]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - fs/f2fs/data.c
f2fs: avoid f2fs_balance_fs call during pageout
[karo-tx-linux.git] / fs / f2fs / data.c
1 /*
2  * fs/f2fs/data.c
3  *
4  * Copyright (c) 2012 Samsung Electronics Co., Ltd.
5  *             http://www.samsung.com/
6  *
7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
8  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
9  * published by the Free Software Foundation.
10  */
11 #include <linux/fs.h>
12 #include <linux/f2fs_fs.h>
13 #include <linux/buffer_head.h>
14 #include <linux/mpage.h>
15 #include <linux/aio.h>
16 #include <linux/writeback.h>
17 #include <linux/backing-dev.h>
18 #include <linux/blkdev.h>
19 #include <linux/bio.h>
20 #include <linux/prefetch.h>
21
22 #include "f2fs.h"
23 #include "node.h"
24 #include "segment.h"
25 #include <trace/events/f2fs.h>
26
27 static void f2fs_read_end_io(struct bio *bio, int err)
28 {
29         const int uptodate = test_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags);
30         struct bio_vec *bvec = bio->bi_io_vec + bio->bi_vcnt - 1;
31
32         do {
33                 struct page *page = bvec->bv_page;
34
35                 if (--bvec >= bio->bi_io_vec)
36                         prefetchw(&bvec->bv_page->flags);
37
38                 if (unlikely(!uptodate)) {
39                         ClearPageUptodate(page);
40                         SetPageError(page);
41                 } else {
42                         SetPageUptodate(page);
43                 }
44                 unlock_page(page);
45         } while (bvec >= bio->bi_io_vec);
46
47         bio_put(bio);
48 }
49
50 static void f2fs_write_end_io(struct bio *bio, int err)
51 {
52         const int uptodate = test_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags);
53         struct bio_vec *bvec = bio->bi_io_vec + bio->bi_vcnt - 1;
54         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(bvec->bv_page->mapping->host->i_sb);
55
56         do {
57                 struct page *page = bvec->bv_page;
58
59                 if (--bvec >= bio->bi_io_vec)
60                         prefetchw(&bvec->bv_page->flags);
61
62                 if (unlikely(!uptodate)) {
63                         SetPageError(page);
64                         set_bit(AS_EIO, &page->mapping->flags);
65                         set_ckpt_flags(sbi->ckpt, CP_ERROR_FLAG);
66                         sbi->sb->s_flags |= MS_RDONLY;
67                 }
68                 end_page_writeback(page);
69                 dec_page_count(sbi, F2FS_WRITEBACK);
70         } while (bvec >= bio->bi_io_vec);
71
72         if (bio->bi_private)
73                 complete(bio->bi_private);
74
75         if (!get_pages(sbi, F2FS_WRITEBACK) &&
76                         !list_empty(&sbi->cp_wait.task_list))
77                 wake_up(&sbi->cp_wait);
78
79         bio_put(bio);
80 }
81
82 /*
83  * Low-level block read/write IO operations.
84  */
85 static struct bio *__bio_alloc(struct f2fs_sb_info *sbi, block_t blk_addr,
86                                 int npages, bool is_read)
87 {
88         struct bio *bio;
89
90         /* No failure on bio allocation */
91         bio = bio_alloc(GFP_NOIO, npages);
92
93         bio->bi_bdev = sbi->sb->s_bdev;
94         bio->bi_sector = SECTOR_FROM_BLOCK(sbi, blk_addr);
95         bio->bi_end_io = is_read ? f2fs_read_end_io : f2fs_write_end_io;
96
97         return bio;
98 }
99
100 static void __submit_merged_bio(struct f2fs_bio_info *io)
101 {
102         struct f2fs_io_info *fio = &io->fio;
103         int rw;
104
105         if (!io->bio)
106                 return;
107
108         rw = fio->rw;
109
110         if (is_read_io(rw)) {
111                 trace_f2fs_submit_read_bio(io->sbi->sb, rw,
112                                                 fio->type, io->bio);
113                 submit_bio(rw, io->bio);
114         } else {
115                 trace_f2fs_submit_write_bio(io->sbi->sb, rw,
116                                                 fio->type, io->bio);
117                 /*
118                  * META_FLUSH is only from the checkpoint procedure, and we
119                  * should wait this metadata bio for FS consistency.
120                  */
121                 if (fio->type == META_FLUSH) {
122                         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(wait);
123                         io->bio->bi_private = &wait;
124                         submit_bio(rw, io->bio);
125                         wait_for_completion(&wait);
126                 } else {
127                         submit_bio(rw, io->bio);
128                 }
129         }
130
131         io->bio = NULL;
132 }
133
134 void f2fs_submit_merged_bio(struct f2fs_sb_info *sbi,
135                                 enum page_type type, int rw)
136 {
137         enum page_type btype = PAGE_TYPE_OF_BIO(type);
138         struct f2fs_bio_info *io;
139
140         io = is_read_io(rw) ? &sbi->read_io : &sbi->write_io[btype];
141
142         mutex_lock(&io->io_mutex);
143
144         /* change META to META_FLUSH in the checkpoint procedure */
145         if (type >= META_FLUSH) {
146                 io->fio.type = META_FLUSH;
147                 io->fio.rw = WRITE_FLUSH_FUA;
148         }
149         __submit_merged_bio(io);
150         mutex_unlock(&io->io_mutex);
151 }
152
153 /*
154  * Fill the locked page with data located in the block address.
155  * Return unlocked page.
156  */
157 int f2fs_submit_page_bio(struct f2fs_sb_info *sbi, struct page *page,
158                                         block_t blk_addr, int rw)
159 {
160         struct bio *bio;
161
162         trace_f2fs_submit_page_bio(page, blk_addr, rw);
163
164         /* Allocate a new bio */
165         bio = __bio_alloc(sbi, blk_addr, 1, is_read_io(rw));
166
167         if (bio_add_page(bio, page, PAGE_CACHE_SIZE, 0) < PAGE_CACHE_SIZE) {
168                 bio_put(bio);
169                 f2fs_put_page(page, 1);
170                 return -EFAULT;
171         }
172
173         submit_bio(rw, bio);
174         return 0;
175 }
176
177 void f2fs_submit_page_mbio(struct f2fs_sb_info *sbi, struct page *page,
178                         block_t blk_addr, struct f2fs_io_info *fio)
179 {
180         enum page_type btype = PAGE_TYPE_OF_BIO(fio->type);
181         struct f2fs_bio_info *io;
182         bool is_read = is_read_io(fio->rw);
183
184         io = is_read ? &sbi->read_io : &sbi->write_io[btype];
185
186         verify_block_addr(sbi, blk_addr);
187
188         mutex_lock(&io->io_mutex);
189
190         if (!is_read)
191                 inc_page_count(sbi, F2FS_WRITEBACK);
192
193         if (io->bio && (io->last_block_in_bio != blk_addr - 1 ||
194                                                 io->fio.rw != fio->rw))
195                 __submit_merged_bio(io);
196 alloc_new:
197         if (io->bio == NULL) {
198                 int bio_blocks = MAX_BIO_BLOCKS(max_hw_blocks(sbi));
199
200                 io->bio = __bio_alloc(sbi, blk_addr, bio_blocks, is_read);
201                 io->fio = *fio;
202         }
203
204         if (bio_add_page(io->bio, page, PAGE_CACHE_SIZE, 0) <
205                                                         PAGE_CACHE_SIZE) {
206                 __submit_merged_bio(io);
207                 goto alloc_new;
208         }
209
210         io->last_block_in_bio = blk_addr;
211
212         mutex_unlock(&io->io_mutex);
213         trace_f2fs_submit_page_mbio(page, fio->rw, fio->type, blk_addr);
214 }
215
216 /*
217  * Lock ordering for the change of data block address:
218  * ->data_page
219  *  ->node_page
220  *    update block addresses in the node page
221  */
222 static void __set_data_blkaddr(struct dnode_of_data *dn, block_t new_addr)
223 {
224         struct f2fs_node *rn;
225         __le32 *addr_array;
226         struct page *node_page = dn->node_page;
227         unsigned int ofs_in_node = dn->ofs_in_node;
228
229         f2fs_wait_on_page_writeback(node_page, NODE);
230
231         rn = F2FS_NODE(node_page);
232
233         /* Get physical address of data block */
234         addr_array = blkaddr_in_node(rn);
235         addr_array[ofs_in_node] = cpu_to_le32(new_addr);
236         set_page_dirty(node_page);
237 }
238
239 int reserve_new_block(struct dnode_of_data *dn)
240 {
241         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(dn->inode->i_sb);
242
243         if (unlikely(is_inode_flag_set(F2FS_I(dn->inode), FI_NO_ALLOC)))
244                 return -EPERM;
245         if (unlikely(!inc_valid_block_count(sbi, dn->inode, 1)))
246                 return -ENOSPC;
247
248         trace_f2fs_reserve_new_block(dn->inode, dn->nid, dn->ofs_in_node);
249
250         __set_data_blkaddr(dn, NEW_ADDR);
251         dn->data_blkaddr = NEW_ADDR;
252         sync_inode_page(dn);
253         return 0;
254 }
255
256 int f2fs_reserve_block(struct dnode_of_data *dn, pgoff_t index)
257 {
258         bool need_put = dn->inode_page ? false : true;
259         int err;
260
261         /* if inode_page exists, index should be zero */
262         f2fs_bug_on(!need_put && index);
263
264         err = get_dnode_of_data(dn, index, ALLOC_NODE);
265         if (err)
266                 return err;
267
268         if (dn->data_blkaddr == NULL_ADDR)
269                 err = reserve_new_block(dn);
270         if (err || need_put)
271                 f2fs_put_dnode(dn);
272         return err;
273 }
274
275 static int check_extent_cache(struct inode *inode, pgoff_t pgofs,
276                                         struct buffer_head *bh_result)
277 {
278         struct f2fs_inode_info *fi = F2FS_I(inode);
279         pgoff_t start_fofs, end_fofs;
280         block_t start_blkaddr;
281
282         if (is_inode_flag_set(fi, FI_NO_EXTENT))
283                 return 0;
284
285         read_lock(&fi->ext.ext_lock);
286         if (fi->ext.len == 0) {
287                 read_unlock(&fi->ext.ext_lock);
288                 return 0;
289         }
290
291         stat_inc_total_hit(inode->i_sb);
292
293         start_fofs = fi->ext.fofs;
294         end_fofs = fi->ext.fofs + fi->ext.len - 1;
295         start_blkaddr = fi->ext.blk_addr;
296
297         if (pgofs >= start_fofs && pgofs <= end_fofs) {
298                 unsigned int blkbits = inode->i_sb->s_blocksize_bits;
299                 size_t count;
300
301                 clear_buffer_new(bh_result);
302                 map_bh(bh_result, inode->i_sb,
303                                 start_blkaddr + pgofs - start_fofs);
304                 count = end_fofs - pgofs + 1;
305                 if (count < (UINT_MAX >> blkbits))
306                         bh_result->b_size = (count << blkbits);
307                 else
308                         bh_result->b_size = UINT_MAX;
309
310                 stat_inc_read_hit(inode->i_sb);
311                 read_unlock(&fi->ext.ext_lock);
312                 return 1;
313         }
314         read_unlock(&fi->ext.ext_lock);
315         return 0;
316 }
317
318 void update_extent_cache(block_t blk_addr, struct dnode_of_data *dn)
319 {
320         struct f2fs_inode_info *fi = F2FS_I(dn->inode);
321         pgoff_t fofs, start_fofs, end_fofs;
322         block_t start_blkaddr, end_blkaddr;
323         int need_update = true;
324
325         f2fs_bug_on(blk_addr == NEW_ADDR);
326         fofs = start_bidx_of_node(ofs_of_node(dn->node_page), fi) +
327                                                         dn->ofs_in_node;
328
329         /* Update the page address in the parent node */
330         __set_data_blkaddr(dn, blk_addr);
331
332         if (is_inode_flag_set(fi, FI_NO_EXTENT))
333                 return;
334
335         write_lock(&fi->ext.ext_lock);
336
337         start_fofs = fi->ext.fofs;
338         end_fofs = fi->ext.fofs + fi->ext.len - 1;
339         start_blkaddr = fi->ext.blk_addr;
340         end_blkaddr = fi->ext.blk_addr + fi->ext.len - 1;
341
342         /* Drop and initialize the matched extent */
343         if (fi->ext.len == 1 && fofs == start_fofs)
344                 fi->ext.len = 0;
345
346         /* Initial extent */
347         if (fi->ext.len == 0) {
348                 if (blk_addr != NULL_ADDR) {
349                         fi->ext.fofs = fofs;
350                         fi->ext.blk_addr = blk_addr;
351                         fi->ext.len = 1;
352                 }
353                 goto end_update;
354         }
355
356         /* Front merge */
357         if (fofs == start_fofs - 1 && blk_addr == start_blkaddr - 1) {
358                 fi->ext.fofs--;
359                 fi->ext.blk_addr--;
360                 fi->ext.len++;
361                 goto end_update;
362         }
363
364         /* Back merge */
365         if (fofs == end_fofs + 1 && blk_addr == end_blkaddr + 1) {
366                 fi->ext.len++;
367                 goto end_update;
368         }
369
370         /* Split the existing extent */
371         if (fi->ext.len > 1 &&
372                 fofs >= start_fofs && fofs <= end_fofs) {
373                 if ((end_fofs - fofs) < (fi->ext.len >> 1)) {
374                         fi->ext.len = fofs - start_fofs;
375                 } else {
376                         fi->ext.fofs = fofs + 1;
377                         fi->ext.blk_addr = start_blkaddr +
378                                         fofs - start_fofs + 1;
379                         fi->ext.len -= fofs - start_fofs + 1;
380                 }
381         } else {
382                 need_update = false;
383         }
384
385         /* Finally, if the extent is very fragmented, let's drop the cache. */
386         if (fi->ext.len < F2FS_MIN_EXTENT_LEN) {
387                 fi->ext.len = 0;
388                 set_inode_flag(fi, FI_NO_EXTENT);
389                 need_update = true;
390         }
391 end_update:
392         write_unlock(&fi->ext.ext_lock);
393         if (need_update)
394                 sync_inode_page(dn);
395         return;
396 }
397
398 struct page *find_data_page(struct inode *inode, pgoff_t index, bool sync)
399 {
400         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(inode->i_sb);
401         struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
402         struct dnode_of_data dn;
403         struct page *page;
404         int err;
405
406         page = find_get_page(mapping, index);
407         if (page && PageUptodate(page))
408                 return page;
409         f2fs_put_page(page, 0);
410
411         set_new_dnode(&dn, inode, NULL, NULL, 0);
412         err = get_dnode_of_data(&dn, index, LOOKUP_NODE);
413         if (err)
414                 return ERR_PTR(err);
415         f2fs_put_dnode(&dn);
416
417         if (dn.data_blkaddr == NULL_ADDR)
418                 return ERR_PTR(-ENOENT);
419
420         /* By fallocate(), there is no cached page, but with NEW_ADDR */
421         if (unlikely(dn.data_blkaddr == NEW_ADDR))
422                 return ERR_PTR(-EINVAL);
423
424         page = grab_cache_page_write_begin(mapping, index, AOP_FLAG_NOFS);
425         if (!page)
426                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
427
428         if (PageUptodate(page)) {
429                 unlock_page(page);
430                 return page;
431         }
432
433         err = f2fs_submit_page_bio(sbi, page, dn.data_blkaddr,
434                                         sync ? READ_SYNC : READA);
435         if (err)
436                 return ERR_PTR(err);
437
438         if (sync) {
439                 wait_on_page_locked(page);
440                 if (unlikely(!PageUptodate(page))) {
441                         f2fs_put_page(page, 0);
442                         return ERR_PTR(-EIO);
443                 }
444         }
445         return page;
446 }
447
448 /*
449  * If it tries to access a hole, return an error.
450  * Because, the callers, functions in dir.c and GC, should be able to know
451  * whether this page exists or not.
452  */
453 struct page *get_lock_data_page(struct inode *inode, pgoff_t index)
454 {
455         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(inode->i_sb);
456         struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
457         struct dnode_of_data dn;
458         struct page *page;
459         int err;
460
461 repeat:
462         page = grab_cache_page_write_begin(mapping, index, AOP_FLAG_NOFS);
463         if (!page)
464                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
465
466         set_new_dnode(&dn, inode, NULL, NULL, 0);
467         err = get_dnode_of_data(&dn, index, LOOKUP_NODE);
468         if (err) {
469                 f2fs_put_page(page, 1);
470                 return ERR_PTR(err);
471         }
472         f2fs_put_dnode(&dn);
473
474         if (unlikely(dn.data_blkaddr == NULL_ADDR)) {
475                 f2fs_put_page(page, 1);
476                 return ERR_PTR(-ENOENT);
477         }
478
479         if (PageUptodate(page))
480                 return page;
481
482         /*
483          * A new dentry page is allocated but not able to be written, since its
484          * new inode page couldn't be allocated due to -ENOSPC.
485          * In such the case, its blkaddr can be remained as NEW_ADDR.
486          * see, f2fs_add_link -> get_new_data_page -> init_inode_metadata.
487          */
488         if (dn.data_blkaddr == NEW_ADDR) {
489                 zero_user_segment(page, 0, PAGE_CACHE_SIZE);
490                 SetPageUptodate(page);
491                 return page;
492         }
493
494         err = f2fs_submit_page_bio(sbi, page, dn.data_blkaddr, READ_SYNC);
495         if (err)
496                 return ERR_PTR(err);
497
498         lock_page(page);
499         if (unlikely(!PageUptodate(page))) {
500                 f2fs_put_page(page, 1);
501                 return ERR_PTR(-EIO);
502         }
503         if (unlikely(page->mapping != mapping)) {
504                 f2fs_put_page(page, 1);
505                 goto repeat;
506         }
507         return page;
508 }
509
510 /*
511  * Caller ensures that this data page is never allocated.
512  * A new zero-filled data page is allocated in the page cache.
513  *
514  * Also, caller should grab and release a rwsem by calling f2fs_lock_op() and
515  * f2fs_unlock_op().
516  * Note that, ipage is set only by make_empty_dir.
517  */
518 struct page *get_new_data_page(struct inode *inode,
519                 struct page *ipage, pgoff_t index, bool new_i_size)
520 {
521         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(inode->i_sb);
522         struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
523         struct page *page;
524         struct dnode_of_data dn;
525         int err;
526
527         set_new_dnode(&dn, inode, ipage, NULL, 0);
528         err = f2fs_reserve_block(&dn, index);
529         if (err)
530                 return ERR_PTR(err);
531 repeat:
532         page = grab_cache_page(mapping, index);
533         if (!page) {
534                 err = -ENOMEM;
535                 goto put_err;
536         }
537
538         if (PageUptodate(page))
539                 return page;
540
541         if (dn.data_blkaddr == NEW_ADDR) {
542                 zero_user_segment(page, 0, PAGE_CACHE_SIZE);
543                 SetPageUptodate(page);
544         } else {
545                 err = f2fs_submit_page_bio(sbi, page, dn.data_blkaddr,
546                                                                 READ_SYNC);
547                 if (err)
548                         goto put_err;
549
550                 lock_page(page);
551                 if (unlikely(!PageUptodate(page))) {
552                         f2fs_put_page(page, 1);
553                         err = -EIO;
554                         goto put_err;
555                 }
556                 if (unlikely(page->mapping != mapping)) {
557                         f2fs_put_page(page, 1);
558                         goto repeat;
559                 }
560         }
561
562         if (new_i_size &&
563                 i_size_read(inode) < ((index + 1) << PAGE_CACHE_SHIFT)) {
564                 i_size_write(inode, ((index + 1) << PAGE_CACHE_SHIFT));
565                 /* Only the directory inode sets new_i_size */
566                 set_inode_flag(F2FS_I(inode), FI_UPDATE_DIR);
567                 mark_inode_dirty_sync(inode);
568         }
569         return page;
570
571 put_err:
572         f2fs_put_dnode(&dn);
573         return ERR_PTR(err);
574 }
575
576 static int __allocate_data_block(struct dnode_of_data *dn)
577 {
578         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(dn->inode->i_sb);
579         struct f2fs_summary sum;
580         block_t new_blkaddr;
581         struct node_info ni;
582         int type;
583
584         if (unlikely(is_inode_flag_set(F2FS_I(dn->inode), FI_NO_ALLOC)))
585                 return -EPERM;
586         if (unlikely(!inc_valid_block_count(sbi, dn->inode, 1)))
587                 return -ENOSPC;
588
589         __set_data_blkaddr(dn, NEW_ADDR);
590         dn->data_blkaddr = NEW_ADDR;
591
592         get_node_info(sbi, dn->nid, &ni);
593         set_summary(&sum, dn->nid, dn->ofs_in_node, ni.version);
594
595         type = CURSEG_WARM_DATA;
596
597         allocate_data_block(sbi, NULL, NULL_ADDR, &new_blkaddr, &sum, type);
598
599         /* direct IO doesn't use extent cache to maximize the performance */
600         set_inode_flag(F2FS_I(dn->inode), FI_NO_EXTENT);
601         update_extent_cache(new_blkaddr, dn);
602         clear_inode_flag(F2FS_I(dn->inode), FI_NO_EXTENT);
603
604         dn->data_blkaddr = new_blkaddr;
605         return 0;
606 }
607
608 /*
609  * get_data_block() now supported readahead/bmap/rw direct_IO with mapped bh.
610  * If original data blocks are allocated, then give them to blockdev.
611  * Otherwise,
612  *     a. preallocate requested block addresses
613  *     b. do not use extent cache for better performance
614  *     c. give the block addresses to blockdev
615  */
616 static int get_data_block(struct inode *inode, sector_t iblock,
617                         struct buffer_head *bh_result, int create)
618 {
619         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(inode->i_sb);
620         unsigned int blkbits = inode->i_sb->s_blocksize_bits;
621         unsigned maxblocks = bh_result->b_size >> blkbits;
622         struct dnode_of_data dn;
623         int mode = create ? ALLOC_NODE : LOOKUP_NODE_RA;
624         pgoff_t pgofs, end_offset;
625         int err = 0, ofs = 1;
626         bool allocated = false;
627
628         /* Get the page offset from the block offset(iblock) */
629         pgofs = (pgoff_t)(iblock >> (PAGE_CACHE_SHIFT - blkbits));
630
631         if (check_extent_cache(inode, pgofs, bh_result))
632                 goto out;
633
634         if (create)
635                 f2fs_lock_op(sbi);
636
637         /* When reading holes, we need its node page */
638         set_new_dnode(&dn, inode, NULL, NULL, 0);
639         err = get_dnode_of_data(&dn, pgofs, mode);
640         if (err) {
641                 if (err == -ENOENT)
642                         err = 0;
643                 goto unlock_out;
644         }
645         if (dn.data_blkaddr == NEW_ADDR)
646                 goto put_out;
647
648         if (dn.data_blkaddr != NULL_ADDR) {
649                 map_bh(bh_result, inode->i_sb, dn.data_blkaddr);
650         } else if (create) {
651                 err = __allocate_data_block(&dn);
652                 if (err)
653                         goto put_out;
654                 allocated = true;
655                 map_bh(bh_result, inode->i_sb, dn.data_blkaddr);
656         } else {
657                 goto put_out;
658         }
659
660         end_offset = IS_INODE(dn.node_page) ?
661                         ADDRS_PER_INODE(F2FS_I(inode)) : ADDRS_PER_BLOCK;
662         bh_result->b_size = (((size_t)1) << blkbits);
663         dn.ofs_in_node++;
664         pgofs++;
665
666 get_next:
667         if (dn.ofs_in_node >= end_offset) {
668                 if (allocated)
669                         sync_inode_page(&dn);
670                 allocated = false;
671                 f2fs_put_dnode(&dn);
672
673                 set_new_dnode(&dn, inode, NULL, NULL, 0);
674                 err = get_dnode_of_data(&dn, pgofs, mode);
675                 if (err) {
676                         if (err == -ENOENT)
677                                 err = 0;
678                         goto unlock_out;
679                 }
680                 if (dn.data_blkaddr == NEW_ADDR)
681                         goto put_out;
682
683                 end_offset = IS_INODE(dn.node_page) ?
684                         ADDRS_PER_INODE(F2FS_I(inode)) : ADDRS_PER_BLOCK;
685         }
686
687         if (maxblocks > (bh_result->b_size >> blkbits)) {
688                 block_t blkaddr = datablock_addr(dn.node_page, dn.ofs_in_node);
689                 if (blkaddr == NULL_ADDR && create) {
690                         err = __allocate_data_block(&dn);
691                         if (err)
692                                 goto sync_out;
693                         allocated = true;
694                         blkaddr = dn.data_blkaddr;
695                 }
696                 /* Give more consecutive addresses for the read ahead */
697                 if (blkaddr == (bh_result->b_blocknr + ofs)) {
698                         ofs++;
699                         dn.ofs_in_node++;
700                         pgofs++;
701                         bh_result->b_size += (((size_t)1) << blkbits);
702                         goto get_next;
703                 }
704         }
705 sync_out:
706         if (allocated)
707                 sync_inode_page(&dn);
708 put_out:
709         f2fs_put_dnode(&dn);
710 unlock_out:
711         if (create)
712                 f2fs_unlock_op(sbi);
713 out:
714         trace_f2fs_get_data_block(inode, iblock, bh_result, err);
715         return err;
716 }
717
718 static int f2fs_read_data_page(struct file *file, struct page *page)
719 {
720         struct inode *inode = page->mapping->host;
721         int ret;
722
723         /* If the file has inline data, try to read it directlly */
724         if (f2fs_has_inline_data(inode))
725                 ret = f2fs_read_inline_data(inode, page);
726         else
727                 ret = mpage_readpage(page, get_data_block);
728
729         return ret;
730 }
731
732 static int f2fs_read_data_pages(struct file *file,
733                         struct address_space *mapping,
734                         struct list_head *pages, unsigned nr_pages)
735 {
736         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
737
738         /* If the file has inline data, skip readpages */
739         if (f2fs_has_inline_data(inode))
740                 return 0;
741
742         return mpage_readpages(mapping, pages, nr_pages, get_data_block);
743 }
744
745 int do_write_data_page(struct page *page, struct f2fs_io_info *fio)
746 {
747         struct inode *inode = page->mapping->host;
748         block_t old_blkaddr, new_blkaddr;
749         struct dnode_of_data dn;
750         int err = 0;
751
752         set_new_dnode(&dn, inode, NULL, NULL, 0);
753         err = get_dnode_of_data(&dn, page->index, LOOKUP_NODE);
754         if (err)
755                 return err;
756
757         old_blkaddr = dn.data_blkaddr;
758
759         /* This page is already truncated */
760         if (old_blkaddr == NULL_ADDR)
761                 goto out_writepage;
762
763         set_page_writeback(page);
764
765         /*
766          * If current allocation needs SSR,
767          * it had better in-place writes for updated data.
768          */
769         if (unlikely(old_blkaddr != NEW_ADDR &&
770                         !is_cold_data(page) &&
771                         need_inplace_update(inode))) {
772                 rewrite_data_page(page, old_blkaddr, fio);
773         } else {
774                 write_data_page(page, &dn, &new_blkaddr, fio);
775                 update_extent_cache(new_blkaddr, &dn);
776         }
777 out_writepage:
778         f2fs_put_dnode(&dn);
779         return err;
780 }
781
782 static int f2fs_write_data_page(struct page *page,
783                                         struct writeback_control *wbc)
784 {
785         struct inode *inode = page->mapping->host;
786         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(inode->i_sb);
787         loff_t i_size = i_size_read(inode);
788         const pgoff_t end_index = ((unsigned long long) i_size)
789                                                         >> PAGE_CACHE_SHIFT;
790         unsigned offset = 0;
791         bool need_balance_fs = false;
792         int err = 0;
793         struct f2fs_io_info fio = {
794                 .type = DATA,
795                 .rw = (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL) ? WRITE_SYNC: WRITE,
796         };
797
798         if (page->index < end_index)
799                 goto write;
800
801         /*
802          * If the offset is out-of-range of file size,
803          * this page does not have to be written to disk.
804          */
805         offset = i_size & (PAGE_CACHE_SIZE - 1);
806         if ((page->index >= end_index + 1) || !offset) {
807                 if (S_ISDIR(inode->i_mode)) {
808                         dec_page_count(sbi, F2FS_DIRTY_DENTS);
809                         inode_dec_dirty_dents(inode);
810                 }
811                 goto out;
812         }
813
814         zero_user_segment(page, offset, PAGE_CACHE_SIZE);
815 write:
816         if (unlikely(sbi->por_doing)) {
817                 err = AOP_WRITEPAGE_ACTIVATE;
818                 goto redirty_out;
819         }
820
821         /* Dentry blocks are controlled by checkpoint */
822         if (S_ISDIR(inode->i_mode)) {
823                 dec_page_count(sbi, F2FS_DIRTY_DENTS);
824                 inode_dec_dirty_dents(inode);
825                 err = do_write_data_page(page, &fio);
826         } else {
827                 f2fs_lock_op(sbi);
828
829                 if (f2fs_has_inline_data(inode) || f2fs_may_inline(inode)) {
830                         err = f2fs_write_inline_data(inode, page, offset);
831                         f2fs_unlock_op(sbi);
832                         goto out;
833                 } else {
834                         err = do_write_data_page(page, &fio);
835                 }
836
837                 f2fs_unlock_op(sbi);
838                 need_balance_fs = true;
839         }
840         if (err == -ENOENT)
841                 goto out;
842         else if (err)
843                 goto redirty_out;
844
845         if (wbc->for_reclaim) {
846                 f2fs_submit_merged_bio(sbi, DATA, WRITE);
847                 need_balance_fs = false;
848         }
849
850         clear_cold_data(page);
851 out:
852         unlock_page(page);
853         if (need_balance_fs)
854                 f2fs_balance_fs(sbi);
855         return 0;
856
857 redirty_out:
858         wbc->pages_skipped++;
859         set_page_dirty(page);
860         return err;
861 }
862
863 #define MAX_DESIRED_PAGES_WP    4096
864
865 static int __f2fs_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc,
866                         void *data)
867 {
868         struct address_space *mapping = data;
869         int ret = mapping->a_ops->writepage(page, wbc);
870         mapping_set_error(mapping, ret);
871         return ret;
872 }
873
874 static int f2fs_write_data_pages(struct address_space *mapping,
875                             struct writeback_control *wbc)
876 {
877         struct inode *inode = mapping->host;
878         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(inode->i_sb);
879         bool locked = false;
880         int ret;
881         long excess_nrtw = 0, desired_nrtw;
882
883         /* deal with chardevs and other special file */
884         if (!mapping->a_ops->writepage)
885                 return 0;
886
887         if (wbc->nr_to_write < MAX_DESIRED_PAGES_WP) {
888                 desired_nrtw = MAX_DESIRED_PAGES_WP;
889                 excess_nrtw = desired_nrtw - wbc->nr_to_write;
890                 wbc->nr_to_write = desired_nrtw;
891         }
892
893         if (!S_ISDIR(inode->i_mode)) {
894                 mutex_lock(&sbi->writepages);
895                 locked = true;
896         }
897         ret = write_cache_pages(mapping, wbc, __f2fs_writepage, mapping);
898         if (locked)
899                 mutex_unlock(&sbi->writepages);
900
901         f2fs_submit_merged_bio(sbi, DATA, WRITE);
902
903         remove_dirty_dir_inode(inode);
904
905         wbc->nr_to_write -= excess_nrtw;
906         return ret;
907 }
908
909 static int f2fs_write_begin(struct file *file, struct address_space *mapping,
910                 loff_t pos, unsigned len, unsigned flags,
911                 struct page **pagep, void **fsdata)
912 {
913         struct inode *inode = mapping->host;
914         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(inode->i_sb);
915         struct page *page;
916         pgoff_t index = ((unsigned long long) pos) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
917         struct dnode_of_data dn;
918         int err = 0;
919
920         f2fs_balance_fs(sbi);
921 repeat:
922         err = f2fs_convert_inline_data(inode, pos + len);
923         if (err)
924                 return err;
925
926         page = grab_cache_page_write_begin(mapping, index, flags);
927         if (!page)
928                 return -ENOMEM;
929         *pagep = page;
930
931         if (f2fs_has_inline_data(inode) && (pos + len) <= MAX_INLINE_DATA)
932                 goto inline_data;
933
934         f2fs_lock_op(sbi);
935         set_new_dnode(&dn, inode, NULL, NULL, 0);
936         err = f2fs_reserve_block(&dn, index);
937         f2fs_unlock_op(sbi);
938
939         if (err) {
940                 f2fs_put_page(page, 1);
941                 return err;
942         }
943 inline_data:
944         if ((len == PAGE_CACHE_SIZE) || PageUptodate(page))
945                 return 0;
946
947         if ((pos & PAGE_CACHE_MASK) >= i_size_read(inode)) {
948                 unsigned start = pos & (PAGE_CACHE_SIZE - 1);
949                 unsigned end = start + len;
950
951                 /* Reading beyond i_size is simple: memset to zero */
952                 zero_user_segments(page, 0, start, end, PAGE_CACHE_SIZE);
953                 goto out;
954         }
955
956         if (dn.data_blkaddr == NEW_ADDR) {
957                 zero_user_segment(page, 0, PAGE_CACHE_SIZE);
958         } else {
959                 if (f2fs_has_inline_data(inode))
960                         err = f2fs_read_inline_data(inode, page);
961                 else
962                         err = f2fs_submit_page_bio(sbi, page, dn.data_blkaddr,
963                                                         READ_SYNC);
964                 if (err)
965                         return err;
966                 lock_page(page);
967                 if (unlikely(!PageUptodate(page))) {
968                         f2fs_put_page(page, 1);
969                         return -EIO;
970                 }
971                 if (unlikely(page->mapping != mapping)) {
972                         f2fs_put_page(page, 1);
973                         goto repeat;
974                 }
975         }
976 out:
977         SetPageUptodate(page);
978         clear_cold_data(page);
979         return 0;
980 }
981
982 static int f2fs_write_end(struct file *file,
983                         struct address_space *mapping,
984                         loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
985                         struct page *page, void *fsdata)
986 {
987         struct inode *inode = page->mapping->host;
988
989         SetPageUptodate(page);
990         set_page_dirty(page);
991
992         if (pos + copied > i_size_read(inode)) {
993                 i_size_write(inode, pos + copied);
994                 mark_inode_dirty(inode);
995                 update_inode_page(inode);
996         }
997
998         f2fs_put_page(page, 1);
999         return copied;
1000 }
1001
1002 static int check_direct_IO(struct inode *inode, int rw,
1003                 const struct iovec *iov, loff_t offset, unsigned long nr_segs)
1004 {
1005         unsigned blocksize_mask = inode->i_sb->s_blocksize - 1;
1006         int i;
1007
1008         if (rw == READ)
1009                 return 0;
1010
1011         if (offset & blocksize_mask)
1012                 return -EINVAL;
1013
1014         for (i = 0; i < nr_segs; i++)
1015                 if (iov[i].iov_len & blocksize_mask)
1016                         return -EINVAL;
1017         return 0;
1018 }
1019
1020 static ssize_t f2fs_direct_IO(int rw, struct kiocb *iocb,
1021                 const struct iovec *iov, loff_t offset, unsigned long nr_segs)
1022 {
1023         struct file *file = iocb->ki_filp;
1024         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
1025
1026         /* Let buffer I/O handle the inline data case. */
1027         if (f2fs_has_inline_data(inode))
1028                 return 0;
1029
1030         if (check_direct_IO(inode, rw, iov, offset, nr_segs))
1031                 return 0;
1032
1033         return blockdev_direct_IO(rw, iocb, inode, iov, offset, nr_segs,
1034                                                         get_data_block);
1035 }
1036
1037 static void f2fs_invalidate_data_page(struct page *page, unsigned int offset,
1038                                       unsigned int length)
1039 {
1040         struct inode *inode = page->mapping->host;
1041         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(inode->i_sb);
1042         if (S_ISDIR(inode->i_mode) && PageDirty(page)) {
1043                 dec_page_count(sbi, F2FS_DIRTY_DENTS);
1044                 inode_dec_dirty_dents(inode);
1045         }
1046         ClearPagePrivate(page);
1047 }
1048
1049 static int f2fs_release_data_page(struct page *page, gfp_t wait)
1050 {
1051         ClearPagePrivate(page);
1052         return 1;
1053 }
1054
1055 static int f2fs_set_data_page_dirty(struct page *page)
1056 {
1057         struct address_space *mapping = page->mapping;
1058         struct inode *inode = mapping->host;
1059
1060         trace_f2fs_set_page_dirty(page, DATA);
1061
1062         SetPageUptodate(page);
1063         if (!PageDirty(page)) {
1064                 __set_page_dirty_nobuffers(page);
1065                 set_dirty_dir_page(inode, page);
1066                 return 1;
1067         }
1068         return 0;
1069 }
1070
1071 static sector_t f2fs_bmap(struct address_space *mapping, sector_t block)
1072 {
1073         return generic_block_bmap(mapping, block, get_data_block);
1074 }
1075
1076 const struct address_space_operations f2fs_dblock_aops = {
1077         .readpage       = f2fs_read_data_page,
1078         .readpages      = f2fs_read_data_pages,
1079         .writepage      = f2fs_write_data_page,
1080         .writepages     = f2fs_write_data_pages,
1081         .write_begin    = f2fs_write_begin,
1082         .write_end      = f2fs_write_end,
1083         .set_page_dirty = f2fs_set_data_page_dirty,
1084         .invalidatepage = f2fs_invalidate_data_page,
1085         .releasepage    = f2fs_release_data_page,
1086         .direct_IO      = f2fs_direct_IO,
1087         .bmap           = f2fs_bmap,
1088 };