qcow2: Try to aggregate free clusters and freed clusters (Laurent Vivier)
[qemu] / block-qcow2.c
1 /*
2  * Block driver for the QCOW version 2 format
3  *
4  * Copyright (c) 2004-2006 Fabrice Bellard
5  *
6  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
7  * of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
8  * in the Software without restriction, including without limitation the rights
9  * to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
10  * copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
11  * furnished to do so, subject to the following conditions:
12  *
13  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
14  * all copies or substantial portions of the Software.
15  *
16  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
17  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
18  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL
19  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
20  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
21  * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN
22  * THE SOFTWARE.
23  */
24 #include "qemu-common.h"
25 #include "block_int.h"
26 #include <zlib.h>
27 #include "aes.h"
28 #include <assert.h>
29
30 /*
31   Differences with QCOW:
32
33   - Support for multiple incremental snapshots.
34   - Memory management by reference counts.
35   - Clusters which have a reference count of one have the bit
36     QCOW_OFLAG_COPIED to optimize write performance.
37   - Size of compressed clusters is stored in sectors to reduce bit usage
38     in the cluster offsets.
39   - Support for storing additional data (such as the VM state) in the
40     snapshots.
41   - If a backing store is used, the cluster size is not constrained
42     (could be backported to QCOW).
43   - L2 tables have always a size of one cluster.
44 */
45
46 //#define DEBUG_ALLOC
47 //#define DEBUG_ALLOC2
48
49 #define QCOW_MAGIC (('Q' << 24) | ('F' << 16) | ('I' << 8) | 0xfb)
50 #define QCOW_VERSION 2
51
52 #define QCOW_CRYPT_NONE 0
53 #define QCOW_CRYPT_AES  1
54
55 #define QCOW_MAX_CRYPT_CLUSTERS 32
56
57 /* indicate that the refcount of the referenced cluster is exactly one. */
58 #define QCOW_OFLAG_COPIED     (1LL << 63)
59 /* indicate that the cluster is compressed (they never have the copied flag) */
60 #define QCOW_OFLAG_COMPRESSED (1LL << 62)
61
62 #define REFCOUNT_SHIFT 1 /* refcount size is 2 bytes */
63
64 #ifndef offsetof
65 #define offsetof(type, field) ((size_t) &((type *)0)->field)
66 #endif
67
68 typedef struct QCowHeader {
69     uint32_t magic;
70     uint32_t version;
71     uint64_t backing_file_offset;
72     uint32_t backing_file_size;
73     uint32_t cluster_bits;
74     uint64_t size; /* in bytes */
75     uint32_t crypt_method;
76     uint32_t l1_size; /* XXX: save number of clusters instead ? */
77     uint64_t l1_table_offset;
78     uint64_t refcount_table_offset;
79     uint32_t refcount_table_clusters;
80     uint32_t nb_snapshots;
81     uint64_t snapshots_offset;
82 } QCowHeader;
83
84 typedef struct __attribute__((packed)) QCowSnapshotHeader {
85     /* header is 8 byte aligned */
86     uint64_t l1_table_offset;
87
88     uint32_t l1_size;
89     uint16_t id_str_size;
90     uint16_t name_size;
91
92     uint32_t date_sec;
93     uint32_t date_nsec;
94
95     uint64_t vm_clock_nsec;
96
97     uint32_t vm_state_size;
98     uint32_t extra_data_size; /* for extension */
99     /* extra data follows */
100     /* id_str follows */
101     /* name follows  */
102 } QCowSnapshotHeader;
103
104 #define L2_CACHE_SIZE 16
105
106 typedef struct QCowSnapshot {
107     uint64_t l1_table_offset;
108     uint32_t l1_size;
109     char *id_str;
110     char *name;
111     uint32_t vm_state_size;
112     uint32_t date_sec;
113     uint32_t date_nsec;
114     uint64_t vm_clock_nsec;
115 } QCowSnapshot;
116
117 typedef struct BDRVQcowState {
118     BlockDriverState *hd;
119     int cluster_bits;
120     int cluster_size;
121     int cluster_sectors;
122     int l2_bits;
123     int l2_size;
124     int l1_size;
125     int l1_vm_state_index;
126     int csize_shift;
127     int csize_mask;
128     uint64_t cluster_offset_mask;
129     uint64_t l1_table_offset;
130     uint64_t *l1_table;
131     uint64_t *l2_cache;
132     uint64_t l2_cache_offsets[L2_CACHE_SIZE];
133     uint32_t l2_cache_counts[L2_CACHE_SIZE];
134     uint8_t *cluster_cache;
135     uint8_t *cluster_data;
136     uint64_t cluster_cache_offset;
137
138     uint64_t *refcount_table;
139     uint64_t refcount_table_offset;
140     uint32_t refcount_table_size;
141     uint64_t refcount_block_cache_offset;
142     uint16_t *refcount_block_cache;
143     int64_t free_cluster_index;
144     int64_t free_byte_offset;
145
146     uint32_t crypt_method; /* current crypt method, 0 if no key yet */
147     uint32_t crypt_method_header;
148     AES_KEY aes_encrypt_key;
149     AES_KEY aes_decrypt_key;
150     uint64_t snapshots_offset;
151     int snapshots_size;
152     int nb_snapshots;
153     QCowSnapshot *snapshots;
154 } BDRVQcowState;
155
156 static int decompress_cluster(BDRVQcowState *s, uint64_t cluster_offset);
157 static int qcow_read(BlockDriverState *bs, int64_t sector_num,
158                      uint8_t *buf, int nb_sectors);
159 static int qcow_read_snapshots(BlockDriverState *bs);
160 static void qcow_free_snapshots(BlockDriverState *bs);
161 static int refcount_init(BlockDriverState *bs);
162 static void refcount_close(BlockDriverState *bs);
163 static int get_refcount(BlockDriverState *bs, int64_t cluster_index);
164 static int update_cluster_refcount(BlockDriverState *bs,
165                                    int64_t cluster_index,
166                                    int addend);
167 static void update_refcount(BlockDriverState *bs,
168                             int64_t offset, int64_t length,
169                             int addend);
170 static int64_t alloc_clusters(BlockDriverState *bs, int64_t size);
171 static int64_t alloc_bytes(BlockDriverState *bs, int size);
172 static void free_clusters(BlockDriverState *bs,
173                           int64_t offset, int64_t size);
174 #ifdef DEBUG_ALLOC
175 static void check_refcounts(BlockDriverState *bs);
176 #endif
177
178 static int qcow_probe(const uint8_t *buf, int buf_size, const char *filename)
179 {
180     const QCowHeader *cow_header = (const void *)buf;
181
182     if (buf_size >= sizeof(QCowHeader) &&
183         be32_to_cpu(cow_header->magic) == QCOW_MAGIC &&
184         be32_to_cpu(cow_header->version) == QCOW_VERSION)
185         return 100;
186     else
187         return 0;
188 }
189
190 static int qcow_open(BlockDriverState *bs, const char *filename, int flags)
191 {
192     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
193     int len, i, shift, ret;
194     QCowHeader header;
195
196     ret = bdrv_file_open(&s->hd, filename, flags);
197     if (ret < 0)
198         return ret;
199     if (bdrv_pread(s->hd, 0, &header, sizeof(header)) != sizeof(header))
200         goto fail;
201     be32_to_cpus(&header.magic);
202     be32_to_cpus(&header.version);
203     be64_to_cpus(&header.backing_file_offset);
204     be32_to_cpus(&header.backing_file_size);
205     be64_to_cpus(&header.size);
206     be32_to_cpus(&header.cluster_bits);
207     be32_to_cpus(&header.crypt_method);
208     be64_to_cpus(&header.l1_table_offset);
209     be32_to_cpus(&header.l1_size);
210     be64_to_cpus(&header.refcount_table_offset);
211     be32_to_cpus(&header.refcount_table_clusters);
212     be64_to_cpus(&header.snapshots_offset);
213     be32_to_cpus(&header.nb_snapshots);
214
215     if (header.magic != QCOW_MAGIC || header.version != QCOW_VERSION)
216         goto fail;
217     if (header.size <= 1 ||
218         header.cluster_bits < 9 ||
219         header.cluster_bits > 16)
220         goto fail;
221     if (header.crypt_method > QCOW_CRYPT_AES)
222         goto fail;
223     s->crypt_method_header = header.crypt_method;
224     if (s->crypt_method_header)
225         bs->encrypted = 1;
226     s->cluster_bits = header.cluster_bits;
227     s->cluster_size = 1 << s->cluster_bits;
228     s->cluster_sectors = 1 << (s->cluster_bits - 9);
229     s->l2_bits = s->cluster_bits - 3; /* L2 is always one cluster */
230     s->l2_size = 1 << s->l2_bits;
231     bs->total_sectors = header.size / 512;
232     s->csize_shift = (62 - (s->cluster_bits - 8));
233     s->csize_mask = (1 << (s->cluster_bits - 8)) - 1;
234     s->cluster_offset_mask = (1LL << s->csize_shift) - 1;
235     s->refcount_table_offset = header.refcount_table_offset;
236     s->refcount_table_size =
237         header.refcount_table_clusters << (s->cluster_bits - 3);
238
239     s->snapshots_offset = header.snapshots_offset;
240     s->nb_snapshots = header.nb_snapshots;
241
242     /* read the level 1 table */
243     s->l1_size = header.l1_size;
244     shift = s->cluster_bits + s->l2_bits;
245     s->l1_vm_state_index = (header.size + (1LL << shift) - 1) >> shift;
246     /* the L1 table must contain at least enough entries to put
247        header.size bytes */
248     if (s->l1_size < s->l1_vm_state_index)
249         goto fail;
250     s->l1_table_offset = header.l1_table_offset;
251     s->l1_table = qemu_malloc(s->l1_size * sizeof(uint64_t));
252     if (!s->l1_table)
253         goto fail;
254     if (bdrv_pread(s->hd, s->l1_table_offset, s->l1_table, s->l1_size * sizeof(uint64_t)) !=
255         s->l1_size * sizeof(uint64_t))
256         goto fail;
257     for(i = 0;i < s->l1_size; i++) {
258         be64_to_cpus(&s->l1_table[i]);
259     }
260     /* alloc L2 cache */
261     s->l2_cache = qemu_malloc(s->l2_size * L2_CACHE_SIZE * sizeof(uint64_t));
262     if (!s->l2_cache)
263         goto fail;
264     s->cluster_cache = qemu_malloc(s->cluster_size);
265     if (!s->cluster_cache)
266         goto fail;
267     /* one more sector for decompressed data alignment */
268     s->cluster_data = qemu_malloc(QCOW_MAX_CRYPT_CLUSTERS * s->cluster_size
269                                   + 512);
270     if (!s->cluster_data)
271         goto fail;
272     s->cluster_cache_offset = -1;
273
274     if (refcount_init(bs) < 0)
275         goto fail;
276
277     /* read the backing file name */
278     if (header.backing_file_offset != 0) {
279         len = header.backing_file_size;
280         if (len > 1023)
281             len = 1023;
282         if (bdrv_pread(s->hd, header.backing_file_offset, bs->backing_file, len) != len)
283             goto fail;
284         bs->backing_file[len] = '\0';
285     }
286     if (qcow_read_snapshots(bs) < 0)
287         goto fail;
288
289 #ifdef DEBUG_ALLOC
290     check_refcounts(bs);
291 #endif
292     return 0;
293
294  fail:
295     qcow_free_snapshots(bs);
296     refcount_close(bs);
297     qemu_free(s->l1_table);
298     qemu_free(s->l2_cache);
299     qemu_free(s->cluster_cache);
300     qemu_free(s->cluster_data);
301     bdrv_delete(s->hd);
302     return -1;
303 }
304
305 static int qcow_set_key(BlockDriverState *bs, const char *key)
306 {
307     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
308     uint8_t keybuf[16];
309     int len, i;
310
311     memset(keybuf, 0, 16);
312     len = strlen(key);
313     if (len > 16)
314         len = 16;
315     /* XXX: we could compress the chars to 7 bits to increase
316        entropy */
317     for(i = 0;i < len;i++) {
318         keybuf[i] = key[i];
319     }
320     s->crypt_method = s->crypt_method_header;
321
322     if (AES_set_encrypt_key(keybuf, 128, &s->aes_encrypt_key) != 0)
323         return -1;
324     if (AES_set_decrypt_key(keybuf, 128, &s->aes_decrypt_key) != 0)
325         return -1;
326 #if 0
327     /* test */
328     {
329         uint8_t in[16];
330         uint8_t out[16];
331         uint8_t tmp[16];
332         for(i=0;i<16;i++)
333             in[i] = i;
334         AES_encrypt(in, tmp, &s->aes_encrypt_key);
335         AES_decrypt(tmp, out, &s->aes_decrypt_key);
336         for(i = 0; i < 16; i++)
337             printf(" %02x", tmp[i]);
338         printf("\n");
339         for(i = 0; i < 16; i++)
340             printf(" %02x", out[i]);
341         printf("\n");
342     }
343 #endif
344     return 0;
345 }
346
347 /* The crypt function is compatible with the linux cryptoloop
348    algorithm for < 4 GB images. NOTE: out_buf == in_buf is
349    supported */
350 static void encrypt_sectors(BDRVQcowState *s, int64_t sector_num,
351                             uint8_t *out_buf, const uint8_t *in_buf,
352                             int nb_sectors, int enc,
353                             const AES_KEY *key)
354 {
355     union {
356         uint64_t ll[2];
357         uint8_t b[16];
358     } ivec;
359     int i;
360
361     for(i = 0; i < nb_sectors; i++) {
362         ivec.ll[0] = cpu_to_le64(sector_num);
363         ivec.ll[1] = 0;
364         AES_cbc_encrypt(in_buf, out_buf, 512, key,
365                         ivec.b, enc);
366         sector_num++;
367         in_buf += 512;
368         out_buf += 512;
369     }
370 }
371
372 static int copy_sectors(BlockDriverState *bs, uint64_t start_sect,
373                         uint64_t cluster_offset, int n_start, int n_end)
374 {
375     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
376     int n, ret;
377
378     n = n_end - n_start;
379     if (n <= 0)
380         return 0;
381     ret = qcow_read(bs, start_sect + n_start, s->cluster_data, n);
382     if (ret < 0)
383         return ret;
384     if (s->crypt_method) {
385         encrypt_sectors(s, start_sect + n_start,
386                         s->cluster_data,
387                         s->cluster_data, n, 1,
388                         &s->aes_encrypt_key);
389     }
390     ret = bdrv_write(s->hd, (cluster_offset >> 9) + n_start,
391                      s->cluster_data, n);
392     if (ret < 0)
393         return ret;
394     return 0;
395 }
396
397 static void l2_cache_reset(BlockDriverState *bs)
398 {
399     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
400
401     memset(s->l2_cache, 0, s->l2_size * L2_CACHE_SIZE * sizeof(uint64_t));
402     memset(s->l2_cache_offsets, 0, L2_CACHE_SIZE * sizeof(uint64_t));
403     memset(s->l2_cache_counts, 0, L2_CACHE_SIZE * sizeof(uint32_t));
404 }
405
406 static inline int l2_cache_new_entry(BlockDriverState *bs)
407 {
408     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
409     uint32_t min_count;
410     int min_index, i;
411
412     /* find a new entry in the least used one */
413     min_index = 0;
414     min_count = 0xffffffff;
415     for(i = 0; i < L2_CACHE_SIZE; i++) {
416         if (s->l2_cache_counts[i] < min_count) {
417             min_count = s->l2_cache_counts[i];
418             min_index = i;
419         }
420     }
421     return min_index;
422 }
423
424 static int64_t align_offset(int64_t offset, int n)
425 {
426     offset = (offset + n - 1) & ~(n - 1);
427     return offset;
428 }
429
430 static int grow_l1_table(BlockDriverState *bs, int min_size)
431 {
432     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
433     int new_l1_size, new_l1_size2, ret, i;
434     uint64_t *new_l1_table;
435     uint64_t new_l1_table_offset;
436     uint64_t data64;
437     uint32_t data32;
438
439     new_l1_size = s->l1_size;
440     if (min_size <= new_l1_size)
441         return 0;
442     while (min_size > new_l1_size) {
443         new_l1_size = (new_l1_size * 3 + 1) / 2;
444     }
445 #ifdef DEBUG_ALLOC2
446     printf("grow l1_table from %d to %d\n", s->l1_size, new_l1_size);
447 #endif
448
449     new_l1_size2 = sizeof(uint64_t) * new_l1_size;
450     new_l1_table = qemu_mallocz(new_l1_size2);
451     if (!new_l1_table)
452         return -ENOMEM;
453     memcpy(new_l1_table, s->l1_table, s->l1_size * sizeof(uint64_t));
454
455     /* write new table (align to cluster) */
456     new_l1_table_offset = alloc_clusters(bs, new_l1_size2);
457
458     for(i = 0; i < s->l1_size; i++)
459         new_l1_table[i] = cpu_to_be64(new_l1_table[i]);
460     ret = bdrv_pwrite(s->hd, new_l1_table_offset, new_l1_table, new_l1_size2);
461     if (ret != new_l1_size2)
462         goto fail;
463     for(i = 0; i < s->l1_size; i++)
464         new_l1_table[i] = be64_to_cpu(new_l1_table[i]);
465
466     /* set new table */
467     data64 = cpu_to_be64(new_l1_table_offset);
468     if (bdrv_pwrite(s->hd, offsetof(QCowHeader, l1_table_offset),
469                     &data64, sizeof(data64)) != sizeof(data64))
470         goto fail;
471     data32 = cpu_to_be32(new_l1_size);
472     if (bdrv_pwrite(s->hd, offsetof(QCowHeader, l1_size),
473                     &data32, sizeof(data32)) != sizeof(data32))
474         goto fail;
475     qemu_free(s->l1_table);
476     free_clusters(bs, s->l1_table_offset, s->l1_size * sizeof(uint64_t));
477     s->l1_table_offset = new_l1_table_offset;
478     s->l1_table = new_l1_table;
479     s->l1_size = new_l1_size;
480     return 0;
481  fail:
482     qemu_free(s->l1_table);
483     return -EIO;
484 }
485
486 /*
487  * seek_l2_table
488  *
489  * seek l2_offset in the l2_cache table
490  * if not found, return NULL,
491  * if found,
492  *   increments the l2 cache hit count of the entry,
493  *   if counter overflow, divide by two all counters
494  *   return the pointer to the l2 cache entry
495  *
496  */
497
498 static uint64_t *seek_l2_table(BDRVQcowState *s, uint64_t l2_offset)
499 {
500     int i, j;
501
502     for(i = 0; i < L2_CACHE_SIZE; i++) {
503         if (l2_offset == s->l2_cache_offsets[i]) {
504             /* increment the hit count */
505             if (++s->l2_cache_counts[i] == 0xffffffff) {
506                 for(j = 0; j < L2_CACHE_SIZE; j++) {
507                     s->l2_cache_counts[j] >>= 1;
508                 }
509             }
510             return s->l2_cache + (i << s->l2_bits);
511         }
512     }
513     return NULL;
514 }
515
516 /*
517  * l2_load
518  *
519  * Loads a L2 table into memory. If the table is in the cache, the cache
520  * is used; otherwise the L2 table is loaded from the image file.
521  *
522  * Returns a pointer to the L2 table on success, or NULL if the read from
523  * the image file failed.
524  */
525
526 static uint64_t *l2_load(BlockDriverState *bs, uint64_t l2_offset)
527 {
528     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
529     int min_index;
530     uint64_t *l2_table;
531
532     /* seek if the table for the given offset is in the cache */
533
534     l2_table = seek_l2_table(s, l2_offset);
535     if (l2_table != NULL)
536         return l2_table;
537
538     /* not found: load a new entry in the least used one */
539
540     min_index = l2_cache_new_entry(bs);
541     l2_table = s->l2_cache + (min_index << s->l2_bits);
542     if (bdrv_pread(s->hd, l2_offset, l2_table, s->l2_size * sizeof(uint64_t)) !=
543         s->l2_size * sizeof(uint64_t))
544         return NULL;
545     s->l2_cache_offsets[min_index] = l2_offset;
546     s->l2_cache_counts[min_index] = 1;
547
548     return l2_table;
549 }
550
551 /*
552  * l2_allocate
553  *
554  * Allocate a new l2 entry in the file. If l1_index points to an already
555  * used entry in the L2 table (i.e. we are doing a copy on write for the L2
556  * table) copy the contents of the old L2 table into the newly allocated one.
557  * Otherwise the new table is initialized with zeros.
558  *
559  */
560
561 static uint64_t *l2_allocate(BlockDriverState *bs, int l1_index)
562 {
563     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
564     int min_index;
565     uint64_t old_l2_offset, tmp;
566     uint64_t *l2_table, l2_offset;
567
568     old_l2_offset = s->l1_table[l1_index];
569
570     /* allocate a new l2 entry */
571
572     l2_offset = alloc_clusters(bs, s->l2_size * sizeof(uint64_t));
573
574     /* update the L1 entry */
575
576     s->l1_table[l1_index] = l2_offset | QCOW_OFLAG_COPIED;
577
578     tmp = cpu_to_be64(l2_offset | QCOW_OFLAG_COPIED);
579     if (bdrv_pwrite(s->hd, s->l1_table_offset + l1_index * sizeof(tmp),
580                     &tmp, sizeof(tmp)) != sizeof(tmp))
581         return NULL;
582
583     /* allocate a new entry in the l2 cache */
584
585     min_index = l2_cache_new_entry(bs);
586     l2_table = s->l2_cache + (min_index << s->l2_bits);
587
588     if (old_l2_offset == 0) {
589         /* if there was no old l2 table, clear the new table */
590         memset(l2_table, 0, s->l2_size * sizeof(uint64_t));
591     } else {
592         /* if there was an old l2 table, read it from the disk */
593         if (bdrv_pread(s->hd, old_l2_offset,
594                        l2_table, s->l2_size * sizeof(uint64_t)) !=
595             s->l2_size * sizeof(uint64_t))
596             return NULL;
597     }
598     /* write the l2 table to the file */
599     if (bdrv_pwrite(s->hd, l2_offset,
600                     l2_table, s->l2_size * sizeof(uint64_t)) !=
601         s->l2_size * sizeof(uint64_t))
602         return NULL;
603
604     /* update the l2 cache entry */
605
606     s->l2_cache_offsets[min_index] = l2_offset;
607     s->l2_cache_counts[min_index] = 1;
608
609     return l2_table;
610 }
611
612 /*
613  * get_cluster_offset
614  *
615  * For a given offset of the disk image, return cluster offset in
616  * qcow2 file.
617  *
618  * on entry, *num is the number of contiguous clusters we'd like to
619  * access following offset.
620  *
621  * on exit, *num is the number of contiguous clusters we can read.
622  *
623  * Return 1, if the offset is found
624  * Return 0, otherwise.
625  *
626  */
627
628 static uint64_t get_cluster_offset(BlockDriverState *bs,
629                                    uint64_t offset, int *num)
630 {
631     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
632     int l1_index, l2_index;
633     uint64_t l2_offset, *l2_table, cluster_offset, next;
634     int l1_bits;
635     int index_in_cluster, nb_available, nb_needed;
636
637     index_in_cluster = (offset >> 9) & (s->cluster_sectors - 1);
638     nb_needed = *num + index_in_cluster;
639
640     l1_bits = s->l2_bits + s->cluster_bits;
641
642     /* compute how many bytes there are between the offset and
643      * and the end of the l1 entry
644      */
645
646     nb_available = (1 << l1_bits) - (offset & ((1 << l1_bits) - 1));
647
648     /* compute the number of available sectors */
649
650     nb_available = (nb_available >> 9) + index_in_cluster;
651
652     cluster_offset = 0;
653
654     /* seek the the l2 offset in the l1 table */
655
656     l1_index = offset >> l1_bits;
657     if (l1_index >= s->l1_size)
658         goto out;
659
660     l2_offset = s->l1_table[l1_index];
661
662     /* seek the l2 table of the given l2 offset */
663
664     if (!l2_offset)
665         goto out;
666
667     /* load the l2 table in memory */
668
669     l2_offset &= ~QCOW_OFLAG_COPIED;
670     l2_table = l2_load(bs, l2_offset);
671     if (l2_table == NULL)
672         return 0;
673
674     /* find the cluster offset for the given disk offset */
675
676     l2_index = (offset >> s->cluster_bits) & (s->l2_size - 1);
677     cluster_offset = be64_to_cpu(l2_table[l2_index]);
678     nb_available = s->cluster_sectors;
679     l2_index++;
680
681     if (!cluster_offset) {
682
683        /* how many empty clusters ? */
684
685        while (nb_available < nb_needed && !l2_table[l2_index]) {
686            l2_index++;
687            nb_available += s->cluster_sectors;
688        }
689     } else {
690
691        /* how many allocated clusters ? */
692
693        cluster_offset &= ~QCOW_OFLAG_COPIED;
694        while (nb_available < nb_needed) {
695            next = be64_to_cpu(l2_table[l2_index]) & ~QCOW_OFLAG_COPIED;
696            if (next != cluster_offset + (nb_available << 9))
697                break;
698            l2_index++;
699            nb_available += s->cluster_sectors;
700        }
701    }
702
703 out:
704     if (nb_available > nb_needed)
705         nb_available = nb_needed;
706
707     *num = nb_available - index_in_cluster;
708
709     return cluster_offset;
710 }
711
712 /*
713  * free_any_clusters
714  *
715  * free clusters according to its type: compressed or not
716  *
717  */
718
719 static void free_any_clusters(BlockDriverState *bs,
720                               uint64_t cluster_offset, int nb_clusters)
721 {
722     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
723
724     /* free the cluster */
725
726     if (cluster_offset & QCOW_OFLAG_COMPRESSED) {
727         int nb_csectors;
728         nb_csectors = ((cluster_offset >> s->csize_shift) &
729                        s->csize_mask) + 1;
730         free_clusters(bs, (cluster_offset & s->cluster_offset_mask) & ~511,
731                       nb_csectors * 512);
732         return;
733     }
734
735     free_clusters(bs, cluster_offset, nb_clusters << s->cluster_bits);
736
737     return;
738 }
739
740 /*
741  * get_cluster_table
742  *
743  * for a given disk offset, load (and allocate if needed)
744  * the l2 table.
745  *
746  * the l2 table offset in the qcow2 file and the cluster index
747  * in the l2 table are given to the caller.
748  *
749  */
750
751 static int get_cluster_table(BlockDriverState *bs, uint64_t offset,
752                              uint64_t **new_l2_table,
753                              uint64_t *new_l2_offset,
754                              int *new_l2_index)
755 {
756     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
757     int l1_index, l2_index, ret;
758     uint64_t l2_offset, *l2_table;
759
760     /* seek the the l2 offset in the l1 table */
761
762     l1_index = offset >> (s->l2_bits + s->cluster_bits);
763     if (l1_index >= s->l1_size) {
764         ret = grow_l1_table(bs, l1_index + 1);
765         if (ret < 0)
766             return 0;
767     }
768     l2_offset = s->l1_table[l1_index];
769
770     /* seek the l2 table of the given l2 offset */
771
772     if (l2_offset & QCOW_OFLAG_COPIED) {
773         /* load the l2 table in memory */
774         l2_offset &= ~QCOW_OFLAG_COPIED;
775         l2_table = l2_load(bs, l2_offset);
776         if (l2_table == NULL)
777             return 0;
778     } else {
779         if (l2_offset)
780             free_clusters(bs, l2_offset, s->l2_size * sizeof(uint64_t));
781         l2_table = l2_allocate(bs, l1_index);
782         if (l2_table == NULL)
783             return 0;
784         l2_offset = s->l1_table[l1_index] & ~QCOW_OFLAG_COPIED;
785     }
786
787     /* find the cluster offset for the given disk offset */
788
789     l2_index = (offset >> s->cluster_bits) & (s->l2_size - 1);
790
791     *new_l2_table = l2_table;
792     *new_l2_offset = l2_offset;
793     *new_l2_index = l2_index;
794
795     return 1;
796 }
797
798 /*
799  * alloc_compressed_cluster_offset
800  *
801  * For a given offset of the disk image, return cluster offset in
802  * qcow2 file.
803  *
804  * If the offset is not found, allocate a new compressed cluster.
805  *
806  * Return the cluster offset if successful,
807  * Return 0, otherwise.
808  *
809  */
810
811 static uint64_t alloc_compressed_cluster_offset(BlockDriverState *bs,
812                                                 uint64_t offset,
813                                                 int compressed_size)
814 {
815     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
816     int l2_index, ret;
817     uint64_t l2_offset, *l2_table, cluster_offset;
818     int nb_csectors;
819
820     ret = get_cluster_table(bs, offset, &l2_table, &l2_offset, &l2_index);
821     if (ret == 0)
822         return 0;
823
824     cluster_offset = be64_to_cpu(l2_table[l2_index]);
825     if (cluster_offset & QCOW_OFLAG_COPIED)
826         return cluster_offset & ~QCOW_OFLAG_COPIED;
827
828     if (cluster_offset)
829         free_any_clusters(bs, cluster_offset, 1);
830
831     cluster_offset = alloc_bytes(bs, compressed_size);
832     nb_csectors = ((cluster_offset + compressed_size - 1) >> 9) -
833                   (cluster_offset >> 9);
834
835     cluster_offset |= QCOW_OFLAG_COMPRESSED |
836                       ((uint64_t)nb_csectors << s->csize_shift);
837
838     /* update L2 table */
839
840     /* compressed clusters never have the copied flag */
841
842     l2_table[l2_index] = cpu_to_be64(cluster_offset);
843     if (bdrv_pwrite(s->hd,
844                     l2_offset + l2_index * sizeof(uint64_t),
845                     l2_table + l2_index,
846                     sizeof(uint64_t)) != sizeof(uint64_t))
847         return 0;
848
849     return cluster_offset;
850 }
851
852 /*
853  * alloc_cluster_offset
854  *
855  * For a given offset of the disk image, return cluster offset in
856  * qcow2 file.
857  *
858  * If the offset is not found, allocate a new cluster.
859  *
860  * Return the cluster offset if successful,
861  * Return 0, otherwise.
862  *
863  */
864
865 static uint64_t alloc_cluster_offset(BlockDriverState *bs,
866                                      uint64_t offset,
867                                      int n_start, int n_end,
868                                      int *num)
869 {
870     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
871     int l2_index, ret;
872     uint64_t l2_offset, *l2_table, cluster_offset;
873     int nb_available, nb_clusters, i, j;
874     uint64_t start_sect, current;
875
876     ret = get_cluster_table(bs, offset, &l2_table, &l2_offset, &l2_index);
877     if (ret == 0)
878         return 0;
879
880     nb_clusters = ((n_end << 9) + s->cluster_size - 1) >>
881                   s->cluster_bits;
882     if (nb_clusters > s->l2_size - l2_index)
883             nb_clusters = s->l2_size - l2_index;
884
885     cluster_offset = be64_to_cpu(l2_table[l2_index]);
886
887     /* We keep all QCOW_OFLAG_COPIED clusters */
888
889     if (cluster_offset & QCOW_OFLAG_COPIED) {
890
891         for (i = 1; i < nb_clusters; i++) {
892             current = be64_to_cpu(l2_table[l2_index + i]);
893             if (cluster_offset + (i << s->cluster_bits) != current)
894                 break;
895         }
896         nb_clusters = i;
897
898         nb_available = nb_clusters << (s->cluster_bits - 9);
899         if (nb_available > n_end)
900             nb_available = n_end;
901
902         cluster_offset &= ~QCOW_OFLAG_COPIED;
903
904         goto out;
905     }
906
907     /* for the moment, multiple compressed clusters are not managed */
908
909     if (cluster_offset & QCOW_OFLAG_COMPRESSED)
910         nb_clusters = 1;
911
912     /* how many available clusters ? */
913
914     i = 0;
915     while (i < nb_clusters) {
916
917         i++;
918
919         if (!cluster_offset) {
920
921             /* how many free clusters ? */
922
923             while (i < nb_clusters) {
924                 cluster_offset = l2_table[l2_index + i];
925                 if (cluster_offset != 0)
926                     break;
927                 i++;
928             }
929
930             if ((cluster_offset & QCOW_OFLAG_COPIED) ||
931                 (cluster_offset & QCOW_OFLAG_COMPRESSED))
932                 break;
933
934         } else {
935
936             /* how many contiguous clusters ? */
937
938             j = 1;
939             current = 0;
940             while (i < nb_clusters) {
941                 current = be64_to_cpu(l2_table[l2_index + i]);
942                 if (cluster_offset + (j << s->cluster_bits) != current)
943                     break;
944
945                 i++;
946                 j++;
947             }
948
949             free_any_clusters(bs, cluster_offset, j);
950             if (current)
951                 break;
952             cluster_offset = current;
953         }
954     }
955     nb_clusters = i;
956
957     /* allocate a new cluster */
958
959     cluster_offset = alloc_clusters(bs, nb_clusters * s->cluster_size);
960
961     /* we must initialize the cluster content which won't be
962        written */
963
964     nb_available = nb_clusters << (s->cluster_bits - 9);
965     if (nb_available > n_end)
966         nb_available = n_end;
967
968     /* copy content of unmodified sectors */
969
970     start_sect = (offset & ~(s->cluster_size - 1)) >> 9;
971     if (n_start) {
972         ret = copy_sectors(bs, start_sect, cluster_offset, 0, n_start);
973         if (ret < 0)
974             return 0;
975     }
976
977     if (nb_available & (s->cluster_sectors - 1)) {
978         uint64_t end = nb_available & ~(uint64_t)(s->cluster_sectors - 1);
979         ret = copy_sectors(bs, start_sect + end,
980                            cluster_offset + (end << 9),
981                            nb_available - end,
982                            s->cluster_sectors);
983         if (ret < 0)
984             return 0;
985     }
986
987     /* update L2 table */
988
989     for (i = 0; i < nb_clusters; i++)
990         l2_table[l2_index + i] = cpu_to_be64((cluster_offset +
991                                              (i << s->cluster_bits)) |
992                                              QCOW_OFLAG_COPIED);
993
994     if (bdrv_pwrite(s->hd,
995                     l2_offset + l2_index * sizeof(uint64_t),
996                     l2_table + l2_index,
997                     nb_clusters * sizeof(uint64_t)) !=
998                     nb_clusters * sizeof(uint64_t))
999         return 0;
1000
1001 out:
1002     *num = nb_available - n_start;
1003
1004     return cluster_offset;
1005 }
1006
1007 static int qcow_is_allocated(BlockDriverState *bs, int64_t sector_num,
1008                              int nb_sectors, int *pnum)
1009 {
1010     uint64_t cluster_offset;
1011
1012     *pnum = nb_sectors;
1013     cluster_offset = get_cluster_offset(bs, sector_num << 9, pnum);
1014
1015     return (cluster_offset != 0);
1016 }
1017
1018 static int decompress_buffer(uint8_t *out_buf, int out_buf_size,
1019                              const uint8_t *buf, int buf_size)
1020 {
1021     z_stream strm1, *strm = &strm1;
1022     int ret, out_len;
1023
1024     memset(strm, 0, sizeof(*strm));
1025
1026     strm->next_in = (uint8_t *)buf;
1027     strm->avail_in = buf_size;
1028     strm->next_out = out_buf;
1029     strm->avail_out = out_buf_size;
1030
1031     ret = inflateInit2(strm, -12);
1032     if (ret != Z_OK)
1033         return -1;
1034     ret = inflate(strm, Z_FINISH);
1035     out_len = strm->next_out - out_buf;
1036     if ((ret != Z_STREAM_END && ret != Z_BUF_ERROR) ||
1037         out_len != out_buf_size) {
1038         inflateEnd(strm);
1039         return -1;
1040     }
1041     inflateEnd(strm);
1042     return 0;
1043 }
1044
1045 static int decompress_cluster(BDRVQcowState *s, uint64_t cluster_offset)
1046 {
1047     int ret, csize, nb_csectors, sector_offset;
1048     uint64_t coffset;
1049
1050     coffset = cluster_offset & s->cluster_offset_mask;
1051     if (s->cluster_cache_offset != coffset) {
1052         nb_csectors = ((cluster_offset >> s->csize_shift) & s->csize_mask) + 1;
1053         sector_offset = coffset & 511;
1054         csize = nb_csectors * 512 - sector_offset;
1055         ret = bdrv_read(s->hd, coffset >> 9, s->cluster_data, nb_csectors);
1056         if (ret < 0) {
1057             return -1;
1058         }
1059         if (decompress_buffer(s->cluster_cache, s->cluster_size,
1060                               s->cluster_data + sector_offset, csize) < 0) {
1061             return -1;
1062         }
1063         s->cluster_cache_offset = coffset;
1064     }
1065     return 0;
1066 }
1067
1068 /* handle reading after the end of the backing file */
1069 static int backing_read1(BlockDriverState *bs,
1070                          int64_t sector_num, uint8_t *buf, int nb_sectors)
1071 {
1072     int n1;
1073     if ((sector_num + nb_sectors) <= bs->total_sectors)
1074         return nb_sectors;
1075     if (sector_num >= bs->total_sectors)
1076         n1 = 0;
1077     else
1078         n1 = bs->total_sectors - sector_num;
1079     memset(buf + n1 * 512, 0, 512 * (nb_sectors - n1));
1080     return n1;
1081 }
1082
1083 static int qcow_read(BlockDriverState *bs, int64_t sector_num,
1084                      uint8_t *buf, int nb_sectors)
1085 {
1086     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
1087     int ret, index_in_cluster, n, n1;
1088     uint64_t cluster_offset;
1089
1090     while (nb_sectors > 0) {
1091         n = nb_sectors;
1092         cluster_offset = get_cluster_offset(bs, sector_num << 9, &n);
1093         index_in_cluster = sector_num & (s->cluster_sectors - 1);
1094         if (!cluster_offset) {
1095             if (bs->backing_hd) {
1096                 /* read from the base image */
1097                 n1 = backing_read1(bs->backing_hd, sector_num, buf, n);
1098                 if (n1 > 0) {
1099                     ret = bdrv_read(bs->backing_hd, sector_num, buf, n1);
1100                     if (ret < 0)
1101                         return -1;
1102                 }
1103             } else {
1104                 memset(buf, 0, 512 * n);
1105             }
1106         } else if (cluster_offset & QCOW_OFLAG_COMPRESSED) {
1107             if (decompress_cluster(s, cluster_offset) < 0)
1108                 return -1;
1109             memcpy(buf, s->cluster_cache + index_in_cluster * 512, 512 * n);
1110         } else {
1111             ret = bdrv_pread(s->hd, cluster_offset + index_in_cluster * 512, buf, n * 512);
1112             if (ret != n * 512)
1113                 return -1;
1114             if (s->crypt_method) {
1115                 encrypt_sectors(s, sector_num, buf, buf, n, 0,
1116                                 &s->aes_decrypt_key);
1117             }
1118         }
1119         nb_sectors -= n;
1120         sector_num += n;
1121         buf += n * 512;
1122     }
1123     return 0;
1124 }
1125
1126 static int qcow_write(BlockDriverState *bs, int64_t sector_num,
1127                      const uint8_t *buf, int nb_sectors)
1128 {
1129     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
1130     int ret, index_in_cluster, n;
1131     uint64_t cluster_offset;
1132     int n_end;
1133
1134     while (nb_sectors > 0) {
1135         index_in_cluster = sector_num & (s->cluster_sectors - 1);
1136         n_end = index_in_cluster + nb_sectors;
1137         if (s->crypt_method &&
1138             n_end > QCOW_MAX_CRYPT_CLUSTERS * s->cluster_sectors)
1139             n_end = QCOW_MAX_CRYPT_CLUSTERS * s->cluster_sectors;
1140         cluster_offset = alloc_cluster_offset(bs, sector_num << 9,
1141                                               index_in_cluster,
1142                                               n_end, &n);
1143         if (!cluster_offset)
1144             return -1;
1145         if (s->crypt_method) {
1146             encrypt_sectors(s, sector_num, s->cluster_data, buf, n, 1,
1147                             &s->aes_encrypt_key);
1148             ret = bdrv_pwrite(s->hd, cluster_offset + index_in_cluster * 512,
1149                               s->cluster_data, n * 512);
1150         } else {
1151             ret = bdrv_pwrite(s->hd, cluster_offset + index_in_cluster * 512, buf, n * 512);
1152         }
1153         if (ret != n * 512)
1154             return -1;
1155         nb_sectors -= n;
1156         sector_num += n;
1157         buf += n * 512;
1158     }
1159     s->cluster_cache_offset = -1; /* disable compressed cache */
1160     return 0;
1161 }
1162
1163 typedef struct QCowAIOCB {
1164     BlockDriverAIOCB common;
1165     int64_t sector_num;
1166     uint8_t *buf;
1167     int nb_sectors;
1168     int n;
1169     uint64_t cluster_offset;
1170     uint8_t *cluster_data;
1171     BlockDriverAIOCB *hd_aiocb;
1172 } QCowAIOCB;
1173
1174 static void qcow_aio_read_cb(void *opaque, int ret)
1175 {
1176     QCowAIOCB *acb = opaque;
1177     BlockDriverState *bs = acb->common.bs;
1178     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
1179     int index_in_cluster, n1;
1180
1181     acb->hd_aiocb = NULL;
1182     if (ret < 0) {
1183     fail:
1184         acb->common.cb(acb->common.opaque, ret);
1185         qemu_aio_release(acb);
1186         return;
1187     }
1188
1189  redo:
1190     /* post process the read buffer */
1191     if (!acb->cluster_offset) {
1192         /* nothing to do */
1193     } else if (acb->cluster_offset & QCOW_OFLAG_COMPRESSED) {
1194         /* nothing to do */
1195     } else {
1196         if (s->crypt_method) {
1197             encrypt_sectors(s, acb->sector_num, acb->buf, acb->buf,
1198                             acb->n, 0,
1199                             &s->aes_decrypt_key);
1200         }
1201     }
1202
1203     acb->nb_sectors -= acb->n;
1204     acb->sector_num += acb->n;
1205     acb->buf += acb->n * 512;
1206
1207     if (acb->nb_sectors == 0) {
1208         /* request completed */
1209         acb->common.cb(acb->common.opaque, 0);
1210         qemu_aio_release(acb);
1211         return;
1212     }
1213
1214     /* prepare next AIO request */
1215     acb->n = acb->nb_sectors;
1216     acb->cluster_offset = get_cluster_offset(bs, acb->sector_num << 9, &acb->n);
1217     index_in_cluster = acb->sector_num & (s->cluster_sectors - 1);
1218
1219     if (!acb->cluster_offset) {
1220         if (bs->backing_hd) {
1221             /* read from the base image */
1222             n1 = backing_read1(bs->backing_hd, acb->sector_num,
1223                                acb->buf, acb->n);
1224             if (n1 > 0) {
1225                 acb->hd_aiocb = bdrv_aio_read(bs->backing_hd, acb->sector_num,
1226                                     acb->buf, acb->n, qcow_aio_read_cb, acb);
1227                 if (acb->hd_aiocb == NULL)
1228                     goto fail;
1229             } else {
1230                 goto redo;
1231             }
1232         } else {
1233             /* Note: in this case, no need to wait */
1234             memset(acb->buf, 0, 512 * acb->n);
1235             goto redo;
1236         }
1237     } else if (acb->cluster_offset & QCOW_OFLAG_COMPRESSED) {
1238         /* add AIO support for compressed blocks ? */
1239         if (decompress_cluster(s, acb->cluster_offset) < 0)
1240             goto fail;
1241         memcpy(acb->buf,
1242                s->cluster_cache + index_in_cluster * 512, 512 * acb->n);
1243         goto redo;
1244     } else {
1245         if ((acb->cluster_offset & 511) != 0) {
1246             ret = -EIO;
1247             goto fail;
1248         }
1249         acb->hd_aiocb = bdrv_aio_read(s->hd,
1250                             (acb->cluster_offset >> 9) + index_in_cluster,
1251                             acb->buf, acb->n, qcow_aio_read_cb, acb);
1252         if (acb->hd_aiocb == NULL)
1253             goto fail;
1254     }
1255 }
1256
1257 static QCowAIOCB *qcow_aio_setup(BlockDriverState *bs,
1258         int64_t sector_num, uint8_t *buf, int nb_sectors,
1259         BlockDriverCompletionFunc *cb, void *opaque)
1260 {
1261     QCowAIOCB *acb;
1262
1263     acb = qemu_aio_get(bs, cb, opaque);
1264     if (!acb)
1265         return NULL;
1266     acb->hd_aiocb = NULL;
1267     acb->sector_num = sector_num;
1268     acb->buf = buf;
1269     acb->nb_sectors = nb_sectors;
1270     acb->n = 0;
1271     acb->cluster_offset = 0;
1272     return acb;
1273 }
1274
1275 static BlockDriverAIOCB *qcow_aio_read(BlockDriverState *bs,
1276         int64_t sector_num, uint8_t *buf, int nb_sectors,
1277         BlockDriverCompletionFunc *cb, void *opaque)
1278 {
1279     QCowAIOCB *acb;
1280
1281     acb = qcow_aio_setup(bs, sector_num, buf, nb_sectors, cb, opaque);
1282     if (!acb)
1283         return NULL;
1284
1285     qcow_aio_read_cb(acb, 0);
1286     return &acb->common;
1287 }
1288
1289 static void qcow_aio_write_cb(void *opaque, int ret)
1290 {
1291     QCowAIOCB *acb = opaque;
1292     BlockDriverState *bs = acb->common.bs;
1293     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
1294     int index_in_cluster;
1295     uint64_t cluster_offset;
1296     const uint8_t *src_buf;
1297     int n_end;
1298
1299     acb->hd_aiocb = NULL;
1300
1301     if (ret < 0) {
1302     fail:
1303         acb->common.cb(acb->common.opaque, ret);
1304         qemu_aio_release(acb);
1305         return;
1306     }
1307
1308     acb->nb_sectors -= acb->n;
1309     acb->sector_num += acb->n;
1310     acb->buf += acb->n * 512;
1311
1312     if (acb->nb_sectors == 0) {
1313         /* request completed */
1314         acb->common.cb(acb->common.opaque, 0);
1315         qemu_aio_release(acb);
1316         return;
1317     }
1318
1319     index_in_cluster = acb->sector_num & (s->cluster_sectors - 1);
1320     n_end = index_in_cluster + acb->nb_sectors;
1321     if (s->crypt_method &&
1322         n_end > QCOW_MAX_CRYPT_CLUSTERS * s->cluster_sectors)
1323         n_end = QCOW_MAX_CRYPT_CLUSTERS * s->cluster_sectors;
1324
1325     cluster_offset = alloc_cluster_offset(bs, acb->sector_num << 9,
1326                                           index_in_cluster,
1327                                           n_end, &acb->n);
1328     if (!cluster_offset || (cluster_offset & 511) != 0) {
1329         ret = -EIO;
1330         goto fail;
1331     }
1332     if (s->crypt_method) {
1333         if (!acb->cluster_data) {
1334             acb->cluster_data = qemu_mallocz(QCOW_MAX_CRYPT_CLUSTERS *
1335                                              s->cluster_size);
1336             if (!acb->cluster_data) {
1337                 ret = -ENOMEM;
1338                 goto fail;
1339             }
1340         }
1341         encrypt_sectors(s, acb->sector_num, acb->cluster_data, acb->buf,
1342                         acb->n, 1, &s->aes_encrypt_key);
1343         src_buf = acb->cluster_data;
1344     } else {
1345         src_buf = acb->buf;
1346     }
1347     acb->hd_aiocb = bdrv_aio_write(s->hd,
1348                                    (cluster_offset >> 9) + index_in_cluster,
1349                                    src_buf, acb->n,
1350                                    qcow_aio_write_cb, acb);
1351     if (acb->hd_aiocb == NULL)
1352         goto fail;
1353 }
1354
1355 static BlockDriverAIOCB *qcow_aio_write(BlockDriverState *bs,
1356         int64_t sector_num, const uint8_t *buf, int nb_sectors,
1357         BlockDriverCompletionFunc *cb, void *opaque)
1358 {
1359     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
1360     QCowAIOCB *acb;
1361
1362     s->cluster_cache_offset = -1; /* disable compressed cache */
1363
1364     acb = qcow_aio_setup(bs, sector_num, (uint8_t*)buf, nb_sectors, cb, opaque);
1365     if (!acb)
1366         return NULL;
1367
1368     qcow_aio_write_cb(acb, 0);
1369     return &acb->common;
1370 }
1371
1372 static void qcow_aio_cancel(BlockDriverAIOCB *blockacb)
1373 {
1374     QCowAIOCB *acb = (QCowAIOCB *)blockacb;
1375     if (acb->hd_aiocb)
1376         bdrv_aio_cancel(acb->hd_aiocb);
1377     qemu_aio_release(acb);
1378 }
1379
1380 static void qcow_close(BlockDriverState *bs)
1381 {
1382     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
1383     qemu_free(s->l1_table);
1384     qemu_free(s->l2_cache);
1385     qemu_free(s->cluster_cache);
1386     qemu_free(s->cluster_data);
1387     refcount_close(bs);
1388     bdrv_delete(s->hd);
1389 }
1390
1391 /* XXX: use std qcow open function ? */
1392 typedef struct QCowCreateState {
1393     int cluster_size;
1394     int cluster_bits;
1395     uint16_t *refcount_block;
1396     uint64_t *refcount_table;
1397     int64_t l1_table_offset;
1398     int64_t refcount_table_offset;
1399     int64_t refcount_block_offset;
1400 } QCowCreateState;
1401
1402 static void create_refcount_update(QCowCreateState *s,
1403                                    int64_t offset, int64_t size)
1404 {
1405     int refcount;
1406     int64_t start, last, cluster_offset;
1407     uint16_t *p;
1408
1409     start = offset & ~(s->cluster_size - 1);
1410     last = (offset + size - 1)  & ~(s->cluster_size - 1);
1411     for(cluster_offset = start; cluster_offset <= last;
1412         cluster_offset += s->cluster_size) {
1413         p = &s->refcount_block[cluster_offset >> s->cluster_bits];
1414         refcount = be16_to_cpu(*p);
1415         refcount++;
1416         *p = cpu_to_be16(refcount);
1417     }
1418 }
1419
1420 static int qcow_create(const char *filename, int64_t total_size,
1421                       const char *backing_file, int flags)
1422 {
1423     int fd, header_size, backing_filename_len, l1_size, i, shift, l2_bits;
1424     QCowHeader header;
1425     uint64_t tmp, offset;
1426     QCowCreateState s1, *s = &s1;
1427
1428     memset(s, 0, sizeof(*s));
1429
1430     fd = open(filename, O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC | O_BINARY, 0644);
1431     if (fd < 0)
1432         return -1;
1433     memset(&header, 0, sizeof(header));
1434     header.magic = cpu_to_be32(QCOW_MAGIC);
1435     header.version = cpu_to_be32(QCOW_VERSION);
1436     header.size = cpu_to_be64(total_size * 512);
1437     header_size = sizeof(header);
1438     backing_filename_len = 0;
1439     if (backing_file) {
1440         header.backing_file_offset = cpu_to_be64(header_size);
1441         backing_filename_len = strlen(backing_file);
1442         header.backing_file_size = cpu_to_be32(backing_filename_len);
1443         header_size += backing_filename_len;
1444     }
1445     s->cluster_bits = 12;  /* 4 KB clusters */
1446     s->cluster_size = 1 << s->cluster_bits;
1447     header.cluster_bits = cpu_to_be32(s->cluster_bits);
1448     header_size = (header_size + 7) & ~7;
1449     if (flags & BLOCK_FLAG_ENCRYPT) {
1450         header.crypt_method = cpu_to_be32(QCOW_CRYPT_AES);
1451     } else {
1452         header.crypt_method = cpu_to_be32(QCOW_CRYPT_NONE);
1453     }
1454     l2_bits = s->cluster_bits - 3;
1455     shift = s->cluster_bits + l2_bits;
1456     l1_size = (((total_size * 512) + (1LL << shift) - 1) >> shift);
1457     offset = align_offset(header_size, s->cluster_size);
1458     s->l1_table_offset = offset;
1459     header.l1_table_offset = cpu_to_be64(s->l1_table_offset);
1460     header.l1_size = cpu_to_be32(l1_size);
1461     offset += align_offset(l1_size * sizeof(uint64_t), s->cluster_size);
1462
1463     s->refcount_table = qemu_mallocz(s->cluster_size);
1464     if (!s->refcount_table)
1465         goto fail;
1466     s->refcount_block = qemu_mallocz(s->cluster_size);
1467     if (!s->refcount_block)
1468         goto fail;
1469
1470     s->refcount_table_offset = offset;
1471     header.refcount_table_offset = cpu_to_be64(offset);
1472     header.refcount_table_clusters = cpu_to_be32(1);
1473     offset += s->cluster_size;
1474
1475     s->refcount_table[0] = cpu_to_be64(offset);
1476     s->refcount_block_offset = offset;
1477     offset += s->cluster_size;
1478
1479     /* update refcounts */
1480     create_refcount_update(s, 0, header_size);
1481     create_refcount_update(s, s->l1_table_offset, l1_size * sizeof(uint64_t));
1482     create_refcount_update(s, s->refcount_table_offset, s->cluster_size);
1483     create_refcount_update(s, s->refcount_block_offset, s->cluster_size);
1484
1485     /* write all the data */
1486     write(fd, &header, sizeof(header));
1487     if (backing_file) {
1488         write(fd, backing_file, backing_filename_len);
1489     }
1490     lseek(fd, s->l1_table_offset, SEEK_SET);
1491     tmp = 0;
1492     for(i = 0;i < l1_size; i++) {
1493         write(fd, &tmp, sizeof(tmp));
1494     }
1495     lseek(fd, s->refcount_table_offset, SEEK_SET);
1496     write(fd, s->refcount_table, s->cluster_size);
1497
1498     lseek(fd, s->refcount_block_offset, SEEK_SET);
1499     write(fd, s->refcount_block, s->cluster_size);
1500
1501     qemu_free(s->refcount_table);
1502     qemu_free(s->refcount_block);
1503     close(fd);
1504     return 0;
1505  fail:
1506     qemu_free(s->refcount_table);
1507     qemu_free(s->refcount_block);
1508     close(fd);
1509     return -ENOMEM;
1510 }
1511
1512 static int qcow_make_empty(BlockDriverState *bs)
1513 {
1514 #if 0
1515     /* XXX: not correct */
1516     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
1517     uint32_t l1_length = s->l1_size * sizeof(uint64_t);
1518     int ret;
1519
1520     memset(s->l1_table, 0, l1_length);
1521     if (bdrv_pwrite(s->hd, s->l1_table_offset, s->l1_table, l1_length) < 0)
1522         return -1;
1523     ret = bdrv_truncate(s->hd, s->l1_table_offset + l1_length);
1524     if (ret < 0)
1525         return ret;
1526
1527     l2_cache_reset(bs);
1528 #endif
1529     return 0;
1530 }
1531
1532 /* XXX: put compressed sectors first, then all the cluster aligned
1533    tables to avoid losing bytes in alignment */
1534 static int qcow_write_compressed(BlockDriverState *bs, int64_t sector_num,
1535                                  const uint8_t *buf, int nb_sectors)
1536 {
1537     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
1538     z_stream strm;
1539     int ret, out_len;
1540     uint8_t *out_buf;
1541     uint64_t cluster_offset;
1542
1543     if (nb_sectors == 0) {
1544         /* align end of file to a sector boundary to ease reading with
1545            sector based I/Os */
1546         cluster_offset = bdrv_getlength(s->hd);
1547         cluster_offset = (cluster_offset + 511) & ~511;
1548         bdrv_truncate(s->hd, cluster_offset);
1549         return 0;
1550     }
1551
1552     if (nb_sectors != s->cluster_sectors)
1553         return -EINVAL;
1554
1555     out_buf = qemu_malloc(s->cluster_size + (s->cluster_size / 1000) + 128);
1556     if (!out_buf)
1557         return -ENOMEM;
1558
1559     /* best compression, small window, no zlib header */
1560     memset(&strm, 0, sizeof(strm));
1561     ret = deflateInit2(&strm, Z_DEFAULT_COMPRESSION,
1562                        Z_DEFLATED, -12,
1563                        9, Z_DEFAULT_STRATEGY);
1564     if (ret != 0) {
1565         qemu_free(out_buf);
1566         return -1;
1567     }
1568
1569     strm.avail_in = s->cluster_size;
1570     strm.next_in = (uint8_t *)buf;
1571     strm.avail_out = s->cluster_size;
1572     strm.next_out = out_buf;
1573
1574     ret = deflate(&strm, Z_FINISH);
1575     if (ret != Z_STREAM_END && ret != Z_OK) {
1576         qemu_free(out_buf);
1577         deflateEnd(&strm);
1578         return -1;
1579     }
1580     out_len = strm.next_out - out_buf;
1581
1582     deflateEnd(&strm);
1583
1584     if (ret != Z_STREAM_END || out_len >= s->cluster_size) {
1585         /* could not compress: write normal cluster */
1586         qcow_write(bs, sector_num, buf, s->cluster_sectors);
1587     } else {
1588         cluster_offset = alloc_compressed_cluster_offset(bs, sector_num << 9,
1589                                               out_len);
1590         if (!cluster_offset)
1591             return -1;
1592         cluster_offset &= s->cluster_offset_mask;
1593         if (bdrv_pwrite(s->hd, cluster_offset, out_buf, out_len) != out_len) {
1594             qemu_free(out_buf);
1595             return -1;
1596         }
1597     }
1598
1599     qemu_free(out_buf);
1600     return 0;
1601 }
1602
1603 static void qcow_flush(BlockDriverState *bs)
1604 {
1605     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
1606     bdrv_flush(s->hd);
1607 }
1608
1609 static int qcow_get_info(BlockDriverState *bs, BlockDriverInfo *bdi)
1610 {
1611     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
1612     bdi->cluster_size = s->cluster_size;
1613     bdi->vm_state_offset = (int64_t)s->l1_vm_state_index <<
1614         (s->cluster_bits + s->l2_bits);
1615     return 0;
1616 }
1617
1618 /*********************************************************/
1619 /* snapshot support */
1620
1621 /* update the refcounts of snapshots and the copied flag */
1622 static int update_snapshot_refcount(BlockDriverState *bs,
1623                                     int64_t l1_table_offset,
1624                                     int l1_size,
1625                                     int addend)
1626 {
1627     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
1628     uint64_t *l1_table, *l2_table, l2_offset, offset, l1_size2, l1_allocated;
1629     int64_t old_offset, old_l2_offset;
1630     int l2_size, i, j, l1_modified, l2_modified, nb_csectors, refcount;
1631
1632     l2_cache_reset(bs);
1633
1634     l2_table = NULL;
1635     l1_table = NULL;
1636     l1_size2 = l1_size * sizeof(uint64_t);
1637     l1_allocated = 0;
1638     if (l1_table_offset != s->l1_table_offset) {
1639         l1_table = qemu_malloc(l1_size2);
1640         if (!l1_table)
1641             goto fail;
1642         l1_allocated = 1;
1643         if (bdrv_pread(s->hd, l1_table_offset,
1644                        l1_table, l1_size2) != l1_size2)
1645             goto fail;
1646         for(i = 0;i < l1_size; i++)
1647             be64_to_cpus(&l1_table[i]);
1648     } else {
1649         assert(l1_size == s->l1_size);
1650         l1_table = s->l1_table;
1651         l1_allocated = 0;
1652     }
1653
1654     l2_size = s->l2_size * sizeof(uint64_t);
1655     l2_table = qemu_malloc(l2_size);
1656     if (!l2_table)
1657         goto fail;
1658     l1_modified = 0;
1659     for(i = 0; i < l1_size; i++) {
1660         l2_offset = l1_table[i];
1661         if (l2_offset) {
1662             old_l2_offset = l2_offset;
1663             l2_offset &= ~QCOW_OFLAG_COPIED;
1664             l2_modified = 0;
1665             if (bdrv_pread(s->hd, l2_offset, l2_table, l2_size) != l2_size)
1666                 goto fail;
1667             for(j = 0; j < s->l2_size; j++) {
1668                 offset = be64_to_cpu(l2_table[j]);
1669                 if (offset != 0) {
1670                     old_offset = offset;
1671                     offset &= ~QCOW_OFLAG_COPIED;
1672                     if (offset & QCOW_OFLAG_COMPRESSED) {
1673                         nb_csectors = ((offset >> s->csize_shift) &
1674                                        s->csize_mask) + 1;
1675                         if (addend != 0)
1676                             update_refcount(bs, (offset & s->cluster_offset_mask) & ~511,
1677                                             nb_csectors * 512, addend);
1678                         /* compressed clusters are never modified */
1679                         refcount = 2;
1680                     } else {
1681                         if (addend != 0) {
1682                             refcount = update_cluster_refcount(bs, offset >> s->cluster_bits, addend);
1683                         } else {
1684                             refcount = get_refcount(bs, offset >> s->cluster_bits);
1685                         }
1686                     }
1687
1688                     if (refcount == 1) {
1689                         offset |= QCOW_OFLAG_COPIED;
1690                     }
1691                     if (offset != old_offset) {
1692                         l2_table[j] = cpu_to_be64(offset);
1693                         l2_modified = 1;
1694                     }
1695                 }
1696             }
1697             if (l2_modified) {
1698                 if (bdrv_pwrite(s->hd,
1699                                 l2_offset, l2_table, l2_size) != l2_size)
1700                     goto fail;
1701             }
1702
1703             if (addend != 0) {
1704                 refcount = update_cluster_refcount(bs, l2_offset >> s->cluster_bits, addend);
1705             } else {
1706                 refcount = get_refcount(bs, l2_offset >> s->cluster_bits);
1707             }
1708             if (refcount == 1) {
1709                 l2_offset |= QCOW_OFLAG_COPIED;
1710             }
1711             if (l2_offset != old_l2_offset) {
1712                 l1_table[i] = l2_offset;
1713                 l1_modified = 1;
1714             }
1715         }
1716     }
1717     if (l1_modified) {
1718         for(i = 0; i < l1_size; i++)
1719             cpu_to_be64s(&l1_table[i]);
1720         if (bdrv_pwrite(s->hd, l1_table_offset, l1_table,
1721                         l1_size2) != l1_size2)
1722             goto fail;
1723         for(i = 0; i < l1_size; i++)
1724             be64_to_cpus(&l1_table[i]);
1725     }
1726     if (l1_allocated)
1727         qemu_free(l1_table);
1728     qemu_free(l2_table);
1729     return 0;
1730  fail:
1731     if (l1_allocated)
1732         qemu_free(l1_table);
1733     qemu_free(l2_table);
1734     return -EIO;
1735 }
1736
1737 static void qcow_free_snapshots(BlockDriverState *bs)
1738 {
1739     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
1740     int i;
1741
1742     for(i = 0; i < s->nb_snapshots; i++) {
1743         qemu_free(s->snapshots[i].name);
1744         qemu_free(s->snapshots[i].id_str);
1745     }
1746     qemu_free(s->snapshots);
1747     s->snapshots = NULL;
1748     s->nb_snapshots = 0;
1749 }
1750
1751 static int qcow_read_snapshots(BlockDriverState *bs)
1752 {
1753     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
1754     QCowSnapshotHeader h;
1755     QCowSnapshot *sn;
1756     int i, id_str_size, name_size;
1757     int64_t offset;
1758     uint32_t extra_data_size;
1759
1760     offset = s->snapshots_offset;
1761     s->snapshots = qemu_mallocz(s->nb_snapshots * sizeof(QCowSnapshot));
1762     if (!s->snapshots)
1763         goto fail;
1764     for(i = 0; i < s->nb_snapshots; i++) {
1765         offset = align_offset(offset, 8);
1766         if (bdrv_pread(s->hd, offset, &h, sizeof(h)) != sizeof(h))
1767             goto fail;
1768         offset += sizeof(h);
1769         sn = s->snapshots + i;
1770         sn->l1_table_offset = be64_to_cpu(h.l1_table_offset);
1771         sn->l1_size = be32_to_cpu(h.l1_size);
1772         sn->vm_state_size = be32_to_cpu(h.vm_state_size);
1773         sn->date_sec = be32_to_cpu(h.date_sec);
1774         sn->date_nsec = be32_to_cpu(h.date_nsec);
1775         sn->vm_clock_nsec = be64_to_cpu(h.vm_clock_nsec);
1776         extra_data_size = be32_to_cpu(h.extra_data_size);
1777
1778         id_str_size = be16_to_cpu(h.id_str_size);
1779         name_size = be16_to_cpu(h.name_size);
1780
1781         offset += extra_data_size;
1782
1783         sn->id_str = qemu_malloc(id_str_size + 1);
1784         if (!sn->id_str)
1785             goto fail;
1786         if (bdrv_pread(s->hd, offset, sn->id_str, id_str_size) != id_str_size)
1787             goto fail;
1788         offset += id_str_size;
1789         sn->id_str[id_str_size] = '\0';
1790
1791         sn->name = qemu_malloc(name_size + 1);
1792         if (!sn->name)
1793             goto fail;
1794         if (bdrv_pread(s->hd, offset, sn->name, name_size) != name_size)
1795             goto fail;
1796         offset += name_size;
1797         sn->name[name_size] = '\0';
1798     }
1799     s->snapshots_size = offset - s->snapshots_offset;
1800     return 0;
1801  fail:
1802     qcow_free_snapshots(bs);
1803     return -1;
1804 }
1805
1806 /* add at the end of the file a new list of snapshots */
1807 static int qcow_write_snapshots(BlockDriverState *bs)
1808 {
1809     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
1810     QCowSnapshot *sn;
1811     QCowSnapshotHeader h;
1812     int i, name_size, id_str_size, snapshots_size;
1813     uint64_t data64;
1814     uint32_t data32;
1815     int64_t offset, snapshots_offset;
1816
1817     /* compute the size of the snapshots */
1818     offset = 0;
1819     for(i = 0; i < s->nb_snapshots; i++) {
1820         sn = s->snapshots + i;
1821         offset = align_offset(offset, 8);
1822         offset += sizeof(h);
1823         offset += strlen(sn->id_str);
1824         offset += strlen(sn->name);
1825     }
1826     snapshots_size = offset;
1827
1828     snapshots_offset = alloc_clusters(bs, snapshots_size);
1829     offset = snapshots_offset;
1830
1831     for(i = 0; i < s->nb_snapshots; i++) {
1832         sn = s->snapshots + i;
1833         memset(&h, 0, sizeof(h));
1834         h.l1_table_offset = cpu_to_be64(sn->l1_table_offset);
1835         h.l1_size = cpu_to_be32(sn->l1_size);
1836         h.vm_state_size = cpu_to_be32(sn->vm_state_size);
1837         h.date_sec = cpu_to_be32(sn->date_sec);
1838         h.date_nsec = cpu_to_be32(sn->date_nsec);
1839         h.vm_clock_nsec = cpu_to_be64(sn->vm_clock_nsec);
1840
1841         id_str_size = strlen(sn->id_str);
1842         name_size = strlen(sn->name);
1843         h.id_str_size = cpu_to_be16(id_str_size);
1844         h.name_size = cpu_to_be16(name_size);
1845         offset = align_offset(offset, 8);
1846         if (bdrv_pwrite(s->hd, offset, &h, sizeof(h)) != sizeof(h))
1847             goto fail;
1848         offset += sizeof(h);
1849         if (bdrv_pwrite(s->hd, offset, sn->id_str, id_str_size) != id_str_size)
1850             goto fail;
1851         offset += id_str_size;
1852         if (bdrv_pwrite(s->hd, offset, sn->name, name_size) != name_size)
1853             goto fail;
1854         offset += name_size;
1855     }
1856
1857     /* update the various header fields */
1858     data64 = cpu_to_be64(snapshots_offset);
1859     if (bdrv_pwrite(s->hd, offsetof(QCowHeader, snapshots_offset),
1860                     &data64, sizeof(data64)) != sizeof(data64))
1861         goto fail;
1862     data32 = cpu_to_be32(s->nb_snapshots);
1863     if (bdrv_pwrite(s->hd, offsetof(QCowHeader, nb_snapshots),
1864                     &data32, sizeof(data32)) != sizeof(data32))
1865         goto fail;
1866
1867     /* free the old snapshot table */
1868     free_clusters(bs, s->snapshots_offset, s->snapshots_size);
1869     s->snapshots_offset = snapshots_offset;
1870     s->snapshots_size = snapshots_size;
1871     return 0;
1872  fail:
1873     return -1;
1874 }
1875
1876 static void find_new_snapshot_id(BlockDriverState *bs,
1877                                  char *id_str, int id_str_size)
1878 {
1879     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
1880     QCowSnapshot *sn;
1881     int i, id, id_max = 0;
1882
1883     for(i = 0; i < s->nb_snapshots; i++) {
1884         sn = s->snapshots + i;
1885         id = strtoul(sn->id_str, NULL, 10);
1886         if (id > id_max)
1887             id_max = id;
1888     }
1889     snprintf(id_str, id_str_size, "%d", id_max + 1);
1890 }
1891
1892 static int find_snapshot_by_id(BlockDriverState *bs, const char *id_str)
1893 {
1894     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
1895     int i;
1896
1897     for(i = 0; i < s->nb_snapshots; i++) {
1898         if (!strcmp(s->snapshots[i].id_str, id_str))
1899             return i;
1900     }
1901     return -1;
1902 }
1903
1904 static int find_snapshot_by_id_or_name(BlockDriverState *bs, const char *name)
1905 {
1906     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
1907     int i, ret;
1908
1909     ret = find_snapshot_by_id(bs, name);
1910     if (ret >= 0)
1911         return ret;
1912     for(i = 0; i < s->nb_snapshots; i++) {
1913         if (!strcmp(s->snapshots[i].name, name))
1914             return i;
1915     }
1916     return -1;
1917 }
1918
1919 /* if no id is provided, a new one is constructed */
1920 static int qcow_snapshot_create(BlockDriverState *bs,
1921                                 QEMUSnapshotInfo *sn_info)
1922 {
1923     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
1924     QCowSnapshot *snapshots1, sn1, *sn = &sn1;
1925     int i, ret;
1926     uint64_t *l1_table = NULL;
1927
1928     memset(sn, 0, sizeof(*sn));
1929
1930     if (sn_info->id_str[0] == '\0') {
1931         /* compute a new id */
1932         find_new_snapshot_id(bs, sn_info->id_str, sizeof(sn_info->id_str));
1933     }
1934
1935     /* check that the ID is unique */
1936     if (find_snapshot_by_id(bs, sn_info->id_str) >= 0)
1937         return -ENOENT;
1938
1939     sn->id_str = qemu_strdup(sn_info->id_str);
1940     if (!sn->id_str)
1941         goto fail;
1942     sn->name = qemu_strdup(sn_info->name);
1943     if (!sn->name)
1944         goto fail;
1945     sn->vm_state_size = sn_info->vm_state_size;
1946     sn->date_sec = sn_info->date_sec;
1947     sn->date_nsec = sn_info->date_nsec;
1948     sn->vm_clock_nsec = sn_info->vm_clock_nsec;
1949
1950     ret = update_snapshot_refcount(bs, s->l1_table_offset, s->l1_size, 1);
1951     if (ret < 0)
1952         goto fail;
1953
1954     /* create the L1 table of the snapshot */
1955     sn->l1_table_offset = alloc_clusters(bs, s->l1_size * sizeof(uint64_t));
1956     sn->l1_size = s->l1_size;
1957
1958     l1_table = qemu_malloc(s->l1_size * sizeof(uint64_t));
1959     if (!l1_table)
1960         goto fail;
1961     for(i = 0; i < s->l1_size; i++) {
1962         l1_table[i] = cpu_to_be64(s->l1_table[i]);
1963     }
1964     if (bdrv_pwrite(s->hd, sn->l1_table_offset,
1965                     l1_table, s->l1_size * sizeof(uint64_t)) !=
1966         (s->l1_size * sizeof(uint64_t)))
1967         goto fail;
1968     qemu_free(l1_table);
1969     l1_table = NULL;
1970
1971     snapshots1 = qemu_malloc((s->nb_snapshots + 1) * sizeof(QCowSnapshot));
1972     if (!snapshots1)
1973         goto fail;
1974     memcpy(snapshots1, s->snapshots, s->nb_snapshots * sizeof(QCowSnapshot));
1975     s->snapshots = snapshots1;
1976     s->snapshots[s->nb_snapshots++] = *sn;
1977
1978     if (qcow_write_snapshots(bs) < 0)
1979         goto fail;
1980 #ifdef DEBUG_ALLOC
1981     check_refcounts(bs);
1982 #endif
1983     return 0;
1984  fail:
1985     qemu_free(sn->name);
1986     qemu_free(l1_table);
1987     return -1;
1988 }
1989
1990 /* copy the snapshot 'snapshot_name' into the current disk image */
1991 static int qcow_snapshot_goto(BlockDriverState *bs,
1992                               const char *snapshot_id)
1993 {
1994     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
1995     QCowSnapshot *sn;
1996     int i, snapshot_index, l1_size2;
1997
1998     snapshot_index = find_snapshot_by_id_or_name(bs, snapshot_id);
1999     if (snapshot_index < 0)
2000         return -ENOENT;
2001     sn = &s->snapshots[snapshot_index];
2002
2003     if (update_snapshot_refcount(bs, s->l1_table_offset, s->l1_size, -1) < 0)
2004         goto fail;
2005
2006     if (grow_l1_table(bs, sn->l1_size) < 0)
2007         goto fail;
2008
2009     s->l1_size = sn->l1_size;
2010     l1_size2 = s->l1_size * sizeof(uint64_t);
2011     /* copy the snapshot l1 table to the current l1 table */
2012     if (bdrv_pread(s->hd, sn->l1_table_offset,
2013                    s->l1_table, l1_size2) != l1_size2)
2014         goto fail;
2015     if (bdrv_pwrite(s->hd, s->l1_table_offset,
2016                     s->l1_table, l1_size2) != l1_size2)
2017         goto fail;
2018     for(i = 0;i < s->l1_size; i++) {
2019         be64_to_cpus(&s->l1_table[i]);
2020     }
2021
2022     if (update_snapshot_refcount(bs, s->l1_table_offset, s->l1_size, 1) < 0)
2023         goto fail;
2024
2025 #ifdef DEBUG_ALLOC
2026     check_refcounts(bs);
2027 #endif
2028     return 0;
2029  fail:
2030     return -EIO;
2031 }
2032
2033 static int qcow_snapshot_delete(BlockDriverState *bs, const char *snapshot_id)
2034 {
2035     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
2036     QCowSnapshot *sn;
2037     int snapshot_index, ret;
2038
2039     snapshot_index = find_snapshot_by_id_or_name(bs, snapshot_id);
2040     if (snapshot_index < 0)
2041         return -ENOENT;
2042     sn = &s->snapshots[snapshot_index];
2043
2044     ret = update_snapshot_refcount(bs, sn->l1_table_offset, sn->l1_size, -1);
2045     if (ret < 0)
2046         return ret;
2047     /* must update the copied flag on the current cluster offsets */
2048     ret = update_snapshot_refcount(bs, s->l1_table_offset, s->l1_size, 0);
2049     if (ret < 0)
2050         return ret;
2051     free_clusters(bs, sn->l1_table_offset, sn->l1_size * sizeof(uint64_t));
2052
2053     qemu_free(sn->id_str);
2054     qemu_free(sn->name);
2055     memmove(sn, sn + 1, (s->nb_snapshots - snapshot_index - 1) * sizeof(*sn));
2056     s->nb_snapshots--;
2057     ret = qcow_write_snapshots(bs);
2058     if (ret < 0) {
2059         /* XXX: restore snapshot if error ? */
2060         return ret;
2061     }
2062 #ifdef DEBUG_ALLOC
2063     check_refcounts(bs);
2064 #endif
2065     return 0;
2066 }
2067
2068 static int qcow_snapshot_list(BlockDriverState *bs,
2069                               QEMUSnapshotInfo **psn_tab)
2070 {
2071     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
2072     QEMUSnapshotInfo *sn_tab, *sn_info;
2073     QCowSnapshot *sn;
2074     int i;
2075
2076     sn_tab = qemu_mallocz(s->nb_snapshots * sizeof(QEMUSnapshotInfo));
2077     if (!sn_tab)
2078         goto fail;
2079     for(i = 0; i < s->nb_snapshots; i++) {
2080         sn_info = sn_tab + i;
2081         sn = s->snapshots + i;
2082         pstrcpy(sn_info->id_str, sizeof(sn_info->id_str),
2083                 sn->id_str);
2084         pstrcpy(sn_info->name, sizeof(sn_info->name),
2085                 sn->name);
2086         sn_info->vm_state_size = sn->vm_state_size;
2087         sn_info->date_sec = sn->date_sec;
2088         sn_info->date_nsec = sn->date_nsec;
2089         sn_info->vm_clock_nsec = sn->vm_clock_nsec;
2090     }
2091     *psn_tab = sn_tab;
2092     return s->nb_snapshots;
2093  fail:
2094     qemu_free(sn_tab);
2095     *psn_tab = NULL;
2096     return -ENOMEM;
2097 }
2098
2099 /*********************************************************/
2100 /* refcount handling */
2101
2102 static int refcount_init(BlockDriverState *bs)
2103 {
2104     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
2105     int ret, refcount_table_size2, i;
2106
2107     s->refcount_block_cache = qemu_malloc(s->cluster_size);
2108     if (!s->refcount_block_cache)
2109         goto fail;
2110     refcount_table_size2 = s->refcount_table_size * sizeof(uint64_t);
2111     s->refcount_table = qemu_malloc(refcount_table_size2);
2112     if (!s->refcount_table)
2113         goto fail;
2114     if (s->refcount_table_size > 0) {
2115         ret = bdrv_pread(s->hd, s->refcount_table_offset,
2116                          s->refcount_table, refcount_table_size2);
2117         if (ret != refcount_table_size2)
2118             goto fail;
2119         for(i = 0; i < s->refcount_table_size; i++)
2120             be64_to_cpus(&s->refcount_table[i]);
2121     }
2122     return 0;
2123  fail:
2124     return -ENOMEM;
2125 }
2126
2127 static void refcount_close(BlockDriverState *bs)
2128 {
2129     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
2130     qemu_free(s->refcount_block_cache);
2131     qemu_free(s->refcount_table);
2132 }
2133
2134
2135 static int load_refcount_block(BlockDriverState *bs,
2136                                int64_t refcount_block_offset)
2137 {
2138     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
2139     int ret;
2140     ret = bdrv_pread(s->hd, refcount_block_offset, s->refcount_block_cache,
2141                      s->cluster_size);
2142     if (ret != s->cluster_size)
2143         return -EIO;
2144     s->refcount_block_cache_offset = refcount_block_offset;
2145     return 0;
2146 }
2147
2148 static int get_refcount(BlockDriverState *bs, int64_t cluster_index)
2149 {
2150     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
2151     int refcount_table_index, block_index;
2152     int64_t refcount_block_offset;
2153
2154     refcount_table_index = cluster_index >> (s->cluster_bits - REFCOUNT_SHIFT);
2155     if (refcount_table_index >= s->refcount_table_size)
2156         return 0;
2157     refcount_block_offset = s->refcount_table[refcount_table_index];
2158     if (!refcount_block_offset)
2159         return 0;
2160     if (refcount_block_offset != s->refcount_block_cache_offset) {
2161         /* better than nothing: return allocated if read error */
2162         if (load_refcount_block(bs, refcount_block_offset) < 0)
2163             return 1;
2164     }
2165     block_index = cluster_index &
2166         ((1 << (s->cluster_bits - REFCOUNT_SHIFT)) - 1);
2167     return be16_to_cpu(s->refcount_block_cache[block_index]);
2168 }
2169
2170 /* return < 0 if error */
2171 static int64_t alloc_clusters_noref(BlockDriverState *bs, int64_t size)
2172 {
2173     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
2174     int i, nb_clusters;
2175
2176     nb_clusters = (size + s->cluster_size - 1) >> s->cluster_bits;
2177     for(;;) {
2178         if (get_refcount(bs, s->free_cluster_index) == 0) {
2179             s->free_cluster_index++;
2180             for(i = 1; i < nb_clusters; i++) {
2181                 if (get_refcount(bs, s->free_cluster_index) != 0)
2182                     goto not_found;
2183                 s->free_cluster_index++;
2184             }
2185 #ifdef DEBUG_ALLOC2
2186             printf("alloc_clusters: size=%lld -> %lld\n",
2187                    size,
2188                    (s->free_cluster_index - nb_clusters) << s->cluster_bits);
2189 #endif
2190             return (s->free_cluster_index - nb_clusters) << s->cluster_bits;
2191         } else {
2192         not_found:
2193             s->free_cluster_index++;
2194         }
2195     }
2196 }
2197
2198 static int64_t alloc_clusters(BlockDriverState *bs, int64_t size)
2199 {
2200     int64_t offset;
2201
2202     offset = alloc_clusters_noref(bs, size);
2203     update_refcount(bs, offset, size, 1);
2204     return offset;
2205 }
2206
2207 /* only used to allocate compressed sectors. We try to allocate
2208    contiguous sectors. size must be <= cluster_size */
2209 static int64_t alloc_bytes(BlockDriverState *bs, int size)
2210 {
2211     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
2212     int64_t offset, cluster_offset;
2213     int free_in_cluster;
2214
2215     assert(size > 0 && size <= s->cluster_size);
2216     if (s->free_byte_offset == 0) {
2217         s->free_byte_offset = alloc_clusters(bs, s->cluster_size);
2218     }
2219  redo:
2220     free_in_cluster = s->cluster_size -
2221         (s->free_byte_offset & (s->cluster_size - 1));
2222     if (size <= free_in_cluster) {
2223         /* enough space in current cluster */
2224         offset = s->free_byte_offset;
2225         s->free_byte_offset += size;
2226         free_in_cluster -= size;
2227         if (free_in_cluster == 0)
2228             s->free_byte_offset = 0;
2229         if ((offset & (s->cluster_size - 1)) != 0)
2230             update_cluster_refcount(bs, offset >> s->cluster_bits, 1);
2231     } else {
2232         offset = alloc_clusters(bs, s->cluster_size);
2233         cluster_offset = s->free_byte_offset & ~(s->cluster_size - 1);
2234         if ((cluster_offset + s->cluster_size) == offset) {
2235             /* we are lucky: contiguous data */
2236             offset = s->free_byte_offset;
2237             update_cluster_refcount(bs, offset >> s->cluster_bits, 1);
2238             s->free_byte_offset += size;
2239         } else {
2240             s->free_byte_offset = offset;
2241             goto redo;
2242         }
2243     }
2244     return offset;
2245 }
2246
2247 static void free_clusters(BlockDriverState *bs,
2248                           int64_t offset, int64_t size)
2249 {
2250     update_refcount(bs, offset, size, -1);
2251 }
2252
2253 static int grow_refcount_table(BlockDriverState *bs, int min_size)
2254 {
2255     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
2256     int new_table_size, new_table_size2, refcount_table_clusters, i, ret;
2257     uint64_t *new_table;
2258     int64_t table_offset;
2259     uint64_t data64;
2260     uint32_t data32;
2261     int old_table_size;
2262     int64_t old_table_offset;
2263
2264     if (min_size <= s->refcount_table_size)
2265         return 0;
2266     /* compute new table size */
2267     refcount_table_clusters = s->refcount_table_size >> (s->cluster_bits - 3);
2268     for(;;) {
2269         if (refcount_table_clusters == 0) {
2270             refcount_table_clusters = 1;
2271         } else {
2272             refcount_table_clusters = (refcount_table_clusters * 3 + 1) / 2;
2273         }
2274         new_table_size = refcount_table_clusters << (s->cluster_bits - 3);
2275         if (min_size <= new_table_size)
2276             break;
2277     }
2278 #ifdef DEBUG_ALLOC2
2279     printf("grow_refcount_table from %d to %d\n",
2280            s->refcount_table_size,
2281            new_table_size);
2282 #endif
2283     new_table_size2 = new_table_size * sizeof(uint64_t);
2284     new_table = qemu_mallocz(new_table_size2);
2285     if (!new_table)
2286         return -ENOMEM;
2287     memcpy(new_table, s->refcount_table,
2288            s->refcount_table_size * sizeof(uint64_t));
2289     for(i = 0; i < s->refcount_table_size; i++)
2290         cpu_to_be64s(&new_table[i]);
2291     /* Note: we cannot update the refcount now to avoid recursion */
2292     table_offset = alloc_clusters_noref(bs, new_table_size2);
2293     ret = bdrv_pwrite(s->hd, table_offset, new_table, new_table_size2);
2294     if (ret != new_table_size2)
2295         goto fail;
2296     for(i = 0; i < s->refcount_table_size; i++)
2297         be64_to_cpus(&new_table[i]);
2298
2299     data64 = cpu_to_be64(table_offset);
2300     if (bdrv_pwrite(s->hd, offsetof(QCowHeader, refcount_table_offset),
2301                     &data64, sizeof(data64)) != sizeof(data64))
2302         goto fail;
2303     data32 = cpu_to_be32(refcount_table_clusters);
2304     if (bdrv_pwrite(s->hd, offsetof(QCowHeader, refcount_table_clusters),
2305                     &data32, sizeof(data32)) != sizeof(data32))
2306         goto fail;
2307     qemu_free(s->refcount_table);
2308     old_table_offset = s->refcount_table_offset;
2309     old_table_size = s->refcount_table_size;
2310     s->refcount_table = new_table;
2311     s->refcount_table_size = new_table_size;
2312     s->refcount_table_offset = table_offset;
2313
2314     update_refcount(bs, table_offset, new_table_size2, 1);
2315     free_clusters(bs, old_table_offset, old_table_size * sizeof(uint64_t));
2316     return 0;
2317  fail:
2318     free_clusters(bs, table_offset, new_table_size2);
2319     qemu_free(new_table);
2320     return -EIO;
2321 }
2322
2323 /* addend must be 1 or -1 */
2324 /* XXX: cache several refcount block clusters ? */
2325 static int update_cluster_refcount(BlockDriverState *bs,
2326                                    int64_t cluster_index,
2327                                    int addend)
2328 {
2329     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
2330     int64_t offset, refcount_block_offset;
2331     int ret, refcount_table_index, block_index, refcount;
2332     uint64_t data64;
2333
2334     refcount_table_index = cluster_index >> (s->cluster_bits - REFCOUNT_SHIFT);
2335     if (refcount_table_index >= s->refcount_table_size) {
2336         if (addend < 0)
2337             return -EINVAL;
2338         ret = grow_refcount_table(bs, refcount_table_index + 1);
2339         if (ret < 0)
2340             return ret;
2341     }
2342     refcount_block_offset = s->refcount_table[refcount_table_index];
2343     if (!refcount_block_offset) {
2344         if (addend < 0)
2345             return -EINVAL;
2346         /* create a new refcount block */
2347         /* Note: we cannot update the refcount now to avoid recursion */
2348         offset = alloc_clusters_noref(bs, s->cluster_size);
2349         memset(s->refcount_block_cache, 0, s->cluster_size);
2350         ret = bdrv_pwrite(s->hd, offset, s->refcount_block_cache, s->cluster_size);
2351         if (ret != s->cluster_size)
2352             return -EINVAL;
2353         s->refcount_table[refcount_table_index] = offset;
2354         data64 = cpu_to_be64(offset);
2355         ret = bdrv_pwrite(s->hd, s->refcount_table_offset +
2356                           refcount_table_index * sizeof(uint64_t),
2357                           &data64, sizeof(data64));
2358         if (ret != sizeof(data64))
2359             return -EINVAL;
2360
2361         refcount_block_offset = offset;
2362         s->refcount_block_cache_offset = offset;
2363         update_refcount(bs, offset, s->cluster_size, 1);
2364     } else {
2365         if (refcount_block_offset != s->refcount_block_cache_offset) {
2366             if (load_refcount_block(bs, refcount_block_offset) < 0)
2367                 return -EIO;
2368         }
2369     }
2370     /* we can update the count and save it */
2371     block_index = cluster_index &
2372         ((1 << (s->cluster_bits - REFCOUNT_SHIFT)) - 1);
2373     refcount = be16_to_cpu(s->refcount_block_cache[block_index]);
2374     refcount += addend;
2375     if (refcount < 0 || refcount > 0xffff)
2376         return -EINVAL;
2377     if (refcount == 0 && cluster_index < s->free_cluster_index) {
2378         s->free_cluster_index = cluster_index;
2379     }
2380     s->refcount_block_cache[block_index] = cpu_to_be16(refcount);
2381     if (bdrv_pwrite(s->hd,
2382                     refcount_block_offset + (block_index << REFCOUNT_SHIFT),
2383                     &s->refcount_block_cache[block_index], 2) != 2)
2384         return -EIO;
2385     return refcount;
2386 }
2387
2388 static void update_refcount(BlockDriverState *bs,
2389                             int64_t offset, int64_t length,
2390                             int addend)
2391 {
2392     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
2393     int64_t start, last, cluster_offset;
2394
2395 #ifdef DEBUG_ALLOC2
2396     printf("update_refcount: offset=%lld size=%lld addend=%d\n",
2397            offset, length, addend);
2398 #endif
2399     if (length <= 0)
2400         return;
2401     start = offset & ~(s->cluster_size - 1);
2402     last = (offset + length - 1) & ~(s->cluster_size - 1);
2403     for(cluster_offset = start; cluster_offset <= last;
2404         cluster_offset += s->cluster_size) {
2405         update_cluster_refcount(bs, cluster_offset >> s->cluster_bits, addend);
2406     }
2407 }
2408
2409 #ifdef DEBUG_ALLOC
2410 static void inc_refcounts(BlockDriverState *bs,
2411                           uint16_t *refcount_table,
2412                           int refcount_table_size,
2413                           int64_t offset, int64_t size)
2414 {
2415     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
2416     int64_t start, last, cluster_offset;
2417     int k;
2418
2419     if (size <= 0)
2420         return;
2421
2422     start = offset & ~(s->cluster_size - 1);
2423     last = (offset + size - 1) & ~(s->cluster_size - 1);
2424     for(cluster_offset = start; cluster_offset <= last;
2425         cluster_offset += s->cluster_size) {
2426         k = cluster_offset >> s->cluster_bits;
2427         if (k < 0 || k >= refcount_table_size) {
2428             printf("ERROR: invalid cluster offset=0x%llx\n", cluster_offset);
2429         } else {
2430             if (++refcount_table[k] == 0) {
2431                 printf("ERROR: overflow cluster offset=0x%llx\n", cluster_offset);
2432             }
2433         }
2434     }
2435 }
2436
2437 static int check_refcounts_l1(BlockDriverState *bs,
2438                               uint16_t *refcount_table,
2439                               int refcount_table_size,
2440                               int64_t l1_table_offset, int l1_size,
2441                               int check_copied)
2442 {
2443     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
2444     uint64_t *l1_table, *l2_table, l2_offset, offset, l1_size2;
2445     int l2_size, i, j, nb_csectors, refcount;
2446
2447     l2_table = NULL;
2448     l1_size2 = l1_size * sizeof(uint64_t);
2449
2450     inc_refcounts(bs, refcount_table, refcount_table_size,
2451                   l1_table_offset, l1_size2);
2452
2453     l1_table = qemu_malloc(l1_size2);
2454     if (!l1_table)
2455         goto fail;
2456     if (bdrv_pread(s->hd, l1_table_offset,
2457                    l1_table, l1_size2) != l1_size2)
2458         goto fail;
2459     for(i = 0;i < l1_size; i++)
2460         be64_to_cpus(&l1_table[i]);
2461
2462     l2_size = s->l2_size * sizeof(uint64_t);
2463     l2_table = qemu_malloc(l2_size);
2464     if (!l2_table)
2465         goto fail;
2466     for(i = 0; i < l1_size; i++) {
2467         l2_offset = l1_table[i];
2468         if (l2_offset) {
2469             if (check_copied) {
2470                 refcount = get_refcount(bs, (l2_offset & ~QCOW_OFLAG_COPIED) >> s->cluster_bits);
2471                 if ((refcount == 1) != ((l2_offset & QCOW_OFLAG_COPIED) != 0)) {
2472                     printf("ERROR OFLAG_COPIED: l2_offset=%llx refcount=%d\n",
2473                            l2_offset, refcount);
2474                 }
2475             }
2476             l2_offset &= ~QCOW_OFLAG_COPIED;
2477             if (bdrv_pread(s->hd, l2_offset, l2_table, l2_size) != l2_size)
2478                 goto fail;
2479             for(j = 0; j < s->l2_size; j++) {
2480                 offset = be64_to_cpu(l2_table[j]);
2481                 if (offset != 0) {
2482                     if (offset & QCOW_OFLAG_COMPRESSED) {
2483                         if (offset & QCOW_OFLAG_COPIED) {
2484                             printf("ERROR: cluster %lld: copied flag must never be set for compressed clusters\n",
2485                                    offset >> s->cluster_bits);
2486                             offset &= ~QCOW_OFLAG_COPIED;
2487                         }
2488                         nb_csectors = ((offset >> s->csize_shift) &
2489                                        s->csize_mask) + 1;
2490                         offset &= s->cluster_offset_mask;
2491                         inc_refcounts(bs, refcount_table,
2492                                       refcount_table_size,
2493                                       offset & ~511, nb_csectors * 512);
2494                     } else {
2495                         if (check_copied) {
2496                             refcount = get_refcount(bs, (offset & ~QCOW_OFLAG_COPIED) >> s->cluster_bits);
2497                             if ((refcount == 1) != ((offset & QCOW_OFLAG_COPIED) != 0)) {
2498                                 printf("ERROR OFLAG_COPIED: offset=%llx refcount=%d\n",
2499                                        offset, refcount);
2500                             }
2501                         }
2502                         offset &= ~QCOW_OFLAG_COPIED;
2503                         inc_refcounts(bs, refcount_table,
2504                                       refcount_table_size,
2505                                       offset, s->cluster_size);
2506                     }
2507                 }
2508             }
2509             inc_refcounts(bs, refcount_table,
2510                           refcount_table_size,
2511                           l2_offset,
2512                           s->cluster_size);
2513         }
2514     }
2515     qemu_free(l1_table);
2516     qemu_free(l2_table);
2517     return 0;
2518  fail:
2519     printf("ERROR: I/O error in check_refcounts_l1\n");
2520     qemu_free(l1_table);
2521     qemu_free(l2_table);
2522     return -EIO;
2523 }
2524
2525 static void check_refcounts(BlockDriverState *bs)
2526 {
2527     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
2528     int64_t size;
2529     int nb_clusters, refcount1, refcount2, i;
2530     QCowSnapshot *sn;
2531     uint16_t *refcount_table;
2532
2533     size = bdrv_getlength(s->hd);
2534     nb_clusters = (size + s->cluster_size - 1) >> s->cluster_bits;
2535     refcount_table = qemu_mallocz(nb_clusters * sizeof(uint16_t));
2536
2537     /* header */
2538     inc_refcounts(bs, refcount_table, nb_clusters,
2539                   0, s->cluster_size);
2540
2541     check_refcounts_l1(bs, refcount_table, nb_clusters,
2542                        s->l1_table_offset, s->l1_size, 1);
2543
2544     /* snapshots */
2545     for(i = 0; i < s->nb_snapshots; i++) {
2546         sn = s->snapshots + i;
2547         check_refcounts_l1(bs, refcount_table, nb_clusters,
2548                            sn->l1_table_offset, sn->l1_size, 0);
2549     }
2550     inc_refcounts(bs, refcount_table, nb_clusters,
2551                   s->snapshots_offset, s->snapshots_size);
2552
2553     /* refcount data */
2554     inc_refcounts(bs, refcount_table, nb_clusters,
2555                   s->refcount_table_offset,
2556                   s->refcount_table_size * sizeof(uint64_t));
2557     for(i = 0; i < s->refcount_table_size; i++) {
2558         int64_t offset;
2559         offset = s->refcount_table[i];
2560         if (offset != 0) {
2561             inc_refcounts(bs, refcount_table, nb_clusters,
2562                           offset, s->cluster_size);
2563         }
2564     }
2565
2566     /* compare ref counts */
2567     for(i = 0; i < nb_clusters; i++) {
2568         refcount1 = get_refcount(bs, i);
2569         refcount2 = refcount_table[i];
2570         if (refcount1 != refcount2)
2571             printf("ERROR cluster %d refcount=%d reference=%d\n",
2572                    i, refcount1, refcount2);
2573     }
2574
2575     qemu_free(refcount_table);
2576 }
2577
2578 #if 0
2579 static void dump_refcounts(BlockDriverState *bs)
2580 {
2581     BDRVQcowState *s = bs->opaque;
2582     int64_t nb_clusters, k, k1, size;
2583     int refcount;
2584
2585     size = bdrv_getlength(s->hd);
2586     nb_clusters = (size + s->cluster_size - 1) >> s->cluster_bits;
2587     for(k = 0; k < nb_clusters;) {
2588         k1 = k;
2589         refcount = get_refcount(bs, k);
2590         k++;
2591         while (k < nb_clusters && get_refcount(bs, k) == refcount)
2592             k++;
2593         printf("%lld: refcount=%d nb=%lld\n", k, refcount, k - k1);
2594     }
2595 }
2596 #endif
2597 #endif
2598
2599 BlockDriver bdrv_qcow2 = {
2600     "qcow2",
2601     sizeof(BDRVQcowState),
2602     qcow_probe,
2603     qcow_open,
2604     NULL,
2605     NULL,
2606     qcow_close,
2607     qcow_create,
2608     qcow_flush,
2609     qcow_is_allocated,
2610     qcow_set_key,
2611     qcow_make_empty,
2612
2613     .bdrv_aio_read = qcow_aio_read,
2614     .bdrv_aio_write = qcow_aio_write,
2615     .bdrv_aio_cancel = qcow_aio_cancel,
2616     .aiocb_size = sizeof(QCowAIOCB),
2617     .bdrv_write_compressed = qcow_write_compressed,
2618
2619     .bdrv_snapshot_create = qcow_snapshot_create,
2620     .bdrv_snapshot_goto = qcow_snapshot_goto,
2621     .bdrv_snapshot_delete = qcow_snapshot_delete,
2622     .bdrv_snapshot_list = qcow_snapshot_list,
2623     .bdrv_get_info = qcow_get_info,
2624 };