snapshots(BlockDriverState *bs);
161 static int refcount_init(BlockDriverState *bs);
162 static void refcount_close(BlockDriverState *bs);
163 static int get_refcount(BlockDriverState *bs, int64_t cluster_index);
164 static int update_cluster_refcount(BlockDriverState *bs,
165                                    int64_t cluster_index,
166                                    int addend);
167 static void update_refcount(BlockDriverState *bs,
168                             int64_t offset, int64_t length,
169                             int addend);
170 static int64_t alloc_clusters(BlockDriverState *bs, int64_t size);
171 static int64_t alloc_bytes(BlockDriverState *bs, int size);
172 static void free_clusters(BlockDriverState *bs,
173                           int64_t offset, int64_t size);
174 #ifdef DEBUG_ALLOC
175 static void check_refcounts(BlockDriverState *bs);
176 #endif
177
178 static int qcow_probe(const uint8_t *buf, int buf_size, const char *filename)
179 {
180     const QCowHeader *cow_header = (const void *)buf;
181
182     if (buf_size >= sizeof(QCowHeader) &&
183         be32_to_cpu(cow_header->magic) == QCOW_MAGIC &&
184         be32_to_cpu(cow_header->version) == QCOW_VERSION)
185         return 100;
186     else
187         return 0;
188 }
189
190 static int qcow_open(BlockDriverState *bs, const char *filename, int flags)
191 {
192     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
193     int len, i, shift, ret;
194     QCowHeader header;
195
196     ret = bdrv_file_open(&s->hd, filename, flags);
197     if (ret < 0)
198         return ret;
199     if (bdrv_pread(s->hd, 0, &header, sizeof(header)) != sizeof(header))
200         goto fail;
201     be32_to_cpus(&header.magic);
202     be32_to_cpus(&header.version);
203     be64_to_cpus(&header.backing_file_offset);
204     be32_to_cpus(&header.backing_file_size);
205     be64_to_cpus(&header.size);
206     be32_to_cpus(&header.cluster_bits);
207     be32_to_cpus(&header.crypt_method);
208     be64_to_cpus(&header.l1_table_offset);
209     be32_to_cpus(&header.l1_size);
210     be64_to_cpus(&header.refcount_table_offset);
211     be32_to_cpus(&header.refcount_table_clusters);
212     be64_to_cpus(&header.snapshots_offset);
213     be32_to_cpus(&header.nb_snapshots);
214
215     if (header.magic != QCOW_MAGIC || header.version != QCOW_VERSION)
216         goto fail;
217     if (header.size <= 1 ||
218         header.cluster_bits < 9 ||
219         header.cluster_bits > 16)
220         goto fail;
221     if (header.crypt_method > QCOW_CRYPT_AES)
222         goto fail;
223     s->crypt_method_header = header.crypt_method;
224     if (s->crypt_method_header)
225         bs->encrypted = 1;
226     s->cluster_bits = header.cluster_bits;
227     s->cluster_size = 1 << s->cluster_bits;
228     s->cluster_sectors = 1 << (s->cluster_bits - 9);
229     s->l2_bits = s->cluster_bits - 3; /* L2 is always one cluster */
230     s->l2_size = 1 << s->l2_bits;
231     bs->total_sectors = header.size / 512;
232     s->csize_shift = (62 - (s->cluster_bits - 8));
233     s->csize_mask = (1 << (s->cluster_bits - 8)) - 1;
234     s->cluster_offset_mask = (1LL << s->csize_shift) - 1;
235     s->refcount_table_offset = header.refcount_table_offset;
236     s->refcount_table_size =
237         header.refcount_table_clusters << (s->cluster_bits - 3);
238
239     s->snapshots_offset = header.snapshots_offset;
240     s->nb_snapshots = header.nb_snapshots;
241
242     /* read the level 1 table */
243     s->l1_size = header.l1_size;
244     shift = s->cluster_bits + s->l2_bits;
245     s->l1_vm_state_index = (header.size + (1LL << shift) - 1) >> shift;
246     /* the L1 table must contain at least enough entries to put
247        header.size bytes */
248     if (s->l1_size < s->l1_vm_state_index)
249         goto fail;
250     s->l1_table_offset = header.l1_table_offset;
251     s->l1_table = qemu_malloc(s->l1_size * sizeof(uint64_t));
252     if (!s->l1_table)
253         goto fail;
254     if (bdrv_pread(s->hd, s->l1_table_offset, s->l1_table, s->l1_size * sizeof(uint64_t)) !=
255         s->l1_size * sizeof(uint64_t))
256         goto fail;
257     for(i = 0;i < s->l1_size; i++) {
258         be64_to_cpus(&s->l1_table[i]);
259     }
260     /* alloc L2 cache */
261     s->l2_cache = qemu_malloc(s->l2_size * L2_CACHE_SIZE * sizeof(uint64_t));
262     if (!s->l2_cache)
263         goto fail;
264     s->cluster_cache = qemu_malloc(s->cluster_size);
265     if (!s->cluster_cache)
266         goto fail;
267     /* one more sector for decompressed data alignment */
268     s->cluster_data = qemu_malloc(QCOW_MAX_CRYPT_CLUSTERS * s->cluster_size
269                                   + 512);
270     if (!s->cluster_data)
271         goto fail;
272     s->cluster_cache_offset = -1;
273
274     if (refcount_init(bs) < 0)
275         goto fail;
276
277     /* read the backing file name */
278     if (header.backing_file_offset != 0) {
279         len = header.backing_file_size;
280         if (len > 1023)
281             len = 1023;
282         if (bdrv_pread(s->hd, header.backing_file_offset, bs->backing_file, len) != len)
283             goto fail;
284         bs->backing_file[len] = '\0';
285     }
286     if (qcow_read_snapshots(bs) < 0)
287         goto fail;
288
289 #ifdef DEBUG_ALLOC
290     check_refcounts(bs);
291 #endif
292     return 0;
293
294  fail:
295     qcow_free_snapshots(bs);
296     refcount_close(bs);
297     qemu_free(s->l1_table);
298     qemu_free(s->l2_cache);
299     qemu_free(s->cluster_cache);
300     qemu_free(s->cluster_data);
301     bdrv_delete(s->hd);
302     return -1;
303 }
304
305 static int qcow_set_key(BlockDriverState *bs, const char *key)
306 {
307     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
308     uint8_t keybuf[16];
309     int len, i;
310
311     memset(keybuf, 0, 16);
312     len = strlen(key);
313     if (len > 16)
314         len = 16;
315     /* XXX: we could compress the chars to 7 bits to increase
316        entropy */
317     for(i = 0;i < len;i++) {
318         keybuf[i] = key[i];
319     }
320     s->crypt_method = s->crypt_method_header;
321
322     if (AES_set_encrypt_key(keybuf, 128, &s->aes_encrypt_key) != 0)
323         return -1;
324     if (AES_set_decrypt_key(keybuf, 128, &s->aes_decrypt_key) != 0)
325         return -1;
326 #if 0
327     /* test */
328     {
329         uint8_t in[16];
330         uint8_t out[16];
331         uint8_t tmp[16];
332         for(i=0;i<16;i++)
333             in[i] = i;
334         AES_encrypt(in, tmp, &s->aes_encrypt_key);
335         AES_decrypt(tmp, out, &s->aes_decrypt_key);
336         for(i = 0; i < 16; i++)
337             printf(" %02x", tmp[i]);
338         printf("\n");
339         for(i = 0; i < 16; i++)
340             printf(" %02x", out[i]);
341         printf("\n");
342     }
343 #endif
344     return 0;
345 }
346
347 /* The crypt function is compatible with the linux cryptoloop
348    algorithm for < 4 GB images. NOTE: out_buf == in_buf is
349    supported */
350 static void encrypt_sectors(BDRVQcowState *s, int64_t sector_num,
351                             uint8_t *out_buf, const uint8_t *in_buf,
352                             int nb_sectors, int enc,
353                             const AES_KEY *key)
354 {
355     union {
356         uint64_t ll[2];
357         uint8_t b[16];
358     } ivec;
359     int i;
360
361     for(i = 0; i < nb_sectors; i++) {
362         ivec.ll[0] = cpu_to_le64(sector_num);
363         ivec.ll[1] = 0;
364         AES_cbc_encrypt(in_buf, out_buf, 512, key,
365                         ivec.b, enc);
366         sector_num++;
367         in_buf += 512;
368         out_buf += 512;
369     }
370 }
371
372 static int copy_sectors(BlockDriverState *bs, uint64_t start_sect,
373                         uint64_t cluster_offset, int n_start, int n_end)
374 {
375     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
376     int n, ret;
377
378     n = n_end - n_start;
379     if (n <= 0)
380         return 0;
381     ret = qcow_read(bs, start_sect + n_start, s->cluster_data, n);
382     if (ret < 0)
383         return ret;
384     if (s->crypt_method) {
385         encrypt_sectors(s, start_sect + n_start,
386                         s->cluster_data,
387                         s->cluster_data, n, 1,
388                         &s->aes_encrypt_key);
389     }
390     ret = bdrv_write(s->hd, (cluster_offset >> 9) + n_start,
391                      s->cluster_data, n);
392     if (ret < 0)
393         return ret;
394     return 0;
395 }
396
397 static void l2_cache_reset(BlockDriverState *bs)
398 {
399     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
400
401     memset(s->l2_cache, 0, s->l2_size * L2_CACHE_SIZE * sizeof(uint64_t));
402     memset(s->l2_cache_offsets, 0, L2_CACHE_SIZE * sizeof(uint64_t));
403     memset(s->l2_cache_counts, 0, L2_CACHE_SIZE * sizeof(uint32_t));
404 }
405
406 static inline int l2_cache_new_entry(BlockDriverState *bs)
407 {
408     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
409     uint32_t min_count;
410     int min_index, i;
411
412     /* find a new entry in the least used one */
413     min_index = 0;
414     min_count = 0xffffffff;
415     for(i = 0; i < L2_CACHE_SIZE; i++) {
416         if (s->l2_cache_counts[i] < min_count) {
417             min_count = s->l2_cache_counts[i];
418             min_index = i;
419         }
420     }
421     return min_index;
422 }
423
424 static int64_t align_offset(int64_t offset, int n)
425 {
426     offset = (offset + n - 1) & ~(n - 1);
427     return offset;
428 }
429
430 static int grow_l1_table(BlockDriverState *bs, int min_size)
431 {
432     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
433     int new_l1_size, new_l1_size2, ret, i;
434     uint64_t *new_l1_table;
435     uint64_t new_l1_table_offset;
436     uint64_t data64;
437     uint32_t data32;
438
439     new_l1_size = s->l1_size;
440     if (min_size <= new_l1_size)
441         return 0;
442     while (min_size > new_l1_size) {
443         new_l1_size = (new_l1_size * 3 + 1) / 2;
444     }
445 #ifdef DEBUG_ALLOC2
446     printf("grow l1_table from %d to %d\n", s->l1_size, new_l1_size);
447 #endif
448
449     new_l1_size2 = sizeof(uint64_t) * new_l1_size;
450     new_l1_table = qemu_mallocz(new_l1_size2);
451     if (!new_l1_table)
452         return -ENOMEM;
453     memcpy(new_l1_table, s->l1_table, s->l1_size * sizeof(uint64_t));
454
455     /* write new table (align to cluster) */
456     new_l1_table_offset = alloc_clusters(bs, new_l1_size2);
457
458     for(i = 0; i < s->l1_size; i++)
459         new_l1_table[i] = cpu_to_be64(new_l1_table[i]);
460     ret = bdrv_pwrite(s->hd, new_l1_table_offset, new_l1_table, new_l1_size2);
461     if (ret != new_l1_size2)
462         goto fail;
463     for(i = 0; i < s->l1_size; i++)
464         new_l1_table[i] = be64_to_cpu(new_l1_table[i]);
465
466     /* set new table */
467     data64 = cpu_to_be64(new_l1_table_offset);
468     if (bdrv_pwrite(s->hd, offsetof(QCowHeader, l1_table_offset),
469                     &data64, sizeof(data64)) != sizeof(data64))
470         goto fail;
471     data32 = cpu_to_be32(new_l1_size);
472     if (bdrv_pwrite(s->hd, offsetof(QCowHeader, l1_size),
473                     &data32, sizeof(data32)) != sizeof(data32))
474         goto fail;
475     qemu_free(s->l1_table);
476     free_clusters(bs, s->l1_table_offset, s->l1_size * sizeof(uint64_t));
477     s->l1_table_offset = new_l1_table_offset;
478     s->l1_table = new_l1_table;
479     s->l1_size = new_l1_size;
480     return 0;
481  fail:
482     qemu_free(s->l1_table);
483     return -EIO;
484 }
485
486 /*
487  * seek_l2_table
488  *
489  * seek l2_offset in the l2_cache table
490  * if not found, return NULL,
491  * if found,
492  *   increments the l2 cache hit count of the entry,
493  *   if counter overflow, divide by two all counters
494  *   return the pointer to the l2 cache entry
495  *
496  */
497
498 static uint64_t *seek_l2_table(BDRVQcowState *s, uint64_t l2_offset)
499 {
500     int i, j;
501
502     for(i = 0; i < L2_CACHE_SIZE; i++) {
503         if (l2_offset == s->l2_cache_offsets[i]) {
504             /* increment the hit count */
505             if (++s->l2_cache_counts[i] == 0xffffffff) {
506                 for(j = 0; j < L2_CACHE_SIZE; j++) {
507                     s->l2_cache_counts[j] >>= 1;
508                 }
509             }
510             return s->l2_cache + (i << s->l2_bits);
511         }
512     }
513     return NULL;
514 }
515
516 /*
517  * l2_load
518  *
519  * Loads a L2 table into memory. If the table is in the cache, the cache
520  * is used; otherwise the L2 table is loaded from the image file.
521  *
522  * Returns a pointer to the L2 table on success, or NULL if the read from
523  * the image file failed.
524  */
525
526 static uint64_t *l2_load(BlockDriverState *bs, uint64_t l2_offset)
527 {
528     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
529     int min_index;
530     uint64_t *l2_table;
531
532     /* seek if the table for the given offset is in the cache */
533
534     l2_table = seek_l2_table(s, l2_offset);
535     if (l2_table != NULL)
536         return l2_table;
537
538     /* not found: load a new entry in the least used one */
539
540     min_index = l2_cache_new_entry(bs);
541     l2_table = s->l2_cache + (min_index << s->l2_bits);
542     if (bdrv_pread(s->hd, l2_offset, l2_table, s->l2_size * sizeof(uint64_t)) !=
543         s->l2_size * sizeof(uint64_t))
544         return NULL;
545     s->l2_cache_offsets[min_index] = l2_offset;
546     s->l2_cache_counts[min_index] = 1;
547
548     return l2_table;
549 }
550
551 /*
552  * l2_allocate
553  *
554  * Allocate a new l2 entry in the file. If l1_index points to an already
555  * used entry in the L2 table (i.e. we are doing a copy on write for the L2
556  * table) copy the contents of the old L2 table into the newly allocated one.
557  * Otherwise the new table is initialized with zeros.
558  *
559  */
560
561 static uint64_t *l2_allocate(BlockDriverState *bs, int l1_index)
562 {
563     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
564     int min_index;
565     uint64_t old_l2_offset, tmp;
566     uint64_t *l2_table, l2_offset;
567
568     old_l2_offset = s->l1_table[l1_index];
569
570     /* allocate a new l2 entry */
571
572     l2_offset = alloc_clusters(bs, s->l2_size * sizeof(uint64_t));
573
574     /* update the L1 entry */
575
576     s->l1_table[l1_index] = l2_offset | QCOW_OFLAG_COPIED;
577
578     tmp = cpu_to_be64(l2_offset | QCOW_OFLAG_COPIED);
579     if (bdrv_pwrite(s->hd, s->l1_table_offset + l1_index * sizeof(tmp),
580                     &tmp, sizeof(tmp)) != sizeof(tmp))
581         return NULL;
582
583     /* allocate a new entry in the l2 cache */
584
585     min_index = l2_cache_new_entry(bs);
586     l2_table = s->l2_cache + (min_index << s->l2_bits);
587
588     if (old_l2_offset == 0) {
589         /* if there was no old l2 table, clear the new table */
590         memset(l2_table, 0, s->l2_size * sizeof(uint64_t));
591     } else {
592         /* if there was an old l2 table, read it from the disk */
593         if (bdrv_pread(s->hd, old_l2_offset,
594                        l2_table, s->l2_size * sizeof(uint64_t)) !=
595             s->l2_size * sizeof(uint64_t))
596             return NULL;
597     }
598     /* write the l2 table to the file */
599     if (bdrv_pwrite(s->hd, l2_offset,
600                     l2_table, s->l2_size * sizeof(uint64_t)) !=
601         s->l2_size * sizeof(uint64_t))
602         return NULL;
603
604     /* update the l2 cache entry */
605
606     s->l2_cache_offsets[min_index] = l2_offset;
607     s->l2_cache_counts[min_index] = 1;
608
609     return l2_table;
610 }
611
612 /*
613  * get_cluster_offset
614  *
615  * For a given offset of the disk image, return cluster offset in
616  * qcow2 file.
617  *
618  * on entry, *num is the number of contiguous clusters we'd like to
619  * access following offset.
620  *
621  * on exit, *num is the number of contiguous clusters we can read.
622  *
623  * Return 1, if the offset is found
624  * Return 0, otherwise.
625  *
626  */
627
628 static uint64_t get_cluster_offset(BlockDriverState *bs,
629                                    uint64_t offset, int *num)
630 {
631     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
632     int l1_index, l2_index;
633     uint64_t l2_offset, *l2_table, cluster_offset, next;
634     int l1_bits;
635     int index_in_cluster, nb_available, nb_needed;
636
637     index_in_cluster = (offset >> 9) & (s->cluster_sectors - 1);
638     nb_needed = *num + index_in_cluster;
639
640     l1_bits = s->l2_bits + s->cluster_bits;
641
642     /* compute how many bytes there are between the offset and
643      * and the end of the l1 entry
644      */
645
646     nb_available = (1 << l1_bits) - (offset & ((1 << l1_bits) - 1));
647
648     /* compute the number of available sectors */
649
650     nb_available = (nb_available >> 9) + index_in_cluster;
651
652     cluster_offset = 0;
653
654     /* seek the the l2 offset in the l1 table */
655
656     l1_index = offset >> l1_bits;
657     if (l1_index >= s->l1_size)
658         goto out;
659
660     l2_offset = s->l1_table[l1_index];
661
662     /* seek the l2 table of the given l2 offset */
663
664     if (!l2_offset)
665         goto out;
666
667     /* load the l2 table in memory */
668
669     l2_offset &= ~QCOW_OFLAG_COPIED;
670     l2_table = l2_load(bs, l2_offset);
671     if (l2_table == NULL)
672         goto out;
673
674     /* find the cluster offset for the given disk offset */
675
676     l2_index = (offset >> s->cluster_bits) & (s->l2_size - 1);
677     cluster_offset = be64_to_cpu(l2_table[l2_index]);
678     nb_available = s->cluster_sectors;
679     l2_index++;
680
681     if (!cluster_offset) {
682
683        /* how many empty clusters ? */
684
685        while (nb_available < nb_needed && !l2_table[l2_index]) {
686            l2_index++;
687            nb_available += s->cluster_sectors;
688        }
689     } else {
690
691        /* how many allocated clusters ? */
692
693        cluster_offset &= ~QCOW_OFLAG_COPIED;
694        while (nb_available < nb_needed) {
695            next = be64_to_cpu(l2_table[l2_index]) & ~QCOW_OFLAG_COPIED;
696            if (next != cluster_offset + (nb_available << 9))
697                break;
698            l2_index++;
699            nb_available += s->cluster_sectors;
700        }
701    }
702
703 out:
704     if (nb_available > nb_needed)
705         nb_available = nb_needed;
706
707     *num = nb_available - index_in_cluster;
708
709     return cluster_offset;
710 }
711
712 /*
713  * free_any_clusters
714  *
715  * free clusters according to its type: compressed or not
716  *
717  */
718
719 static void free_any_clusters(BlockDriverState *bs,
720                               uint64_t cluster_offset, int nb_clusters)
721 {
722     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
723
724     /* free the cluster */
725
726     if (cluster_offset & QCOW_OFLAG_COMPRESSED) {
727         int nb_csectors;
728         nb_csectors = ((cluster_offset >> s->csize_shift) &
729                        s->csize_mask) + 1;
730         free_clusters(bs, (cluster_offset & s->cluster_offset_mask) & ~511,
731                       nb_csectors * 512);
732         return;
733     }
734
735     free_clusters(bs, cluster_offset, nb_clusters << s->cluster_bits);
736
737     return;
738 }
739
740 /*
741  * get_cluster_table
742  *
743  * for a given disk offset, load (and allocate if needed)
744  * the l2 table.
745  *
746  * the l2 table offset in the qcow2 file and the cluster index
747  * in the l2 table are given to the caller.
748  *
749  */
750
751 static int get_cluster_table(BlockDriverState *bs, uint64_t offset,
752                              uint64_t **new_l2_table,
753                              uint64_t *new_l2_offset,
754                              int *new_l2_index)
755 {
756     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
757     int l1_index, l2_index, ret;
758     uint64_t l2_offset, *l2_table;
759
760     /* seek the the l2 offset in the l1 table */
761
762     l1_index = offset >> (s->l2_bits + s->cluster_bits);
763     if (l1_index >= s->l1_size) {
764         ret = grow_l1_table(bs, l1_index + 1);
765         if (ret < 0)
766             return 0;
767     }
768     l2_offset = s->l1_table[l1_index];
769
770     /* seek the l2 table of the given l2 offset */
771
772     if (l2_offset & QCOW_OFLAG_COPIED) {
773         /* load the l2 table in memory */
774         l2_offset &= ~QCOW_OFLAG_COPIED;
775         l2_table = l2_load(bs, l2_offset);
776         if (l2_table == NULL)
777             return 0;
778     } else {
779         if (l2_offset)
780             free_clusters(bs, l2_offset, s->l2_size * sizeof(uint64_t));
781         l2_table = l2_allocate(bs, l1_index);
782         if (l2_table == NULL)
783             return 0;
784         l2_offset = s->l1_table[l1_index] & ~QCOW_OFLAG_COPIED;
785     }
786
787     /* find the cluster offset for the given disk offset */
788
789     l2_index = (offset >> s->cluster_bits) & (s->l2_size - 1);
790
791     *new_l2_table = l2_table;
792     *new_l2_offset = l2_offset;
793     *new_l2_index = l2_index;
794
795     return 1;
796 }
797
798 /*
799  * alloc_compressed_cluster_offset
800  *
801  * For a given offset of the disk image, return cluster offset in
802  * qcow2 file.
803  *
804  * If the offset is not found, allocate a new compressed cluster.
805  *
806  * Return the cluster offset if successful,
807  * Return 0, otherwise.
808  *
809  */
810
811 static uint64_t alloc_compressed_cluster_offset(BlockDriverState *bs,
812                                                 uint64_t offset,
813                                                 int compressed_size)
814 {
815     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
816     int l2_index, ret;
817     uint64_t l2_offset, *l2_table, cluster_offset;
818     int nb_csectors;
819
820     ret = get_cluster_table(bs, offset, &l2_table, &l2_offset, &l2_index);
821     if (ret == 0)
822         return 0;
823
824     cluster_offset = be64_to_cpu(l2_table[l2_index]);
825     if (cluster_offset & QCOW_OFLAG_COPIED)
826         return cluster_offset & ~QCOW_OFLAG_COPIED;
827
828     if (cluster_offset)
829         free_any_clusters(bs, cluster_offset, 1);
830
831     cluster_offset = alloc_bytes(bs, compressed_size);
832     nb_csectors = ((cluster_offset + compressed_size - 1) >> 9) -
833                   (cluster_offset >> 9);
834
835     cluster_offset |= QCOW_OFLAG_COMPRESSED |
836                       ((uint64_t)nb_csectors << s->csize_shift);
837
838     /* update L2 table */
839
840     /* compressed clusters never have the copied flag */
841
842     l2_table[l2_index] = cpu_to_be64(cluster_offset);
843     if (bdrv_pwrite(s->hd,
844                     l2_offset + l2_index * sizeof(uint64_t),
845                     l2_table + l2_index,
846                     sizeof(uint64_t)) != sizeof(uint64_t))
847         return 0;
848
849     return cluster_offset;
850 }
851
852 /*
853  * alloc_cluster_offset
854  *
855  * For a given offset of the disk image, return cluster offset in
856  * qcow2 file.
857  *
858  * If the offset is not found, allocate a new cluster.
859  *
860  * Return the cluster offset if successful,
861  * Return 0, otherwise.
862  *
863  */
864
865 static uint64_t alloc_cluster_offset(BlockDriverState *bs,
866                                      uint64_t offset,
867                                      int n_start, int n_end,
868                                      int *num)
869 {
870     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
871     int l2_index, ret;
872     uint64_t l2_offset, *l2_table, cluster_offset;
873     int nb_available, nb_clusters, i;
874     uint64_t start_sect, current;
875
876     ret = get_cluster_table(bs, offset, &l2_table, &l2_offset, &l2_index);
877     if (ret == 0)
878         return 0;
879
880     nb_clusters = ((n_end << 9) + s->cluster_size - 1) >>
881                   s->cluster_bits;
882     if (nb_clusters > s->l2_size - l2_index)
883             nb_clusters = s->l2_size - l2_index;
884
885     cluster_offset = be64_to_cpu(l2_table[l2_index]);
886
887     /* We keep all QCOW_OFLAG_COPIED clusters */
888
889     if (cluster_offset & QCOW_OFLAG_COPIED) {
890
891         for (i = 1; i < nb_clusters; i++) {
892             current = be64_to_cpu(l2_table[l2_index + i]);
893             if (cluster_offset + (i << s->cluster_bits) != current)
894                 break;
895         }
896         nb_clusters = i;
897
898         nb_available = nb_clusters << (s->cluster_bits - 9);
899         if (nb_available > n_end)
900             nb_available = n_end;
901
902         cluster_offset &= ~QCOW_OFLAG_COPIED;
903
904         goto out;
905     }
906
907     /* for the moment, multiple compressed clusters are not managed */
908
909     if (cluster_offset & QCOW_OFLAG_COMPRESSED)
910         nb_clusters = 1;
911
912     /* how many empty or how many to free ? */
913
914     if (!cluster_offset) {
915
916         /* how many free clusters ? */
917
918         i = 1;
919         while (i < nb_clusters &&
920                l2_table[l2_index + i] == 0) {
921             i++;
922         }
923         nb_clusters = i;
924
925     } else {
926
927         /* how many contiguous clusters ? */
928
929         for (i = 1; i < nb_clusters; i++) {
930             current = be64_to_cpu(l2_table[l2_index + i]);
931             if (cluster_offset + (i << s->cluster_bits) != current)
932                 break;
933         }
934         nb_clusters = i;
935
936         free_any_clusters(bs, cluster_offset, i);
937     }
938
939     /* allocate a new cluster */
940
941     cluster_offset = alloc_clusters(bs, nb_clusters * s->cluster_size);
942
943     /* we must initialize the cluster content which won't be
944        written */
945
946     nb_available = nb_clusters << (s->cluster_bits - 9);
947     if (nb_available > n_end)
948         nb_available = n_end;
949
950     /* copy content of unmodified sectors */
951
952     start_sect = (offset & ~(s->cluster_size - 1)) >> 9;
953     if (n_start) {
954         ret = copy_sectors(bs, start_sect, cluster_offset, 0, n_start);
955         if (ret < 0)
956             return 0;
957     }
958
959     if (nb_available & (s->cluster_sectors - 1)) {
960         uint64_t end = nb_available & ~(uint64_t)(s->cluster_sectors - 1);
961         ret = copy_sectors(bs, start_sect + end,
962                            cluster_offset + (end << 9),
963                            nb_available - end,
964                            s->cluster_sectors);
965         if (ret < 0)
966             return 0;
967     }
968
969     /* update L2 table */
970
971     for (i = 0; i < nb_clusters; i++)
972         l2_table[l2_index + i] = cpu_to_be64((cluster_offset +
973                                              (i << s->cluster_bits)) |
974                                              QCOW_OFLAG_COPIED);
975
976     if (bdrv_pwrite(s->hd,
977                     l2_offset + l2_index * sizeof(uint64_t),
978                     l2_table + l2_index,
979                     nb_clusters * sizeof(uint64_t)) !=
980                     nb_clusters * sizeof(uint64_t))
981         return 0;
982
983 out:
984     *num = nb_available - n_start;
985
986     return cluster_offset;
987 }
988
989 static int qcow_is_allocated(BlockDriverState *bs, int64_t sector_num,
990                              int nb_sectors, int *pnum)
991 {
992     uint64_t cluster_offset;
993
994     *pnum = nb_sectors;
995     cluster_offset = get_cluster_offset(bs, sector_num << 9, pnum);
996
997     return (cluster_offset != 0);
998 }
999
1000 static int decompress_buffer(uint8_t *out_buf, int out_buf_size,
1001                              const uint8_t *buf, int buf_size)
1002 {
1003     z_stream strm1, *strm = &strm1;
1004     int ret, out_len;
1005
1006     memset(strm, 0, sizeof(*strm));
1007
1008     strm->next_in = (uint8_t *)buf;
1009     strm->avail_in = buf_size;
1010     strm->next_out = out_buf;
1011     strm->avail_out = out_buf_size;
1012
1013     ret = inflateInit2(strm, -12);
1014     if (ret != Z_OK)
1015         return -1;
1016     ret = inflate(strm, Z_FINISH);
1017     out_len = strm->next_out - out_buf;
1018     if ((ret != Z_STREAM_END && ret != Z_BUF_ERROR) ||
1019         out_len != out_buf_size) {
1020         inflateEnd(strm);
1021         return -1;
1022     }
1023     inflateEnd(strm);
1024     return 0;
1025 }
1026
1027 static int decompress_cluster(BDRVQcowState *s, uint64_t cluster_offset)
1028 {
1029     int ret, csize, nb_csectors, sector_offset;
1030     uint64_t coffset;
1031
1032     coffset = cluster_offset & s->cluster_offset_mask;
1033     if (s->cluster_cache_offset != coffset) {
1034         nb_csectors = ((cluster_offset >> s->csize_shift) & s->csize_mask) + 1;
1035         sector_offset = coffset & 511;
1036         csize = nb_csectors * 512 - sector_offset;
1037         ret = bdrv_read(s->hd, coffset >> 9, s->cluster_data, nb_csectors);
1038         if (ret < 0) {
1039             return -1;
1040         }
1041         if (decompress_buffer(s->cluster_cache, s->cluster_size,
1042                               s->cluster_data + sector_offset, csize) < 0) {
1043             return -1;
1044         }
1045         s->cluster_cache_offset = coffset;
1046     }
1047     return 0;
1048 }
1049
1050 /* handle reading after the end of the backing file */
1051 static int backing_read1(BlockDriverState *bs,
1052                          int64_t sector_num, uint8_t *buf, int nb_sectors)
1053 {
1054     int n1;
1055     if ((sector_num + nb_sectors) <= bs->total_sectors)
1056         return nb_sectors;
1057     if (sector_num >= bs->total_sectors)
1058         n1 = 0;
1059     else
1060         n1 = bs->total_sectors - sector_num;
1061     memset(buf + n1 * 512, 0, 512 * (nb_sectors - n1));
1062     return n1;
1063 }
1064
1065 static int qcow_read(BlockDriverState *bs, int64_t sector_num,
1066                      uint8_t *buf, int nb_sectors)
1067 {
1068     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
1069     int ret, index_in_cluster, n, n1;
1070     uint64_t cluster_offset;
1071
1072     while (nb_sectors > 0) {
1073         n = nb_sectors;
1074         cluster_offset = get_cluster_offset(bs, sector_num << 9, &n);
1075         index_in_cluster = sector_num & (s->cluster_sectors - 1);
1076         if (!cluster_offset) {
1077             if (bs->backing_hd) {
1078                 /* read from the base image */
1079                 n1 = backing_read1(bs->backing_hd, sector_num, buf, n);
1080                 if (n1 > 0) {
1081                     ret = bdrv_read(bs->backing_hd, sector_num, buf, n1);
1082                     if (ret < 0)
1083                         return -1;
1084                 }
1085             } else {
1086                 memset(buf, 0, 512 * n);
1087             }
1088         } else if (cluster_offset & QCOW_OFLAG_COMPRESSED) {
1089             if (decompress_cluster(s, cluster_offset) < 0)
1090                 return -1;
1091             memcpy(buf, s->cluster_cache + index_in_cluster * 512, 512 * n);
1092         } else {
1093             ret = bdrv_pread(s->hd, cluster_offset + index_in_cluster * 512, buf, n * 512);
1094             if (ret != n * 512)
1095                 return -1;
1096             if (s->crypt_method) {
1097                 encrypt_sectors(s, sector_num, buf, buf, n, 0,
1098                                 &s->aes_decrypt_key);
1099             }
1100         }
1101         nb_sectors -= n;
1102         sector_num += n;
1103         buf += n * 512;
1104     }
1105     return 0;
1106 }
1107
1108 static int qcow_write(BlockDriverState *bs, int64_t sector_num,
1109                      const uint8_t *buf, int nb_sectors)
1110 {
1111     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
1112     int ret, index_in_cluster, n;
1113     uint64_t cluster_offset;
1114     int n_end;
1115
1116     while (nb_sectors > 0) {
1117         index_in_cluster = sector_num & (s->cluster_sectors - 1);
1118         n_end = index_in_cluster + nb_sectors;
1119         if (s->crypt_method &&
1120             n_end > QCOW_MAX_CRYPT_CLUSTERS * s->cluster_sectors)
1121             n_end = QCOW_MAX_CRYPT_CLUSTERS * s->cluster_sectors;
1122         cluster_offset = alloc_cluster_offset(bs, sector_num << 9,
1123                                               index_in_cluster,
1124                                               n_end, &n);
1125         if (!cluster_offset)
1126             return -1;
1127         if (s->crypt_method) {
1128             encrypt_sectors(s, sector_num, s->cluster_data, buf, n, 1,
1129                             &s->aes_encrypt_key);
1130             ret = bdrv_pwrite(s->hd, cluster_offset + index_in_cluster * 512,
1131                               s->cluster_data, n * 512);
1132         } else {
1133             ret = bdrv_pwrite(s->hd, cluster_offset + index_in_cluster * 512, buf, n * 512);
1134         }
1135         if (ret != n * 512)
1136             return -1;
1137         nb_sectors -= n;
1138         sector_num += n;
1139         buf += n * 512;
1140     }
1141     s->cluster_cache_offset = -1; /* disable compressed cache */
1142     return 0;
1143 }
1144
1145 typedef struct QCowAIOCB {
1146     BlockDriverAIOCB common;
1147     int64_t sector_num;
1148     uint8_t *buf;
1149     int nb_sectors;
1150     int n;
1151     uint64_t cluster_offset;
1152     uint8_t *cluster_data;
1153     BlockDriverAIOCB *hd_aiocb;
1154 } QCowAIOCB;
1155
1156 static void qcow_aio_read_cb(void *opaque, int ret)
1157 {
1158     QCowAIOCB *acb = opaque;
1159     BlockDriverState *bs = acb->common.bs;
1160     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
1161     int index_in_cluster, n1;
1162
1163     acb->hd_aiocb = NULL;
1164     if (ret < 0) {
1165     fail:
1166         acb->common.cb(acb->common.opaque, ret);
1167         qemu_aio_release(acb);
1168         return;
1169     }
1170
1171  redo:
1172     /* post process the read buffer */
1173     if (!acb->cluster_offset) {
1174         /* nothing to do */
1175     } else if (acb->cluster_offset & QCOW_OFLAG_COMPRESSED) {
1176         /* nothing to do */
1177     } else {
1178         if (s->crypt_method) {
1179             encrypt_sectors(s, acb->sector_num, acb->buf, acb->buf,
1180                             acb->n, 0,
1181                             &s->aes_decrypt_key);
1182         }
1183     }
1184
1185     acb->nb_sectors -= acb->n;
1186     acb->sector_num += acb->n;
1187     acb->buf += acb->n * 512;
1188
1189     if (acb->nb_sectors == 0) {
1190         /* request completed */
1191         acb->common.cb(acb->common.opaque, 0);
1192         qemu_aio_release(acb);
1193         return;
1194     }
1195
1196     /* prepare next AIO request */
1197     acb->n = acb->nb_sectors;
1198     acb->cluster_offset = get_cluster_offset(bs, acb->sector_num << 9, &acb->n);
1199     index_in_cluster = acb->sector_num & (s->cluster_sectors - 1);
1200
1201     if (!acb->cluster_offset) {
1202         if (bs->backing_hd) {
1203             /* read from the base image */
1204             n1 = backing_read1(bs->backing_hd, acb->sector_num,
1205                                acb->buf, acb->n);
1206             if (n1 > 0) {
1207                 acb->hd_aiocb = bdrv_aio_read(bs->backing_hd, acb->sector_num,
1208                                     acb->buf, acb->n, qcow_aio_read_cb, acb);
1209                 if (acb->hd_aiocb == NULL)
1210                     goto fail;
1211             } else {
1212                 goto redo;
1213             }
1214         } else {
1215             /* Note: in this case, no need to wait */
1216             memset(acb->buf, 0, 512 * acb->n);
1217             goto redo;
1218         }
1219     } else if (acb->cluster_offset & QCOW_OFLAG_COMPRESSED) {
1220         /* add AIO support for compressed blocks ? */
1221         if (decompress_cluster(s, acb->cluster_offset) < 0)
1222             goto fail;
1223         memcpy(acb->buf,
1224                s->cluster_cache + index_in_cluster * 512, 512 * acb->n);
1225         goto redo;
1226     } else {
1227         if ((acb->cluster_offset & 511) != 0) {
1228             ret = -EIO;
1229             goto fail;
1230         }
1231         acb->hd_aiocb = bdrv_aio_read(s->hd,
1232                             (acb->cluster_offset >> 9) + index_in_cluster,
1233                             acb->buf, acb->n, qcow_aio_read_cb, acb);
1234         if (acb->hd_aiocb == NULL)
1235             goto fail;
1236     }
1237 }
1238
1239 static QCowAIOCB *qcow_aio_setup(BlockDriverState *bs,
1240         int64_t sector_num, uint8_t *buf, int nb_sectors,
1241         BlockDriverCompletionFunc *cb, void *opaque)
1242 {
1243     QCowAIOCB *acb;
1244
1245     acb = qemu_aio_get(bs, cb, opaque);
1246     if (!acb)
1247         return NULL;
1248     acb->hd_aiocb = NULL;
1249     acb->sector_num = sector_num;
1250     acb->buf = buf;
1251     acb->nb_sectors = nb_sectors;
1252     acb->n = 0;
1253     acb->cluster_offset = 0;
1254     return acb;
1255 }
1256
1257 static BlockDriverAIOCB *qcow_aio_read(BlockDriverState *bs,
1258         int64_t sector_num, uint8_t *buf, int nb_sectors,
1259         BlockDriverCompletionFunc *cb, void *opaque)
1260 {
1261     QCowAIOCB *acb;
1262
1263     acb = qcow_aio_setup(bs, sector_num, buf, nb_sectors, cb, opaque);
1264     if (!acb)
1265         return NULL;
1266
1267     qcow_aio_read_cb(acb, 0);
1268     return &acb->common;
1269 }
1270
1271 static void qcow_aio_write_cb(void *opaque, int ret)
1272 {
1273     QCowAIOCB *acb = opaque;
1274     BlockDriverState *bs = acb->common.bs;
1275     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
1276     int index_in_cluster;
1277     uint64_t cluster_offset;
1278     const uint8_t *src_buf;
1279     int n_end;
1280
1281     acb->hd_aiocb = NULL;
1282
1283     if (ret < 0) {
1284     fail:
1285         acb->common.cb(acb->common.opaque, ret);
1286         qemu_aio_release(acb);
1287         return;
1288     }
1289
1290     acb->nb_sectors -= acb->n;
1291     acb->sector_num += acb->n;
1292     acb->buf += acb->n * 512;
1293
1294     if (acb->nb_sectors == 0) {
1295         /* request completed */
1296         acb->common.cb(acb->common.opaque, 0);
1297         qemu_aio_release(acb);
1298         return;
1299     }
1300
1301     index_in_cluster = acb->sector_num & (s->cluster_sectors - 1);
1302     n_end = index_in_cluster + acb->nb_sectors;
1303     if (s->crypt_method &&
1304         n_end > QCOW_MAX_CRYPT_CLUSTERS * s->cluster_sectors)
1305         n_end = QCOW_MAX_CRYPT_CLUSTERS * s->cluster_sectors;
1306
1307     cluster_offset = alloc_cluster_offset(bs, acb->sector_num << 9,
1308                                           index_in_cluster,
1309                                           n_end, &acb->n);
1310     if (!cluster_offset || (cluster_offset & 511) != 0) {
1311         ret = -EIO;
1312         goto fail;
1313     }
1314     if (s->crypt_method) {
1315         if (!acb->cluster_data) {
1316             acb->cluster_data = qemu_mallocz(QCOW_MAX_CRYPT_CLUSTERS *
1317                                              s->cluster_size);
1318             if (!acb->cluster_data) {
1319                 ret = -ENOMEM;
1320                 goto fail;
1321             }
1322         }
1323         encrypt_sectors(s, acb->sector_num, acb->cluster_data, acb->buf,
1324                         acb->n, 1, &s->aes_encrypt_key);
1325         src_buf = acb->cluster_data;
1326     } else {
1327         src_buf = acb->buf;
1328     }
1329     acb->hd_aiocb = bdrv_aio_write(s->hd,
1330                                    (cluster_offset >> 9) + index_in_cluster,
1331                                    src_buf, acb->n,
1332                                    qcow_aio_write_cb, acb);
1333     if (acb->hd_aiocb == NULL)
1334         goto fail;
1335 }
1336
1337 static BlockDriverAIOCB *qcow_aio_write(BlockDriverState *bs,
1338         int64_t sector_num, const uint8_t *buf, int nb_sectors,
1339         BlockDriverCompletionFunc *cb, void *opaque)
1340 {
1341     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
1342     QCowAIOCB *acb;
1343
1344     s->cluster_cache_offset = -1; /* disable compressed cache */
1345
1346     acb = qcow_aio_setup(bs, sector_num, (uint8_t*)buf, nb_sectors, cb, opaque);
1347     if (!acb)
1348         return NULL;
1349
1350     qcow_aio_write_cb(acb, 0);
1351     return &acb->common;
1352 }
1353
1354 static void qcow_aio_cancel(BlockDriverAIOCB *blockacb)
1355 {
1356     QCowAIOCB *acb = (QCowAIOCB *)blockacb;
1357     if (acb->hd_aiocb)
1358         bdrv_aio_cancel(acb->hd_aiocb);
1359     qemu_aio_release(acb);
1360 }
1361
1362 static void qcow_close(BlockDriverState *bs)
1363 {
1364     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
1365     qemu_free(s->l1_table);
1366     qemu_free(s->l2_cache);
1367     qemu_free(s->cluster_cache);
1368     qemu_free(s->cluster_data);
1369     refcount_close(bs);
1370     bdrv_delete(s->hd);
1371 }
1372
1373 /* XXX: use std qcow open function ? */
1374 typedef struct QCowCreateState {
1375     int cluster_size;
1376     int cluster_bits;
1377     uint16_t *refcount_block;
1378     uint64_t *refcount_table;
1379     int64_t l1_table_offset;
1380     int64_t refcount_table_offset;
1381     int64_t refcount_block_offset;
1382 } QCowCreateState;
1383
1384 static void create_refcount_update(QCowCreateState *s,
1385                                    int64_t offset, int64_t size)
1386 {
1387     int refcount;
1388     int64_t start, last, cluster_offset;
1389     uint16_t *p;
1390
1391     start = offset & ~(s->cluster_size - 1);
1392     last = (offset + size - 1)  & ~(s->cluster_size - 1);
1393     for(cluster_offset = start; cluster_offset <= last;
1394         cluster_offset += s->cluster_size) {
1395         p = &s->refcount_block[cluster_offset >> s->cluster_bits];
1396         refcount = be16_to_cpu(*p);
1397         refcount++;
1398         *p = cpu_to_be16(refcount);
1399     }
1400 }
1401
1402 static int qcow_create(const char *filename, int64_t total_size,
1403                       const char *backing_file, int flags)
1404 {
1405     int fd, header_size, backing_filename_len, l1_size, i, shift, l2_bits;
1406     QCowHeader header;
1407     uint64_t tmp, offset;
1408     QCowCreateState s1, *s = &s1;
1409
1410     memset(s, 0, sizeof(*s));
1411
1412     fd = open(filename, O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC | O_BINARY, 0644);
1413     if (fd < 0)
1414         return -1;
1415     memset(&header, 0, sizeof(header));
1416     header.magic = cpu_to_be32(QCOW_MAGIC);
1417     header.version = cpu_to_be32(QCOW_VERSION);
1418     header.size = cpu_to_be64(total_size * 512);
1419     header_size = sizeof(header);
1420     backing_filename_len = 0;
1421     if (backing_file) {
1422         header.backing_file_offset = cpu_to_be64(header_size);
1423         backing_filename_len = strlen(backing_file);
1424         header.backing_file_size = cpu_to_be32(backing_filename_len);
1425         header_size += backing_filename_len;
1426     }
1427     s->cluster_bits = 12;  /* 4 KB clusters */
1428     s->cluster_size = 1 << s->cluster_bits;
1429     header.cluster_bits = cpu_to_be32(s->cluster_bits);
1430     header_size = (header_size + 7) & ~7;
1431     if (flags & BLOCK_FLAG_ENCRYPT) {
1432         header.crypt_method = cpu_to_be32(QCOW_CRYPT_AES);
1433     } else {
1434         header.crypt_method = cpu_to_be32(QCOW_CRYPT_NONE);
1435     }
1436     l2_bits = s->cluster_bits - 3;
1437     shift = s->cluster_bits + l2_bits;
1438     l1_size = (((total_size * 512) + (1LL << shift) - 1) >> shift);
1439     offset = align_offset(header_size, s->cluster_size);
1440     s->l1_table_offset = offset;
1441     header.l1_table_offset = cpu_to_be64(s->l1_table_offset);
1442     header.l1_size = cpu_to_be32(l1_size);
1443     offset += align_offset(l1_size * sizeof(uint64_t), s->cluster_size);
1444
1445     s->refcount_table = qemu_mallocz(s->cluster_size);
1446     if (!s->refcount_table)
1447         goto fail;
1448     s->refcount_block = qemu_mallocz(s->cluster_size);
1449     if (!s->refcount_block)
1450         goto fail;
1451
1452     s->refcount_table_offset = offset;
1453     header.refcount_table_offset = cpu_to_be64(offset);
1454     header.refcount_table_clusters = cpu_to_be32(1);
1455     offset += s->cluster_size;
1456
1457     s->refcount_table[0] = cpu_to_be64(offset);
1458     s->refcount_block_offset = offset;
1459     offset += s->cluster_size;
1460
1461     /* update refcounts */
1462     create_refcount_update(s, 0, header_size);
1463     create_refcount_update(s, s->l1_table_offset, l1_size * sizeof(uint64_t));
1464     create_refcount_update(s, s->refcount_table_offset, s->cluster_size);
1465     create_refcount_update(s, s->refcount_block_offset, s->cluster_size);
1466
1467     /* write all the data */
1468     write(fd, &header, sizeof(header));
1469     if (backing_file) {
1470         write(fd, backing_file, backing_filename_len);
1471     }
1472     lseek(fd, s->l1_table_offset, SEEK_SET);
1473     tmp = 0;
1474     for(i = 0;i < l1_size; i++) {
1475         write(fd, &tmp, sizeof(tmp));
1476     }
1477     lseek(fd, s->refcount_table_offset, SEEK_SET);
1478     write(fd, s->refcount_table, s->cluster_size);
1479
1480     lseek(fd, s->refcount_block_offset, SEEK_SET);
1481     write(fd, s->refcount_block, s->cluster_size);
1482
1483     qemu_free(s->refcount_table);
1484     qemu_free(s->refcount_block);
1485     close(fd);
1486     return 0;
1487  fail:
1488     qemu_free(s->refcount_table);
1489     qemu_free(s->refcount_block);
1490     close(fd);
1491     return -ENOMEM;
1492 }
1493
1494 static int qcow_make_empty(BlockDriverState *bs)
1495 {
1496 #if 0
1497     /* XXX: not correct */
1498     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
1499     uint32_t l1_length = s->l1_size * sizeof(uint64_t);
1500     int ret;
1501
1502     memset(s->l1_table, 0, l1_length);
1503     if (bdrv_pwrite(s->hd, s->l1_table_offset, s->l1_table, l1_length) < 0)
1504         return -1;
1505     ret = bdrv_truncate(s->hd, s->l1_table_offset + l1_length);
1506     if (ret < 0)
1507         return ret;
1508
1509     l2_cache_reset(bs);
1510 #endif
1511     return 0;
1512 }
1513
1514 /* XXX: put compressed sectors first, then all the cluster aligned
1515    tables to avoid losing bytes in alignment */
1516 static int qcow_write_compressed(BlockDriverState *bs, int64_t sector_num,
1517                                  const uint8_t *buf, int nb_sectors)
1518 {
1519     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
1520     z_stream strm;
1521     int ret, out_len;
1522     uint8_t *out_buf;
1523     uint64_t cluster_offset;
1524
1525     if (nb_sectors == 0) {
1526         /* align end of file to a sector boundary to ease reading with
1527            sector based I/Os */
1528         cluster_offset = bdrv_getlength(s->hd);
1529         cluster_offset = (cluster_offset + 511) & ~511;
1530         bdrv_truncate(s->hd, cluster_offset);
1531         return 0;
1532     }
1533
1534     if (nb_sectors != s->cluster_sectors)
1535         return -EINVAL;
1536
1537     out_buf = qemu_malloc(s->cluster_size + (s->cluster_size / 1000) + 128);
1538     if (!out_buf)
1539         return -ENOMEM;
1540
1541     /* best compression, small window, no zlib header */
1542     memset(&strm, 0, sizeof(strm));
1543     ret = deflateInit2(&strm, Z_DEFAULT_COMPRESSION,
1544                        Z_DEFLATED, -12,
1545                        9, Z_DEFAULT_STRATEGY);
1546     if (ret != 0) {
1547         qemu_free(out_buf);
1548         return -1;
1549     }
1550
1551     strm.avail_in = s->cluster_size;
1552     strm.next_in = (uint8_t *)buf;
1553     strm.avail_out = s->cluster_size;
1554     strm.next_out = out_buf;
1555
1556     ret = deflate(&strm, Z_FINISH);
1557     if (ret != Z_STREAM_END && ret != Z_OK) {
1558         qemu_free(out_buf);
1559         deflateEnd(&strm);
1560         return -1;
1561     }
1562     out_len = strm.next_out - out_buf;
1563
1564     deflateEnd(&strm);
1565
1566     if (ret != Z_STREAM_END || out_len >= s->cluster_size) {
1567         /* could not compress: write normal cluster */
1568         qcow_write(bs, sector_num, buf, s->cluster_sectors);
1569     } else {
1570         cluster_offset = alloc_compressed_cluster_offset(bs, sector_num << 9,
1571                                               out_len);
1572         if (!cluster_offset)
1573             return -1;
1574         cluster_offset &= s->cluster_offset_mask;
1575         if (bdrv_pwrite(s->hd, cluster_offset, out_buf, out_len) != out_len) {
1576             qemu_free(out_buf);
1577             return -1;
1578         }
1579     }
1580
1581     qemu_free(out_buf);
1582     return 0;
1583 }
1584
1585 static void qcow_flush(BlockDriverState *bs)
1586 {
1587     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
1588     bdrv_flush(s->hd);
1589 }
1590
1591 static int qcow_get_info(BlockDriverState *bs, BlockDriverInfo *bdi)
1592 {
1593     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
1594     bdi->cluster_size = s->cluster_size;
1595     bdi->vm_state_offset = (int64_t)s->l1_vm_state_index <<
1596         (s->cluster_bits + s->l2_bits);
1597     return 0;
1598 }
1599
1600 /*********************************************************/
1601 /* snapshot support */
1602
1603 /* update the refcounts of snapshots and the copied flag */
1604 static int update_snapshot_refcount(BlockDriverState *bs,
1605                                     int64_t l1_table_offset,
1606                                     int l1_size,
1607                                     int addend)
1608 {
1609     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
1610     uint64_t *l1_table, *l2_table, l2_offset, offset, l1_size2, l1_allocated;
1611     int64_t old_offset, old_l2_offset;
1612     int l2_size, i, j, l1_modified, l2_modified, nb_csectors, refcount;
1613
1614     l2_cache_reset(bs);
1615
1616     l2_table = NULL;
1617     l1_table = NULL;
1618     l1_size2 = l1_size * sizeof(uint64_t);
1619     l1_allocated = 0;
1620     if (l1_table_offset != s->l1_table_offset) {
1621         l1_table = qemu_malloc(l1_size2);
1622         if (!l1_table)
1623             goto fail;
1624         l1_allocated = 1;
1625         if (bdrv_pread(s->hd, l1_table_offset,
1626                        l1_table, l1_size2) != l1_size2)
1627             goto fail;
1628         for(i = 0;i < l1_size; i++)
1629             be64_to_cpus(&l1_table[i]);
1630     } else {
1631         assert(l1_size == s->l1_size);
1632         l1_table = s->l1_table;
1633         l1_allocated = 0;
1634     }
1635
1636     l2_size = s->l2_size * sizeof(uint64_t);
1637     l2_table = qemu_malloc(l2_size);
1638     if (!l2_table)
1639         goto fail;
1640     l1_modified = 0;
1641     for(i = 0; i < l1_size; i++) {
1642         l2_offset = l1_table[i];
1643         if (l2_offset) {
1644             old_l2_offset = l2_offset;
1645             l2_offset &= ~QCOW_OFLAG_COPIED;
1646             l2_modified = 0;
1647             if (bdrv_pread(s->hd, l2_offset, l2_table, l2_size) != l2_size)
1648                 goto fail;
1649             for(j = 0; j < s->l2_size; j++) {
1650                 offset = be64_to_cpu(l2_table[j]);
1651                 if (offset != 0) {
1652                     old_offset = offset;
1653                     offset &= ~QCOW_OFLAG_COPIED;
1654                     if (offset & QCOW_OFLAG_COMPRESSED) {
1655                         nb_csectors = ((offset >> s->csize_shift) &
1656                                        s->csize_mask) + 1;
1657                         if (addend != 0)
1658                             update_refcount(bs, (offset & s->cluster_offset_mask) & ~511,
1659                                             nb_csectors * 512, addend);
1660                         /* compressed clusters are never modified */
1661                         refcount = 2;
1662                     } else {
1663                         if (addend != 0) {
1664                             refcount = update_cluster_refcount(bs, offset >> s->cluster_bits, addend);
1665                         } else {
1666                             refcount = get_refcount(bs, offset >> s->cluster_bits);
1667                         }
1668                     }
1669
1670                     if (refcount == 1) {
1671                         offset |= QCOW_OFLAG_COPIED;
1672                     }
1673                     if (offset != old_offset) {
1674                         l2_table[j] = cpu_to_be64(offset);
1675                         l2_modified = 1;
1676                     }
1677                 }
1678             }
1679             if (l2_modified) {
1680                 if (bdrv_pwrite(s->hd,
1681                                 l2_offset, l2_table, l2_size) != l2_size)
1682                     goto fail;
1683             }
1684
1685             if (addend != 0) {
1686                 refcount = update_cluster_refcount(bs, l2_offset >> s->cluster_bits, addend);
1687             } else {
1688                 refcount = get_refcount(bs, l2_offset >> s->cluster_bits);
1689             }
1690             if (refcount == 1) {
1691                 l2_offset |= QCOW_OFLAG_COPIED;
1692             }
1693             if (l2_offset != old_l2_offset) {
1694                 l1_table[i] = l2_offset;
1695                 l1_modified = 1;
1696             }
1697         }
1698     }
1699     if (l1_modified) {
1700         for(i = 0; i < l1_size; i++)
1701             cpu_to_be64s(&l1_table[i]);
1702         if (bdrv_pwrite(s->hd, l1_table_offset, l1_table,
1703                         l1_size2) != l1_size2)
1704             goto fail;
1705         for(i = 0; i < l1_size; i++)
1706             be64_to_cpus(&l1_table[i]);
1707     }
1708     if (l1_allocated)
1709         qemu_free(l1_table);
1710     qemu_free(l2_table);
1711     return 0;
1712  fail:
1713     if (l1_allocated)
1714         qemu_free(l1_table);
1715     qemu_free(l2_table);
1716     return -EIO;
1717 }
1718
1719 static void qcow_free_snapshots(BlockDriverState *bs)
1720 {
1721     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
1722     int i;
1723
1724     for(i = 0; i < s->nb_snapshots; i++) {
1725         qemu_free(s->snapshots[i].name);
1726         qemu_free(s->snapshots[i].id_str);
1727     }
1728     qemu_free(s->snapshots);
1729     s->snapshots = NULL;
1730     s->nb_snapshots = 0;
1731 }
1732
1733 static int qcow_read_snapshots(BlockDriverState *bs)
1734 {
1735     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
1736     QCowSnapshotHeader h;
1737     QCowSnapshot *sn;
1738     int i, id_str_size, name_size;
1739     int64_t offset;
1740     uint32_t extra_data_size;
1741
1742     offset = s->snapshots_offset;
1743     s->snapshots = qemu_mallocz(s->nb_snapshots * sizeof(QCowSnapshot));
1744     if (!s->snapshots)
1745         goto fail;
1746     for(i = 0; i < s->nb_snapshots; i++) {
1747         offset = align_offset(offset, 8);
1748         if (bdrv_pread(s->hd, offset, &h, sizeof(h)) != sizeof(h))
1749             goto fail;
1750         offset += sizeof(h);
1751         sn = s->snapshots + i;
1752         sn->l1_table_offset = be64_to_cpu(h.l1_table_offset);
1753         sn->l1_size = be32_to_cpu(h.l1_size);
1754         sn->vm_state_size = be32_to_cpu(h.vm_state_size);
1755         sn->date_sec = be32_to_cpu(h.date_sec);
1756         sn->date_nsec = be32_to_cpu(h.date_nsec);
1757         sn->vm_clock_nsec = be64_to_cpu(h.vm_clock_nsec);
1758         extra_data_size = be32_to_cpu(h.extra_data_size);
1759
1760         id_str_size = be16_to_cpu(h.id_str_size);
1761         name_size = be16_to_cpu(h.name_size);
1762
1763         offset += extra_data_size;
1764
1765         sn->id_str = qemu_malloc(id_str_size + 1);
1766         if (!sn->id_str)
1767             goto fail;
1768         if (bdrv_pread(s->hd, offset, sn->id_str, id_str_size) != id_str_size)
1769             goto fail;
1770         offset += id_str_size;
1771         sn->id_str[id_str_size] = '\0';
1772
1773         sn->name = qemu_malloc(name_size + 1);
1774         if (!sn->name)
1775             goto fail;
1776         if (bdrv_pread(s->hd, offset, sn->name, name_size) != name_size)
1777             goto fail;
1778         offset += name_size;
1779         sn->name[name_size] = '\0';
1780     }
1781     s->snapshots_size = offset - s->snapshots_offset;
1782     return 0;
1783  fail:
1784     qcow_free_snapshots(bs);
1785     return -1;
1786 }
1787
1788 /* add at the end of the file a new list of snapshots */
1789 static int qcow_write_snapshots(BlockDriverState *bs)
1790 {
1791     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
1792     QCowSnapshot *sn;
1793     QCowSnapshotHeader h;
1794     int i, name_size, id_str_size, snapshots_size;
1795     uint64_t data64;
1796     uint32_t data32;
1797     int64_t offset, snapshots_offset;
1798
1799     /* compute the size of the snapshots */
1800     offset = 0;
1801     for(i = 0; i < s->nb_snapshots; i++) {
1802         sn = s->snapshots + i;
1803         offset = align_offset(offset, 8);
1804         offset += sizeof(h);
1805         offset += strlen(sn->id_str);
1806         offset += strlen(sn->name);
1807     }
1808     snapshots_size = offset;
1809
1810     snapshots_offset = alloc_clusters(bs, snapshots_size);
1811     offset = snapshots_offset;
1812
1813     for(i = 0; i < s->nb_snapshots; i++) {
1814         sn = s->snapshots + i;
1815         memset(&h, 0, sizeof(h));
1816         h.l1_table_offset = cpu_to_be64(sn->l1_table_offset);
1817         h.l1_size = cpu_to_be32(sn->l1_size);
1818         h.vm_state_size = cpu_to_be32(sn->vm_state_size);
1819         h.date_sec = cpu_to_be32(sn->date_sec);
1820         h.date_nsec = cpu_to_be32(sn->date_nsec);
1821         h.vm_clock_nsec = cpu_to_be64(sn->vm_clock_nsec);
1822
1823         id_str_size = strlen(sn->id_str);
1824         name_size = strlen(sn->name);
1825         h.id_str_size = cpu_to_be16(id_str_size);
1826         h.name_size = cpu_to_be16(name_size);
1827         offset = align_offset(offset, 8);
1828         if (bdrv_pwrite(s->hd, offset, &h, sizeof(h)) != sizeof(h))
1829             goto fail;
1830         offset += sizeof(h);
1831         if (bdrv_pwrite(s->hd, offset, sn->id_str, id_str_size) != id_str_size)
1832             goto fail;
1833         offset += id_str_size;
1834         if (bdrv_pwrite(s->hd, offset, sn->name, name_size) != name_size)
1835             goto fail;
1836         offset += name_size;
1837     }
1838
1839     /* update the various header fields */
1840     data64 = cpu_to_be64(snapshots_offset);
1841     if (bdrv_pwrite(s->hd, offsetof(QCowHeader, snapshots_offset),
1842                     &data64, sizeof(data64)) != sizeof(data64))
1843         goto fail;
1844     data32 = cpu_to_be32(s->nb_snapshots);
1845     if (bdrv_pwrite(s->hd, offsetof(QCowHeader, nb_snapshots),
1846                     &data32, sizeof(data32)) != sizeof(data32))
1847         goto fail;
1848
1849     /* free the old snapshot table */
1850     free_clusters(bs, s->snapshots_offset, s->snapshots_size);
1851     s->snapshots_offset = snapshots_offset;
1852     s->snapshots_size = snapshots_size;
1853     return 0;
1854  fail:
1855     return -1;
1856 }
1857
1858 static void find_new_snapshot_id(BlockDriverState *bs,
1859                                  char *id_str, int id_str_size)
1860 {
1861     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
1862     QCowSnapshot *sn;
1863     int i, id, id_max = 0;
1864
1865     for(i = 0; i < s->nb_snapshots; i++) {
1866         sn = s->snapshots + i;
1867         id = strtoul(sn->id_str, NULL, 10);
1868         if (id > id_max)
1869             id_max = id;
1870     }
1871     snprintf(id_str, id_str_size, "%d", id_max + 1);
1872 }
1873
1874 static int find_snapshot_by_id(BlockDriverState *bs, const char *id_str)
1875 {
1876     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
1877     int i;
1878
1879     for(i = 0; i < s->nb_snapshots; i++) {
1880         if (!strcmp(s->snapshots[i].id_str, id_str))
1881             return i;
1882     }
1883     return -1;
1884 }
1885
1886 static int find_snapshot_by_id_or_name(BlockDriverState *bs, const char *name)
1887 {
1888     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
1889     int i, ret;
1890
1891     ret = find_snapshot_by_id(bs, name);
1892     if (ret >= 0)
1893         return ret;
1894     for(i = 0; i < s->nb_snapshots; i++) {
1895         if (!strcmp(s->snapshots[i].name, name))
1896             return i;
1897     }
1898     return -1;
1899 }
1900
1901 /* if no id is provided, a new one is constructed */
1902 static int qcow_snapshot_create(BlockDriverState *bs,
1903                                 QEMUSnapshotInfo *sn_info)
1904 {
1905     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
1906     QCowSnapshot *snapshots1, sn1, *sn = &sn1;
1907     int i, ret;
1908     uint64_t *l1_table = NULL;
1909
1910     memset(sn, 0, sizeof(*sn));
1911
1912     if (sn_info->id_str[0] == '\0') {
1913         /* compute a new id */
1914         find_new_snapshot_id(bs, sn_info->id_str, sizeof(sn_info->id_str));
1915     }
1916
1917     /* check that the ID is unique */
1918     if (find_snapshot_by_id(bs, sn_info->id_str) >= 0)
1919         return -ENOENT;
1920
1921     sn->id_str = qemu_strdup(sn_info->id_str);
1922     if (!sn->id_str)
1923         goto fail;
1924     sn->name = qemu_strdup(sn_info->name);
1925     if (!sn->name)
1926         goto fail;
1927     sn->vm_state_size = sn_info->vm_state_size;
1928     sn->date_sec = sn_info->date_sec;
1929     sn->date_nsec = sn_info->date_nsec;
1930     sn->vm_clock_nsec = sn_info->vm_clock_nsec;
1931
1932     ret = update_snapshot_refcount(bs, s->l1_table_offset, s->l1_size, 1);
1933     if (ret < 0)
1934         goto fail;
1935
1936     /* create the L1 table of the snapshot */
1937     sn->l1_table_offset = alloc_clusters(bs, s->l1_size * sizeof(uint64_t));
1938     sn->l1_size = s->l1_size;
1939
1940     l1_table = qemu_malloc(s->l1_size * sizeof(uint64_t));
1941     if (!l1_table)
1942         goto fail;
1943     for(i = 0; i < s->l1_size; i++) {
1944         l1_table[i] = cpu_to_be64(s->l1_table[i]);
1945     }
1946     if (bdrv_pwrite(s->hd, sn->l1_table_offset,
1947                     l1_table, s->l1_size * sizeof(uint64_t)) !=
1948         (s->l1_size * sizeof(uint64_t)))
1949         goto fail;
1950     qemu_free(l1_table);
1951     l1_table = NULL;
1952
1953     snapshots1 = qemu_malloc((s->nb_snapshots + 1) * sizeof(QCowSnapshot));
1954     if (!snapshots1)
1955         goto fail;
1956     memcpy(snapshots1, s->snapshots, s->nb_snapshots * sizeof(QCowSnapshot));
1957     s->snapshots = snapshots1;
1958     s->snapshots[s->nb_snapshots++] = *sn;
1959
1960     if (qcow_write_snapshots(bs) < 0)
1961         goto fail;
1962 #ifdef DEBUG_ALLOC
1963     check_refcounts(bs);
1964 #endif
1965     return 0;
1966  fail:
1967     qemu_free(sn->name);
1968     qemu_free(l1_table);
1969     return -1;
1970 }
1971
1972 /* copy the snapshot 'snapshot_name' into the current disk image */
1973 static int qcow_snapshot_goto(BlockDriverState *bs,
1974                               const char *snapshot_id)
1975 {
1976     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
1977     QCowSnapshot *sn;
1978     int i, snapshot_index, l1_size2;
1979
1980     snapshot_index = find_snapshot_by_id_or_name(bs, snapshot_id);
1981     if (snapshot_index < 0)
1982         return -ENOENT;
1983     sn = &s->snapshots[snapshot_index];
1984
1985     if (update_snapshot_refcount(bs, s->l1_table_offset, s->l1_size, -1) < 0)
1986         goto fail;
1987
1988     if (grow_l1_table(bs, sn->l1_size) < 0)
1989         goto fail;
1990
1991     s->l1_size = sn->l1_size;
1992     l1_size2 = s->l1_size * sizeof(uint64_t);
1993     /* copy the snapshot l1 table to the current l1 table */
1994     if (bdrv_pread(s->hd, sn->l1_table_offset,
1995                    s->l1_table, l1_size2) != l1_size2)
1996         goto fail;
1997     if (bdrv_pwrite(s->hd, s->l1_table_offset,
1998                     s->l1_table, l1_size2) != l1_size2)
1999         goto fail;
2000     for(i = 0;i < s->l1_size; i++) {
2001         be64_to_cpus(&s->l1_table[i]);
2002     }
2003
2004     if (update_snapshot_refcount(bs, s->l1_table_offset, s->l1_size, 1) < 0)
2005         goto fail;
2006
2007 #ifdef DEBUG_ALLOC
2008     check_refcounts(bs);
2009 #endif
2010     return 0;
2011  fail:
2012     return -EIO;
2013 }
2014
2015 static int qcow_snapshot_delete(BlockDriverState *bs, const char *snapshot_id)
2016 {
2017     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
2018     QCowSnapshot *sn;
2019     int snapshot_index, ret;
2020
2021     snapshot_index = find_snapshot_by_id_or_name(bs, snapshot_id);
2022     if (snapshot_index < 0)
2023         return -ENOENT;
2024     sn = &s->snapshots[snapshot_index];
2025
2026     ret = update_snapshot_refcount(bs, sn->l1_table_offset, sn->l1_size, -1);
2027     if (ret < 0)
2028         return ret;
2029     /* must update the copied flag on the current cluster offsets */
2030     ret = update_snapshot_refcount(bs, s->l1_table_offset, s->l1_size, 0);
2031     if (ret < 0)
2032         return ret;
2033     free_clusters(bs, sn->l1_table_offset, sn->l1_size * sizeof(uint64_t));
2034
2035     qemu_free(sn->id_str);
2036     qemu_free(sn->name);
2037     memmove(sn, sn + 1, (s->nb_snapshots - snapshot_index - 1) * sizeof(*sn));
2038     s->nb_snapshots--;
2039     ret = qcow_write_snapshots(bs);
2040     if (ret < 0) {
2041         /* XXX: restore snapshot if error ? */
2042         return ret;
2043     }
2044 #ifdef DEBUG_ALLOC
2045     check_refcounts(bs);
2046 #endif
2047     return 0;
2048 }
2049
2050 static int qcow_snapshot_list(BlockDriverState *bs,
2051                               QEMUSnapshotInfo **psn_tab)
2052 {
2053     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
2054     QEMUSnapshotInfo *sn_tab, *sn_info;
2055     QCowSnapshot *sn;
2056     int i;
2057
2058     sn_tab = qemu_mallocz(s->nb_snapshots * sizeof(QEMUSnapshotInfo));
2059     if (!sn_tab)
2060         goto fail;
2061     for(i = 0; i < s->nb_snapshots; i++) {
2062         sn_info = sn_tab + i;
2063         sn = s->snapshots + i;
2064         pstrcpy(sn_info->id_str, sizeof(sn_info->id_str),
2065                 sn->id_str);
2066         pstrcpy(sn_info->name, sizeof(sn_info->name),
2067                 sn->name);
2068         sn_info->vm_state_size = sn->vm_state_size;
2069         sn_info->date_sec = sn->date_sec;
2070         sn_info->date_nsec = sn->date_nsec;
2071         sn_info->vm_clock_nsec = sn->vm_clock_nsec;
2072     }
2073     *psn_tab = sn_tab;
2074     return s->nb_snapshots;
2075  fail:
2076     qemu_free(sn_tab);
2077     *psn_tab = NULL;
2078     return -ENOMEM;
2079 }
2080
2081 /*********************************************************/
2082 /* refcount handling */
2083
2084 static int refcount_init(BlockDriverState *bs)
2085 {
2086     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
2087     int ret, refcount_table_size2, i;
2088
2089     s->refcount_block_cache = qemu_malloc(s->cluster_size);
2090     if (!s->refcount_block_cache)
2091         goto fail;
2092     refcount_table_size2 = s->refcount_table_size * sizeof(uint64_t);
2093     s->refcount_table = qemu_malloc(refcount_table_size2);
2094     if (!s->refcount_table)
2095         goto fail;
2096     if (s->refcount_table_size > 0) {
2097         ret = bdrv_pread(s->hd, s->refcount_table_offset,
2098                          s->refcount_table, refcount_table_size2);
2099         if (ret != refcount_table_size2)
2100             goto fail;
2101         for(i = 0; i < s->refcount_table_size; i++)
2102             be64_to_cpus(&s->refcount_table[i]);
2103     }
2104     return 0;
2105  fail:
2106     return -ENOMEM;
2107 }
2108
2109 static void refcount_close(BlockDriverState *bs)
2110 {
2111     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
2112     qemu_free(s->refcount_block_cache);
2113     qemu_free(s->refcount_table);
2114 }
2115
2116
2117 static int load_refcount_block(BlockDriverState *bs,
2118                                int64_t refcount_block_offset)
2119 {
2120     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
2121     int ret;
2122     ret = bdrv_pread(s->hd, refcount_block_offset, s->refcount_block_cache,
2123                      s->cluster_size);
2124     if (ret != s->cluster_size)
2125         return -EIO;
2126     s->refcount_block_cache_offset = refcount_block_offset;
2127     return 0;
2128 }
2129
2130 static int get_refcount(BlockDriverState *bs, int64_t cluster_index)
2131 {
2132     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
2133     int refcount_table_index, block_index;
2134     int64_t refcount_block_offset;
2135
2136     refcount_table_index = cluster_index >> (s->cluster_bits - REFCOUNT_SHIFT);
2137     if (refcount_table_index >= s->refcount_table_size)
2138         return 0;
2139     refcount_block_offset = s->refcount_table[refcount_table_index];
2140     if (!refcount_block_offset)
2141         return 0;
2142     if (refcount_block_offset != s->refcount_block_cache_offset) {
2143         /* better than nothing: return allocated if read error */
2144         if (load_refcount_block(bs, refcount_block_offset) < 0)
2145             return 1;
2146     }
2147     block_index = cluster_index &
2148         ((1 << (s->cluster_bits - REFCOUNT_SHIFT)) - 1);
2149     return be16_to_cpu(s->refcount_block_cache[block_index]);
2150 }
2151
2152 /* return < 0 if error */
2153 static int64_t alloc_clusters_noref(BlockDriverState *bs, int64_t size)
2154 {
2155     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
2156     int i, nb_clusters;
2157
2158     nb_clusters = (size + s->cluster_size - 1) >> s->cluster_bits;
2159     for(;;) {
2160         if (get_refcount(bs, s->free_cluster_index) == 0) {
2161             s->free_cluster_index++;
2162             for(i = 1; i < nb_clusters; i++) {
2163                 if (get_refcount(bs, s->free_cluster_index) != 0)
2164                     goto not_found;
2165                 s->free_cluster_index++;
2166             }
2167 #ifdef DEBUG_ALLOC2
2168             printf("alloc_clusters: size=%lld -> %lld\n",
2169                    size,
2170                    (s->free_cluster_index - nb_clusters) << s->cluster_bits);
2171 #endif
2172             return (s->free_cluster_index - nb_clusters) << s->cluster_bits;
2173         } else {
2174         not_found:
2175             s->free_cluster_index++;
2176         }
2177     }
2178 }
2179
2180 static int64_t alloc_clusters(BlockDriverState *bs, int64_t size)
2181 {
2182     int64_t offset;
2183
2184     offset = alloc_clusters_noref(bs, size);
2185     update_refcount(bs, offset, size, 1);
2186     return offset;
2187 }
2188
2189 /* only used to allocate compressed sectors. We try to allocate
2190    contiguous sectors. size must be <= cluster_size */
2191 static int64_t alloc_bytes(BlockDriverState *bs, int size)
2192 {
2193     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
2194     int64_t offset, cluster_offset;
2195     int free_in_cluster;
2196
2197     assert(size > 0 && size <= s->cluster_size);
2198     if (s->free_byte_offset == 0) {
2199         s->free_byte_offset = alloc_clusters(bs, s->cluster_size);
2200     }
2201  redo:
2202     free_in_cluster = s->cluster_size -
2203         (s->free_byte_offset & (s->cluster_size - 1));
2204     if (size <= free_in_cluster) {
2205         /* enough space in current cluster */
2206         offset = s->free_byte_offset;
2207         s->free_byte_offset += size;
2208         free_in_cluster -= size;
2209         if (free_in_cluster == 0)
2210             s->free_byte_offset = 0;
2211         if ((offset & (s->cluster_size - 1)) != 0)
2212             update_cluster_refcount(bs, offset >> s->cluster_bits, 1);
2213     } else {
2214         offset = alloc_clusters(bs, s->cluster_size);
2215         cluster_offset = s->free_byte_offset & ~(s->cluster_size - 1);
2216         if ((cluster_offset + s->cluster_size) == offset) {
2217             /* we are lucky: contiguous data */
2218             offset = s->free_byte_offset;
2219             update_cluster_refcount(bs, offset >> s->cluster_bits, 1);
2220             s->free_byte_offset += size;
2221         } else {
2222             s->free_byte_offset = offset;
2223             goto redo;
2224         }
2225     }
2226     return offset;
2227 }
2228
2229 static void free_clusters(BlockDriverState *bs,
2230                           int64_t offset, int64_t size)
2231 {
2232     update_refcount(bs, offset, size, -1);
2233 }
2234
2235 static int grow_refcount_table(BlockDriverState *bs, int min_size)
2236 {
2237     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
2238     int new_table_size, new_table_size2, refcount_table_clusters, i, ret;
2239     uint64_t *new_table;
2240     int64_t table_offset;
2241     uint64_t data64;
2242     uint32_t data32;
2243     int old_table_size;
2244     int64_t old_table_offset;
2245
2246     if (min_size <= s->refcount_table_size)
2247         return 0;
2248     /* compute new table size */
2249     refcount_table_clusters = s->refcount_table_size >> (s->cluster_bits - 3);
2250     for(;;) {
2251         if (refcount_table_clusters == 0) {
2252             refcount_table_clusters = 1;
2253         } else {
2254             refcount_table_clusters = (refcount_table_clusters * 3 + 1) / 2;
2255         }
2256         new_table_size = refcount_table_clusters << (s->cluster_bits - 3);
2257         if (min_size <= new_table_size)
2258             break;
2259     }
2260 #ifdef DEBUG_ALLOC2
2261     printf("grow_refcount_table from %d to %d\n",
2262            s->refcount_table_size,
2263            new_table_size);
2264 #endif
2265     new_table_size2 = new_table_size * sizeof(uint64_t);
2266     new_table = qemu_mallocz(new_table_size2);
2267     if (!new_table)
2268         return -ENOMEM;
2269     memcpy(new_table, s->refcount_table,
2270            s->refcount_table_size * sizeof(uint64_t));
2271     for(i = 0; i < s->refcount_table_size; i++)
2272         cpu_to_be64s(&new_table[i]);
2273     /* Note: we cannot update the refcount now to avoid recursion */
2274     table_offset = alloc_clusters_noref(bs, new_table_size2);
2275     ret = bdrv_pwrite(s->hd, table_offset, new_table, new_table_size2);
2276     if (ret != new_table_size2)
2277         goto fail;
2278     for(i = 0; i < s->refcount_table_size; i++)
2279         be64_to_cpus(&new_table[i]);
2280
2281     data64 = cpu_to_be64(table_offset);
2282     if (bdrv_pwrite(s->hd, offsetof(QCowHeader, refcount_table_offset),
2283                     &data64, sizeof(data64)) != sizeof(data64))
2284         goto fail;
2285     data32 = cpu_to_be32(refcount_table_clusters);
2286     if (bdrv_pwrite(s->hd, offsetof(QCowHeader, refcount_table_clusters),
2287                     &data32, sizeof(data32)) != sizeof(data32))
2288         goto fail;
2289     qemu_free(s->refcount_table);
2290     old_table_offset = s->refcount_table_offset;
2291     old_table_size = s->refcount_table_size;
2292     s->refcount_table = new_table;
2293     s->refcount_table_size = new_table_size;
2294     s->refcount_table_offset = table_offset;
2295
2296     update_refcount(bs, table_offset, new_table_size2, 1);
2297     free_clusters(bs, old_table_offset, old_table_size * sizeof(uint64_t));
2298     return 0;
2299  fail:
2300     free_clusters(bs, table_offset, new_table_size2);
2301     qemu_free(new_table);
2302     return -EIO;
2303 }
2304
2305 /* addend must be 1 or -1 */
2306 /* XXX: cache several refcount block clusters ? */
2307 static int update_cluster_refcount(BlockDriverState *bs,
2308                                    int64_t cluster_index,
2309                                    int addend)
2310 {
2311     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
2312     int64_t offset, refcount_block_offset;
2313     int ret, refcount_table_index, block_index, refcount;
2314     uint64_t data64;
2315
2316     refcount_table_index = cluster_index >> (s->cluster_bits - REFCOUNT_SHIFT);
2317     if (refcount_table_index >= s->refcount_table_size) {
2318         if (addend < 0)
2319             return -EINVAL;
2320         ret = grow_refcount_table(bs, refcount_table_index + 1);
2321         if (ret < 0)
2322             return ret;
2323     }
2324     refcount_block_offset = s->refcount_table[refcount_table_index];
2325     if (!refcount_block_offset) {
2326         if (addend < 0)
2327             return -EINVAL;
2328         /* create a new refcount block */
2329         /* Note: we cannot update the refcount now to avoid recursion */
2330         offset = alloc_clusters_noref(bs, s->cluster_size);
2331         memset(s->refcount_block_cache, 0, s->cluster_size);
2332         ret = bdrv_pwrite(s->hd, offset, s->refcount_block_cache, s->cluster_size);
2333         if (ret != s->cluster_size)
2334             return -EINVAL;
2335         s->refcount_table[refcount_table_index] = offset;
2336         data64 = cpu_to_be64(offset);
2337         ret = bdrv_pwrite(s->hd, s->refcount_table_offset +
2338                           refcount_table_index * sizeof(uint64_t),
2339                           &data64, sizeof(data64));
2340         if (ret != sizeof(data64))
2341             return -EINVAL;
2342
2343         refcount_block_offset = offset;
2344         s->refcount_block_cache_offset = offset;
2345         update_refcount(bs, offset, s->cluster_size, 1);
2346     } else {
2347         if (refcount_block_offset != s->refcount_block_cache_offset) {
2348             if (load_refcount_block(bs, refcount_block_offset) < 0)
2349                 return -EIO;
2350         }
2351     }
2352     /* we can update the count and save it */
2353     block_index = cluster_index &
2354         ((1 << (s->cluster_bits - REFCOUNT_SHIFT)) - 1);
2355     refcount = be16_to_cpu(s->refcount_block_cache[block_index]);
2356     refcount += addend;
2357     if (refcount < 0 || refcount > 0xffff)
2358         return -EINVAL;
2359     if (refcount == 0 && cluster_index < s->free_cluster_index) {
2360         s->free_cluster_index = cluster_index;
2361     }
2362     s->refcount_block_cache[block_index] = cpu_to_be16(refcount);
2363     if (bdrv_pwrite(s->hd,
2364                     refcount_block_offset + (block_index << REFCOUNT_SHIFT),
2365                     &s->refcount_block_cache[block_index], 2) != 2)
2366         return -EIO;
2367     return refcount;
2368 }
2369
2370 static void update_refcount(BlockDriverState *bs,
2371                             int64_t offset, int64_t length,
2372                             int addend)
2373 {
2374     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
2375     int64_t start, last, cluster_offset;
2376
2377 #ifdef DEBUG_ALLOC2
2378     printf("update_refcount: offset=%lld size=%lld addend=%d\n",
2379            offset, length, addend);
2380 #endif
2381     if (length <= 0)
2382         return;
2383     start = offset & ~(s->cluster_size - 1);
2384     last = (offset + length - 1) & ~(s->cluster_size - 1);
2385     for(cluster_offset = start; cluster_offset <= last;
2386         cluster_offset += s->cluster_size) {
2387         update_cluster_refcount(bs, cluster_offset >> s->cluster_bits, addend);
2388     }
2389 }
2390
2391 #ifdef DEBUG_ALLOC
2392 static void inc_refcounts(BlockDriverState *bs,
2393                           uint16_t *refcount_table,
2394                           int refcount_table_size,
2395                           int64_t offset, int64_t size)
2396 {
2397     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
2398     int64_t start, last, cluster_offset;
2399     int k;
2400
2401     if (size <= 0)
2402         return;
2403
2404     start = offset & ~(s->cluster_size - 1);
2405     last = (offset + size - 1) & ~(s->cluster_size - 1);
2406     for(cluster_offset = start; cluster_offset <= last;
2407         cluster_offset += s->cluster_size) {
2408         k = cluster_offset >> s->cluster_bits;
2409         if (k < 0 || k >= refcount_table_size) {
2410             printf("ERROR: invalid cluster offset=0x%llx\n", cluster_offset);
2411         } else {
2412             if (++refcount_table[k] == 0) {
2413                 printf("ERROR: overflow cluster offset=0x%llx\n", cluster_offset);
2414             }
2415         }
2416     }
2417 }
2418
2419 static int check_refcounts_l1(BlockDriverState *bs,
2420                               uint16_t *refcount_table,
2421                               int refcount_table_size,
2422                               int64_t l1_table_offset, int l1_size,
2423                               int check_copied)
2424 {
2425     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
2426     uint64_t *l1_table, *l2_table, l2_offset, offset, l1_size2;
2427     int l2_size, i, j, nb_csectors, refcount;
2428
2429     l2_table = NULL;
2430     l1_size2 = l1_size * sizeof(uint64_t);
2431
2432     inc_refcounts(bs, refcount_table, refcount_table_size,
2433                   l1_table_offset, l1_size2);
2434
2435     l1_table = qemu_malloc(l1_size2);
2436     if (!l1_table)
2437         goto fail;
2438     if (bdrv_pread(s->hd, l1_table_offset,
2439                    l1_table, l1_size2) != l1_size2)
2440         goto fail;
2441     for(i = 0;i < l1_size; i++)
2442         be64_to_cpus(&l1_table[i]);
2443
2444     l2_size = s->l2_size * sizeof(uint64_t);
2445     l2_table = qemu_malloc(l2_size);
2446     if (!l2_table)
2447         goto fail;
2448     for(i = 0; i < l1_size; i++) {
2449         l2_offset = l1_table[i];
2450         if (l2_offset) {
2451             if (check_copied) {
2452                 refcount = get_refcount(bs, (l2_offset & ~QCOW_OFLAG_COPIED) >> s->cluster_bits);
2453                 if ((refcount == 1) != ((l2_offset & QCOW_OFLAG_COPIED) != 0)) {
2454                     printf("ERROR OFLAG_COPIED: l2_offset=%llx refcount=%d\n",
2455                            l2_offset, refcount);
2456                 }
2457             }
2458             l2_offset &= ~QCOW_OFLAG_COPIED;
2459             if (bdrv_pread(s->hd, l2_offset, l2_table, l2_size) != l2_size)
2460                 goto fail;
2461             for(j = 0; j < s->l2_size; j++) {
2462                 offset = be64_to_cpu(l2_table[j]);
2463                 if (offset != 0) {
2464                     if (offset & QCOW_OFLAG_COMPRESSED) {
2465                         if (offset & QCOW_OFLAG_COPIED) {
2466                             printf("ERROR: cluster %lld: copied flag must never be set for compressed clusters\n",
2467                                    offset >> s->cluster_bits);
2468                             offset &= ~QCOW_OFLAG_COPIED;
2469                         }
2470                         nb_csectors = ((offset >> s->csize_shift) &
2471                                        s->csize_mask) + 1;
2472                         offset &= s->cluster_offset_mask;
2473                         inc_refcounts(bs, refcount_table,
2474                                       refcount_table_size,
2475                                       offset & ~511, nb_csectors * 512);
2476                     } else {
2477                         if (check_copied) {
2478                             refcount = get_refcount(bs, (offset & ~QCOW_OFLAG_COPIED) >> s->cluster_bits);
2479                             if ((refcount == 1) != ((offset & QCOW_OFLAG_COPIED) != 0)) {
2480                                 printf("ERROR OFLAG_COPIED: offset=%llx refcount=%d\n",
2481                                        offset, refcount);
2482                             }
2483                         }
2484                         offset &= ~QCOW_OFLAG_COPIED;
2485                         inc_refcounts(bs, refcount_table,
2486                                       refcount_table_size,
2487                                       offset, s->cluster_size);
2488                     }
2489                 }
2490             }
2491             inc_refcounts(bs, refcount_table,
2492                           refcount_table_size,
2493                           l2_offset,
2494                           s->cluster_size);
2495         }
2496     }
2497     qemu_free(l1_table);
2498     qemu_free(l2_table);
2499     return 0;
2500  fail:
2501     printf("ERROR: I/O error in check_refcounts_l1\n");
2502     qemu_free(l1_table);
2503     qemu_free(l2_table);
2504     return -EIO;
2505 }
2506
2507 static void check_refcounts(BlockDriverState *bs)
2508 {
2509     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
2510     int64_t size;
2511     int nb_clusters, refcount1, refcount2, i;
2512     QCowSnapshot *sn;
2513     uint16_t *refcount_table;
2514
2515     size = bdrv_getlength(s->hd);
2516     nb_clusters = (size + s->cluster_size - 1) >> s->cluster_bits;
2517     refcount_table = qemu_mallocz(nb_clusters * sizeof(uint16_t));
2518
2519     /* header */
2520     inc_refcounts(bs, refcount_table, nb_clusters,
2521                   0, s->cluster_size);
2522
2523     check_refcounts_l1(bs, refcount_table, nb_clusters,
2524                        s->l1_table_offset, s->l1_size, 1);
2525
2526     /* snapshots */
2527     for(i = 0; i < s->nb_snapshots; i++) {
2528         sn = s->snapshots + i;
2529         check_refcounts_l1(bs, refcount_table, nb_clusters,
2530                            sn->l1_table_offset, sn->l1_size, 0);
2531     }
2532     inc_refcounts(bs, refcount_table, nb_clusters,
2533                   s->snapshots_offset, s->snapshots_size);
2534
2535     /* refcount data */
2536     inc_refcounts(bs, refcount_table, nb_clusters,
2537                   s->refcount_table_offset,
2538                   s->refcount_table_size * sizeof(uint64_t));
2539     for(i = 0; i < s->refcount_table_size; i++) {
2540         int64_t offset;
2541         offset = s->refcount_table[i];
2542         if (offset != 0) {
2543             inc_refcounts(bs, refcount_table, nb_clusters,
2544                           offset, s->cluster_size);
2545         }
2546     }
2547
2548     /* compare ref counts */
2549     for(i = 0; i < nb_clusters; i++) {
2550         refcount1 = get_refcount(bs, i);
2551         refcount2 = refcount_table[i];
2552         if (refcount1 != refcount2)
2553             printf("ERROR cluster %d refcount=%d reference=%d\n",
2554                    i, refcount1, refcount2);
2555     }
2556
2557     qemu_free(refcount_table);
2558 }
2559
2560 #if 0
2561 static void dump_refcounts(BlockDriverState *bs)
2562 {
2563     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
2564     int64_t nb_clusters, k, k1, size;
2565     int refcount;
2566
2567     size = bdrv_getlength(s->hd);
2568     nb_clusters = (size + s->cluster_size - 1) >> s->cluster_bits;
2569     for(k = 0; k < nb_clusters;) {
2570         k1 = k;
2571         refcount = get_refcount(bs, k);
2572         k++;
2573         while (k < nb_clusters && get_refcount(bs, k) == refcount)
2574             k++;
2575         printf("%lld: refcount=%d nb=%lld\n", k, refcount, k - k1);
2576     }
2577 }
2578 #endif
2579 #endif
2580
2581 BlockDriver bdrv_qcow2 = {
2582     "qcow2",
2583     sizeof(BDRVQcowState),
2584     qcow_probe,
2585     qcow_open,
2586     NULL,
2587     NULL,
2588     qcow_close,
2589     qcow_create,
2590     qcow_flush,
2591     qcow_is_allocated,
2592     qcow_set_key,
2593     qcow_make_empty,
2594
2595     .bdrv_aio_read = qcow_aio_read,
2596     .bdrv_aio_write = qcow_aio_write,
2597     .bdrv_aio_cancel = qcow_aio_cancel,
2598     .aiocb_size = sizeof(QCowAIOCB),
2599     .bdrv_write_compressed = qcow_write_compressed,
2600
2601     .bdrv_snapshot_create = qcow_snapshot_create,
2602     .bdrv_snapshot_goto = qcow_snapshot_goto,
2603     .bdrv_snapshot_delete = qcow_snapshot_delete,
2604     .bdrv_snapshot_list = qcow_snapshot_list,
2605     .bdrv_get_info = qcow_get_info,
2606 };