Remove tabs from qcow_aio_read_cb(). (Gleb Natapov)
[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 typedef struct QCowHeader {
65     uint32_t magic;
66     uint32_t version;
67     uint64_t backing_file_offset;
68     uint32_t backing_file_size;
69     uint32_t cluster_bits;
70     uint64_t size; /* in bytes */
71     uint32_t crypt_method;
72     uint32_t l1_size; /* XXX: save number of clusters instead ? */
73     uint64_t l1_table_offset;
74     uint64_t refcount_table_offset;
75     uint32_t refcount_table_clusters;
76     uint32_t nb_snapshots;
77     uint64_t snapshots_offset;
78 } QCowHeader;
79
80 typedef struct __attribute__((packed)) QCowSnapshotHeader {
81     /* header is 8 byte aligned */
82     uint64_t l1_table_offset;
83
84     uint32_t l1_size;
85     uint16_t id_str_size;
86     uint16_t name_size;
87
88     uint32_t date_sec;
89     uint32_t date_nsec;
90
91     uint64_t vm_clock_nsec;
92
93     uint32_t vm_state_size;
94     uint32_t extra_data_size; /* for extension */
95     /* extra data follows */
96     /* id_str follows */
97     /* name follows  */
98 } QCowSnapshotHeader;
99
100 #define L2_CACHE_SIZE 16
101
102 typedef struct QCowSnapshot {
103     uint64_t l1_table_offset;
104     uint32_t l1_size;
105     char *id_str;
106     char *name;
107     uint32_t vm_state_size;
108     uint32_t date_sec;
109     uint32_t date_nsec;
110     uint64_t vm_clock_nsec;
111 } QCowSnapshot;
112
113 typedef struct BDRVQcowState {
114     BlockDriverState *hd;
115     int cluster_bits;
116     int cluster_size;
117     int cluster_sectors;
118     int l2_bits;
119     int l2_size;
120     int l1_size;
121     int l1_vm_state_index;
122     int csize_shift;
123     int csize_mask;
124     uint64_t cluster_offset_mask;
125     uint64_t l1_table_offset;
126     uint64_t *l1_table;
127     uint64_t *l2_cache;
128     uint64_t l2_cache_offsets[L2_CACHE_SIZE];
129     uint32_t l2_cache_counts[L2_CACHE_SIZE];
130     uint8_t *cluster_cache;
131     uint8_t *cluster_data;
132     uint64_t cluster_cache_offset;
133
134     uint64_t *refcount_table;
135     uint64_t refcount_table_offset;
136     uint32_t refcount_table_size;
137     uint64_t refcount_block_cache_offset;
138     uint16_t *refcount_block_cache;
139     int64_t free_cluster_index;
140     int64_t free_byte_offset;
141
142     uint32_t crypt_method; /* current crypt method, 0 if no key yet */
143     uint32_t crypt_method_header;
144     AES_KEY aes_encrypt_key;
145     AES_KEY aes_decrypt_key;
146     uint64_t snapshots_offset;
147     int snapshots_size;
148     int nb_snapshots;
149     QCowSnapshot *snapshots;
150 } BDRVQcowState;
151
152 static int decompress_cluster(BDRVQcowState *s, uint64_t cluster_offset);
153 static int qcow_read(BlockDriverState *bs, int64_t sector_num,
154                      uint8_t *buf, int nb_sectors);
155 static int qcow_read_snapshots(BlockDriverState *bs);
156 static void qcow_free_snapshots(BlockDriverState *bs);
157 static int refcount_init(BlockDriverState *bs);
158 static void refcount_close(BlockDriverState *bs);
159 static int get_refcount(BlockDriverState *bs, int64_t cluster_index);
160 static int update_cluster_refcount(BlockDriverState *bs,
161                                    int64_t cluster_index,
162                                    int addend);
163 static void update_refcount(BlockDriverState *bs,
164                             int64_t offset, int64_t length,
165                             int addend);
166 static int64_t alloc_clusters(BlockDriverState *bs, int64_t size);
167 static int64_t alloc_bytes(BlockDriverState *bs, int size);
168 static void free_clusters(BlockDriverState *bs,
169                           int64_t offset, int64_t size);
170 #ifdef DEBUG_ALLOC
171 static void check_refcounts(BlockDriverState *bs);
172 #endif
173
174 static int qcow_probe(const uint8_t *buf, int buf_size, const char *filename)
175 {
176     const QCowHeader *cow_header = (const void *)buf;
177
178     if (buf_size >= sizeof(QCowHeader) &&
179         be32_to_cpu(cow_header->magic) == QCOW_MAGIC &&
180         be32_to_cpu(cow_header->version) == QCOW_VERSION)
181         return 100;
182     else
183         return 0;
184 }
185
186 static int qcow_open(BlockDriverState *bs, const char *filename, int flags)
187 {
188     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
189     int len, i, shift, ret;
190     QCowHeader header;
191
192     ret = bdrv_file_open(&s->hd, filename, flags);
193     if (ret < 0)
194         return ret;
195     if (bdrv_pread(s->hd, 0, &header, sizeof(header)) != sizeof(header))
196         goto fail;
197     be32_to_cpus(&header.magic);
198     be32_to_cpus(&header.version);
199     be64_to_cpus(&header.backing_file_offset);
200     be32_to_cpus(&header.backing_file_size);
201     be64_to_cpus(&header.size);
202     be32_to_cpus(&header.cluster_bits);
203     be32_to_cpus(&header.crypt_method);
204     be64_to_cpus(&header.l1_table_offset);
205     be32_to_cpus(&header.l1_size);
206     be64_to_cpus(&header.refcount_table_offset);
207     be32_to_cpus(&header.refcount_table_clusters);
208     be64_to_cpus(&header.snapshots_offset);
209     be32_to_cpus(&header.nb_snapshots);
210
211     if (header.magic != QCOW_MAGIC || header.version != QCOW_VERSION)
212         goto fail;
213     if (header.size <= 1 ||
214         header.cluster_bits < 9 ||
215         header.cluster_bits > 16)
216         goto fail;
217     if (header.crypt_method > QCOW_CRYPT_AES)
218         goto fail;
219     s->crypt_method_header = header.crypt_method;
220     if (s->crypt_method_header)
221         bs->encrypted = 1;
222     s->cluster_bits = header.cluster_bits;
223     s->cluster_size = 1 << s->cluster_bits;
224     s->cluster_sectors = 1 << (s->cluster_bits - 9);
225     s->l2_bits = s->cluster_bits - 3; /* L2 is always one cluster */
226     s->l2_size = 1 << s->l2_bits;
227     bs->total_sectors = header.size / 512;
228     s->csize_shift = (62 - (s->cluster_bits - 8));
229     s->csize_mask = (1 << (s->cluster_bits - 8)) - 1;
230     s->cluster_offset_mask = (1LL << s->csize_shift) - 1;
231     s->refcount_table_offset = header.refcount_table_offset;
232     s->refcount_table_size =
233         header.refcount_table_clusters << (s->cluster_bits - 3);
234
235     s->snapshots_offset = header.snapshots_offset;
236     s->nb_snapshots = header.nb_snapshots;
237
238     /* read the level 1 table */
239     s->l1_size = header.l1_size;
240     shift = s->cluster_bits + s->l2_bits;
241     s->l1_vm_state_index = (header.size + (1LL << shift) - 1) >> shift;
242     /* the L1 table must contain at least enough entries to put
243        header.size bytes */
244     if (s->l1_size < s->l1_vm_state_index)
245         goto fail;
246     s->l1_table_offset = header.l1_table_offset;
247     s->l1_table = qemu_malloc(s->l1_size * sizeof(uint64_t));
248     if (!s->l1_table)
249         goto fail;
250     if (bdrv_pread(s->hd, s->l1_table_offset, s->l1_table, s->l1_size * sizeof(uint64_t)) !=
251         s->l1_size * sizeof(uint64_t))
252         goto fail;
253     for(i = 0;i < s->l1_size; i++) {
254         be64_to_cpus(&s->l1_table[i]);
255     }
256     /* alloc L2 cache */
257     s->l2_cache = qemu_malloc(s->l2_size * L2_CACHE_SIZE * sizeof(uint64_t));
258     if (!s->l2_cache)
259         goto fail;
260     s->cluster_cache = qemu_malloc(s->cluster_size);
261     if (!s->cluster_cache)
262         goto fail;
263     /* one more sector for decompressed data alignment */
264     s->cluster_data = qemu_malloc(QCOW_MAX_CRYPT_CLUSTERS * s->cluster_size
265                                   + 512);
266     if (!s->cluster_data)
267         goto fail;
268     s->cluster_cache_offset = -1;
269
270     if (refcount_init(bs) < 0)
271         goto fail;
272
273     /* read the backing file name */
274     if (header.backing_file_offset != 0) {
275         len = header.backing_file_size;
276         if (len > 1023)
277             len = 1023;
278         if (bdrv_pread(s->hd, header.backing_file_offset, bs->backing_file, len) != len)
279             goto fail;
280         bs->backing_file[len] = '\0';
281     }
282     if (qcow_read_snapshots(bs) < 0)
283         goto fail;
284
285 #ifdef DEBUG_ALLOC
286     check_refcounts(bs);
287 #endif
288     return 0;
289
290  fail:
291     qcow_free_snapshots(bs);
292     refcount_close(bs);
293     qemu_free(s->l1_table);
294     qemu_free(s->l2_cache);
295     qemu_free(s->cluster_cache);
296     qemu_free(s->cluster_data);
297     bdrv_delete(s->hd);
298     return -1;
299 }
300
301 static int qcow_set_key(BlockDriverState *bs, const char *key)
302 {
303     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
304     uint8_t keybuf[16];
305     int len, i;
306
307     memset(keybuf, 0, 16);
308     len = strlen(key);
309     if (len > 16)
310         len = 16;
311     /* XXX: we could compress the chars to 7 bits to increase
312        entropy */
313     for(i = 0;i < len;i++) {
314         keybuf[i] = key[i];
315     }
316     s->crypt_method = s->crypt_method_header;
317
318     if (AES_set_encrypt_key(keybuf, 128, &s->aes_encrypt_key) != 0)
319         return -1;
320     if (AES_set_decrypt_key(keybuf, 128, &s->aes_decrypt_key) != 0)
321         return -1;
322 #if 0
323     /* test */
324     {
325         uint8_t in[16];
326         uint8_t out[16];
327         uint8_t tmp[16];
328         for(i=0;i<16;i++)
329             in[i] = i;
330         AES_encrypt(in, tmp, &s->aes_encrypt_key);
331         AES_decrypt(tmp, out, &s->aes_decrypt_key);
332         for(i = 0; i < 16; i++)
333             printf(" %02x", tmp[i]);
334         printf("\n");
335         for(i = 0; i < 16; i++)
336             printf(" %02x", out[i]);
337         printf("\n");
338     }
339 #endif
340     return 0;
341 }
342
343 /* The crypt function is compatible with the linux cryptoloop
344    algorithm for < 4 GB images. NOTE: out_buf == in_buf is
345    supported */
346 static void encrypt_sectors(BDRVQcowState *s, int64_t sector_num,
347                             uint8_t *out_buf, const uint8_t *in_buf,
348                             int nb_sectors, int enc,
349                             const AES_KEY *key)
350 {
351     union {
352         uint64_t ll[2];
353         uint8_t b[16];
354     } ivec;
355     int i;
356
357     for(i = 0; i < nb_sectors; i++) {
358         ivec.ll[0] = cpu_to_le64(sector_num);
359         ivec.ll[1] = 0;
360         AES_cbc_encrypt(in_buf, out_buf, 512, key,
361                         ivec.b, enc);
362         sector_num++;
363         in_buf += 512;
364         out_buf += 512;
365     }
366 }
367
368 static int copy_sectors(BlockDriverState *bs, uint64_t start_sect,
369                         uint64_t cluster_offset, int n_start, int n_end)
370 {
371     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
372     int n, ret;
373
374     n = n_end - n_start;
375     if (n <= 0)
376         return 0;
377     ret = qcow_read(bs, start_sect + n_start, s->cluster_data, n);
378     if (ret < 0)
379         return ret;
380     if (s->crypt_method) {
381         encrypt_sectors(s, start_sect + n_start,
382                         s->cluster_data,
383                         s->cluster_data, n, 1,
384                         &s->aes_encrypt_key);
385     }
386     ret = bdrv_write(s->hd, (cluster_offset >> 9) + n_start,
387                      s->cluster_data, n);
388     if (ret < 0)
389         return ret;
390     return 0;
391 }
392
393 static void l2_cache_reset(BlockDriverState *bs)
394 {
395     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
396
397     memset(s->l2_cache, 0, s->l2_size * L2_CACHE_SIZE * sizeof(uint64_t));
398     memset(s->l2_cache_offsets, 0, L2_CACHE_SIZE * sizeof(uint64_t));
399     memset(s->l2_cache_counts, 0, L2_CACHE_SIZE * sizeof(uint32_t));
400 }
401
402 static inline int l2_cache_new_entry(BlockDriverState *bs)
403 {
404     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
405     uint32_t min_count;
406     int min_index, i;
407
408     /* find a new entry in the least used one */
409     min_index = 0;
410     min_count = 0xffffffff;
411     for(i = 0; i < L2_CACHE_SIZE; i++) {
412         if (s->l2_cache_counts[i] < min_count) {
413             min_count = s->l2_cache_counts[i];
414             min_index = i;
415         }
416     }
417     return min_index;
418 }
419
420 static int64_t align_offset(int64_t offset, int n)
421 {
422     offset = (offset + n - 1) & ~(n - 1);
423     return offset;
424 }
425
426 static int grow_l1_table(BlockDriverState *bs, int min_size)
427 {
428     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
429     int new_l1_size, new_l1_size2, ret, i;
430     uint64_t *new_l1_table;
431     uint64_t new_l1_table_offset;
432     uint64_t data64;
433     uint32_t data32;
434
435     new_l1_size = s->l1_size;
436     if (min_size <= new_l1_size)
437         return 0;
438     while (min_size > new_l1_size) {
439         new_l1_size = (new_l1_size * 3 + 1) / 2;
440     }
441 #ifdef DEBUG_ALLOC2
442     printf("grow l1_table from %d to %d\n", s->l1_size, new_l1_size);
443 #endif
444
445     new_l1_size2 = sizeof(uint64_t) * new_l1_size;
446     new_l1_table = qemu_mallocz(new_l1_size2);
447     if (!new_l1_table)
448         return -ENOMEM;
449     memcpy(new_l1_table, s->l1_table, s->l1_size * sizeof(uint64_t));
450
451     /* write new table (align to cluster) */
452     new_l1_table_offset = alloc_clusters(bs, new_l1_size2);
453
454     for(i = 0; i < s->l1_size; i++)
455         new_l1_table[i] = cpu_to_be64(new_l1_table[i]);
456     ret = bdrv_pwrite(s->hd, new_l1_table_offset, new_l1_table, new_l1_size2);
457     if (ret != new_l1_size2)
458         goto fail;
459     for(i = 0; i < s->l1_size; i++)
460         new_l1_table[i] = be64_to_cpu(new_l1_table[i]);
461
462     /* set new table */
463     data64 = cpu_to_be64(new_l1_table_offset);
464     if (bdrv_pwrite(s->hd, offsetof(QCowHeader, l1_table_offset),
465                     &data64, sizeof(data64)) != sizeof(data64))
466         goto fail;
467     data32 = cpu_to_be32(new_l1_size);
468     if (bdrv_pwrite(s->hd, offsetof(QCowHeader, l1_size),
469                     &data32, sizeof(data32)) != sizeof(data32))
470         goto fail;
471     qemu_free(s->l1_table);
472     free_clusters(bs, s->l1_table_offset, s->l1_size * sizeof(uint64_t));
473     s->l1_table_offset = new_l1_table_offset;
474     s->l1_table = new_l1_table;
475     s->l1_size = new_l1_size;
476     return 0;
477  fail:
478     qemu_free(s->l1_table);
479     return -EIO;
480 }
481
482 /*
483  * seek_l2_table
484  *
485  * seek l2_offset in the l2_cache table
486  * if not found, return NULL,
487  * if found,
488  *   increments the l2 cache hit count of the entry,
489  *   if counter overflow, divide by two all counters
490  *   return the pointer to the l2 cache entry
491  *
492  */
493
494 static uint64_t *seek_l2_table(BDRVQcowState *s, uint64_t l2_offset)
495 {
496     int i, j;
497
498     for(i = 0; i < L2_CACHE_SIZE; i++) {
499         if (l2_offset == s->l2_cache_offsets[i]) {
500             /* increment the hit count */
501             if (++s->l2_cache_counts[i] == 0xffffffff) {
502                 for(j = 0; j < L2_CACHE_SIZE; j++) {
503                     s->l2_cache_counts[j] >>= 1;
504                 }
505             }
506             return s->l2_cache + (i << s->l2_bits);
507         }
508     }
509     return NULL;
510 }
511
512 /*
513  * l2_load
514  *
515  * Loads a L2 table into memory. If the table is in the cache, the cache
516  * is used; otherwise the L2 table is loaded from the image file.
517  *
518  * Returns a pointer to the L2 table on success, or NULL if the read from
519  * the image file failed.
520  */
521
522 static uint64_t *l2_load(BlockDriverState *bs, uint64_t l2_offset)
523 {
524     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
525     int min_index;
526     uint64_t *l2_table;
527
528     /* seek if the table for the given offset is in the cache */
529
530     l2_table = seek_l2_table(s, l2_offset);
531     if (l2_table != NULL)
532         return l2_table;
533
534     /* not found: load a new entry in the least used one */
535
536     min_index = l2_cache_new_entry(bs);
537     l2_table = s->l2_cache + (min_index << s->l2_bits);
538     if (bdrv_pread(s->hd, l2_offset, l2_table, s->l2_size * sizeof(uint64_t)) !=
539         s->l2_size * sizeof(uint64_t))
540         return NULL;
541     s->l2_cache_offsets[min_index] = l2_offset;
542     s->l2_cache_counts[min_index] = 1;
543
544     return l2_table;
545 }
546
547 /*
548  * l2_allocate
549  *
550  * Allocate a new l2 entry in the file. If l1_index points to an already
551  * used entry in the L2 table (i.e. we are doing a copy on write for the L2
552  * table) copy the contents of the old L2 table into the newly allocated one.
553  * Otherwise the new table is initialized with zeros.
554  *
555  */
556
557 static uint64_t *l2_allocate(BlockDriverState *bs, int l1_index)
558 {
559     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
560     int min_index;
561     uint64_t old_l2_offset, tmp;
562     uint64_t *l2_table, l2_offset;
563
564     old_l2_offset = s->l1_table[l1_index];
565
566     /* allocate a new l2 entry */
567
568     l2_offset = alloc_clusters(bs, s->l2_size * sizeof(uint64_t));
569
570     /* update the L1 entry */
571
572     s->l1_table[l1_index] = l2_offset | QCOW_OFLAG_COPIED;
573
574     tmp = cpu_to_be64(l2_offset | QCOW_OFLAG_COPIED);
575     if (bdrv_pwrite(s->hd, s->l1_table_offset + l1_index * sizeof(tmp),
576                     &tmp, sizeof(tmp)) != sizeof(tmp))
577         return NULL;
578
579     /* allocate a new entry in the l2 cache */
580
581     min_index = l2_cache_new_entry(bs);
582     l2_table = s->l2_cache + (min_index << s->l2_bits);
583
584     if (old_l2_offset == 0) {
585         /* if there was no old l2 table, clear the new table */
586         memset(l2_table, 0, s->l2_size * sizeof(uint64_t));
587     } else {
588         /* if there was an old l2 table, read it from the disk */
589         if (bdrv_pread(s->hd, old_l2_offset,
590                        l2_table, s->l2_size * sizeof(uint64_t)) !=
591             s->l2_size * sizeof(uint64_t))
592             return NULL;
593     }
594     /* write the l2 table to the file */
595     if (bdrv_pwrite(s->hd, l2_offset,
596                     l2_table, s->l2_size * sizeof(uint64_t)) !=
597         s->l2_size * sizeof(uint64_t))
598         return NULL;
599
600     /* update the l2 cache entry */
601
602     s->l2_cache_offsets[min_index] = l2_offset;
603     s->l2_cache_counts[min_index] = 1;
604
605     return l2_table;
606 }
607
608 /*
609  * get_cluster_offset
610  *
611  * For a given offset of the disk image, return cluster offset in
612  * qcow2 file.
613  *
614  * on entry, *num is the number of contiguous clusters we'd like to
615  * access following offset.
616  *
617  * on exit, *num is the number of contiguous clusters we can read.
618  *
619  * Return 1, if the offset is found
620  * Return 0, otherwise.
621  *
622  */
623
624 static uint64_t get_cluster_offset(BlockDriverState *bs,
625                                    uint64_t offset, int *num)
626 {
627     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
628     int l1_index, l2_index;
629     uint64_t l2_offset, *l2_table, cluster_offset, next;
630     int l1_bits;
631     int index_in_cluster, nb_available, nb_needed;
632
633     index_in_cluster = (offset >> 9) & (s->cluster_sectors - 1);
634     nb_needed = *num + index_in_cluster;
635
636     l1_bits = s->l2_bits + s->cluster_bits;
637
638     /* compute how many bytes there are between the offset and
639      * and the end of the l1 entry
640      */
641
642     nb_available = (1 << l1_bits) - (offset & ((1 << l1_bits) - 1));
643
644     /* compute the number of available sectors */
645
646     nb_available = (nb_available >> 9) + index_in_cluster;
647
648     cluster_offset = 0;
649
650     /* seek the the l2 offset in the l1 table */
651
652     l1_index = offset >> l1_bits;
653     if (l1_index >= s->l1_size)
654         goto out;
655
656     l2_offset = s->l1_table[l1_index];
657
658     /* seek the l2 table of the given l2 offset */
659
660     if (!l2_offset)
661         goto out;
662
663     /* load the l2 table in memory */
664
665     l2_offset &= ~QCOW_OFLAG_COPIED;
666     l2_table = l2_load(bs, l2_offset);
667     if (l2_table == NULL)
668         return 0;
669
670     /* find the cluster offset for the given disk offset */
671
672     l2_index = (offset >> s->cluster_bits) & (s->l2_size - 1);
673     cluster_offset = be64_to_cpu(l2_table[l2_index]);
674     nb_available = s->cluster_sectors;
675     l2_index++;
676
677     if (!cluster_offset) {
678
679        /* how many empty clusters ? */
680
681        while (nb_available < nb_needed && !l2_table[l2_index]) {
682            l2_index++;
683            nb_available += s->cluster_sectors;
684        }
685     } else {
686
687        /* how many allocated clusters ? */
688
689        cluster_offset &= ~QCOW_OFLAG_COPIED;
690        while (nb_available < nb_needed) {
691            next = be64_to_cpu(l2_table[l2_index]) & ~QCOW_OFLAG_COPIED;
692            if (next != cluster_offset + (nb_available << 9))
693                break;
694            l2_index++;
695            nb_available += s->cluster_sectors;
696        }
697    }
698
699 out:
700     if (nb_available > nb_needed)
701         nb_available = nb_needed;
702
703     *num = nb_available - index_in_cluster;
704
705     return cluster_offset;
706 }
707
708 /*
709  * free_any_clusters
710  *
711  * free clusters according to its type: compressed or not
712  *
713  */
714
715 static void free_any_clusters(BlockDriverState *bs,
716                               uint64_t cluster_offset, int nb_clusters)
717 {
718     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
719
720     /* free the cluster */
721
722     if (cluster_offset & QCOW_OFLAG_COMPRESSED) {
723         int nb_csectors;
724         nb_csectors = ((cluster_offset >> s->csize_shift) &
725                        s->csize_mask) + 1;
726         free_clusters(bs, (cluster_offset & s->cluster_offset_mask) & ~511,
727                       nb_csectors * 512);
728         return;
729     }
730
731     free_clusters(bs, cluster_offset, nb_clusters << s->cluster_bits);
732
733     return;
734 }
735
736 /*
737  * get_cluster_table
738  *
739  * for a given disk offset, load (and allocate if needed)
740  * the l2 table.
741  *
742  * the l2 table offset in the qcow2 file and the cluster index
743  * in the l2 table are given to the caller.
744  *
745  */
746
747 static int get_cluster_table(BlockDriverState *bs, uint64_t offset,
748                              uint64_t **new_l2_table,
749                              uint64_t *new_l2_offset,
750                              int *new_l2_index)
751 {
752     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
753     int l1_index, l2_index, ret;
754     uint64_t l2_offset, *l2_table;
755
756     /* seek the the l2 offset in the l1 table */
757
758     l1_index = offset >> (s->l2_bits + s->cluster_bits);
759     if (l1_index >= s->l1_size) {
760         ret = grow_l1_table(bs, l1_index + 1);
761         if (ret < 0)
762             return 0;
763     }
764     l2_offset = s->l1_table[l1_index];
765
766     /* seek the l2 table of the given l2 offset */
767
768     if (l2_offset & QCOW_OFLAG_COPIED) {
769         /* load the l2 table in memory */
770         l2_offset &= ~QCOW_OFLAG_COPIED;
771         l2_table = l2_load(bs, l2_offset);
772         if (l2_table == NULL)
773             return 0;
774     } else {
775         if (l2_offset)
776             free_clusters(bs, l2_offset, s->l2_size * sizeof(uint64_t));
777         l2_table = l2_allocate(bs, l1_index);
778         if (l2_table == NULL)
779             return 0;
780         l2_offset = s->l1_table[l1_index] & ~QCOW_OFLAG_COPIED;
781     }
782
783     /* find the cluster offset for the given disk offset */
784
785     l2_index = (offset >> s->cluster_bits) & (s->l2_size - 1);
786
787     *new_l2_table = l2_table;
788     *new_l2_offset = l2_offset;
789     *new_l2_index = l2_index;
790
791     return 1;
792 }
793
794 /*
795  * alloc_compressed_cluster_offset
796  *
797  * For a given offset of the disk image, return cluster offset in
798  * qcow2 file.
799  *
800  * If the offset is not found, allocate a new compressed cluster.
801  *
802  * Return the cluster offset if successful,
803  * Return 0, otherwise.
804  *
805  */
806
807 static uint64_t alloc_compressed_cluster_offset(BlockDriverState *bs,
808                                                 uint64_t offset,
809                                                 int compressed_size)
810 {
811     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
812     int l2_index, ret;
813     uint64_t l2_offset, *l2_table, cluster_offset;
814     int nb_csectors;
815
816     ret = get_cluster_table(bs, offset, &l2_table, &l2_offset, &l2_index);
817     if (ret == 0)
818         return 0;
819
820     cluster_offset = be64_to_cpu(l2_table[l2_index]);
821     if (cluster_offset & QCOW_OFLAG_COPIED)
822         return cluster_offset & ~QCOW_OFLAG_COPIED;
823
824     if (cluster_offset)
825         free_any_clusters(bs, cluster_offset, 1);
826
827     cluster_offset = alloc_bytes(bs, compressed_size);
828     nb_csectors = ((cluster_offset + compressed_size - 1) >> 9) -
829                   (cluster_offset >> 9);
830
831     cluster_offset |= QCOW_OFLAG_COMPRESSED |
832                       ((uint64_t)nb_csectors << s->csize_shift);
833
834     /* update L2 table */
835
836     /* compressed clusters never have the copied flag */
837
838     l2_table[l2_index] = cpu_to_be64(cluster_offset);
839     if (bdrv_pwrite(s->hd,
840                     l2_offset + l2_index * sizeof(uint64_t),
841                     l2_table + l2_index,
842                     sizeof(uint64_t)) != sizeof(uint64_t))
843         return 0;
844
845     return cluster_offset;
846 }
847
848 /*
849  * alloc_cluster_offset
850  *
851  * For a given offset of the disk image, return cluster offset in
852  * qcow2 file.
853  *
854  * If the offset is not found, allocate a new cluster.
855  *
856  * Return the cluster offset if successful,
857  * Return 0, otherwise.
858  *
859  */
860
861 static uint64_t alloc_cluster_offset(BlockDriverState *bs,
862                                      uint64_t offset,
863                                      int n_start, int n_end,
864                                      int *num)
865 {
866     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
867     int l2_index, ret;
868     uint64_t l2_offset, *l2_table, cluster_offset;
869     int nb_available, nb_clusters, i, j;
870     uint64_t start_sect, current;
871
872     ret = get_cluster_table(bs, offset, &l2_table, &l2_offset, &l2_index);
873     if (ret == 0)
874         return 0;
875
876     nb_clusters = ((n_end << 9) + s->cluster_size - 1) >>
877                   s->cluster_bits;
878     if (nb_clusters > s->l2_size - l2_index)
879             nb_clusters = s->l2_size - l2_index;
880
881     cluster_offset = be64_to_cpu(l2_table[l2_index]);
882
883     /* We keep all QCOW_OFLAG_COPIED clusters */
884
885     if (cluster_offset & QCOW_OFLAG_COPIED) {
886
887         for (i = 1; i < nb_clusters; i++) {
888             current = be64_to_cpu(l2_table[l2_index + i]);
889             if (cluster_offset + (i << s->cluster_bits) != current)
890                 break;
891         }
892         nb_clusters = i;
893
894         nb_available = nb_clusters << (s->cluster_bits - 9);
895         if (nb_available > n_end)
896             nb_available = n_end;
897
898         cluster_offset &= ~QCOW_OFLAG_COPIED;
899
900         goto out;
901     }
902
903     /* for the moment, multiple compressed clusters are not managed */
904
905     if (cluster_offset & QCOW_OFLAG_COMPRESSED)
906         nb_clusters = 1;
907
908     /* how many available clusters ? */
909
910     i = 0;
911     while (i < nb_clusters) {
912
913         i++;
914
915         if (!cluster_offset) {
916
917             /* how many free clusters ? */
918
919             while (i < nb_clusters) {
920                 cluster_offset = be64_to_cpu(l2_table[l2_index + i]);
921                 if (cluster_offset != 0)
922                     break;
923                 i++;
924             }
925
926             if ((cluster_offset & QCOW_OFLAG_COPIED) ||
927                 (cluster_offset & QCOW_OFLAG_COMPRESSED))
928                 break;
929
930         } else {
931
932             /* how many contiguous clusters ? */
933
934             j = 1;
935             current = 0;
936             while (i < nb_clusters) {
937                 current = be64_to_cpu(l2_table[l2_index + i]);
938                 if (cluster_offset + (j << s->cluster_bits) != current)
939                     break;
940
941                 i++;
942                 j++;
943             }
944
945             free_any_clusters(bs, cluster_offset, j);
946             if (current)
947                 break;
948             cluster_offset = current;
949         }
950     }
951     nb_clusters = i;
952
953     /* allocate a new cluster */
954
955     cluster_offset = alloc_clusters(bs, nb_clusters * s->cluster_size);
956
957     /* we must initialize the cluster content which won't be
958        written */
959
960     nb_available = nb_clusters << (s->cluster_bits - 9);
961     if (nb_available > n_end)
962         nb_available = n_end;
963
964     /* copy content of unmodified sectors */
965
966     start_sect = (offset & ~(s->cluster_size - 1)) >> 9;
967     if (n_start) {
968         ret = copy_sectors(bs, start_sect, cluster_offset, 0, n_start);
969         if (ret < 0)
970             return 0;
971     }
972
973     if (nb_available & (s->cluster_sectors - 1)) {
974         uint64_t end = nb_available & ~(uint64_t)(s->cluster_sectors - 1);
975         ret = copy_sectors(bs, start_sect + end,
976                            cluster_offset + (end << 9),
977                            nb_available - end,
978                            s->cluster_sectors);
979         if (ret < 0)
980             return 0;
981     }
982
983     /* update L2 table */
984
985     for (i = 0; i < nb_clusters; i++)
986         l2_table[l2_index + i] = cpu_to_be64((cluster_offset +
987                                              (i << s->cluster_bits)) |
988                                              QCOW_OFLAG_COPIED);
989
990     if (bdrv_pwrite(s->hd,
991                     l2_offset + l2_index * sizeof(uint64_t),
992                     l2_table + l2_index,
993                     nb_clusters * sizeof(uint64_t)) !=
994                     nb_clusters * sizeof(uint64_t))
995         return 0;
996
997 out:
998     *num = nb_available - n_start;
999
1000     return cluster_offset;
1001 }
1002
1003 static int qcow_is_allocated(BlockDriverState *bs, int64_t sector_num,
1004                              int nb_sectors, int *pnum)
1005 {
1006     uint64_t cluster_offset;
1007
1008     *pnum = nb_sectors;
1009     cluster_offset = get_cluster_offset(bs, sector_num << 9, pnum);
1010
1011     return (cluster_offset != 0);
1012 }
1013
1014 static int decompress_buffer(uint8_t *out_buf, int out_buf_size,
1015                              const uint8_t *buf, int buf_size)
1016 {
1017     z_stream strm1, *strm = &strm1;
1018     int ret, out_len;
1019
1020     memset(strm, 0, sizeof(*strm));
1021
1022     strm->next_in = (uint8_t *)buf;
1023     strm->avail_in = buf_size;
1024     strm->next_out = out_buf;
1025     strm->avail_out = out_buf_size;
1026
1027     ret = inflateInit2(strm, -12);
1028     if (ret != Z_OK)
1029         return -1;
1030     ret = inflate(strm, Z_FINISH);
1031     out_len = strm->next_out - out_buf;
1032     if ((ret != Z_STREAM_END && ret != Z_BUF_ERROR) ||
1033         out_len != out_buf_size) {
1034         inflateEnd(strm);
1035         return -1;
1036     }
1037     inflateEnd(strm);
1038     return 0;
1039 }
1040
1041 static int decompress_cluster(BDRVQcowState *s, uint64_t cluster_offset)
1042 {
1043     int ret, csize, nb_csectors, sector_offset;
1044     uint64_t coffset;
1045
1046     coffset = cluster_offset & s->cluster_offset_mask;
1047     if (s->cluster_cache_offset != coffset) {
1048         nb_csectors = ((cluster_offset >> s->csize_shift) & s->csize_mask) + 1;
1049         sector_offset = coffset & 511;
1050         csize = nb_csectors * 512 - sector_offset;
1051         ret = bdrv_read(s->hd, coffset >> 9, s->cluster_data, nb_csectors);
1052         if (ret < 0) {
1053             return -1;
1054         }
1055         if (decompress_buffer(s->cluster_cache, s->cluster_size,
1056                               s->cluster_data + sector_offset, csize) < 0) {
1057             return -1;
1058         }
1059         s->cluster_cache_offset = coffset;
1060     }
1061     return 0;
1062 }
1063
1064 /* handle reading after the end of the backing file */
1065 static int backing_read1(BlockDriverState *bs,
1066                          int64_t sector_num, uint8_t *buf, int nb_sectors)
1067 {
1068     int n1;
1069     if ((sector_num + nb_sectors) <= bs->total_sectors)
1070         return nb_sectors;
1071     if (sector_num >= bs->total_sectors)
1072         n1 = 0;
1073     else
1074         n1 = bs->total_sectors - sector_num;
1075     memset(buf + n1 * 512, 0, 512 * (nb_sectors - n1));
1076     return n1;
1077 }
1078
1079 static int qcow_read(BlockDriverState *bs, int64_t sector_num,
1080                      uint8_t *buf, int nb_sectors)
1081 {
1082     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
1083     int ret, index_in_cluster, n, n1;
1084     uint64_t cluster_offset;
1085
1086     while (nb_sectors > 0) {
1087         n = nb_sectors;
1088         cluster_offset = get_cluster_offset(bs, sector_num << 9, &n);
1089         index_in_cluster = sector_num & (s->cluster_sectors - 1);
1090         if (!cluster_offset) {
1091             if (bs->backing_hd) {
1092                 /* read from the base image */
1093                 n1 = backing_read1(bs->backing_hd, sector_num, buf, n);
1094                 if (n1 > 0) {
1095                     ret = bdrv_read(bs->backing_hd, sector_num, buf, n1);
1096                     if (ret < 0)
1097                         return -1;
1098                 }
1099             } else {
1100                 memset(buf, 0, 512 * n);
1101             }
1102         } else if (cluster_offset & QCOW_OFLAG_COMPRESSED) {
1103             if (decompress_cluster(s, cluster_offset) < 0)
1104                 return -1;
1105             memcpy(buf, s->cluster_cache + index_in_cluster * 512, 512 * n);
1106         } else {
1107             ret = bdrv_pread(s->hd, cluster_offset + index_in_cluster * 512, buf, n * 512);
1108             if (ret != n * 512)
1109                 return -1;
1110             if (s->crypt_method) {
1111                 encrypt_sectors(s, sector_num, buf, buf, n, 0,
1112                                 &s->aes_decrypt_key);
1113             }
1114         }
1115         nb_sectors -= n;
1116         sector_num += n;
1117         buf += n * 512;
1118     }
1119     return 0;
1120 }
1121
1122 static int qcow_write(BlockDriverState *bs, int64_t sector_num,
1123                      const uint8_t *buf, int nb_sectors)
1124 {
1125     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
1126     int ret, index_in_cluster, n;
1127     uint64_t cluster_offset;
1128     int n_end;
1129
1130     while (nb_sectors > 0) {
1131         index_in_cluster = sector_num & (s->cluster_sectors - 1);
1132         n_end = index_in_cluster + nb_sectors;
1133         if (s->crypt_method &&
1134             n_end > QCOW_MAX_CRYPT_CLUSTERS * s->cluster_sectors)
1135             n_end = QCOW_MAX_CRYPT_CLUSTERS * s->cluster_sectors;
1136         cluster_offset = alloc_cluster_offset(bs, sector_num << 9,
1137                                               index_in_cluster,
1138                                               n_end, &n);
1139         if (!cluster_offset)
1140             return -1;
1141         if (s->crypt_method) {
1142             encrypt_sectors(s, sector_num, s->cluster_data, buf, n, 1,
1143                             &s->aes_encrypt_key);
1144             ret = bdrv_pwrite(s->hd, cluster_offset + index_in_cluster * 512,
1145                               s->cluster_data, n * 512);
1146         } else {
1147             ret = bdrv_pwrite(s->hd, cluster_offset + index_in_cluster * 512, buf, n * 512);
1148         }
1149         if (ret != n * 512)
1150             return -1;
1151         nb_sectors -= n;
1152         sector_num += n;
1153         buf += n * 512;
1154     }
1155     s->cluster_cache_offset = -1; /* disable compressed cache */
1156     return 0;
1157 }
1158
1159 typedef struct QCowAIOCB {
1160     BlockDriverAIOCB common;
1161     int64_t sector_num;
1162     uint8_t *buf;
1163     int nb_sectors;
1164     int n;
1165     uint64_t cluster_offset;
1166     uint8_t *cluster_data;
1167     BlockDriverAIOCB *hd_aiocb;
1168     QEMUBH *bh;
1169 } QCowAIOCB;
1170
1171 static void qcow_aio_read_cb(void *opaque, int ret);
1172 static void qcow_aio_read_bh(void *opaque)
1173 {
1174     QCowAIOCB *acb = opaque;
1175     qemu_bh_delete(acb->bh);
1176     acb->bh = NULL;
1177     qcow_aio_read_cb(opaque, 0);
1178 }
1179
1180 static void qcow_aio_read_cb(void *opaque, int ret)
1181 {
1182     QCowAIOCB *acb = opaque;
1183     BlockDriverState *bs = acb->common.bs;
1184     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
1185     int index_in_cluster, n1;
1186
1187     acb->hd_aiocb = NULL;
1188     if (ret < 0) {
1189 fail:
1190         acb->common.cb(acb->common.opaque, ret);
1191         qemu_aio_release(acb);
1192         return;
1193     }
1194
1195     /* post process the read buffer */
1196     if (!acb->cluster_offset) {
1197         /* nothing to do */
1198     } else if (acb->cluster_offset & QCOW_OFLAG_COMPRESSED) {
1199         /* nothing to do */
1200     } else {
1201         if (s->crypt_method) {
1202             encrypt_sectors(s, acb->sector_num, acb->buf, acb->buf,
1203                             acb->n, 0,
1204                             &s->aes_decrypt_key);
1205         }
1206     }
1207
1208     acb->nb_sectors -= acb->n;
1209     acb->sector_num += acb->n;
1210     acb->buf += acb->n * 512;
1211
1212     if (acb->nb_sectors == 0) {
1213         /* request completed */
1214         acb->common.cb(acb->common.opaque, 0);
1215         qemu_aio_release(acb);
1216         return;
1217     }
1218
1219     /* prepare next AIO request */
1220     acb->n = acb->nb_sectors;
1221     acb->cluster_offset = get_cluster_offset(bs, acb->sector_num << 9, &acb->n);
1222     index_in_cluster = acb->sector_num & (s->cluster_sectors - 1);
1223
1224     if (!acb->cluster_offset) {
1225         if (bs->backing_hd) {
1226             /* read from the base image */
1227             n1 = backing_read1(bs->backing_hd, acb->sector_num,
1228                                acb->buf, acb->n);
1229             if (n1 > 0) {
1230                 acb->hd_aiocb = bdrv_aio_read(bs->backing_hd, acb->sector_num,
1231                                     acb->buf, acb->n, qcow_aio_read_cb, acb);
1232                 if (acb->hd_aiocb == NULL)
1233                     goto fail;
1234             } else {
1235                 if (acb->bh) {
1236                     ret = -EIO;
1237                     goto fail;
1238                 }
1239                 acb->bh = qemu_bh_new(qcow_aio_read_bh, acb);
1240                 if (!acb->bh) {
1241                     ret = -EIO;
1242                     goto fail;
1243                 }
1244                 qemu_bh_schedule(acb->bh);
1245             }
1246         } else {
1247             /* Note: in this case, no need to wait */
1248             memset(acb->buf, 0, 512 * acb->n);
1249             if (acb->bh) {
1250                 ret = -EIO;
1251                 goto fail;
1252             }
1253             acb->bh = qemu_bh_new(qcow_aio_read_bh, acb);
1254             if (!acb->bh) {
1255                 ret = -EIO;
1256                 goto fail;
1257             }
1258             qemu_bh_schedule(acb->bh);
1259         }
1260     } else if (acb->cluster_offset & QCOW_OFLAG_COMPRESSED) {
1261         /* add AIO support for compressed blocks ? */
1262         if (decompress_cluster(s, acb->cluster_offset) < 0)
1263             goto fail;
1264         memcpy(acb->buf,
1265                s->cluster_cache + index_in_cluster * 512, 512 * acb->n);
1266         if (acb->bh) {
1267             ret = -EIO;
1268             goto fail;
1269         }
1270         acb->bh = qemu_bh_new(qcow_aio_read_bh, acb);
1271         if (!acb->bh) {
1272             ret = -EIO;
1273             goto fail;
1274         }
1275         qemu_bh_schedule(acb->bh);
1276     } else {
1277         if ((acb->cluster_offset & 511) != 0) {
1278             ret = -EIO;
1279             goto fail;
1280         }
1281         acb->hd_aiocb = bdrv_aio_read(s->hd,
1282                             (acb->cluster_offset >> 9) + index_in_cluster,
1283                             acb->buf, acb->n, qcow_aio_read_cb, acb);
1284         if (acb->hd_aiocb == NULL)
1285             goto fail;
1286     }
1287 }
1288
1289 static QCowAIOCB *qcow_aio_setup(BlockDriverState *bs,
1290         int64_t sector_num, uint8_t *buf, int nb_sectors,
1291         BlockDriverCompletionFunc *cb, void *opaque)
1292 {
1293     QCowAIOCB *acb;
1294
1295     acb = qemu_aio_get(bs, cb, opaque);
1296     if (!acb)
1297         return NULL;
1298     acb->hd_aiocb = NULL;
1299     acb->sector_num = sector_num;
1300     acb->buf = buf;
1301     acb->nb_sectors = nb_sectors;
1302     acb->n = 0;
1303     acb->cluster_offset = 0;
1304     return acb;
1305 }
1306
1307 static BlockDriverAIOCB *qcow_aio_read(BlockDriverState *bs,
1308         int64_t sector_num, uint8_t *buf, int nb_sectors,
1309         BlockDriverCompletionFunc *cb, void *opaque)
1310 {
1311     QCowAIOCB *acb;
1312
1313     acb = qcow_aio_setup(bs, sector_num, buf, nb_sectors, cb, opaque);
1314     if (!acb)
1315         return NULL;
1316
1317     qcow_aio_read_cb(acb, 0);
1318     return &acb->common;
1319 }
1320
1321 static void qcow_aio_write_cb(void *opaque, int ret)
1322 {
1323     QCowAIOCB *acb = opaque;
1324     BlockDriverState *bs = acb->common.bs;
1325     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
1326     int index_in_cluster;
1327     uint64_t cluster_offset;
1328     const uint8_t *src_buf;
1329     int n_end;
1330
1331     acb->hd_aiocb = NULL;
1332
1333     if (ret < 0) {
1334     fail:
1335         acb->common.cb(acb->common.opaque, ret);
1336         qemu_aio_release(acb);
1337         return;
1338     }
1339
1340     acb->nb_sectors -= acb->n;
1341     acb->sector_num += acb->n;
1342     acb->buf += acb->n * 512;
1343
1344     if (acb->nb_sectors == 0) {
1345         /* request completed */
1346         acb->common.cb(acb->common.opaque, 0);
1347         qemu_aio_release(acb);
1348         return;
1349     }
1350
1351     index_in_cluster = acb->sector_num & (s->cluster_sectors - 1);
1352     n_end = index_in_cluster + acb->nb_sectors;
1353     if (s->crypt_method &&
1354         n_end > QCOW_MAX_CRYPT_CLUSTERS * s->cluster_sectors)
1355         n_end = QCOW_MAX_CRYPT_CLUSTERS * s->cluster_sectors;
1356
1357     cluster_offset = alloc_cluster_offset(bs, acb->sector_num << 9,
1358                                           index_in_cluster,
1359                                           n_end, &acb->n);
1360     if (!cluster_offset || (cluster_offset & 511) != 0) {
1361         ret = -EIO;
1362         goto fail;
1363     }
1364     if (s->crypt_method) {
1365         if (!acb->cluster_data) {
1366             acb->cluster_data = qemu_mallocz(QCOW_MAX_CRYPT_CLUSTERS *
1367                                              s->cluster_size);
1368             if (!acb->cluster_data) {
1369                 ret = -ENOMEM;
1370                 goto fail;
1371             }
1372         }
1373         encrypt_sectors(s, acb->sector_num, acb->cluster_data, acb->buf,
1374                         acb->n, 1, &s->aes_encrypt_key);
1375         src_buf = acb->cluster_data;
1376     } else {
1377         src_buf = acb->buf;
1378     }
1379     acb->hd_aiocb = bdrv_aio_write(s->hd,
1380                                    (cluster_offset >> 9) + index_in_cluster,
1381                                    src_buf, acb->n,
1382                                    qcow_aio_write_cb, acb);
1383     if (acb->hd_aiocb == NULL)
1384         goto fail;
1385 }
1386
1387 static BlockDriverAIOCB *qcow_aio_write(BlockDriverState *bs,
1388         int64_t sector_num, const uint8_t *buf, int nb_sectors,
1389         BlockDriverCompletionFunc *cb, void *opaque)
1390 {
1391     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
1392     QCowAIOCB *acb;
1393
1394     s->cluster_cache_offset = -1; /* disable compressed cache */
1395
1396     acb = qcow_aio_setup(bs, sector_num, (uint8_t*)buf, nb_sectors, cb, opaque);
1397     if (!acb)
1398         return NULL;
1399
1400     qcow_aio_write_cb(acb, 0);
1401     return &acb->common;
1402 }
1403
1404 static void qcow_aio_cancel(BlockDriverAIOCB *blockacb)
1405 {
1406     QCowAIOCB *acb = (QCowAIOCB *)blockacb;
1407     if (acb->hd_aiocb)
1408         bdrv_aio_cancel(acb->hd_aiocb);
1409     qemu_aio_release(acb);
1410 }
1411
1412 static void qcow_close(BlockDriverState *bs)
1413 {
1414     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
1415     qemu_free(s->l1_table);
1416     qemu_free(s->l2_cache);
1417     qemu_free(s->cluster_cache);
1418     qemu_free(s->cluster_data);
1419     refcount_close(bs);
1420     bdrv_delete(s->hd);
1421 }
1422
1423 /* XXX: use std qcow open function ? */
1424 typedef struct QCowCreateState {
1425     int cluster_size;
1426     int cluster_bits;
1427     uint16_t *refcount_block;
1428     uint64_t *refcount_table;
1429     int64_t l1_table_offset;
1430     int64_t refcount_table_offset;
1431     int64_t refcount_block_offset;
1432 } QCowCreateState;
1433
1434 static void create_refcount_update(QCowCreateState *s,
1435                                    int64_t offset, int64_t size)
1436 {
1437     int refcount;
1438     int64_t start, last, cluster_offset;
1439     uint16_t *p;
1440
1441     start = offset & ~(s->cluster_size - 1);
1442     last = (offset + size - 1)  & ~(s->cluster_size - 1);
1443     for(cluster_offset = start; cluster_offset <= last;
1444         cluster_offset += s->cluster_size) {
1445         p = &s->refcount_block[cluster_offset >> s->cluster_bits];
1446         refcount = be16_to_cpu(*p);
1447         refcount++;
1448         *p = cpu_to_be16(refcount);
1449     }
1450 }
1451
1452 static int qcow_create(const char *filename, int64_t total_size,
1453                       const char *backing_file, int flags)
1454 {
1455     int fd, header_size, backing_filename_len, l1_size, i, shift, l2_bits;
1456     QCowHeader header;
1457     uint64_t tmp, offset;
1458     QCowCreateState s1, *s = &s1;
1459
1460     memset(s, 0, sizeof(*s));
1461
1462     fd = open(filename, O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC | O_BINARY, 0644);
1463     if (fd < 0)
1464         return -1;
1465     memset(&header, 0, sizeof(header));
1466     header.magic = cpu_to_be32(QCOW_MAGIC);
1467     header.version = cpu_to_be32(QCOW_VERSION);
1468     header.size = cpu_to_be64(total_size * 512);
1469     header_size = sizeof(header);
1470     backing_filename_len = 0;
1471     if (backing_file) {
1472         header.backing_file_offset = cpu_to_be64(header_size);
1473         backing_filename_len = strlen(backing_file);
1474         header.backing_file_size = cpu_to_be32(backing_filename_len);
1475         header_size += backing_filename_len;
1476     }
1477     s->cluster_bits = 12;  /* 4 KB clusters */
1478     s->cluster_size = 1 << s->cluster_bits;
1479     header.cluster_bits = cpu_to_be32(s->cluster_bits);
1480     header_size = (header_size + 7) & ~7;
1481     if (flags & BLOCK_FLAG_ENCRYPT) {
1482         header.crypt_method = cpu_to_be32(QCOW_CRYPT_AES);
1483     } else {
1484         header.crypt_method = cpu_to_be32(QCOW_CRYPT_NONE);
1485     }
1486     l2_bits = s->cluster_bits - 3;
1487     shift = s->cluster_bits + l2_bits;
1488     l1_size = (((total_size * 512) + (1LL << shift) - 1) >> shift);
1489     offset = align_offset(header_size, s->cluster_size);
1490     s->l1_table_offset = offset;
1491     header.l1_table_offset = cpu_to_be64(s->l1_table_offset);
1492     header.l1_size = cpu_to_be32(l1_size);
1493     offset += align_offset(l1_size * sizeof(uint64_t), s->cluster_size);
1494
1495     s->refcount_table = qemu_mallocz(s->cluster_size);
1496     if (!s->refcount_table)
1497         goto fail;
1498     s->refcount_block = qemu_mallocz(s->cluster_size);
1499     if (!s->refcount_block)
1500         goto fail;
1501
1502     s->refcount_table_offset = offset;
1503     header.refcount_table_offset = cpu_to_be64(offset);
1504     header.refcount_table_clusters = cpu_to_be32(1);
1505     offset += s->cluster_size;
1506
1507     s->refcount_table[0] = cpu_to_be64(offset);
1508     s->refcount_block_offset = offset;
1509     offset += s->cluster_size;
1510
1511     /* update refcounts */
1512     create_refcount_update(s, 0, header_size);
1513     create_refcount_update(s, s->l1_table_offset, l1_size * sizeof(uint64_t));
1514     create_refcount_update(s, s->refcount_table_offset, s->cluster_size);
1515     create_refcount_update(s, s->refcount_block_offset, s->cluster_size);
1516
1517     /* write all the data */
1518     write(fd, &header, sizeof(header));
1519     if (backing_file) {
1520         write(fd, backing_file, backing_filename_len);
1521     }
1522     lseek(fd, s->l1_table_offset, SEEK_SET);
1523     tmp = 0;
1524     for(i = 0;i < l1_size; i++) {
1525         write(fd, &tmp, sizeof(tmp));
1526     }
1527     lseek(fd, s->refcount_table_offset, SEEK_SET);
1528     write(fd, s->refcount_table, s->cluster_size);
1529
1530     lseek(fd, s->refcount_block_offset, SEEK_SET);
1531     write(fd, s->refcount_block, s->cluster_size);
1532
1533     qemu_free(s->refcount_table);
1534     qemu_free(s->refcount_block);
1535     close(fd);
1536     return 0;
1537  fail:
1538     qemu_free(s->refcount_table);
1539     qemu_free(s->refcount_block);
1540     close(fd);
1541     return -ENOMEM;
1542 }
1543
1544 static int qcow_make_empty(BlockDriverState *bs)
1545 {
1546 #if 0
1547     /* XXX: not correct */
1548     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
1549     uint32_t l1_length = s->l1_size * sizeof(uint64_t);
1550     int ret;
1551
1552     memset(s->l1_table, 0, l1_length);
1553     if (bdrv_pwrite(s->hd, s->l1_table_offset, s->l1_table, l1_length) < 0)
1554         return -1;
1555     ret = bdrv_truncate(s->hd, s->l1_table_offset + l1_length);
1556     if (ret < 0)
1557         return ret;
1558
1559     l2_cache_reset(bs);
1560 #endif
1561     return 0;
1562 }
1563
1564 /* XXX: put compressed sectors first, then all the cluster aligned
1565    tables to avoid losing bytes in alignment */
1566 static int qcow_write_compressed(BlockDriverState *bs, int64_t sector_num,
1567                                  const uint8_t *buf, int nb_sectors)
1568 {
1569     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
1570     z_stream strm;
1571     int ret, out_len;
1572     uint8_t *out_buf;
1573     uint64_t cluster_offset;
1574
1575     if (nb_sectors == 0) {
1576         /* align end of file to a sector boundary to ease reading with
1577            sector based I/Os */
1578         cluster_offset = bdrv_getlength(s->hd);
1579         cluster_offset = (cluster_offset + 511) & ~511;
1580         bdrv_truncate(s->hd, cluster_offset);
1581         return 0;
1582     }
1583
1584     if (nb_sectors != s->cluster_sectors)
1585         return -EINVAL;
1586
1587     out_buf = qemu_malloc(s->cluster_size + (s->cluster_size / 1000) + 128);
1588     if (!out_buf)
1589         return -ENOMEM;
1590
1591     /* best compression, small window, no zlib header */
1592     memset(&strm, 0, sizeof(strm));
1593     ret = deflateInit2(&strm, Z_DEFAULT_COMPRESSION,
1594                        Z_DEFLATED, -12,
1595                        9, Z_DEFAULT_STRATEGY);
1596     if (ret != 0) {
1597         qemu_free(out_buf);
1598         return -1;
1599     }
1600
1601     strm.avail_in = s->cluster_size;
1602     strm.next_in = (uint8_t *)buf;
1603     strm.avail_out = s->cluster_size;
1604     strm.next_out = out_buf;
1605
1606     ret = deflate(&strm, Z_FINISH);
1607     if (ret != Z_STREAM_END && ret != Z_OK) {
1608         qemu_free(out_buf);
1609         deflateEnd(&strm);
1610         return -1;
1611     }
1612     out_len = strm.next_out - out_buf;
1613
1614     deflateEnd(&strm);
1615
1616     if (ret != Z_STREAM_END || out_len >= s->cluster_size) {
1617         /* could not compress: write normal cluster */
1618         qcow_write(bs, sector_num, buf, s->cluster_sectors);
1619     } else {
1620         cluster_offset = alloc_compressed_cluster_offset(bs, sector_num << 9,
1621                                               out_len);
1622         if (!cluster_offset)
1623             return -1;
1624         cluster_offset &= s->cluster_offset_mask;
1625         if (bdrv_pwrite(s->hd, cluster_offset, out_buf, out_len) != out_len) {
1626             qemu_free(out_buf);
1627             return -1;
1628         }
1629     }
1630
1631     qemu_free(out_buf);
1632     return 0;
1633 }
1634
1635 static void qcow_flush(BlockDriverState *bs)
1636 {
1637     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
1638     bdrv_flush(s->hd);
1639 }
1640
1641 static int qcow_get_info(BlockDriverState *bs, BlockDriverInfo *bdi)
1642 {
1643     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
1644     bdi->cluster_size = s->cluster_size;
1645     bdi->vm_state_offset = (int64_t)s->l1_vm_state_index <<
1646         (s->cluster_bits + s->l2_bits);
1647     return 0;
1648 }
1649
1650 /*********************************************************/
1651 /* snapshot support */
1652
1653 /* update the refcounts of snapshots and the copied flag */
1654 static int update_snapshot_refcount(BlockDriverState *bs,
1655                                     int64_t l1_table_offset,
1656                                     int l1_size,
1657                                     int addend)
1658 {
1659     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
1660     uint64_t *l1_table, *l2_table, l2_offset, offset, l1_size2, l1_allocated;
1661     int64_t old_offset, old_l2_offset;
1662     int l2_size, i, j, l1_modified, l2_modified, nb_csectors, refcount;
1663
1664     l2_cache_reset(bs);
1665
1666     l2_table = NULL;
1667     l1_table = NULL;
1668     l1_size2 = l1_size * sizeof(uint64_t);
1669     l1_allocated = 0;
1670     if (l1_table_offset != s->l1_table_offset) {
1671         l1_table = qemu_malloc(l1_size2);
1672         if (!l1_table)
1673             goto fail;
1674         l1_allocated = 1;
1675         if (bdrv_pread(s->hd, l1_table_offset,
1676                        l1_table, l1_size2) != l1_size2)
1677             goto fail;
1678         for(i = 0;i < l1_size; i++)
1679             be64_to_cpus(&l1_table[i]);
1680     } else {
1681         assert(l1_size == s->l1_size);
1682         l1_table = s->l1_table;
1683         l1_allocated = 0;
1684     }
1685
1686     l2_size = s->l2_size * sizeof(uint64_t);
1687     l2_table = qemu_malloc(l2_size);
1688     if (!l2_table)
1689         goto fail;
1690     l1_modified = 0;
1691     for(i = 0; i < l1_size; i++) {
1692         l2_offset = l1_table[i];
1693         if (l2_offset) {
1694             old_l2_offset = l2_offset;
1695             l2_offset &= ~QCOW_OFLAG_COPIED;
1696             l2_modified = 0;
1697             if (bdrv_pread(s->hd, l2_offset, l2_table, l2_size) != l2_size)
1698                 goto fail;
1699             for(j = 0; j < s->l2_size; j++) {
1700                 offset = be64_to_cpu(l2_table[j]);
1701                 if (offset != 0) {
1702                     old_offset = offset;
1703                     offset &= ~QCOW_OFLAG_COPIED;
1704                     if (offset & QCOW_OFLAG_COMPRESSED) {
1705                         nb_csectors = ((offset >> s->csize_shift) &
1706                                        s->csize_mask) + 1;
1707                         if (addend != 0)
1708                             update_refcount(bs, (offset & s->cluster_offset_mask) & ~511,
1709                                             nb_csectors * 512, addend);
1710                         /* compressed clusters are never modified */
1711                         refcount = 2;
1712                     } else {
1713                         if (addend != 0) {
1714                             refcount = update_cluster_refcount(bs, offset >> s->cluster_bits, addend);
1715                         } else {
1716                             refcount = get_refcount(bs, offset >> s->cluster_bits);
1717                         }
1718                     }
1719
1720                     if (refcount == 1) {
1721                         offset |= QCOW_OFLAG_COPIED;
1722                     }
1723                     if (offset != old_offset) {
1724                         l2_table[j] = cpu_to_be64(offset);
1725                         l2_modified = 1;
1726                     }
1727                 }
1728             }
1729             if (l2_modified) {
1730                 if (bdrv_pwrite(s->hd,
1731                                 l2_offset, l2_table, l2_size) != l2_size)
1732                     goto fail;
1733             }
1734
1735             if (addend != 0) {
1736                 refcount = update_cluster_refcount(bs, l2_offset >> s->cluster_bits, addend);
1737             } else {
1738                 refcount = get_refcount(bs, l2_offset >> s->cluster_bits);
1739             }
1740             if (refcount == 1) {
1741                 l2_offset |= QCOW_OFLAG_COPIED;
1742             }
1743             if (l2_offset != old_l2_offset) {
1744                 l1_table[i] = l2_offset;
1745                 l1_modified = 1;
1746             }
1747         }
1748     }
1749     if (l1_modified) {
1750         for(i = 0; i < l1_size; i++)
1751             cpu_to_be64s(&l1_table[i]);
1752         if (bdrv_pwrite(s->hd, l1_table_offset, l1_table,
1753                         l1_size2) != l1_size2)
1754             goto fail;
1755         for(i = 0; i < l1_size; i++)
1756             be64_to_cpus(&l1_table[i]);
1757     }
1758     if (l1_allocated)
1759         qemu_free(l1_table);
1760     qemu_free(l2_table);
1761     return 0;
1762  fail:
1763     if (l1_allocated)
1764         qemu_free(l1_table);
1765     qemu_free(l2_table);
1766     return -EIO;
1767 }
1768
1769 static void qcow_free_snapshots(BlockDriverState *bs)
1770 {
1771     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
1772     int i;
1773
1774     for(i = 0; i < s->nb_snapshots; i++) {
1775         qemu_free(s->snapshots[i].name);
1776         qemu_free(s->snapshots[i].id_str);
1777     }
1778     qemu_free(s->snapshots);
1779     s->snapshots = NULL;
1780     s->nb_snapshots = 0;
1781 }
1782
1783 static int qcow_read_snapshots(BlockDriverState *bs)
1784 {
1785     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
1786     QCowSnapshotHeader h;
1787     QCowSnapshot *sn;
1788     int i, id_str_size, name_size;
1789     int64_t offset;
1790     uint32_t extra_data_size;
1791
1792     offset = s->snapshots_offset;
1793     s->snapshots = qemu_mallocz(s->nb_snapshots * sizeof(QCowSnapshot));
1794     if (!s->snapshots)
1795         goto fail;
1796     for(i = 0; i < s->nb_snapshots; i++) {
1797         offset = align_offset(offset, 8);
1798         if (bdrv_pread(s->hd, offset, &h, sizeof(h)) != sizeof(h))
1799             goto fail;
1800         offset += sizeof(h);
1801         sn = s->snapshots + i;
1802         sn->l1_table_offset = be64_to_cpu(h.l1_table_offset);
1803         sn->l1_size = be32_to_cpu(h.l1_size);
1804         sn->vm_state_size = be32_to_cpu(h.vm_state_size);
1805         sn->date_sec = be32_to_cpu(h.date_sec);
1806         sn->date_nsec = be32_to_cpu(h.date_nsec);
1807         sn->vm_clock_nsec = be64_to_cpu(h.vm_clock_nsec);
1808         extra_data_size = be32_to_cpu(h.extra_data_size);
1809
1810         id_str_size = be16_to_cpu(h.id_str_size);
1811         name_size = be16_to_cpu(h.name_size);
1812
1813         offset += extra_data_size;
1814
1815         sn->id_str = qemu_malloc(id_str_size + 1);
1816         if (!sn->id_str)
1817             goto fail;
1818         if (bdrv_pread(s->hd, offset, sn->id_str, id_str_size) != id_str_size)
1819             goto fail;
1820         offset += id_str_size;
1821         sn->id_str[id_str_size] = '\0';
1822
1823         sn->name = qemu_malloc(name_size + 1);
1824         if (!sn->name)
1825             goto fail;
1826         if (bdrv_pread(s->hd, offset, sn->name, name_size) != name_size)
1827             goto fail;
1828         offset += name_size;
1829         sn->name[name_size] = '\0';
1830     }
1831     s->snapshots_size = offset - s->snapshots_offset;
1832     return 0;
1833  fail:
1834     qcow_free_snapshots(bs);
1835     return -1;
1836 }
1837
1838 /* add at the end of the file a new list of snapshots */
1839 static int qcow_write_snapshots(BlockDriverState *bs)
1840 {
1841     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
1842     QCowSnapshot *sn;
1843     QCowSnapshotHeader h;
1844     int i, name_size, id_str_size, snapshots_size;
1845     uint64_t data64;
1846     uint32_t data32;
1847     int64_t offset, snapshots_offset;
1848
1849     /* compute the size of the snapshots */
1850     offset = 0;
1851     for(i = 0; i < s->nb_snapshots; i++) {
1852         sn = s->snapshots + i;
1853         offset = align_offset(offset, 8);
1854         offset += sizeof(h);
1855         offset += strlen(sn->id_str);
1856         offset += strlen(sn->name);
1857     }
1858     snapshots_size = offset;
1859
1860     snapshots_offset = alloc_clusters(bs, snapshots_size);
1861     offset = snapshots_offset;
1862
1863     for(i = 0; i < s->nb_snapshots; i++) {
1864         sn = s->snapshots + i;
1865         memset(&h, 0, sizeof(h));
1866         h.l1_table_offset = cpu_to_be64(sn->l1_table_offset);
1867         h.l1_size = cpu_to_be32(sn->l1_size);
1868         h.vm_state_size = cpu_to_be32(sn->vm_state_size);
1869         h.date_sec = cpu_to_be32(sn->date_sec);
1870         h.date_nsec = cpu_to_be32(sn->date_nsec);
1871         h.vm_clock_nsec = cpu_to_be64(sn->vm_clock_nsec);
1872
1873         id_str_size = strlen(sn->id_str);
1874         name_size = strlen(sn->name);
1875         h.id_str_size = cpu_to_be16(id_str_size);
1876         h.name_size = cpu_to_be16(name_size);
1877         offset = align_offset(offset, 8);
1878         if (bdrv_pwrite(s->hd, offset, &h, sizeof(h)) != sizeof(h))
1879             goto fail;
1880         offset += sizeof(h);
1881         if (bdrv_pwrite(s->hd, offset, sn->id_str, id_str_size) != id_str_size)
1882             goto fail;
1883         offset += id_str_size;
1884         if (bdrv_pwrite(s->hd, offset, sn->name, name_size) != name_size)
1885             goto fail;
1886         offset += name_size;
1887     }
1888
1889     /* update the various header fields */
1890     data64 = cpu_to_be64(snapshots_offset);
1891     if (bdrv_pwrite(s->hd, offsetof(QCowHeader, snapshots_offset),
1892                     &data64, sizeof(data64)) != sizeof(data64))
1893         goto fail;
1894     data32 = cpu_to_be32(s->nb_snapshots);
1895     if (bdrv_pwrite(s->hd, offsetof(QCowHeader, nb_snapshots),
1896                     &data32, sizeof(data32)) != sizeof(data32))
1897         goto fail;
1898
1899     /* free the old snapshot table */
1900     free_clusters(bs, s->snapshots_offset, s->snapshots_size);
1901     s->snapshots_offset = snapshots_offset;
1902     s->snapshots_size = snapshots_size;
1903     return 0;
1904  fail:
1905     return -1;
1906 }
1907
1908 static void find_new_snapshot_id(BlockDriverState *bs,
1909                                  char *id_str, int id_str_size)
1910 {
1911     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
1912     QCowSnapshot *sn;
1913     int i, id, id_max = 0;
1914
1915     for(i = 0; i < s->nb_snapshots; i++) {
1916         sn = s->snapshots + i;
1917         id = strtoul(sn->id_str, NULL, 10);
1918         if (id > id_max)
1919             id_max = id;
1920     }
1921     snprintf(id_str, id_str_size, "%d", id_max + 1);
1922 }
1923
1924 static int find_snapshot_by_id(BlockDriverState *bs, const char *id_str)
1925 {
1926     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
1927     int i;
1928
1929     for(i = 0; i < s->nb_snapshots; i++) {
1930         if (!strcmp(s->snapshots[i].id_str, id_str))
1931             return i;
1932     }
1933     return -1;
1934 }
1935
1936 static int find_snapshot_by_id_or_name(BlockDriverState *bs, const char *name)
1937 {
1938     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
1939     int i, ret;
1940
1941     ret = find_snapshot_by_id(bs, name);
1942     if (ret >= 0)
1943         return ret;
1944     for(i = 0; i < s->nb_snapshots; i++) {
1945         if (!strcmp(s->snapshots[i].name, name))
1946             return i;
1947     }
1948     return -1;
1949 }
1950
1951 /* if no id is provided, a new one is constructed */
1952 static int qcow_snapshot_create(BlockDriverState *bs,
1953                                 QEMUSnapshotInfo *sn_info)
1954 {
1955     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
1956     QCowSnapshot *snapshots1, sn1, *sn = &sn1;
1957     int i, ret;
1958     uint64_t *l1_table = NULL;
1959
1960     memset(sn, 0, sizeof(*sn));
1961
1962     if (sn_info->id_str[0] == '\0') {
1963         /* compute a new id */
1964         find_new_snapshot_id(bs, sn_info->id_str, sizeof(sn_info->id_str));
1965     }
1966
1967     /* check that the ID is unique */
1968     if (find_snapshot_by_id(bs, sn_info->id_str) >= 0)
1969         return -ENOENT;
1970
1971     sn->id_str = qemu_strdup(sn_info->id_str);
1972     if (!sn->id_str)
1973         goto fail;
1974     sn->name = qemu_strdup(sn_info->name);
1975     if (!sn->name)
1976         goto fail;
1977     sn->vm_state_size = sn_info->vm_state_size;
1978     sn->date_sec = sn_info->date_sec;
1979     sn->date_nsec = sn_info->date_nsec;
1980     sn->vm_clock_nsec = sn_info->vm_clock_nsec;
1981
1982     ret = update_snapshot_refcount(bs, s->l1_table_offset, s->l1_size, 1);
1983     if (ret < 0)
1984         goto fail;
1985
1986     /* create the L1 table of the snapshot */
1987     sn->l1_table_offset = alloc_clusters(bs, s->l1_size * sizeof(uint64_t));
1988     sn->l1_size = s->l1_size;
1989
1990     l1_table = qemu_malloc(s->l1_size * sizeof(uint64_t));
1991     if (!l1_table)
1992         goto fail;
1993     for(i = 0; i < s->l1_size; i++) {
1994         l1_table[i] = cpu_to_be64(s->l1_table[i]);
1995     }
1996     if (bdrv_pwrite(s->hd, sn->l1_table_offset,
1997                     l1_table, s->l1_size * sizeof(uint64_t)) !=
1998         (s->l1_size * sizeof(uint64_t)))
1999         goto fail;
2000     qemu_free(l1_table);
2001     l1_table = NULL;
2002
2003     snapshots1 = qemu_malloc((s->nb_snapshots + 1) * sizeof(QCowSnapshot));
2004     if (!snapshots1)
2005         goto fail;
2006     memcpy(snapshots1, s->snapshots, s->nb_snapshots * sizeof(QCowSnapshot));
2007     s->snapshots = snapshots1;
2008     s->snapshots[s->nb_snapshots++] = *sn;
2009
2010     if (qcow_write_snapshots(bs) < 0)
2011         goto fail;
2012 #ifdef DEBUG_ALLOC
2013     check_refcounts(bs);
2014 #endif
2015     return 0;
2016  fail:
2017     qemu_free(sn->name);
2018     qemu_free(l1_table);
2019     return -1;
2020 }
2021
2022 /* copy the snapshot 'snapshot_name' into the current disk image */
2023 static int qcow_snapshot_goto(BlockDriverState *bs,
2024                               const char *snapshot_id)
2025 {
2026     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
2027     QCowSnapshot *sn;
2028     int i, snapshot_index, l1_size2;
2029
2030     snapshot_index = find_snapshot_by_id_or_name(bs, snapshot_id);
2031     if (snapshot_index < 0)
2032         return -ENOENT;
2033     sn = &s->snapshots[snapshot_index];
2034
2035     if (update_snapshot_refcount(bs, s->l1_table_offset, s->l1_size, -1) < 0)
2036         goto fail;
2037
2038     if (grow_l1_table(bs, sn->l1_size) < 0)
2039         goto fail;
2040
2041     s->l1_size = sn->l1_size;
2042     l1_size2 = s->l1_size * sizeof(uint64_t);
2043     /* copy the snapshot l1 table to the current l1 table */
2044     if (bdrv_pread(s->hd, sn->l1_table_offset,
2045                    s->l1_table, l1_size2) != l1_size2)
2046         goto fail;
2047     if (bdrv_pwrite(s->hd, s->l1_table_offset,
2048                     s->l1_table, l1_size2) != l1_size2)
2049         goto fail;
2050     for(i = 0;i < s->l1_size; i++) {
2051         be64_to_cpus(&s->l1_table[i]);
2052     }
2053
2054     if (update_snapshot_refcount(bs, s->l1_table_offset, s->l1_size, 1) < 0)
2055         goto fail;
2056
2057 #ifdef DEBUG_ALLOC
2058     check_refcounts(bs);
2059 #endif
2060     return 0;
2061  fail:
2062     return -EIO;
2063 }
2064
2065 static int qcow_snapshot_delete(BlockDriverState *bs, const char *snapshot_id)
2066 {
2067     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
2068     QCowSnapshot *sn;
2069     int snapshot_index, ret;
2070
2071     snapshot_index = find_snapshot_by_id_or_name(bs, snapshot_id);
2072     if (snapshot_index < 0)
2073         return -ENOENT;
2074     sn = &s->snapshots[snapshot_index];
2075
2076     ret = update_snapshot_refcount(bs, sn->l1_table_offset, sn->l1_size, -1);
2077     if (ret < 0)
2078         return ret;
2079     /* must update the copied flag on the current cluster offsets */
2080     ret = update_snapshot_refcount(bs, s->l1_table_offset, s->l1_size, 0);
2081     if (ret < 0)
2082         return ret;
2083     free_clusters(bs, sn->l1_table_offset, sn->l1_size * sizeof(uint64_t));
2084
2085     qemu_free(sn->id_str);
2086     qemu_free(sn->name);
2087     memmove(sn, sn + 1, (s->nb_snapshots - snapshot_index - 1) * sizeof(*sn));
2088     s->nb_snapshots--;
2089     ret = qcow_write_snapshots(bs);
2090     if (ret < 0) {
2091         /* XXX: restore snapshot if error ? */
2092         return ret;
2093     }
2094 #ifdef DEBUG_ALLOC
2095     check_refcounts(bs);
2096 #endif
2097     return 0;
2098 }
2099
2100 static int qcow_snapshot_list(BlockDriverState *bs,
2101                               QEMUSnapshotInfo **psn_tab)
2102 {
2103     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
2104     QEMUSnapshotInfo *sn_tab, *sn_info;
2105     QCowSnapshot *sn;
2106     int i;
2107
2108     sn_tab = qemu_mallocz(s->nb_snapshots * sizeof(QEMUSnapshotInfo));
2109     if (!sn_tab)
2110         goto fail;
2111     for(i = 0; i < s->nb_snapshots; i++) {
2112         sn_info = sn_tab + i;
2113         sn = s->snapshots + i;
2114         pstrcpy(sn_info->id_str, sizeof(sn_info->id_str),
2115                 sn->id_str);
2116         pstrcpy(sn_info->name, sizeof(sn_info->name),
2117                 sn->name);
2118         sn_info->vm_state_size = sn->vm_state_size;
2119         sn_info->date_sec = sn->date_sec;
2120         sn_info->date_nsec = sn->date_nsec;
2121         sn_info->vm_clock_nsec = sn->vm_clock_nsec;
2122     }
2123     *psn_tab = sn_tab;
2124     return s->nb_snapshots;
2125  fail:
2126     qemu_free(sn_tab);
2127     *psn_tab = NULL;
2128     return -ENOMEM;
2129 }
2130
2131 /*********************************************************/
2132 /* refcount handling */
2133
2134 static int refcount_init(BlockDriverState *bs)
2135 {
2136     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
2137     int ret, refcount_table_size2, i;
2138
2139     s->refcount_block_cache = qemu_malloc(s->cluster_size);
2140     if (!s->refcount_block_cache)
2141         goto fail;
2142     refcount_table_size2 = s->refcount_table_size * sizeof(uint64_t);
2143     s->refcount_table = qemu_malloc(refcount_table_size2);
2144     if (!s->refcount_table)
2145         goto fail;
2146     if (s->refcount_table_size > 0) {
2147         ret = bdrv_pread(s->hd, s->refcount_table_offset,
2148                          s->refcount_table, refcount_table_size2);
2149         if (ret != refcount_table_size2)
2150             goto fail;
2151         for(i = 0; i < s->refcount_table_size; i++)
2152             be64_to_cpus(&s->refcount_table[i]);
2153     }
2154     return 0;
2155  fail:
2156     return -ENOMEM;
2157 }
2158
2159 static void refcount_close(BlockDriverState *bs)
2160 {
2161     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
2162     qemu_free(s->refcount_block_cache);
2163     qemu_free(s->refcount_table);
2164 }
2165
2166
2167 static int load_refcount_block(BlockDriverState *bs,
2168                                int64_t refcount_block_offset)
2169 {
2170     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
2171     int ret;
2172     ret = bdrv_pread(s->hd, refcount_block_offset, s->refcount_block_cache,
2173                      s->cluster_size);
2174     if (ret != s->cluster_size)
2175         return -EIO;
2176     s->refcount_block_cache_offset = refcount_block_offset;
2177     return 0;
2178 }
2179
2180 static int get_refcount(BlockDriverState *bs, int64_t cluster_index)
2181 {
2182     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
2183     int refcount_table_index, block_index;
2184     int64_t refcount_block_offset;
2185
2186     refcount_table_index = cluster_index >> (s->cluster_bits - REFCOUNT_SHIFT);
2187     if (refcount_table_index >= s->refcount_table_size)
2188         return 0;
2189     refcount_block_offset = s->refcount_table[refcount_table_index];
2190     if (!refcount_block_offset)
2191         return 0;
2192     if (refcount_block_offset != s->refcount_block_cache_offset) {
2193         /* better than nothing: return allocated if read error */
2194         if (load_refcount_block(bs, refcount_block_offset) < 0)
2195             return 1;
2196     }
2197     block_index = cluster_index &
2198         ((1 << (s->cluster_bits - REFCOUNT_SHIFT)) - 1);
2199     return be16_to_cpu(s->refcount_block_cache[block_index]);
2200 }
2201
2202 /* return < 0 if error */
2203 static int64_t alloc_clusters_noref(BlockDriverState *bs, int64_t size)
2204 {
2205     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
2206     int i, nb_clusters;
2207
2208     nb_clusters = (size + s->cluster_size - 1) >> s->cluster_bits;
2209     for(;;) {
2210         if (get_refcount(bs, s->free_cluster_index) == 0) {
2211             s->free_cluster_index++;
2212             for(i = 1; i < nb_clusters; i++) {
2213                 if (get_refcount(bs, s->free_cluster_index) != 0)
2214                     goto not_found;
2215                 s->free_cluster_index++;
2216             }
2217 #ifdef DEBUG_ALLOC2
2218             printf("alloc_clusters: size=%lld -> %lld\n",
2219                    size,
2220                    (s->free_cluster_index - nb_clusters) << s->cluster_bits);
2221 #endif
2222             return (s->free_cluster_index - nb_clusters) << s->cluster_bits;
2223         } else {
2224         not_found:
2225             s->free_cluster_index++;
2226         }
2227     }
2228 }
2229
2230 static int64_t alloc_clusters(BlockDriverState *bs, int64_t size)
2231 {
2232     int64_t offset;
2233
2234     offset = alloc_clusters_noref(bs, size);
2235     update_refcount(bs, offset, size, 1);
2236     return offset;
2237 }
2238
2239 /* only used to allocate compressed sectors. We try to allocate
2240    contiguous sectors. size must be <= cluster_size */
2241 static int64_t alloc_bytes(BlockDriverState *bs, int size)
2242 {
2243     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
2244     int64_t offset, cluster_offset;
2245     int free_in_cluster;
2246
2247     assert(size > 0 && size <= s->cluster_size);
2248     if (s->free_byte_offset == 0) {
2249         s->free_byte_offset = alloc_clusters(bs, s->cluster_size);
2250     }
2251  redo:
2252     free_in_cluster = s->cluster_size -
2253         (s->free_byte_offset & (s->cluster_size - 1));
2254     if (size <= free_in_cluster) {
2255         /* enough space in current cluster */
2256         offset = s->free_byte_offset;
2257         s->free_byte_offset += size;
2258         free_in_cluster -= size;
2259         if (free_in_cluster == 0)
2260             s->free_byte_offset = 0;
2261         if ((offset & (s->cluster_size - 1)) != 0)
2262             update_cluster_refcount(bs, offset >> s->cluster_bits, 1);
2263     } else {
2264         offset = alloc_clusters(bs, s->cluster_size);
2265         cluster_offset = s->free_byte_offset & ~(s->cluster_size - 1);
2266         if ((cluster_offset + s->cluster_size) == offset) {
2267             /* we are lucky: contiguous data */
2268             offset = s->free_byte_offset;
2269             update_cluster_refcount(bs, offset >> s->cluster_bits, 1);
2270             s->free_byte_offset += size;
2271         } else {
2272             s->free_byte_offset = offset;
2273             goto redo;
2274         }
2275     }
2276     return offset;
2277 }
2278
2279 static void free_clusters(BlockDriverState *bs,
2280                           int64_t offset, int64_t size)
2281 {
2282     update_refcount(bs, offset, size, -1);
2283 }
2284
2285 static int grow_refcount_table(BlockDriverState *bs, int min_size)
2286 {
2287     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
2288     int new_table_size, new_table_size2, refcount_table_clusters, i, ret;
2289     uint64_t *new_table;
2290     int64_t table_offset;
2291     uint64_t data64;
2292     uint32_t data32;
2293     int old_table_size;
2294     int64_t old_table_offset;
2295
2296     if (min_size <= s->refcount_table_size)
2297         return 0;
2298     /* compute new table size */
2299     refcount_table_clusters = s->refcount_table_size >> (s->cluster_bits - 3);
2300     for(;;) {
2301         if (refcount_table_clusters == 0) {
2302             refcount_table_clusters = 1;
2303         } else {
2304             refcount_table_clusters = (refcount_table_clusters * 3 + 1) / 2;
2305         }
2306         new_table_size = refcount_table_clusters << (s->cluster_bits - 3);
2307         if (min_size <= new_table_size)
2308             break;
2309     }
2310 #ifdef DEBUG_ALLOC2
2311     printf("grow_refcount_table from %d to %d\n",
2312            s->refcount_table_size,
2313            new_table_size);
2314 #endif
2315     new_table_size2 = new_table_size * sizeof(uint64_t);
2316     new_table = qemu_mallocz(new_table_size2);
2317     if (!new_table)
2318         return -ENOMEM;
2319     memcpy(new_table, s->refcount_table,
2320            s->refcount_table_size * sizeof(uint64_t));
2321     for(i = 0; i < s->refcount_table_size; i++)
2322         cpu_to_be64s(&new_table[i]);
2323     /* Note: we cannot update the refcount now to avoid recursion */
2324     table_offset = alloc_clusters_noref(bs, new_table_size2);
2325     ret = bdrv_pwrite(s->hd, table_offset, new_table, new_table_size2);
2326     if (ret != new_table_size2)
2327         goto fail;
2328     for(i = 0; i < s->refcount_table_size; i++)
2329         be64_to_cpus(&new_table[i]);
2330
2331     data64 = cpu_to_be64(table_offset);
2332     if (bdrv_pwrite(s->hd, offsetof(QCowHeader, refcount_table_offset),
2333                     &data64, sizeof(data64)) != sizeof(data64))
2334         goto fail;
2335     data32 = cpu_to_be32(refcount_table_clusters);
2336     if (bdrv_pwrite(s->hd, offsetof(QCowHeader, refcount_table_clusters),
2337                     &data32, sizeof(data32)) != sizeof(data32))
2338         goto fail;
2339     qemu_free(s->refcount_table);
2340     old_table_offset = s->refcount_table_offset;
2341     old_table_size = s->refcount_table_size;
2342     s->refcount_table = new_table;
2343     s->refcount_table_size = new_table_size;
2344     s->refcount_table_offset = table_offset;
2345
2346     update_refcount(bs, table_offset, new_table_size2, 1);
2347     free_clusters(bs, old_table_offset, old_table_size * sizeof(uint64_t));
2348     return 0;
2349  fail:
2350     free_clusters(bs, table_offset, new_table_size2);
2351     qemu_free(new_table);
2352     return -EIO;
2353 }
2354
2355 /* addend must be 1 or -1 */
2356 /* XXX: cache several refcount block clusters ? */
2357 static int update_cluster_refcount(BlockDriverState *bs,
2358                                    int64_t cluster_index,
2359                                    int addend)
2360 {
2361     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
2362     int64_t offset, refcount_block_offset;
2363     int ret, refcount_table_index, block_index, refcount;
2364     uint64_t data64;
2365
2366     refcount_table_index = cluster_index >> (s->cluster_bits - REFCOUNT_SHIFT);
2367     if (refcount_table_index >= s->refcount_table_size) {
2368         if (addend < 0)
2369             return -EINVAL;
2370         ret = grow_refcount_table(bs, refcount_table_index + 1);
2371         if (ret < 0)
2372             return ret;
2373     }
2374     refcount_block_offset = s->refcount_table[refcount_table_index];
2375     if (!refcount_block_offset) {
2376         if (addend < 0)
2377             return -EINVAL;
2378         /* create a new refcount block */
2379         /* Note: we cannot update the refcount now to avoid recursion */
2380         offset = alloc_clusters_noref(bs, s->cluster_size);
2381         memset(s->refcount_block_cache, 0, s->cluster_size);
2382         ret = bdrv_pwrite(s->hd, offset, s->refcount_block_cache, s->cluster_size);
2383         if (ret != s->cluster_size)
2384             return -EINVAL;
2385         s->refcount_table[refcount_table_index] = offset;
2386         data64 = cpu_to_be64(offset);
2387         ret = bdrv_pwrite(s->hd, s->refcount_table_offset +
2388                           refcount_table_index * sizeof(uint64_t),
2389                           &data64, sizeof(data64));
2390         if (ret != sizeof(data64))
2391             return -EINVAL;
2392
2393         refcount_block_offset = offset;
2394         s->refcount_block_cache_offset = offset;
2395         update_refcount(bs, offset, s->cluster_size, 1);
2396     } else {
2397         if (refcount_block_offset != s->refcount_block_cache_offset) {
2398             if (load_refcount_block(bs, refcount_block_offset) < 0)
2399                 return -EIO;
2400         }
2401     }
2402     /* we can update the count and save it */
2403     block_index = cluster_index &
2404         ((1 << (s->cluster_bits - REFCOUNT_SHIFT)) - 1);
2405     refcount = be16_to_cpu(s->refcount_block_cache[block_index]);
2406     refcount += addend;
2407     if (refcount < 0 || refcount > 0xffff)
2408         return -EINVAL;
2409     if (refcount == 0 && cluster_index < s->free_cluster_index) {
2410         s->free_cluster_index = cluster_index;
2411     }
2412     s->refcount_block_cache[block_index] = cpu_to_be16(refcount);
2413     if (bdrv_pwrite(s->hd,
2414                     refcount_block_offset + (block_index << REFCOUNT_SHIFT),
2415                     &s->refcount_block_cache[block_index], 2) != 2)
2416         return -EIO;
2417     return refcount;
2418 }
2419
2420 static void update_refcount(BlockDriverState *bs,
2421                             int64_t offset, int64_t length,
2422                             int addend)
2423 {
2424     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
2425     int64_t start, last, cluster_offset;
2426
2427 #ifdef DEBUG_ALLOC2
2428     printf("update_refcount: offset=%lld size=%lld addend=%d\n",
2429            offset, length, addend);
2430 #endif
2431     if (length <= 0)
2432         return;
2433     start = offset & ~(s->cluster_size - 1);
2434     last = (offset + length - 1) & ~(s->cluster_size - 1);
2435     for(cluster_offset = start; cluster_offset <= last;
2436         cluster_offset += s->cluster_size) {
2437         update_cluster_refcount(bs, cluster_offset >> s->cluster_bits, addend);
2438     }
2439 }
2440
2441 #ifdef DEBUG_ALLOC
2442 static void inc_refcounts(BlockDriverState *bs,
2443                           uint16_t *refcount_table,
2444                           int refcount_table_size,
2445                           int64_t offset, int64_t size)
2446 {
2447     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
2448     int64_t start, last, cluster_offset;
2449     int k;
2450
2451     if (size <= 0)
2452         return;
2453
2454     start = offset & ~(s->cluster_size - 1);
2455     last = (offset + size - 1) & ~(s->cluster_size - 1);
2456     for(cluster_offset = start; cluster_offset <= last;
2457         cluster_offset += s->cluster_size) {
2458         k = cluster_offset >> s->cluster_bits;
2459         if (k < 0 || k >= refcount_table_size) {
2460             printf("ERROR: invalid cluster offset=0x%llx\n", cluster_offset);
2461         } else {
2462             if (++refcount_table[k] == 0) {
2463                 printf("ERROR: overflow cluster offset=0x%llx\n", cluster_offset);
2464             }
2465         }
2466     }
2467 }
2468
2469 static int check_refcounts_l1(BlockDriverState *bs,
2470                               uint16_t *refcount_table,
2471                               int refcount_table_size,
2472                               int64_t l1_table_offset, int l1_size,
2473                               int check_copied)
2474 {
2475     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
2476     uint64_t *l1_table, *l2_table, l2_offset, offset, l1_size2;
2477     int l2_size, i, j, nb_csectors, refcount;
2478
2479     l2_table = NULL;
2480     l1_size2 = l1_size * sizeof(uint64_t);
2481
2482     inc_refcounts(bs, refcount_table, refcount_table_size,
2483                   l1_table_offset, l1_size2);
2484
2485     l1_table = qemu_malloc(l1_size2);
2486     if (!l1_table)
2487         goto fail;
2488     if (bdrv_pread(s->hd, l1_table_offset,
2489                    l1_table, l1_size2) != l1_size2)
2490         goto fail;
2491     for(i = 0;i < l1_size; i++)
2492         be64_to_cpus(&l1_table[i]);
2493
2494     l2_size = s->l2_size * sizeof(uint64_t);
2495     l2_table = qemu_malloc(l2_size);
2496     if (!l2_table)
2497         goto fail;
2498     for(i = 0; i < l1_size; i++) {
2499         l2_offset = l1_table[i];
2500         if (l2_offset) {
2501             if (check_copied) {
2502                 refcount = get_refcount(bs, (l2_offset & ~QCOW_OFLAG_COPIED) >> s->cluster_bits);
2503                 if ((refcount == 1) != ((l2_offset & QCOW_OFLAG_COPIED) != 0)) {
2504                     printf("ERROR OFLAG_COPIED: l2_offset=%llx refcount=%d\n",
2505                            l2_offset, refcount);
2506                 }
2507             }
2508             l2_offset &= ~QCOW_OFLAG_COPIED;
2509             if (bdrv_pread(s->hd, l2_offset, l2_table, l2_size) != l2_size)
2510                 goto fail;
2511             for(j = 0; j < s->l2_size; j++) {
2512                 offset = be64_to_cpu(l2_table[j]);
2513                 if (offset != 0) {
2514                     if (offset & QCOW_OFLAG_COMPRESSED) {
2515                         if (offset & QCOW_OFLAG_COPIED) {
2516                             printf("ERROR: cluster %lld: copied flag must never be set for compressed clusters\n",
2517                                    offset >> s->cluster_bits);
2518                             offset &= ~QCOW_OFLAG_COPIED;
2519                         }
2520                         nb_csectors = ((offset >> s->csize_shift) &
2521                                        s->csize_mask) + 1;
2522                         offset &= s->cluster_offset_mask;
2523                         inc_refcounts(bs, refcount_table,
2524                                       refcount_table_size,
2525                                       offset & ~511, nb_csectors * 512);
2526                     } else {
2527                         if (check_copied) {
2528                             refcount = get_refcount(bs, (offset & ~QCOW_OFLAG_COPIED) >> s->cluster_bits);
2529                             if ((refcount == 1) != ((offset & QCOW_OFLAG_COPIED) != 0)) {
2530                                 printf("ERROR OFLAG_COPIED: offset=%llx refcount=%d\n",
2531                                        offset, refcount);
2532                             }
2533                         }
2534                         offset &= ~QCOW_OFLAG_COPIED;
2535                         inc_refcounts(bs, refcount_table,
2536                                       refcount_table_size,
2537                                       offset, s->cluster_size);
2538                     }
2539                 }
2540             }
2541             inc_refcounts(bs, refcount_table,
2542                           refcount_table_size,
2543                           l2_offset,
2544                           s->cluster_size);
2545         }
2546     }
2547     qemu_free(l1_table);
2548     qemu_free(l2_table);
2549     return 0;
2550  fail:
2551     printf("ERROR: I/O error in check_refcounts_l1\n");
2552     qemu_free(l1_table);
2553     qemu_free(l2_table);
2554     return -EIO;
2555 }
2556
2557 static void check_refcounts(BlockDriverState *bs)
2558 {
2559     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
2560     int64_t size;
2561     int nb_clusters, refcount1, refcount2, i;
2562     QCowSnapshot *sn;
2563     uint16_t *refcount_table;
2564
2565     size = bdrv_getlength(s->hd);
2566     nb_clusters = (size + s->cluster_size - 1) >> s->cluster_bits;
2567     refcount_table = qemu_mallocz(nb_clusters * sizeof(uint16_t));
2568
2569     /* header */
2570     inc_refcounts(bs, refcount_table, nb_clusters,
2571                   0, s->cluster_size);
2572
2573     check_refcounts_l1(bs, refcount_table, nb_clusters,
2574                        s->l1_table_offset, s->l1_size, 1);
2575
2576     /* snapshots */
2577     for(i = 0; i < s->nb_snapshots; i++) {
2578         sn = s->snapshots + i;
2579         check_refcounts_l1(bs, refcount_table, nb_clusters,
2580                            sn->l1_table_offset, sn->l1_size, 0);
2581     }
2582     inc_refcounts(bs, refcount_table, nb_clusters,
2583                   s->snapshots_offset, s->snapshots_size);
2584
2585     /* refcount data */
2586     inc_refcounts(bs, refcount_table, nb_clusters,
2587                   s->refcount_table_offset,
2588                   s->refcount_table_size * sizeof(uint64_t));
2589     for(i = 0; i < s->refcount_table_size; i++) {
2590         int64_t offset;
2591         offset = s->refcount_table[i];
2592         if (offset != 0) {
2593             inc_refcounts(bs, refcount_table, nb_clusters,
2594                           offset, s->cluster_size);
2595         }
2596     }
2597
2598     /* compare ref counts */
2599     for(i = 0; i < nb_clusters; i++) {
2600         refcount1 = get_refcount(bs, i);
2601         refcount2 = refcount_table[i];
2602         if (refcount1 != refcount2)
2603             printf("ERROR cluster %d refcount=%d reference=%d\n",
2604                    i, refcount1, refcount2);
2605     }
2606
2607     qemu_free(refcount_table);
2608 }
2609
2610 #if 0
2611 static void dump_refcounts(BlockDriverState *bs)
2612 {
2613     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
2614     int64_t nb_clusters, k, k1, size;
2615     int refcount;
2616
2617     size = bdrv_getlength(s->hd);
2618     nb_clusters = (size + s->cluster_size - 1) >> s->cluster_bits;
2619     for(k = 0; k < nb_clusters;) {
2620         k1 = k;
2621         refcount = get_refcount(bs, k);
2622         k++;
2623         while (k < nb_clusters && get_refcount(bs, k) == refcount)
2624             k++;
2625         printf("%lld: refcount=%d nb=%lld\n", k, refcount, k - k1);
2626     }
2627 }
2628 #endif
2629 #endif
2630
2631 BlockDriver bdrv_qcow2 = {
2632     "qcow2",
2633     sizeof(BDRVQcowState),
2634     qcow_probe,
2635     qcow_open,
2636     NULL,
2637     NULL,
2638     qcow_close,
2639     qcow_create,
2640     qcow_flush,
2641     qcow_is_allocated,
2642     qcow_set_key,
2643     qcow_make_empty,
2644
2645     .bdrv_aio_read = qcow_aio_read,
2646     .bdrv_aio_write = qcow_aio_write,
2647     .bdrv_aio_cancel = qcow_aio_cancel,
2648     .aiocb_size = sizeof(QCowAIOCB),
2649     .bdrv_write_compressed = qcow_write_compressed,
2650
2651     .bdrv_snapshot_create = qcow_snapshot_create,
2652     .bdrv_snapshot_goto = qcow_snapshot_goto,
2653     .bdrv_snapshot_delete = qcow_snapshot_delete,
2654     .bdrv_snapshot_list = qcow_snapshot_list,
2655     .bdrv_get_info = qcow_get_info,
2656 };