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
 848         clear_cold_data(page);
 849 out:
 850         unlock_page(page);
 851         if (need_balance_fs)
 852                 f2fs_balance_fs(sbi);
 853         return 0;
 854
 855 redirty_out:
 856         wbc->pages_skipped++;
 857         set_page_dirty(page);
 858         return err;
 859 }
 860
 861 #define MAX_DESIRED_PAGES_WP    4096
 862
 863 static int __f2fs_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc,
 864                         void *data)
 865 {
 866         struct address_space *mapping = data;
 867         int ret = mapping->a_ops->writepage(page, wbc);
 868         mapping_set_error(mapping, ret);
 869         return ret;
 870 }
 871
 872 static int f2fs_write_data_pages(struct address_space *mapping,
 873                             struct writeback_control *wbc)
 874 {
 875         struct inode *inode = mapping->host;
 876         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(inode->i_sb);
 877         bool locked = false;
 878         int ret;
 879         long excess_nrtw = 0, desired_nrtw;
 880
 881         /* deal with chardevs and other special file */
 882         if (!mapping->a_ops->writepage)
 883                 return 0;
 884
 885         if (wbc->nr_to_write < MAX_DESIRED_PAGES_WP) {
 886                 desired_nrtw = MAX_DESIRED_PAGES_WP;
 887                 excess_nrtw = desired_nrtw - wbc->nr_to_write;
 888                 wbc->nr_to_write = desired_nrtw;
 889         }
 890
 891         if (!S_ISDIR(inode->i_mode)) {
 892                 mutex_lock(&sbi->writepages);
 893                 locked = true;
 894         }
 895         ret = write_cache_pages(mapping, wbc, __f2fs_writepage, mapping);
 896         if (locked)
 897                 mutex_unlock(&sbi->writepages);
 898
 899         f2fs_submit_merged_bio(sbi, DATA, WRITE);
 900
 901         remove_dirty_dir_inode(inode);
 902
 903         wbc->nr_to_write -= excess_nrtw;
 904         return ret;
 905 }
 906
 907 static int f2fs_write_begin(struct file *file, struct address_space *mapping,
 908                 loff_t pos, unsigned len, unsigned flags,
 909                 struct page **pagep, void **fsdata)
 910 {
 911         struct inode *inode = mapping->host;
 912         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(inode->i_sb);
 913         struct page *page;
 914         pgoff_t index = ((unsigned long long) pos) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
 915         struct dnode_of_data dn;
 916         int err = 0;
 917
 918         f2fs_balance_fs(sbi);
 919 repeat:
 920         err = f2fs_convert_inline_data(inode, pos + len);
 921         if (err)
 922                 return err;
 923
 924         page = grab_cache_page_write_begin(mapping, index, flags);
 925         if (!page)
 926                 return -ENOMEM;
 927         *pagep = page;
 928
 929         if (f2fs_has_inline_data(inode) && (pos + len) <= MAX_INLINE_DATA)
 930                 goto inline_data;
 931
 932         f2fs_lock_op(sbi);
 933         set_new_dnode(&dn, inode, NULL, NULL, 0);
 934         err = f2fs_reserve_block(&dn, index);
 935         f2fs_unlock_op(sbi);
 936
 937         if (err) {
 938                 f2fs_put_page(page, 1);
 939                 return err;
 940         }
 941 inline_data:
 942         if ((len == PAGE_CACHE_SIZE) || PageUptodate(page))
 943                 return 0;
 944
 945         if ((pos & PAGE_CACHE_MASK) >= i_size_read(inode)) {
 946                 unsigned start = pos & (PAGE_CACHE_SIZE - 1);
 947                 unsigned end = start + len;
 948
 949                 /* Reading beyond i_size is simple: memset to zero */
 950                 zero_user_segments(page, 0, start, end, PAGE_CACHE_SIZE);
 951                 goto out;
 952         }
 953
 954         if (dn.data_blkaddr == NEW_ADDR) {
 955                 zero_user_segment(page, 0, PAGE_CACHE_SIZE);
 956         } else {
 957                 if (f2fs_has_inline_data(inode))
 958                         err = f2fs_read_inline_data(inode, page);
 959                 else
 960                         err = f2fs_submit_page_bio(sbi, page, dn.data_blkaddr,
 961                                                         READ_SYNC);
 962                 if (err)
 963                         return err;
 964                 lock_page(page);
 965                 if (unlikely(!PageUptodate(page))) {
 966                         f2fs_put_page(page, 1);
 967                         return -EIO;
 968                 }
 969                 if (unlikely(page->mapping != mapping)) {
 970                         f2fs_put_page(page, 1);
 971                         goto repeat;
 972                 }
 973         }
 974 out:
 975         SetPageUptodate(page);
 976         clear_cold_data(page);
 977         return 0;
 978 }
 979
 980 static int f2fs_write_end(struct file *file,
 981                         struct address_space *mapping,
 982                         loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
 983                         struct page *page, void *fsdata)
 984 {
 985         struct inode *inode = page->mapping->host;
 986
 987         SetPageUptodate(page);
 988         set_page_dirty(page);
 989
 990         if (pos + copied > i_size_read(inode)) {
 991                 i_size_write(inode, pos + copied);
 992                 mark_inode_dirty(inode);
 993                 update_inode_page(inode);
 994         }
 995
 996         f2fs_put_page(page, 1);
 997         return copied;
 998 }
 999
1000 static int check_direct_IO(struct inode *inode, int rw,
1001                 const struct iovec *iov, loff_t offset, unsigned long nr_segs)
1002 {
1003         unsigned blocksize_mask = inode->i_sb->s_blocksize - 1;
1004         int i;
1005
1006         if (rw == READ)
1007                 return 0;
1008
1009         if (offset & blocksize_mask)
1010                 return -EINVAL;
1011
1012         for (i = 0; i < nr_segs; i++)
1013                 if (iov[i].iov_len & blocksize_mask)
1014                         return -EINVAL;
1015         return 0;
1016 }
1017
1018 static ssize_t f2fs_direct_IO(int rw, struct kiocb *iocb,
1019                 const struct iovec *iov, loff_t offset, unsigned long nr_segs)
1020 {
1021         struct file *file = iocb->ki_filp;
1022         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
1023
1024         /* Let buffer I/O handle the inline data case. */
1025         if (f2fs_has_inline_data(inode))
1026                 return 0;
1027
1028         if (check_direct_IO(inode, rw, iov, offset, nr_segs))
1029                 return 0;
1030
1031         return blockdev_direct_IO(rw, iocb, inode, iov, offset, nr_segs,
1032                                                         get_data_block);
1033 }
1034
1035 static void f2fs_invalidate_data_page(struct page *page, unsigned int offset,
1036                                       unsigned int length)
1037 {
1038         struct inode *inode = page->mapping->host;
1039         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(inode->i_sb);
1040         if (S_ISDIR(inode->i_mode) && PageDirty(page)) {
1041                 dec_page_count(sbi, F2FS_DIRTY_DENTS);
1042                 inode_dec_dirty_dents(inode);
1043         }
1044         ClearPagePrivate(page);
1045 }
1046
1047 static int f2fs_release_data_page(struct page *page, gfp_t wait)
1048 {
1049         ClearPagePrivate(page);
1050         return 1;
1051 }
1052
1053 static int f2fs_set_data_page_dirty(struct page *page)
1054 {
1055         struct address_space *mapping = page->mapping;
1056         struct inode *inode = mapping->host;
1057
1058         trace_f2fs_set_page_dirty(page, DATA);
1059
1060         SetPageUptodate(page);
1061         if (!PageDirty(page)) {
1062                 __set_page_dirty_nobuffers(page);
1063                 set_dirty_dir_page(inode, page);
1064                 return 1;
1065         }
1066         return 0;
1067 }
1068
1069 static sector_t f2fs_bmap(struct address_space *mapping, sector_t block)
1070 {
1071         return generic_block_bmap(mapping, block, get_data_block);
1072 }
1073
1074 const struct address_space_operations f2fs_dblock_aops = {
1075         .readpage       = f2fs_read_data_page,
1076         .readpages      = f2fs_read_data_pages,
1077         .writepage      = f2fs_write_data_page,
1078         .writepages     = f2fs_write_data_pages,
1079         .write_begin    = f2fs_write_begin,
1080         .write_end      = f2fs_write_end,
1081         .set_page_dirty = f2fs_set_data_page_dirty,
1082         .invalidatepage = f2fs_invalidate_data_page,
1083         .releasepage    = f2fs_release_data_page,
1084         .direct_IO      = f2fs_direct_IO,
1085         .bmap           = f2fs_bmap,
1086 };