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 /*
  28  * Lock ordering for the change of data block address:
  29  * ->data_page
  30  *  ->node_page
  31  *    update block addresses in the node page
  32  */
  33 static void __set_data_blkaddr(struct dnode_of_data *dn, block_t new_addr)
  34 {
  35         struct f2fs_node *rn;
  36         __le32 *addr_array;
  37         struct page *node_page = dn->node_page;
  38         unsigned int ofs_in_node = dn->ofs_in_node;
  39
  40         f2fs_wait_on_page_writeback(node_page, NODE, false);
  41
  42         rn = F2FS_NODE(node_page);
  43
  44         /* Get physical address of data block */
  45         addr_array = blkaddr_in_node(rn);
  46         addr_array[ofs_in_node] = cpu_to_le32(new_addr);
  47         set_page_dirty(node_page);
  48 }
  49
  50 int reserve_new_block(struct dnode_of_data *dn)
  51 {
  52         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(dn->inode->i_sb);
  53
  54         if (is_inode_flag_set(F2FS_I(dn->inode), FI_NO_ALLOC))
  55                 return -EPERM;
  56         if (!inc_valid_block_count(sbi, dn->inode, 1))
  57                 return -ENOSPC;
  58
  59         trace_f2fs_reserve_new_block(dn->inode, dn->nid, dn->ofs_in_node);
  60
  61         __set_data_blkaddr(dn, NEW_ADDR);
  62         dn->data_blkaddr = NEW_ADDR;
  63         sync_inode_page(dn);
  64         return 0;
  65 }
  66
  67 static int check_extent_cache(struct inode *inode, pgoff_t pgofs,
  68                                         struct buffer_head *bh_result)
  69 {
  70         struct f2fs_inode_info *fi = F2FS_I(inode);
  71         pgoff_t start_fofs, end_fofs;
  72         block_t start_blkaddr;
  73
  74         if (is_inode_flag_set(fi, FI_NO_EXTENT))
  75                 return 0;
  76
  77         read_lock(&fi->ext.ext_lock);
  78         if (fi->ext.len == 0) {
  79                 read_unlock(&fi->ext.ext_lock);
  80                 return 0;
  81         }
  82
  83         stat_inc_total_hit(inode->i_sb);
  84
  85         start_fofs = fi->ext.fofs;
  86         end_fofs = fi->ext.fofs + fi->ext.len - 1;
  87         start_blkaddr = fi->ext.blk_addr;
  88
  89         if (pgofs >= start_fofs && pgofs <= end_fofs) {
  90                 unsigned int blkbits = inode->i_sb->s_blocksize_bits;
  91                 size_t count;
  92
  93                 clear_buffer_new(bh_result);
  94                 map_bh(bh_result, inode->i_sb,
  95                                 start_blkaddr + pgofs - start_fofs);
  96                 count = end_fofs - pgofs + 1;
  97                 if (count < (UINT_MAX >> blkbits))
  98                         bh_result->b_size = (count << blkbits);
  99                 else
 100                         bh_result->b_size = UINT_MAX;
 101
 102                 stat_inc_read_hit(inode->i_sb);
 103                 read_unlock(&fi->ext.ext_lock);
 104                 return 1;
 105         }
 106         read_unlock(&fi->ext.ext_lock);
 107         return 0;
 108 }
 109
 110 void update_extent_cache(block_t blk_addr, struct dnode_of_data *dn)
 111 {
 112         struct f2fs_inode_info *fi = F2FS_I(dn->inode);
 113         pgoff_t fofs, start_fofs, end_fofs;
 114         block_t start_blkaddr, end_blkaddr;
 115         int need_update = true;
 116
 117         f2fs_bug_on(blk_addr == NEW_ADDR);
 118         fofs = start_bidx_of_node(ofs_of_node(dn->node_page), fi) +
 119                                                         dn->ofs_in_node;
 120
 121         /* Update the page address in the parent node */
 122         __set_data_blkaddr(dn, blk_addr);
 123
 124         if (is_inode_flag_set(fi, FI_NO_EXTENT))
 125                 return;
 126
 127         write_lock(&fi->ext.ext_lock);
 128
 129         start_fofs = fi->ext.fofs;
 130         end_fofs = fi->ext.fofs + fi->ext.len - 1;
 131         start_blkaddr = fi->ext.blk_addr;
 132         end_blkaddr = fi->ext.blk_addr + fi->ext.len - 1;
 133
 134         /* Drop and initialize the matched extent */
 135         if (fi->ext.len == 1 && fofs == start_fofs)
 136                 fi->ext.len = 0;
 137
 138         /* Initial extent */
 139         if (fi->ext.len == 0) {
 140                 if (blk_addr != NULL_ADDR) {
 141                         fi->ext.fofs = fofs;
 142                         fi->ext.blk_addr = blk_addr;
 143                         fi->ext.len = 1;
 144                 }
 145                 goto end_update;
 146         }
 147
 148         /* Front merge */
 149         if (fofs == start_fofs - 1 && blk_addr == start_blkaddr - 1) {
 150                 fi->ext.fofs--;
 151                 fi->ext.blk_addr--;
 152                 fi->ext.len++;
 153                 goto end_update;
 154         }
 155
 156         /* Back merge */
 157         if (fofs == end_fofs + 1 && blk_addr == end_blkaddr + 1) {
 158                 fi->ext.len++;
 159                 goto end_update;
 160         }
 161
 162         /* Split the existing extent */
 163         if (fi->ext.len > 1 &&
 164                 fofs >= start_fofs && fofs <= end_fofs) {
 165                 if ((end_fofs - fofs) < (fi->ext.len >> 1)) {
 166                         fi->ext.len = fofs - start_fofs;
 167                 } else {
 168                         fi->ext.fofs = fofs + 1;
 169                         fi->ext.blk_addr = start_blkaddr +
 170                                         fofs - start_fofs + 1;
 171                         fi->ext.len -= fofs - start_fofs + 1;
 172                 }
 173         } else {
 174                 need_update = false;
 175         }
 176
 177         /* Finally, if the extent is very fragmented, let's drop the cache. */
 178         if (fi->ext.len < F2FS_MIN_EXTENT_LEN) {
 179                 fi->ext.len = 0;
 180                 set_inode_flag(fi, FI_NO_EXTENT);
 181                 need_update = true;
 182         }
 183 end_update:
 184         write_unlock(&fi->ext.ext_lock);
 185         if (need_update)
 186                 sync_inode_page(dn);
 187         return;
 188 }
 189
 190 struct page *find_data_page(struct inode *inode, pgoff_t index, bool sync)
 191 {
 192         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(inode->i_sb);
 193         struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
 194         struct dnode_of_data dn;
 195         struct page *page;
 196         int err;
 197
 198         page = find_get_page(mapping, index);
 199         if (page && PageUptodate(page))
 200                 return page;
 201         f2fs_put_page(page, 0);
 202
 203         set_new_dnode(&dn, inode, NULL, NULL, 0);
 204         err = get_dnode_of_data(&dn, index, LOOKUP_NODE);
 205         if (err)
 206                 return ERR_PTR(err);
 207         f2fs_put_dnode(&dn);
 208
 209         if (dn.data_blkaddr == NULL_ADDR)
 210                 return ERR_PTR(-ENOENT);
 211
 212         /* By fallocate(), there is no cached page, but with NEW_ADDR */
 213         if (dn.data_blkaddr == NEW_ADDR)
 214                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 215
 216         page = grab_cache_page_write_begin(mapping, index, AOP_FLAG_NOFS);
 217         if (!page)
 218                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 219
 220         if (PageUptodate(page)) {
 221                 unlock_page(page);
 222                 return page;
 223         }
 224
 225         err = f2fs_readpage(sbi, page, dn.data_blkaddr,
 226                                         sync ? READ_SYNC : READA);
 227         if (sync) {
 228                 wait_on_page_locked(page);
 229                 if (!PageUptodate(page)) {
 230                         f2fs_put_page(page, 0);
 231                         return ERR_PTR(-EIO);
 232                 }
 233         }
 234         return page;
 235 }
 236
 237 /*
 238  * If it tries to access a hole, return an error.
 239  * Because, the callers, functions in dir.c and GC, should be able to know
 240  * whether this page exists or not.
 241  */
 242 struct page *get_lock_data_page(struct inode *inode, pgoff_t index)
 243 {
 244         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(inode->i_sb);
 245         struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
 246         struct dnode_of_data dn;
 247         struct page *page;
 248         int err;
 249
 250 repeat:
 251         page = grab_cache_page_write_begin(mapping, index, AOP_FLAG_NOFS);
 252         if (!page)
 253                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 254
 255         set_new_dnode(&dn, inode, NULL, NULL, 0);
 256         err = get_dnode_of_data(&dn, index, LOOKUP_NODE);
 257         if (err) {
 258                 f2fs_put_page(page, 1);
 259                 return ERR_PTR(err);
 260         }
 261         f2fs_put_dnode(&dn);
 262
 263         if (dn.data_blkaddr == NULL_ADDR) {
 264                 f2fs_put_page(page, 1);
 265                 return ERR_PTR(-ENOENT);
 266         }
 267
 268         if (PageUptodate(page))
 269                 return page;
 270
 271         /*
 272          * A new dentry page is allocated but not able to be written, since its
 273          * new inode page couldn't be allocated due to -ENOSPC.
 274          * In such the case, its blkaddr can be remained as NEW_ADDR.
 275          * see, f2fs_add_link -> get_new_data_page -> init_inode_metadata.
 276          */
 277         if (dn.data_blkaddr == NEW_ADDR) {
 278                 zero_user_segment(page, 0, PAGE_CACHE_SIZE);
 279                 SetPageUptodate(page);
 280                 return page;
 281         }
 282
 283         err = f2fs_readpage(sbi, page, dn.data_blkaddr, READ_SYNC);
 284         if (err)
 285                 return ERR_PTR(err);
 286
 287         lock_page(page);
 288         if (!PageUptodate(page)) {
 289                 f2fs_put_page(page, 1);
 290                 return ERR_PTR(-EIO);
 291         }
 292         if (page->mapping != mapping) {
 293                 f2fs_put_page(page, 1);
 294                 goto repeat;
 295         }
 296         return page;
 297 }
 298
 299 /*
 300  * Caller ensures that this data page is never allocated.
 301  * A new zero-filled data page is allocated in the page cache.
 302  *
 303  * Also, caller should grab and release a mutex by calling mutex_lock_op() and
 304  * mutex_unlock_op().
 305  * Note that, npage is set only by make_empty_dir.
 306  */
 307 struct page *get_new_data_page(struct inode *inode,
 308                 struct page *npage, pgoff_t index, bool new_i_size)
 309 {
 310         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(inode->i_sb);
 311         struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
 312         struct page *page;
 313         struct dnode_of_data dn;
 314         int err;
 315
 316         set_new_dnode(&dn, inode, npage, npage, 0);
 317         err = get_dnode_of_data(&dn, index, ALLOC_NODE);
 318         if (err)
 319                 return ERR_PTR(err);
 320
 321         if (dn.data_blkaddr == NULL_ADDR) {
 322                 if (reserve_new_block(&dn)) {
 323                         if (!npage)
 324                                 f2fs_put_dnode(&dn);
 325                         return ERR_PTR(-ENOSPC);
 326                 }
 327         }
 328         if (!npage)
 329                 f2fs_put_dnode(&dn);
 330 repeat:
 331         page = grab_cache_page(mapping, index);
 332         if (!page)
 333                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 334
 335         if (PageUptodate(page))
 336                 return page;
 337
 338         if (dn.data_blkaddr == NEW_ADDR) {
 339                 zero_user_segment(page, 0, PAGE_CACHE_SIZE);
 340                 SetPageUptodate(page);
 341         } else {
 342                 err = f2fs_readpage(sbi, page, dn.data_blkaddr, READ_SYNC);
 343                 if (err)
 344                         return ERR_PTR(err);
 345                 lock_page(page);
 346                 if (!PageUptodate(page)) {
 347                         f2fs_put_page(page, 1);
 348                         return ERR_PTR(-EIO);
 349                 }
 350                 if (page->mapping != mapping) {
 351                         f2fs_put_page(page, 1);
 352                         goto repeat;
 353                 }
 354         }
 355
 356         if (new_i_size &&
 357                 i_size_read(inode) < ((index + 1) << PAGE_CACHE_SHIFT)) {
 358                 i_size_write(inode, ((index + 1) << PAGE_CACHE_SHIFT));
 359                 /* Only the directory inode sets new_i_size */
 360                 set_inode_flag(F2FS_I(inode), FI_UPDATE_DIR);
 361                 mark_inode_dirty_sync(inode);
 362         }
 363         return page;
 364 }
 365
 366 static void read_end_io(struct bio *bio, int err)
 367 {
 368         const int uptodate = test_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags);
 369         struct bio_vec *bvec = bio->bi_io_vec + bio->bi_vcnt - 1;
 370
 371         do {
 372                 struct page *page = bvec->bv_page;
 373
 374                 if (--bvec >= bio->bi_io_vec)
 375                         prefetchw(&bvec->bv_page->flags);
 376
 377                 if (uptodate) {
 378                         SetPageUptodate(page);
 379                 } else {
 380                         ClearPageUptodate(page);
 381                         SetPageError(page);
 382                 }
 383                 unlock_page(page);
 384         } while (bvec >= bio->bi_io_vec);
 385         bio_put(bio);
 386 }
 387
 388 /*
 389  * Fill the locked page with data located in the block address.
 390  * Return unlocked page.
 391  */
 392 int f2fs_readpage(struct f2fs_sb_info *sbi, struct page *page,
 393                                         block_t blk_addr, int type)
 394 {
 395         struct block_device *bdev = sbi->sb->s_bdev;
 396         struct bio *bio;
 397
 398         trace_f2fs_readpage(page, blk_addr, type);
 399
 400         /* Allocate a new bio */
 401         bio = f2fs_bio_alloc(bdev, 1);
 402
 403         /* Initialize the bio */
 404         bio->bi_sector = SECTOR_FROM_BLOCK(sbi, blk_addr);
 405         bio->bi_end_io = read_end_io;
 406
 407         if (bio_add_page(bio, page, PAGE_CACHE_SIZE, 0) < PAGE_CACHE_SIZE) {
 408                 bio_put(bio);
 409                 f2fs_put_page(page, 1);
 410                 return -EFAULT;
 411         }
 412
 413         submit_bio(type, bio);
 414         return 0;
 415 }
 416
 417 void f2fs_submit_read_bio(struct f2fs_sb_info *sbi, int rw)
 418 {
 419         struct f2fs_bio_info *io = &sbi->read_io;
 420
 421         if (!io->bio)
 422                 return;
 423
 424         mutex_lock(&io->io_mutex);
 425         if (io->bio) {
 426                 submit_bio(rw, io->bio);
 427                 io->bio = NULL;
 428         }
 429         mutex_unlock(&io->io_mutex);
 430 }
 431
 432 void submit_read_page(struct f2fs_sb_info *sbi, struct page *page,
 433                                         block_t blk_addr, int rw)
 434 {
 435         struct block_device *bdev = sbi->sb->s_bdev;
 436         struct f2fs_bio_info *io = &sbi->read_io;
 437         int bio_blocks;
 438
 439         verify_block_addr(sbi, blk_addr);
 440
 441         mutex_lock(&io->io_mutex);
 442
 443         if (io->bio && io->last_block_in_bio != blk_addr - 1) {
 444                 submit_bio(rw, io->bio);
 445                 io->bio = NULL;
 446         }
 447 alloc_new:
 448         if (io->bio == NULL) {
 449                 bio_blocks = MAX_BIO_BLOCKS(max_hw_blocks(sbi));
 450                 io->bio = f2fs_bio_alloc(bdev, bio_blocks);
 451                 io->bio->bi_sector = SECTOR_FROM_BLOCK(sbi, blk_addr);
 452                 io->bio->bi_end_io = read_end_io;
 453         }
 454
 455         if (bio_add_page(io->bio, page, PAGE_CACHE_SIZE, 0) <
 456                                                         PAGE_CACHE_SIZE) {
 457                 submit_bio(rw, io->bio);
 458                 io->bio = NULL;
 459                 goto alloc_new;
 460         }
 461
 462         io->last_block_in_bio = blk_addr;
 463
 464         mutex_unlock(&io->io_mutex);
 465         trace_f2fs_submit_read_page(page, rw, META, blk_addr);
 466 }
 467
 468 /*
 469  * This function should be used by the data read flow only where it
 470  * does not check the "create" flag that indicates block allocation.
 471  * The reason for this special functionality is to exploit VFS readahead
 472  * mechanism.
 473  */
 474 static int get_data_block_ro(struct inode *inode, sector_t iblock,
 475                         struct buffer_head *bh_result, int create)
 476 {
 477         unsigned int blkbits = inode->i_sb->s_blocksize_bits;
 478         unsigned maxblocks = bh_result->b_size >> blkbits;
 479         struct dnode_of_data dn;
 480         pgoff_t pgofs;
 481         int err;
 482
 483         /* Get the page offset from the block offset(iblock) */
 484         pgofs = (pgoff_t)(iblock >> (PAGE_CACHE_SHIFT - blkbits));
 485
 486         if (check_extent_cache(inode, pgofs, bh_result)) {
 487                 trace_f2fs_get_data_block(inode, iblock, bh_result, 0);
 488                 return 0;
 489         }
 490
 491         /* When reading holes, we need its node page */
 492         set_new_dnode(&dn, inode, NULL, NULL, 0);
 493         err = get_dnode_of_data(&dn, pgofs, LOOKUP_NODE_RA);
 494         if (err) {
 495                 trace_f2fs_get_data_block(inode, iblock, bh_result, err);
 496                 return (err == -ENOENT) ? 0 : err;
 497         }
 498
 499         /* It does not support data allocation */
 500         f2fs_bug_on(create);
 501
 502         if (dn.data_blkaddr != NEW_ADDR && dn.data_blkaddr != NULL_ADDR) {
 503                 int i;
 504                 unsigned int end_offset;
 505
 506                 end_offset = IS_INODE(dn.node_page) ?
 507                                 ADDRS_PER_INODE(F2FS_I(inode)) :
 508                                 ADDRS_PER_BLOCK;
 509
 510                 clear_buffer_new(bh_result);
 511
 512                 /* Give more consecutive addresses for the read ahead */
 513                 for (i = 0; i < end_offset - dn.ofs_in_node; i++)
 514                         if (((datablock_addr(dn.node_page,
 515                                                         dn.ofs_in_node + i))
 516                                 != (dn.data_blkaddr + i)) || maxblocks == i)
 517                                 break;
 518                 map_bh(bh_result, inode->i_sb, dn.data_blkaddr);
 519                 bh_result->b_size = (i << blkbits);
 520         }
 521         f2fs_put_dnode(&dn);
 522         trace_f2fs_get_data_block(inode, iblock, bh_result, 0);
 523         return 0;
 524 }
 525
 526 static int f2fs_read_data_page(struct file *file, struct page *page)
 527 {
 528         return mpage_readpage(page, get_data_block_ro);
 529 }
 530
 531 static int f2fs_read_data_pages(struct file *file,
 532                         struct address_space *mapping,
 533                         struct list_head *pages, unsigned nr_pages)
 534 {
 535         return mpage_readpages(mapping, pages, nr_pages, get_data_block_ro);
 536 }
 537
 538 int do_write_data_page(struct page *page)
 539 {
 540         struct inode *inode = page->mapping->host;
 541         block_t old_blk_addr, new_blk_addr;
 542         struct dnode_of_data dn;
 543         int err = 0;
 544
 545         set_new_dnode(&dn, inode, NULL, NULL, 0);
 546         err = get_dnode_of_data(&dn, page->index, LOOKUP_NODE);
 547         if (err)
 548                 return err;
 549
 550         old_blk_addr = dn.data_blkaddr;
 551
 552         /* This page is already truncated */
 553         if (old_blk_addr == NULL_ADDR)
 554                 goto out_writepage;
 555
 556         set_page_writeback(page);
 557
 558         /*
 559          * If current allocation needs SSR,
 560          * it had better in-place writes for updated data.
 561          */
 562         if (unlikely(old_blk_addr != NEW_ADDR &&
 563                         !is_cold_data(page) &&
 564                         need_inplace_update(inode))) {
 565                 rewrite_data_page(F2FS_SB(inode->i_sb), page,
 566                                                 old_blk_addr);
 567         } else {
 568                 write_data_page(inode, page, &dn,
 569                                 old_blk_addr, &new_blk_addr);
 570                 update_extent_cache(new_blk_addr, &dn);
 571         }
 572 out_writepage:
 573         f2fs_put_dnode(&dn);
 574         return err;
 575 }
 576
 577 static int f2fs_write_data_page(struct page *page,
 578                                         struct writeback_control *wbc)
 579 {
 580         struct inode *inode = page->mapping->host;
 581         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(inode->i_sb);
 582         loff_t i_size = i_size_read(inode);
 583         const pgoff_t end_index = ((unsigned long long) i_size)
 584                                                         >> PAGE_CACHE_SHIFT;
 585         unsigned offset;
 586         bool need_balance_fs = false;
 587         int err = 0;
 588
 589         if (page->index < end_index)
 590                 goto write;
 591
 592         /*
 593          * If the offset is out-of-range of file size,
 594          * this page does not have to be written to disk.
 595          */
 596         offset = i_size & (PAGE_CACHE_SIZE - 1);
 597         if ((page->index >= end_index + 1) || !offset) {
 598                 if (S_ISDIR(inode->i_mode)) {
 599                         dec_page_count(sbi, F2FS_DIRTY_DENTS);
 600                         inode_dec_dirty_dents(inode);
 601                 }
 602                 goto out;
 603         }
 604
 605         zero_user_segment(page, offset, PAGE_CACHE_SIZE);
 606 write:
 607         if (sbi->por_doing) {
 608                 err = AOP_WRITEPAGE_ACTIVATE;
 609                 goto redirty_out;
 610         }
 611
 612         /* Dentry blocks are controlled by checkpoint */
 613         if (S_ISDIR(inode->i_mode)) {
 614                 dec_page_count(sbi, F2FS_DIRTY_DENTS);
 615                 inode_dec_dirty_dents(inode);
 616                 err = do_write_data_page(page);
 617         } else {
 618                 f2fs_lock_op(sbi);
 619                 err = do_write_data_page(page);
 620                 f2fs_unlock_op(sbi);
 621                 need_balance_fs = true;
 622         }
 623         if (err == -ENOENT)
 624                 goto out;
 625         else if (err)
 626                 goto redirty_out;
 627
 628         if (wbc->for_reclaim)
 629                 f2fs_submit_bio(sbi, DATA, true);
 630
 631         clear_cold_data(page);
 632 out:
 633         unlock_page(page);
 634         if (need_balance_fs)
 635                 f2fs_balance_fs(sbi);
 636         return 0;
 637
 638 redirty_out:
 639         wbc->pages_skipped++;
 640         set_page_dirty(page);
 641         return err;
 642 }
 643
 644 #define MAX_DESIRED_PAGES_WP    4096
 645
 646 static int __f2fs_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc,
 647                         void *data)
 648 {
 649         struct address_space *mapping = data;
 650         int ret = mapping->a_ops->writepage(page, wbc);
 651         mapping_set_error(mapping, ret);
 652         return ret;
 653 }
 654
 655 static int f2fs_write_data_pages(struct address_space *mapping,
 656                             struct writeback_control *wbc)
 657 {
 658         struct inode *inode = mapping->host;
 659         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(inode->i_sb);
 660         bool locked = false;
 661         int ret;
 662         long excess_nrtw = 0, desired_nrtw;
 663
 664         /* deal with chardevs and other special file */
 665         if (!mapping->a_ops->writepage)
 666                 return 0;
 667
 668         if (wbc->nr_to_write < MAX_DESIRED_PAGES_WP) {
 669                 desired_nrtw = MAX_DESIRED_PAGES_WP;
 670                 excess_nrtw = desired_nrtw - wbc->nr_to_write;
 671                 wbc->nr_to_write = desired_nrtw;
 672         }
 673
 674         if (!S_ISDIR(inode->i_mode)) {
 675                 mutex_lock(&sbi->writepages);
 676                 locked = true;
 677         }
 678         ret = write_cache_pages(mapping, wbc, __f2fs_writepage, mapping);
 679         if (locked)
 680                 mutex_unlock(&sbi->writepages);
 681         f2fs_submit_bio(sbi, DATA, (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL));
 682
 683         remove_dirty_dir_inode(inode);
 684
 685         wbc->nr_to_write -= excess_nrtw;
 686         return ret;
 687 }
 688
 689 static int f2fs_write_begin(struct file *file, struct address_space *mapping,
 690                 loff_t pos, unsigned len, unsigned flags,
 691                 struct page **pagep, void **fsdata)
 692 {
 693         struct inode *inode = mapping->host;
 694         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(inode->i_sb);
 695         struct page *page;
 696         pgoff_t index = ((unsigned long long) pos) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
 697         struct dnode_of_data dn;
 698         int err = 0;
 699
 700         f2fs_balance_fs(sbi);
 701 repeat:
 702         page = grab_cache_page_write_begin(mapping, index, flags);
 703         if (!page)
 704                 return -ENOMEM;
 705         *pagep = page;
 706
 707         f2fs_lock_op(sbi);
 708
 709         set_new_dnode(&dn, inode, NULL, NULL, 0);
 710         err = get_dnode_of_data(&dn, index, ALLOC_NODE);
 711         if (err)
 712                 goto err;
 713
 714         if (dn.data_blkaddr == NULL_ADDR)
 715                 err = reserve_new_block(&dn);
 716
 717         f2fs_put_dnode(&dn);
 718         if (err)
 719                 goto err;
 720
 721         f2fs_unlock_op(sbi);
 722
 723         if ((len == PAGE_CACHE_SIZE) || PageUptodate(page))
 724                 return 0;
 725
 726         if ((pos & PAGE_CACHE_MASK) >= i_size_read(inode)) {
 727                 unsigned start = pos & (PAGE_CACHE_SIZE - 1);
 728                 unsigned end = start + len;
 729
 730                 /* Reading beyond i_size is simple: memset to zero */
 731                 zero_user_segments(page, 0, start, end, PAGE_CACHE_SIZE);
 732                 goto out;
 733         }
 734
 735         if (dn.data_blkaddr == NEW_ADDR) {
 736                 zero_user_segment(page, 0, PAGE_CACHE_SIZE);
 737         } else {
 738                 err = f2fs_readpage(sbi, page, dn.data_blkaddr, READ_SYNC);
 739                 if (err)
 740                         return err;
 741                 lock_page(page);
 742                 if (!PageUptodate(page)) {
 743                         f2fs_put_page(page, 1);
 744                         return -EIO;
 745                 }
 746                 if (page->mapping != mapping) {
 747                         f2fs_put_page(page, 1);
 748                         goto repeat;
 749                 }
 750         }
 751 out:
 752         SetPageUptodate(page);
 753         clear_cold_data(page);
 754         return 0;
 755
 756 err:
 757         f2fs_unlock_op(sbi);
 758         f2fs_put_page(page, 1);
 759         return err;
 760 }
 761
 762 static int f2fs_write_end(struct file *file,
 763                         struct address_space *mapping,
 764                         loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
 765                         struct page *page, void *fsdata)
 766 {
 767         struct inode *inode = page->mapping->host;
 768
 769         SetPageUptodate(page);
 770         set_page_dirty(page);
 771
 772         if (pos + copied > i_size_read(inode)) {
 773                 i_size_write(inode, pos + copied);
 774                 mark_inode_dirty(inode);
 775                 update_inode_page(inode);
 776         }
 777
 778         f2fs_put_page(page, 1);
 779         return copied;
 780 }
 781
 782 static ssize_t f2fs_direct_IO(int rw, struct kiocb *iocb,
 783                 const struct iovec *iov, loff_t offset, unsigned long nr_segs)
 784 {
 785         struct file *file = iocb->ki_filp;
 786         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
 787
 788         if (rw == WRITE)
 789                 return 0;
 790
 791         /* Needs synchronization with the cleaner */
 792         return blockdev_direct_IO(rw, iocb, inode, iov, offset, nr_segs,
 793                                                   get_data_block_ro);
 794 }
 795
 796 static void f2fs_invalidate_data_page(struct page *page, unsigned int offset,
 797                                       unsigned int length)
 798 {
 799         struct inode *inode = page->mapping->host;
 800         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(inode->i_sb);
 801         if (S_ISDIR(inode->i_mode) && PageDirty(page)) {
 802                 dec_page_count(sbi, F2FS_DIRTY_DENTS);
 803                 inode_dec_dirty_dents(inode);
 804         }
 805         ClearPagePrivate(page);
 806 }
 807
 808 static int f2fs_release_data_page(struct page *page, gfp_t wait)
 809 {
 810         ClearPagePrivate(page);
 811         return 1;
 812 }
 813
 814 static int f2fs_set_data_page_dirty(struct page *page)
 815 {
 816         struct address_space *mapping = page->mapping;
 817         struct inode *inode = mapping->host;
 818
 819         trace_f2fs_set_page_dirty(page, DATA);
 820
 821         SetPageUptodate(page);
 822         if (!PageDirty(page)) {
 823                 __set_page_dirty_nobuffers(page);
 824                 set_dirty_dir_page(inode, page);
 825                 return 1;
 826         }
 827         return 0;
 828 }
 829
 830 static sector_t f2fs_bmap(struct address_space *mapping, sector_t block)
 831 {
 832         return generic_block_bmap(mapping, block, get_data_block_ro);
 833 }
 834
 835 const struct address_space_operations f2fs_dblock_aops = {
 836         .readpage       = f2fs_read_data_page,
 837         .readpages      = f2fs_read_data_pages,
 838         .writepage      = f2fs_write_data_page,
 839         .writepages     = f2fs_write_data_pages,
 840         .write_begin    = f2fs_write_begin,
 841         .write_end      = f2fs_write_end,
 842         .set_page_dirty = f2fs_set_data_page_dirty,
 843         .invalidatepage = f2fs_invalidate_data_page,
 844         .releasepage    = f2fs_release_data_page,
 845         .direct_IO      = f2fs_direct_IO,
 846         .bmap           = f2fs_bmap,
 847 };