fs/xfs/xfs_aops.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2000-2005 Silicon Graphics, Inc.
   3  * All Rights Reserved.
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   6  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
   7  * published by the Free Software Foundation.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope that it would be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12  * GNU General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  15  * along with this program; if not, write the Free Software Foundation,
  16  * Inc.,  51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
  17  */
  18 #include "xfs.h"
  19 #include "xfs_shared.h"
  20 #include "xfs_format.h"
  21 #include "xfs_log_format.h"
  22 #include "xfs_trans_resv.h"
  23 #include "xfs_mount.h"
  24 #include "xfs_inode.h"
  25 #include "xfs_trans.h"
  26 #include "xfs_inode_item.h"
  27 #include "xfs_alloc.h"
  28 #include "xfs_error.h"
  29 #include "xfs_iomap.h"
  30 #include "xfs_trace.h"
  31 #include "xfs_bmap.h"
  32 #include "xfs_bmap_util.h"
  33 #include "xfs_bmap_btree.h"
  34 #include <linux/aio.h>
  35 #include <linux/gfp.h>
  36 #include <linux/mpage.h>
  37 #include <linux/pagevec.h>
  38 #include <linux/writeback.h>
  39
  40 void
  41 xfs_count_page_state(
  42         struct page             *page,
  43         int                     *delalloc,
  44         int                     *unwritten)
  45 {
  46         struct buffer_head      *bh, *head;
  47
  48         *delalloc = *unwritten = 0;
  49
  50         bh = head = page_buffers(page);
  51         do {
  52                 if (buffer_unwritten(bh))
  53                         (*unwritten) = 1;
  54                 else if (buffer_delay(bh))
  55                         (*delalloc) = 1;
  56         } while ((bh = bh->b_this_page) != head);
  57 }
  58
  59 STATIC struct block_device *
  60 xfs_find_bdev_for_inode(
  61         struct inode            *inode)
  62 {
  63         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
  64         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
  65
  66         if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip))
  67                 return mp->m_rtdev_targp->bt_bdev;
  68         else
  69                 return mp->m_ddev_targp->bt_bdev;
  70 }
  71
  72 /*
  73  * We're now finished for good with this ioend structure.
  74  * Update the page state via the associated buffer_heads,
  75  * release holds on the inode and bio, and finally free
  76  * up memory.  Do not use the ioend after this.
  77  */
  78 STATIC void
  79 xfs_destroy_ioend(
  80         xfs_ioend_t             *ioend)
  81 {
  82         struct buffer_head      *bh, *next;
  83
  84         for (bh = ioend->io_buffer_head; bh; bh = next) {
  85                 next = bh->b_private;
  86                 bh->b_end_io(bh, !ioend->io_error);
  87         }
  88
  89         mempool_free(ioend, xfs_ioend_pool);
  90 }
  91
  92 /*
  93  * Fast and loose check if this write could update the on-disk inode size.
  94  */
  95 static inline bool xfs_ioend_is_append(struct xfs_ioend *ioend)
  96 {
  97         return ioend->io_offset + ioend->io_size >
  98                 XFS_I(ioend->io_inode)->i_d.di_size;
  99 }
 100
 101 STATIC int
 102 xfs_setfilesize_trans_alloc(
 103         struct xfs_ioend        *ioend)
 104 {
 105         struct xfs_mount        *mp = XFS_I(ioend->io_inode)->i_mount;
 106         struct xfs_trans        *tp;
 107         int                     error;
 108
 109         tp = xfs_trans_alloc(mp, XFS_TRANS_FSYNC_TS);
 110
 111         error = xfs_trans_reserve(tp, &M_RES(mp)->tr_fsyncts, 0, 0);
 112         if (error) {
 113                 xfs_trans_cancel(tp, 0);
 114                 return error;
 115         }
 116
 117         ioend->io_append_trans = tp;
 118
 119         /*
 120          * We may pass freeze protection with a transaction.  So tell lockdep
 121          * we released it.
 122          */
 123         rwsem_release(&ioend->io_inode->i_sb->s_writers.lock_map[SB_FREEZE_FS-1],
 124                       1, _THIS_IP_);
 125         /*
 126          * We hand off the transaction to the completion thread now, so
 127          * clear the flag here.
 128          */
 129         current_restore_flags_nested(&tp->t_pflags, PF_FSTRANS);
 130         return 0;
 131 }
 132
 133 /*
 134  * Update on-disk file size now that data has been written to disk.
 135  */
 136 STATIC int
 137 xfs_setfilesize(
 138         struct xfs_inode        *ip,
 139         struct xfs_trans        *tp,
 140         xfs_off_t               offset,
 141         size_t                  size)
 142 {
 143         xfs_fsize_t             isize;
 144
 145         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 146         isize = xfs_new_eof(ip, offset + size);
 147         if (!isize) {
 148                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 149                 xfs_trans_cancel(tp, 0);
 150                 return 0;
 151         }
 152
 153         trace_xfs_setfilesize(ip, offset, size);
 154
 155         ip->i_d.di_size = isize;
 156         xfs_trans_ijoin(tp, ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 157         xfs_trans_log_inode(tp, ip, XFS_ILOG_CORE);
 158
 159         return xfs_trans_commit(tp, 0);
 160 }
 161
 162 STATIC int
 163 xfs_setfilesize_ioend(
 164         struct xfs_ioend        *ioend)
 165 {
 166         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(ioend->io_inode);
 167         struct xfs_trans        *tp = ioend->io_append_trans;
 168
 169         /*
 170          * The transaction may have been allocated in the I/O submission thread,
 171          * thus we need to mark ourselves as being in a transaction manually.
 172          * Similarly for freeze protection.
 173          */
 174         current_set_flags_nested(&tp->t_pflags, PF_FSTRANS);
 175         rwsem_acquire_read(&VFS_I(ip)->i_sb->s_writers.lock_map[SB_FREEZE_FS-1],
 176                            0, 1, _THIS_IP_);
 177
 178         return xfs_setfilesize(ip, tp, ioend->io_offset, ioend->io_size);
 179 }
 180
 181 /*
 182  * Schedule IO completion handling on the final put of an ioend.
 183  *
 184  * If there is no work to do we might as well call it a day and free the
 185  * ioend right now.
 186  */
 187 STATIC void
 188 xfs_finish_ioend(
 189         struct xfs_ioend        *ioend)
 190 {
 191         if (atomic_dec_and_test(&ioend->io_remaining)) {
 192                 struct xfs_mount        *mp = XFS_I(ioend->io_inode)->i_mount;
 193
 194                 if (ioend->io_type == XFS_IO_UNWRITTEN)
 195                         queue_work(mp->m_unwritten_workqueue, &ioend->io_work);
 196                 else if (ioend->io_append_trans)
 197                         queue_work(mp->m_data_workqueue, &ioend->io_work);
 198                 else
 199                         xfs_destroy_ioend(ioend);
 200         }
 201 }
 202
 203 /*
 204  * IO write completion.
 205  */
 206 STATIC void
 207 xfs_end_io(
 208         struct work_struct *work)
 209 {
 210         xfs_ioend_t     *ioend = container_of(work, xfs_ioend_t, io_work);
 211         struct xfs_inode *ip = XFS_I(ioend->io_inode);
 212         int             error = 0;
 213
 214         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount)) {
 215                 ioend->io_error = -EIO;
 216                 goto done;
 217         }
 218         if (ioend->io_error)
 219                 goto done;
 220
 221         /*
 222          * For unwritten extents we need to issue transactions to convert a
 223          * range to normal written extens after the data I/O has finished.
 224          */
 225         if (ioend->io_type == XFS_IO_UNWRITTEN) {
 226                 error = xfs_iomap_write_unwritten(ip, ioend->io_offset,
 227                                                   ioend->io_size);
 228         } else if (ioend->io_append_trans) {
 229                 error = xfs_setfilesize_ioend(ioend);
 230         } else {
 231                 ASSERT(!xfs_ioend_is_append(ioend));
 232         }
 233
 234 done:
 235         if (error)
 236                 ioend->io_error = error;
 237         xfs_destroy_ioend(ioend);
 238 }
 239
 240 /*
 241  * Allocate and initialise an IO completion structure.
 242  * We need to track unwritten extent write completion here initially.
 243  * We'll need to extend this for updating the ondisk inode size later
 244  * (vs. incore size).
 245  */
 246 STATIC xfs_ioend_t *
 247 xfs_alloc_ioend(
 248         struct inode            *inode,
 249         unsigned int            type)
 250 {
 251         xfs_ioend_t             *ioend;
 252
 253         ioend = mempool_alloc(xfs_ioend_pool, GFP_NOFS);
 254
 255         /*
 256          * Set the count to 1 initially, which will prevent an I/O
 257          * completion callback from happening before we have started
 258          * all the I/O from calling the completion routine too early.
 259          */
 260         atomic_set(&ioend->io_remaining, 1);
 261         ioend->io_error = 0;
 262         ioend->io_list = NULL;
 263         ioend->io_type = type;
 264         ioend->io_inode = inode;
 265         ioend->io_buffer_head = NULL;
 266         ioend->io_buffer_tail = NULL;
 267         ioend->io_offset = 0;
 268         ioend->io_size = 0;
 269         ioend->io_append_trans = NULL;
 270
 271         INIT_WORK(&ioend->io_work, xfs_end_io);
 272         return ioend;
 273 }
 274
 275 STATIC int
 276 xfs_map_blocks(
 277         struct inode            *inode,
 278         loff_t                  offset,
 279         struct xfs_bmbt_irec    *imap,
 280         int                     type,
 281         int                     nonblocking)
 282 {
 283         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 284         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 285         ssize_t                 count = 1 << inode->i_blkbits;
 286         xfs_fileoff_t           offset_fsb, end_fsb;
 287         int                     error = 0;
 288         int                     bmapi_flags = XFS_BMAPI_ENTIRE;
 289         int                     nimaps = 1;
 290
 291         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
 292                 return -EIO;
 293
 294         if (type == XFS_IO_UNWRITTEN)
 295                 bmapi_flags |= XFS_BMAPI_IGSTATE;
 296
 297         if (!xfs_ilock_nowait(ip, XFS_ILOCK_SHARED)) {
 298                 if (nonblocking)
 299                         return -EAGAIN;
 300                 xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 301         }
 302
 303         ASSERT(ip->i_d.di_format != XFS_DINODE_FMT_BTREE ||
 304                (ip->i_df.if_flags & XFS_IFEXTENTS));
 305         ASSERT(offset <= mp->m_super->s_maxbytes);
 306
 307         if (offset + count > mp->m_super->s_maxbytes)
 308                 count = mp->m_super->s_maxbytes - offset;
 309         end_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, (xfs_ufsize_t)offset + count);
 310         offset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset);
 311         error = xfs_bmapi_read(ip, offset_fsb, end_fsb - offset_fsb,
 312                                 imap, &nimaps, bmapi_flags);
 313         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 314
 315         if (error)
 316                 return error;
 317
 318         if (type == XFS_IO_DELALLOC &&
 319             (!nimaps || isnullstartblock(imap->br_startblock))) {
 320                 error = xfs_iomap_write_allocate(ip, offset, imap);
 321                 if (!error)
 322                         trace_xfs_map_blocks_alloc(ip, offset, count, type, imap);
 323                 return error;
 324         }
 325
 326 #ifdef DEBUG
 327         if (type == XFS_IO_UNWRITTEN) {
 328                 ASSERT(nimaps);
 329                 ASSERT(imap->br_startblock != HOLESTARTBLOCK);
 330                 ASSERT(imap->br_startblock != DELAYSTARTBLOCK);
 331         }
 332 #endif
 333         if (nimaps)
 334                 trace_xfs_map_blocks_found(ip, offset, count, type, imap);
 335         return 0;
 336 }
 337
 338 STATIC int
 339 xfs_imap_valid(
 340         struct inode            *inode,
 341         struct xfs_bmbt_irec    *imap,
 342         xfs_off_t               offset)
 343 {
 344         offset >>= inode->i_blkbits;
 345
 346         return offset >= imap->br_startoff &&
 347                 offset < imap->br_startoff + imap->br_blockcount;
 348 }
 349
 350 /*
 351  * BIO completion handler for buffered IO.
 352  */
 353 STATIC void
 354 xfs_end_bio(
 355         struct bio              *bio,
 356         int                     error)
 357 {
 358         xfs_ioend_t             *ioend = bio->bi_private;
 359
 360         ASSERT(atomic_read(&bio->bi_cnt) >= 1);
 361         ioend->io_error = test_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags) ? 0 : error;
 362
 363         /* Toss bio and pass work off to an xfsdatad thread */
 364         bio->bi_private = NULL;
 365         bio->bi_end_io = NULL;
 366         bio_put(bio);
 367
 368         xfs_finish_ioend(ioend);
 369 }
 370
 371 STATIC void
 372 xfs_submit_ioend_bio(
 373         struct writeback_control *wbc,
 374         xfs_ioend_t             *ioend,
 375         struct bio              *bio)
 376 {
 377         atomic_inc(&ioend->io_remaining);
 378         bio->bi_private = ioend;
 379         bio->bi_end_io = xfs_end_bio;
 380         submit_bio(wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL ? WRITE_SYNC : WRITE, bio);
 381 }
 382
 383 STATIC struct bio *
 384 xfs_alloc_ioend_bio(
 385         struct buffer_head      *bh)
 386 {
 387         int                     nvecs = bio_get_nr_vecs(bh->b_bdev);
 388         struct bio              *bio = bio_alloc(GFP_NOIO, nvecs);
 389
 390         ASSERT(bio->bi_private == NULL);
 391         bio->bi_iter.bi_sector = bh->b_blocknr * (bh->b_size >> 9);
 392         bio->bi_bdev = bh->b_bdev;
 393         return bio;
 394 }
 395
 396 STATIC void
 397 xfs_start_buffer_writeback(
 398         struct buffer_head      *bh)
 399 {
 400         ASSERT(buffer_mapped(bh));
 401         ASSERT(buffer_locked(bh));
 402         ASSERT(!buffer_delay(bh));
 403         ASSERT(!buffer_unwritten(bh));
 404
 405         mark_buffer_async_write(bh);
 406         set_buffer_uptodate(bh);
 407         clear_buffer_dirty(bh);
 408 }
 409
 410 STATIC void
 411 xfs_start_page_writeback(
 412         struct page             *page,
 413         int                     clear_dirty,
 414         int                     buffers)
 415 {
 416         ASSERT(PageLocked(page));
 417         ASSERT(!PageWriteback(page));
 418
 419         /*
 420          * if the page was not fully cleaned, we need to ensure that the higher
 421          * layers come back to it correctly. That means we need to keep the page
 422          * dirty, and for WB_SYNC_ALL writeback we need to ensure the
 423          * PAGECACHE_TAG_TOWRITE index mark is not removed so another attempt to
 424          * write this page in this writeback sweep will be made.
 425          */
 426         if (clear_dirty) {
 427                 clear_page_dirty_for_io(page);
 428                 set_page_writeback(page);
 429         } else
 430                 set_page_writeback_keepwrite(page);
 431
 432         unlock_page(page);
 433
 434         /* If no buffers on the page are to be written, finish it here */
 435         if (!buffers)
 436                 end_page_writeback(page);
 437 }
 438
 439 static inline int xfs_bio_add_buffer(struct bio *bio, struct buffer_head *bh)
 440 {
 441         return bio_add_page(bio, bh->b_page, bh->b_size, bh_offset(bh));
 442 }
 443
 444 /*
 445  * Submit all of the bios for all of the ioends we have saved up, covering the
 446  * initial writepage page and also any probed pages.
 447  *
 448  * Because we may have multiple ioends spanning a page, we need to start
 449  * writeback on all the buffers before we submit them for I/O. If we mark the
 450  * buffers as we got, then we can end up with a page that only has buffers
 451  * marked async write and I/O complete on can occur before we mark the other
 452  * buffers async write.
 453  *
 454  * The end result of this is that we trip a bug in end_page_writeback() because
 455  * we call it twice for the one page as the code in end_buffer_async_write()
 456  * assumes that all buffers on the page are started at the same time.
 457  *
 458  * The fix is two passes across the ioend list - one to start writeback on the
 459  * buffer_heads, and then submit them for I/O on the second pass.
 460  *
 461  * If @fail is non-zero, it means that we have a situation where some part of
 462  * the submission process has failed after we have marked paged for writeback
 463  * and unlocked them. In this situation, we need to fail the ioend chain rather
 464  * than submit it to IO. This typically only happens on a filesystem shutdown.
 465  */
 466 STATIC void
 467 xfs_submit_ioend(
 468         struct writeback_control *wbc,
 469         xfs_ioend_t             *ioend,
 470         int                     fail)
 471 {
 472         xfs_ioend_t             *head = ioend;
 473         xfs_ioend_t             *next;
 474         struct buffer_head      *bh;
 475         struct bio              *bio;
 476         sector_t                lastblock = 0;
 477
 478         /* Pass 1 - start writeback */
 479         do {
 480                 next = ioend->io_list;
 481                 for (bh = ioend->io_buffer_head; bh; bh = bh->b_private)
 482                         xfs_start_buffer_writeback(bh);
 483         } while ((ioend = next) != NULL);
 484
 485         /* Pass 2 - submit I/O */
 486         ioend = head;
 487         do {
 488                 next = ioend->io_list;
 489                 bio = NULL;
 490
 491                 /*
 492                  * If we are failing the IO now, just mark the ioend with an
 493                  * error and finish it. This will run IO completion immediately
 494                  * as there is only one reference to the ioend at this point in
 495                  * time.
 496                  */
 497                 if (fail) {
 498                         ioend->io_error = fail;
 499                         xfs_finish_ioend(ioend);
 500                         continue;
 501                 }
 502
 503                 for (bh = ioend->io_buffer_head; bh; bh = bh->b_private) {
 504
 505                         if (!bio) {
 506  retry:
 507                                 bio = xfs_alloc_ioend_bio(bh);
 508                         } else if (bh->b_blocknr != lastblock + 1) {
 509                                 xfs_submit_ioend_bio(wbc, ioend, bio);
 510                                 goto retry;
 511                         }
 512
 513                         if (xfs_bio_add_buffer(bio, bh) != bh->b_size) {
 514                                 xfs_submit_ioend_bio(wbc, ioend, bio);
 515                                 goto retry;
 516                         }
 517
 518                         lastblock = bh->b_blocknr;
 519                 }
 520                 if (bio)
 521                         xfs_submit_ioend_bio(wbc, ioend, bio);
 522                 xfs_finish_ioend(ioend);
 523         } while ((ioend = next) != NULL);
 524 }
 525
 526 /*
 527  * Cancel submission of all buffer_heads so far in this endio.
 528  * Toss the endio too.  Only ever called for the initial page
 529  * in a writepage request, so only ever one page.
 530  */
 531 STATIC void
 532 xfs_cancel_ioend(
 533         xfs_ioend_t             *ioend)
 534 {
 535         xfs_ioend_t             *next;
 536         struct buffer_head      *bh, *next_bh;
 537
 538         do {
 539                 next = ioend->io_list;
 540                 bh = ioend->io_buffer_head;
 541                 do {
 542                         next_bh = bh->b_private;
 543                         clear_buffer_async_write(bh);
 544                         /*
 545                          * The unwritten flag is cleared when added to the
 546                          * ioend. We're not submitting for I/O so mark the
 547                          * buffer unwritten again for next time around.
 548                          */
 549                         if (ioend->io_type == XFS_IO_UNWRITTEN)
 550                                 set_buffer_unwritten(bh);
 551                         unlock_buffer(bh);
 552                 } while ((bh = next_bh) != NULL);
 553
 554                 mempool_free(ioend, xfs_ioend_pool);
 555         } while ((ioend = next) != NULL);
 556 }
 557
 558 /*
 559  * Test to see if we've been building up a completion structure for
 560  * earlier buffers -- if so, we try to append to this ioend if we
 561  * can, otherwise we finish off any current ioend and start another.
 562  * Return true if we've finished the given ioend.
 563  */
 564 STATIC void
 565 xfs_add_to_ioend(
 566         struct inode            *inode,
 567         struct buffer_head      *bh,
 568         xfs_off_t               offset,
 569         unsigned int            type,
 570         xfs_ioend_t             **result,
 571         int                     need_ioend)
 572 {
 573         xfs_ioend_t             *ioend = *result;
 574
 575         if (!ioend || need_ioend || type != ioend->io_type) {
 576                 xfs_ioend_t     *previous = *result;
 577
 578                 ioend = xfs_alloc_ioend(inode, type);
 579                 ioend->io_offset = offset;
 580                 ioend->io_buffer_head = bh;
 581                 ioend->io_buffer_tail = bh;
 582                 if (previous)
 583                         previous->io_list = ioend;
 584                 *result = ioend;
 585         } else {
 586                 ioend->io_buffer_tail->b_private = bh;
 587                 ioend->io_buffer_tail = bh;
 588         }
 589
 590         bh->b_private = NULL;
 591         ioend->io_size += bh->b_size;
 592 }
 593
 594 STATIC void
 595 xfs_map_buffer(
 596         struct inode            *inode,
 597         struct buffer_head      *bh,
 598         struct xfs_bmbt_irec    *imap,
 599         xfs_off_t               offset)
 600 {
 601         sector_t                bn;
 602         struct xfs_mount        *m = XFS_I(inode)->i_mount;
 603         xfs_off_t               iomap_offset = XFS_FSB_TO_B(m, imap->br_startoff);
 604         xfs_daddr_t             iomap_bn = xfs_fsb_to_db(XFS_I(inode), imap->br_startblock);
 605
 606         ASSERT(imap->br_startblock != HOLESTARTBLOCK);
 607         ASSERT(imap->br_startblock != DELAYSTARTBLOCK);
 608
 609         bn = (iomap_bn >> (inode->i_blkbits - BBSHIFT)) +
 610               ((offset - iomap_offset) >> inode->i_blkbits);
 611
 612         ASSERT(bn || XFS_IS_REALTIME_INODE(XFS_I(inode)));
 613
 614         bh->b_blocknr = bn;
 615         set_buffer_mapped(bh);
 616 }
 617
 618 STATIC void
 619 xfs_map_at_offset(
 620         struct inode            *inode,
 621         struct buffer_head      *bh,
 622         struct xfs_bmbt_irec    *imap,
 623         xfs_off_t               offset)
 624 {
 625         ASSERT(imap->br_startblock != HOLESTARTBLOCK);
 626         ASSERT(imap->br_startblock != DELAYSTARTBLOCK);
 627
 628         xfs_map_buffer(inode, bh, imap, offset);
 629         set_buffer_mapped(bh);
 630         clear_buffer_delay(bh);
 631         clear_buffer_unwritten(bh);
 632 }
 633
 634 /*
 635  * Test if a given page contains at least one buffer of a given @type.
 636  * If @check_all_buffers is true, then we walk all the buffers in the page to
 637  * try to find one of the type passed in. If it is not set, then the caller only
 638  * needs to check the first buffer on the page for a match.
 639  */
 640 STATIC bool
 641 xfs_check_page_type(
 642         struct page             *page,
 643         unsigned int            type,
 644         bool                    check_all_buffers)
 645 {
 646         struct buffer_head      *bh;
 647         struct buffer_head      *head;
 648
 649         if (PageWriteback(page))
 650                 return false;
 651         if (!page->mapping)
 652                 return false;
 653         if (!page_has_buffers(page))
 654                 return false;
 655
 656         bh = head = page_buffers(page);
 657         do {
 658                 if (buffer_unwritten(bh)) {
 659                         if (type == XFS_IO_UNWRITTEN)
 660                                 return true;
 661                 } else if (buffer_delay(bh)) {
 662                         if (type == XFS_IO_DELALLOC)
 663                                 return true;
 664                 } else if (buffer_dirty(bh) && buffer_mapped(bh)) {
 665                         if (type == XFS_IO_OVERWRITE)
 666                                 return true;
 667                 }
 668
 669                 /* If we are only checking the first buffer, we are done now. */
 670                 if (!check_all_buffers)
 671                         break;
 672         } while ((bh = bh->b_this_page) != head);
 673
 674         return false;
 675 }
 676
 677 /*
 678  * Allocate & map buffers for page given the extent map. Write it out.
 679  * except for the original page of a writepage, this is called on
 680  * delalloc/unwritten pages only, for the original page it is possible
 681  * that the page has no mapping at all.
 682  */
 683 STATIC int
 684 xfs_convert_page(
 685         struct inode            *inode,
 686         struct page             *page,
 687         loff_t                  tindex,
 688         struct xfs_bmbt_irec    *imap,
 689         xfs_ioend_t             **ioendp,
 690         struct writeback_control *wbc)
 691 {
 692         struct buffer_head      *bh, *head;
 693         xfs_off_t               end_offset;
 694         unsigned long           p_offset;
 695         unsigned int            type;
 696         int                     len, page_dirty;
 697         int                     count = 0, done = 0, uptodate = 1;
 698         xfs_off_t               offset = page_offset(page);
 699
 700         if (page->index != tindex)
 701                 goto fail;
 702         if (!trylock_page(page))
 703                 goto fail;
 704         if (PageWriteback(page))
 705                 goto fail_unlock_page;
 706         if (page->mapping != inode->i_mapping)
 707                 goto fail_unlock_page;
 708         if (!xfs_check_page_type(page, (*ioendp)->io_type, false))
 709                 goto fail_unlock_page;
 710
 711         /*
 712          * page_dirty is initially a count of buffers on the page before
 713          * EOF and is decremented as we move each into a cleanable state.
 714          *
 715          * Derivation:
 716          *
 717          * End offset is the highest offset that this page should represent.
 718          * If we are on the last page, (end_offset & (PAGE_CACHE_SIZE - 1))
 719          * will evaluate non-zero and be less than PAGE_CACHE_SIZE and
 720          * hence give us the correct page_dirty count. On any other page,
 721          * it will be zero and in that case we need page_dirty to be the
 722          * count of buffers on the page.
 723          */
 724         end_offset = min_t(unsigned long long,
 725                         (xfs_off_t)(page->index + 1) << PAGE_CACHE_SHIFT,
 726                         i_size_read(inode));
 727
 728         /*
 729          * If the current map does not span the entire page we are about to try
 730          * to write, then give up. The only way we can write a page that spans
 731          * multiple mappings in a single writeback iteration is via the
 732          * xfs_vm_writepage() function. Data integrity writeback requires the
 733          * entire page to be written in a single attempt, otherwise the part of
 734          * the page we don't write here doesn't get written as part of the data
 735          * integrity sync.
 736          *
 737          * For normal writeback, we also don't attempt to write partial pages
 738          * here as it simply means that write_cache_pages() will see it under
 739          * writeback and ignore the page until some point in the future, at
 740          * which time this will be the only page in the file that needs
 741          * writeback.  Hence for more optimal IO patterns, we should always
 742          * avoid partial page writeback due to multiple mappings on a page here.
 743          */
 744         if (!xfs_imap_valid(inode, imap, end_offset))
 745                 goto fail_unlock_page;
 746
 747         len = 1 << inode->i_blkbits;
 748         p_offset = min_t(unsigned long, end_offset & (PAGE_CACHE_SIZE - 1),
 749                                         PAGE_CACHE_SIZE);
 750         p_offset = p_offset ? roundup(p_offset, len) : PAGE_CACHE_SIZE;
 751         page_dirty = p_offset / len;
 752
 753         /*
 754          * The moment we find a buffer that doesn't match our current type
 755          * specification or can't be written, abort the loop and start
 756          * writeback. As per the above xfs_imap_valid() check, only
 757          * xfs_vm_writepage() can handle partial page writeback fully - we are
 758          * limited here to the buffers that are contiguous with the current
 759          * ioend, and hence a buffer we can't write breaks that contiguity and
 760          * we have to defer the rest of the IO to xfs_vm_writepage().
 761          */
 762         bh = head = page_buffers(page);
 763         do {
 764                 if (offset >= end_offset)
 765                         break;
 766                 if (!buffer_uptodate(bh))
 767                         uptodate = 0;
 768                 if (!(PageUptodate(page) || buffer_uptodate(bh))) {
 769                         done = 1;
 770                         break;
 771                 }
 772
 773                 if (buffer_unwritten(bh) || buffer_delay(bh) ||
 774                     buffer_mapped(bh)) {
 775                         if (buffer_unwritten(bh))
 776                                 type = XFS_IO_UNWRITTEN;
 777                         else if (buffer_delay(bh))
 778                                 type = XFS_IO_DELALLOC;
 779                         else
 780                                 type = XFS_IO_OVERWRITE;
 781
 782                         /*
 783                          * imap should always be valid because of the above
 784                          * partial page end_offset check on the imap.
 785                          */
 786                         ASSERT(xfs_imap_valid(inode, imap, offset));
 787
 788                         lock_buffer(bh);
 789                         if (type != XFS_IO_OVERWRITE)
 790                                 xfs_map_at_offset(inode, bh, imap, offset);
 791                         xfs_add_to_ioend(inode, bh, offset, type,
 792                                          ioendp, done);
 793
 794                         page_dirty--;
 795                         count++;
 796                 } else {
 797                         done = 1;
 798                         break;
 799                 }
 800         } while (offset += len, (bh = bh->b_this_page) != head);
 801
 802         if (uptodate && bh == head)
 803                 SetPageUptodate(page);
 804
 805         if (count) {
 806                 if (--wbc->nr_to_write <= 0 &&
 807                     wbc->sync_mode == WB_SYNC_NONE)
 808                         done = 1;
 809         }
 810         xfs_start_page_writeback(page, !page_dirty, count);
 811
 812         return done;
 813  fail_unlock_page:
 814         unlock_page(page);
 815  fail:
 816         return 1;
 817 }
 818
 819 /*
 820  * Convert & write out a cluster of pages in the same extent as defined
 821  * by mp and following the start page.
 822  */
 823 STATIC void
 824 xfs_cluster_write(
 825         struct inode            *inode,
 826         pgoff_t                 tindex,
 827         struct xfs_bmbt_irec    *imap,
 828         xfs_ioend_t             **ioendp,
 829         struct writeback_control *wbc,
 830         pgoff_t                 tlast)
 831 {
 832         struct pagevec          pvec;
 833         int                     done = 0, i;
 834
 835         pagevec_init(&pvec, 0);
 836         while (!done && tindex <= tlast) {
 837                 unsigned len = min_t(pgoff_t, PAGEVEC_SIZE, tlast - tindex + 1);
 838
 839                 if (!pagevec_lookup(&pvec, inode->i_mapping, tindex, len))
 840                         break;
 841
 842                 for (i = 0; i < pagevec_count(&pvec); i++) {
 843                         done = xfs_convert_page(inode, pvec.pages[i], tindex++,
 844                                         imap, ioendp, wbc);
 845                         if (done)
 846                                 break;
 847                 }
 848
 849                 pagevec_release(&pvec);
 850                 cond_resched();
 851         }
 852 }
 853
 854 STATIC void
 855 xfs_vm_invalidatepage(
 856         struct page             *page,
 857         unsigned int            offset,
 858         unsigned int            length)
 859 {
 860         trace_xfs_invalidatepage(page->mapping->host, page, offset,
 861                                  length);
 862         block_invalidatepage(page, offset, length);
 863 }
 864
 865 /*
 866  * If the page has delalloc buffers on it, we need to punch them out before we
 867  * invalidate the page. If we don't, we leave a stale delalloc mapping on the
 868  * inode that can trip a BUG() in xfs_get_blocks() later on if a direct IO read
 869  * is done on that same region - the delalloc extent is returned when none is
 870  * supposed to be there.
 871  *
 872  * We prevent this by truncating away the delalloc regions on the page before
 873  * invalidating it. Because they are delalloc, we can do this without needing a
 874  * transaction. Indeed - if we get ENOSPC errors, we have to be able to do this
 875  * truncation without a transaction as there is no space left for block
 876  * reservation (typically why we see a ENOSPC in writeback).
 877  *
 878  * This is not a performance critical path, so for now just do the punching a
 879  * buffer head at a time.
 880  */
 881 STATIC void
 882 xfs_aops_discard_page(
 883         struct page             *page)
 884 {
 885         struct inode            *inode = page->mapping->host;
 886         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 887         struct buffer_head      *bh, *head;
 888         loff_t                  offset = page_offset(page);
 889
 890         if (!xfs_check_page_type(page, XFS_IO_DELALLOC, true))
 891                 goto out_invalidate;
 892
 893         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
 894                 goto out_invalidate;
 895
 896         xfs_alert(ip->i_mount,
 897                 "page discard on page %p, inode 0x%llx, offset %llu.",
 898                         page, ip->i_ino, offset);
 899
 900         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 901         bh = head = page_buffers(page);
 902         do {
 903                 int             error;
 904                 xfs_fileoff_t   start_fsb;
 905
 906                 if (!buffer_delay(bh))
 907                         goto next_buffer;
 908
 909                 start_fsb = XFS_B_TO_FSBT(ip->i_mount, offset);
 910                 error = xfs_bmap_punch_delalloc_range(ip, start_fsb, 1);
 911                 if (error) {
 912                         /* something screwed, just bail */
 913                         if (!XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount)) {
 914                                 xfs_alert(ip->i_mount,
 915                         "page discard unable to remove delalloc mapping.");
 916                         }
 917                         break;
 918                 }
 919 next_buffer:
 920                 offset += 1 << inode->i_blkbits;
 921
 922         } while ((bh = bh->b_this_page) != head);
 923
 924         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 925 out_invalidate:
 926         xfs_vm_invalidatepage(page, 0, PAGE_CACHE_SIZE);
 927         return;
 928 }
 929
 930 /*
 931  * Write out a dirty page.
 932  *
 933  * For delalloc space on the page we need to allocate space and flush it.
 934  * For unwritten space on the page we need to start the conversion to
 935  * regular allocated space.
 936  * For any other dirty buffer heads on the page we should flush them.
 937  */
 938 STATIC int
 939 xfs_vm_writepage(
 940         struct page             *page,
 941         struct writeback_control *wbc)
 942 {
 943         struct inode            *inode = page->mapping->host;
 944         struct buffer_head      *bh, *head;
 945         struct xfs_bmbt_irec    imap;
 946         xfs_ioend_t             *ioend = NULL, *iohead = NULL;
 947         loff_t                  offset;
 948         unsigned int            type;
 949         __uint64_t              end_offset;
 950         pgoff_t                 end_index, last_index;
 951         ssize_t                 len;
 952         int                     err, imap_valid = 0, uptodate = 1;
 953         int                     count = 0;
 954         int                     nonblocking = 0;
 955
 956         trace_xfs_writepage(inode, page, 0, 0);
 957
 958         ASSERT(page_has_buffers(page));
 959
 960         /*
 961          * Refuse to write the page out if we are called from reclaim context.
 962          *
 963          * This avoids stack overflows when called from deeply used stacks in
 964          * random callers for direct reclaim or memcg reclaim.  We explicitly
 965          * allow reclaim from kswapd as the stack usage there is relatively low.
 966          *
 967          * This should never happen except in the case of a VM regression so
 968          * warn about it.
 969          */
 970         if (WARN_ON_ONCE((current->flags & (PF_MEMALLOC|PF_KSWAPD)) ==
 971                         PF_MEMALLOC))
 972                 goto redirty;
 973
 974         /*
 975          * Given that we do not allow direct reclaim to call us, we should
 976          * never be called while in a filesystem transaction.
 977          */
 978         if (WARN_ON_ONCE(current->flags & PF_FSTRANS))
 979                 goto redirty;
 980
 981         /* Is this page beyond the end of the file? */
 982         offset = i_size_read(inode);
 983         end_index = offset >> PAGE_CACHE_SHIFT;
 984         last_index = (offset - 1) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
 985
 986         /*
 987          * The page index is less than the end_index, adjust the end_offset
 988          * to the highest offset that this page should represent.
 989          * -----------------------------------------------------
 990          * |                    file mapping           | <EOF> |
 991          * -----------------------------------------------------
 992          * | Page ... | Page N-2 | Page N-1 |  Page N  |       |
 993          * ^--------------------------------^----------|--------
 994          * |     desired writeback range    |      see else    |
 995          * ---------------------------------^------------------|
 996          */
 997         if (page->index < end_index)
 998                 end_offset = (xfs_off_t)(page->index + 1) << PAGE_CACHE_SHIFT;
 999         else {
1000                 /*
1001                  * Check whether the page to write out is beyond or straddles
1002                  * i_size or not.
1003                  * -------------------------------------------------------
1004                  * |            file mapping                    | <EOF>  |
1005                  * -------------------------------------------------------
1006                  * | Page ... | Page N-2 | Page N-1 |  Page N   | Beyond |
1007                  * ^--------------------------------^-----------|---------
1008                  * |                                |      Straddles     |
1009                  * ---------------------------------^-----------|--------|
1010                  */
1011                 unsigned offset_into_page = offset & (PAGE_CACHE_SIZE - 1);
1012
1013                 /*
1014                  * Skip the page if it is fully outside i_size, e.g. due to a
1015                  * truncate operation that is in progress. We must redirty the
1016                  * page so that reclaim stops reclaiming it. Otherwise
1017                  * xfs_vm_releasepage() is called on it and gets confused.
1018                  *
1019                  * Note that the end_index is unsigned long, it would overflow
1020                  * if the given offset is greater than 16TB on 32-bit system
1021                  * and if we do check the page is fully outside i_size or not
1022                  * via "if (page->index >= end_index + 1)" as "end_index + 1"
1023                  * will be evaluated to 0.  Hence this page will be redirtied
1024                  * and be written out repeatedly which would result in an
1025                  * infinite loop, the user program that perform this operation
1026                  * will hang.  Instead, we can verify this situation by checking
1027                  * if the page to write is totally beyond the i_size or if it's
1028                  * offset is just equal to the EOF.
1029                  */
1030                 if (page->index > end_index ||
1031                     (page->index == end_index && offset_into_page == 0))
1032                         goto redirty;
1033
1034                 /*
1035                  * The page straddles i_size.  It must be zeroed out on each
1036                  * and every writepage invocation because it may be mmapped.
1037                  * "A file is mapped in multiples of the page size.  For a file
1038                  * that is not a multiple of the page size, the remaining
1039                  * memory is zeroed when mapped, and writes to that region are
1040                  * not written out to the file."
1041                  */
1042                 zero_user_segment(page, offset_into_page, PAGE_CACHE_SIZE);
1043
1044                 /* Adjust the end_offset to the end of file */
1045                 end_offset = offset;
1046         }
1047
1048         len = 1 << inode->i_blkbits;
1049
1050         bh = head = page_buffers(page);
1051         offset = page_offset(page);
1052         type = XFS_IO_OVERWRITE;
1053
1054         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_NONE)
1055                 nonblocking = 1;
1056
1057         do {
1058                 int new_ioend = 0;
1059
1060                 if (offset >= end_offset)
1061                         break;
1062                 if (!buffer_uptodate(bh))
1063                         uptodate = 0;
1064
1065                 /*
1066                  * set_page_dirty dirties all buffers in a page, independent
1067                  * of their state.  The dirty state however is entirely
1068                  * meaningless for holes (!mapped && uptodate), so skip
1069                  * buffers covering holes here.
1070                  */
1071                 if (!buffer_mapped(bh) && buffer_uptodate(bh)) {
1072                         imap_valid = 0;
1073                         continue;
1074                 }
1075
1076                 if (buffer_unwritten(bh)) {
1077                         if (type != XFS_IO_UNWRITTEN) {
1078                                 type = XFS_IO_UNWRITTEN;
1079                                 imap_valid = 0;
1080                         }
1081                 } else if (buffer_delay(bh)) {
1082                         if (type != XFS_IO_DELALLOC) {
1083                                 type = XFS_IO_DELALLOC;
1084                                 imap_valid = 0;
1085                         }
1086                 } else if (buffer_uptodate(bh)) {
1087                         if (type != XFS_IO_OVERWRITE) {
1088                                 type = XFS_IO_OVERWRITE;
1089                                 imap_valid = 0;
1090                         }
1091                 } else {
1092                         if (PageUptodate(page))
1093                                 ASSERT(buffer_mapped(bh));
1094                         /*
1095                          * This buffer is not uptodate and will not be
1096                          * written to disk.  Ensure that we will put any
1097                          * subsequent writeable buffers into a new
1098                          * ioend.
1099                          */
1100                         imap_valid = 0;
1101                         continue;
1102                 }
1103
1104                 if (imap_valid)
1105                         imap_valid = xfs_imap_valid(inode, &imap, offset);
1106                 if (!imap_valid) {
1107                         /*
1108                          * If we didn't have a valid mapping then we need to
1109                          * put the new mapping into a separate ioend structure.
1110                          * This ensures non-contiguous extents always have
1111                          * separate ioends, which is particularly important
1112                          * for unwritten extent conversion at I/O completion
1113                          * time.
1114                          */
1115                         new_ioend = 1;
1116                         err = xfs_map_blocks(inode, offset, &imap, type,
1117                                              nonblocking);
1118                         if (err)
1119                                 goto error;
1120                         imap_valid = xfs_imap_valid(inode, &imap, offset);
1121                 }
1122                 if (imap_valid) {
1123                         lock_buffer(bh);
1124                         if (type != XFS_IO_OVERWRITE)
1125                                 xfs_map_at_offset(inode, bh, &imap, offset);
1126                         xfs_add_to_ioend(inode, bh, offset, type, &ioend,
1127                                          new_ioend);
1128                         count++;
1129                 }
1130
1131                 if (!iohead)
1132                         iohead = ioend;
1133
1134         } while (offset += len, ((bh = bh->b_this_page) != head));
1135
1136         if (uptodate && bh == head)
1137                 SetPageUptodate(page);
1138
1139         xfs_start_page_writeback(page, 1, count);
1140
1141         /* if there is no IO to be submitted for this page, we are done */
1142         if (!ioend)
1143                 return 0;
1144
1145         ASSERT(iohead);
1146
1147         /*
1148          * Any errors from this point onwards need tobe reported through the IO
1149          * completion path as we have marked the initial page as under writeback
1150          * and unlocked it.
1151          */
1152         if (imap_valid) {
1153                 xfs_off_t               end_index;
1154
1155                 end_index = imap.br_startoff + imap.br_blockcount;
1156
1157                 /* to bytes */
1158                 end_index <<= inode->i_blkbits;
1159
1160                 /* to pages */
1161                 end_index = (end_index - 1) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
1162
1163                 /* check against file size */
1164                 if (end_index > last_index)
1165                         end_index = last_index;
1166
1167                 xfs_cluster_write(inode, page->index + 1, &imap, &ioend,
1168                                   wbc, end_index);
1169         }
1170
1171
1172         /*
1173          * Reserve log space if we might write beyond the on-disk inode size.
1174          */
1175         err = 0;
1176         if (ioend->io_type != XFS_IO_UNWRITTEN && xfs_ioend_is_append(ioend))
1177                 err = xfs_setfilesize_trans_alloc(ioend);
1178
1179         xfs_submit_ioend(wbc, iohead, err);
1180
1181         return 0;
1182
1183 error:
1184         if (iohead)
1185                 xfs_cancel_ioend(iohead);
1186
1187         if (err == -EAGAIN)
1188                 goto redirty;
1189
1190         xfs_aops_discard_page(page);
1191         ClearPageUptodate(page);
1192         unlock_page(page);
1193         return err;
1194
1195 redirty:
1196         redirty_page_for_writepage(wbc, page);
1197         unlock_page(page);
1198         return 0;
1199 }
1200
1201 STATIC int
1202 xfs_vm_writepages(
1203         struct address_space    *mapping,
1204         struct writeback_control *wbc)
1205 {
1206         xfs_iflags_clear(XFS_I(mapping->host), XFS_ITRUNCATED);
1207         return generic_writepages(mapping, wbc);
1208 }
1209
1210 /*
1211  * Called to move a page into cleanable state - and from there
1212  * to be released. The page should already be clean. We always
1213  * have buffer heads in this call.
1214  *
1215  * Returns 1 if the page is ok to release, 0 otherwise.
1216  */
1217 STATIC int
1218 xfs_vm_releasepage(
1219         struct page             *page,
1220         gfp_t                   gfp_mask)
1221 {
1222         int                     delalloc, unwritten;
1223
1224         trace_xfs_releasepage(page->mapping->host, page, 0, 0);
1225
1226         xfs_count_page_state(page, &delalloc, &unwritten);
1227
1228         if (WARN_ON_ONCE(delalloc))
1229                 return 0;
1230         if (WARN_ON_ONCE(unwritten))
1231                 return 0;
1232
1233         return try_to_free_buffers(page);
1234 }
1235
1236 STATIC int
1237 __xfs_get_blocks(
1238         struct inode            *inode,
1239         sector_t                iblock,
1240         struct buffer_head      *bh_result,
1241         int                     create,
1242         int                     direct)
1243 {
1244         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1245         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1246         xfs_fileoff_t           offset_fsb, end_fsb;
1247         int                     error = 0;
1248         int                     lockmode = 0;
1249         struct xfs_bmbt_irec    imap;
1250         int                     nimaps = 1;
1251         xfs_off_t               offset;
1252         ssize_t                 size;
1253         int                     new = 0;
1254
1255         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
1256                 return -EIO;
1257
1258         offset = (xfs_off_t)iblock << inode->i_blkbits;
1259         ASSERT(bh_result->b_size >= (1 << inode->i_blkbits));
1260         size = bh_result->b_size;
1261
1262         if (!create && direct && offset >= i_size_read(inode))
1263                 return 0;
1264
1265         /*
1266          * Direct I/O is usually done on preallocated files, so try getting
1267          * a block mapping without an exclusive lock first.  For buffered
1268          * writes we already have the exclusive iolock anyway, so avoiding
1269          * a lock roundtrip here by taking the ilock exclusive from the
1270          * beginning is a useful micro optimization.
1271          */
1272         if (create && !direct) {
1273                 lockmode = XFS_ILOCK_EXCL;
1274                 xfs_ilock(ip, lockmode);
1275         } else {
1276                 lockmode = xfs_ilock_data_map_shared(ip);
1277         }
1278
1279         ASSERT(offset <= mp->m_super->s_maxbytes);
1280         if (offset + size > mp->m_super->s_maxbytes)
1281                 size = mp->m_super->s_maxbytes - offset;
1282         end_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, (xfs_ufsize_t)offset + size);
1283         offset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset);
1284
1285         error = xfs_bmapi_read(ip, offset_fsb, end_fsb - offset_fsb,
1286                                 &imap, &nimaps, XFS_BMAPI_ENTIRE);
1287         if (error)
1288                 goto out_unlock;
1289
1290         if (create &&
1291             (!nimaps ||
1292              (imap.br_startblock == HOLESTARTBLOCK ||
1293               imap.br_startblock == DELAYSTARTBLOCK))) {
1294                 if (direct || xfs_get_extsz_hint(ip)) {
1295                         /*
1296                          * Drop the ilock in preparation for starting the block
1297                          * allocation transaction.  It will be retaken
1298                          * exclusively inside xfs_iomap_write_direct for the
1299                          * actual allocation.
1300                          */
1301                         xfs_iunlock(ip, lockmode);
1302                         error = xfs_iomap_write_direct(ip, offset, size,
1303                                                        &imap, nimaps);
1304                         if (error)
1305                                 return error;
1306                         new = 1;
1307                 } else {
1308                         /*
1309                          * Delalloc reservations do not require a transaction,
1310                          * we can go on without dropping the lock here. If we
1311                          * are allocating a new delalloc block, make sure that
1312                          * we set the new flag so that we mark the buffer new so
1313                          * that we know that it is newly allocated if the write
1314                          * fails.
1315                          */
1316                         if (nimaps && imap.br_startblock == HOLESTARTBLOCK)
1317                                 new = 1;
1318                         error = xfs_iomap_write_delay(ip, offset, size, &imap);
1319                         if (error)
1320                                 goto out_unlock;
1321
1322                         xfs_iunlock(ip, lockmode);
1323                 }
1324
1325                 trace_xfs_get_blocks_alloc(ip, offset, size, 0, &imap);
1326         } else if (nimaps) {
1327                 trace_xfs_get_blocks_found(ip, offset, size, 0, &imap);
1328                 xfs_iunlock(ip, lockmode);
1329         } else {
1330                 trace_xfs_get_blocks_notfound(ip, offset, size);
1331                 goto out_unlock;
1332         }
1333
1334         if (imap.br_startblock != HOLESTARTBLOCK &&
1335             imap.br_startblock != DELAYSTARTBLOCK) {
1336                 /*
1337                  * For unwritten extents do not report a disk address on
1338                  * the read case (treat as if we're reading into a hole).
1339                  */
1340                 if (create || !ISUNWRITTEN(&imap))
1341                         xfs_map_buffer(inode, bh_result, &imap, offset);
1342                 if (create && ISUNWRITTEN(&imap)) {
1343                         if (direct) {
1344                                 bh_result->b_private = inode;
1345                                 set_buffer_defer_completion(bh_result);
1346                         }
1347                         set_buffer_unwritten(bh_result);
1348                 }
1349         }
1350
1351         /*
1352          * If this is a realtime file, data may be on a different device.
1353          * to that pointed to from the buffer_head b_bdev currently.
1354          */
1355         bh_result->b_bdev = xfs_find_bdev_for_inode(inode);
1356
1357         /*
1358          * If we previously allocated a block out beyond eof and we are now
1359          * coming back to use it then we will need to flag it as new even if it
1360          * has a disk address.
1361          *
1362          * With sub-block writes into unwritten extents we also need to mark
1363          * the buffer as new so that the unwritten parts of the buffer gets
1364          * correctly zeroed.
1365          */
1366         if (create &&
1367             ((!buffer_mapped(bh_result) && !buffer_uptodate(bh_result)) ||
1368              (offset >= i_size_read(inode)) ||
1369              (new || ISUNWRITTEN(&imap))))
1370                 set_buffer_new(bh_result);
1371
1372         if (imap.br_startblock == DELAYSTARTBLOCK) {
1373                 BUG_ON(direct);
1374                 if (create) {
1375                         set_buffer_uptodate(bh_result);
1376                         set_buffer_mapped(bh_result);
1377                         set_buffer_delay(bh_result);
1378                 }
1379         }
1380
1381         /*
1382          * If this is O_DIRECT or the mpage code calling tell them how large
1383          * the mapping is, so that we can avoid repeated get_blocks calls.
1384          *
1385          * If the mapping spans EOF, then we have to break the mapping up as the
1386          * mapping for blocks beyond EOF must be marked new so that sub block
1387          * regions can be correctly zeroed. We can't do this for mappings within
1388          * EOF unless the mapping was just allocated or is unwritten, otherwise
1389          * the callers would overwrite existing data with zeros. Hence we have
1390          * to split the mapping into a range up to and including EOF, and a
1391          * second mapping for beyond EOF.
1392          */
1393         if (direct || size > (1 << inode->i_blkbits)) {
1394                 xfs_off_t               mapping_size;
1395
1396                 mapping_size = imap.br_startoff + imap.br_blockcount - iblock;
1397                 mapping_size <<= inode->i_blkbits;
1398
1399                 ASSERT(mapping_size > 0);
1400                 if (mapping_size > size)
1401                         mapping_size = size;
1402                 if (offset < i_size_read(inode) &&
1403                     offset + mapping_size >= i_size_read(inode)) {
1404                         /* limit mapping to block that spans EOF */
1405                         mapping_size = roundup_64(i_size_read(inode) - offset,
1406                                                   1 << inode->i_blkbits);
1407                 }
1408                 if (mapping_size > LONG_MAX)
1409                         mapping_size = LONG_MAX;
1410
1411                 bh_result->b_size = mapping_size;
1412         }
1413
1414         return 0;
1415
1416 out_unlock:
1417         xfs_iunlock(ip, lockmode);
1418         return error;
1419 }
1420
1421 int
1422 xfs_get_blocks(
1423         struct inode            *inode,
1424         sector_t                iblock,
1425         struct buffer_head      *bh_result,
1426         int                     create)
1427 {
1428         return __xfs_get_blocks(inode, iblock, bh_result, create, 0);
1429 }
1430
1431 STATIC int
1432 xfs_get_blocks_direct(
1433         struct inode            *inode,
1434         sector_t                iblock,
1435         struct buffer_head      *bh_result,
1436         int                     create)
1437 {
1438         return __xfs_get_blocks(inode, iblock, bh_result, create, 1);
1439 }
1440
1441 /*
1442  * Complete a direct I/O write request.
1443  *
1444  * If the private argument is non-NULL __xfs_get_blocks signals us that we
1445  * need to issue a transaction to convert the range from unwritten to written
1446  * extents.
1447  */
1448 STATIC void
1449 xfs_end_io_direct_write(
1450         struct kiocb            *iocb,
1451         loff_t                  offset,
1452         ssize_t                 size,
1453         void                    *private)
1454 {
1455         struct inode            *inode = file_inode(iocb->ki_filp);
1456         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1457         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1458
1459         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
1460                 return;
1461
1462         /*
1463          * While the generic direct I/O code updates the inode size, it does
1464          * so only after the end_io handler is called, which means our
1465          * end_io handler thinks the on-disk size is outside the in-core
1466          * size.  To prevent this just update it a little bit earlier here.
1467          */
1468         if (offset + size > i_size_read(inode))
1469                 i_size_write(inode, offset + size);
1470
1471         /*
1472          * For direct I/O we do not know if we need to allocate blocks or not,
1473          * so we can't preallocate an append transaction, as that results in
1474          * nested reservations and log space deadlocks. Hence allocate the
1475          * transaction here. While this is sub-optimal and can block IO
1476          * completion for some time, we're stuck with doing it this way until
1477          * we can pass the ioend to the direct IO allocation callbacks and
1478          * avoid nesting that way.
1479          */
1480         if (private && size > 0) {
1481                 xfs_iomap_write_unwritten(ip, offset, size);
1482         } else if (offset + size > ip->i_d.di_size) {
1483                 struct xfs_trans        *tp;
1484                 int                     error;
1485
1486                 tp = xfs_trans_alloc(mp, XFS_TRANS_FSYNC_TS);
1487                 error = xfs_trans_reserve(tp, &M_RES(mp)->tr_fsyncts, 0, 0);
1488                 if (error) {
1489                         xfs_trans_cancel(tp, 0);
1490                         return;
1491                 }
1492
1493                 xfs_setfilesize(ip, tp, offset, size);
1494         }
1495 }
1496
1497 STATIC ssize_t
1498 xfs_vm_direct_IO(
1499         int                     rw,
1500         struct kiocb            *iocb,
1501         struct iov_iter         *iter,
1502         loff_t                  offset)
1503 {
1504         struct inode            *inode = iocb->ki_filp->f_mapping->host;
1505         struct block_device     *bdev = xfs_find_bdev_for_inode(inode);
1506
1507         if (rw & WRITE) {
1508                 return __blockdev_direct_IO(rw, iocb, inode, bdev, iter,
1509                                             offset, xfs_get_blocks_direct,
1510                                             xfs_end_io_direct_write, NULL,
1511                                             DIO_ASYNC_EXTEND);
1512         }
1513         return __blockdev_direct_IO(rw, iocb, inode, bdev, iter,
1514                                     offset, xfs_get_blocks_direct,
1515                                     NULL, NULL, 0);
1516 }
1517
1518 /*
1519  * Punch out the delalloc blocks we have already allocated.
1520  *
1521  * Don't bother with xfs_setattr given that nothing can have made it to disk yet
1522  * as the page is still locked at this point.
1523  */
1524 STATIC void
1525 xfs_vm_kill_delalloc_range(
1526         struct inode            *inode,
1527         loff_t                  start,
1528         loff_t                  end)
1529 {
1530         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1531         xfs_fileoff_t           start_fsb;
1532         xfs_fileoff_t           end_fsb;
1533         int                     error;
1534
1535         start_fsb = XFS_B_TO_FSB(ip->i_mount, start);
1536         end_fsb = XFS_B_TO_FSB(ip->i_mount, end);
1537         if (end_fsb <= start_fsb)
1538                 return;
1539
1540         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1541         error = xfs_bmap_punch_delalloc_range(ip, start_fsb,
1542                                                 end_fsb - start_fsb);
1543         if (error) {
1544                 /* something screwed, just bail */
1545                 if (!XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount)) {
1546                         xfs_alert(ip->i_mount,
1547                 "xfs_vm_write_failed: unable to clean up ino %lld",
1548                                         ip->i_ino);
1549                 }
1550         }
1551         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1552 }
1553
1554 STATIC void
1555 xfs_vm_write_failed(
1556         struct inode            *inode,
1557         struct page             *page,
1558         loff_t                  pos,
1559         unsigned                len)
1560 {
1561         loff_t                  block_offset;
1562         loff_t                  block_start;
1563         loff_t                  block_end;
1564         loff_t                  from = pos & (PAGE_CACHE_SIZE - 1);
1565         loff_t                  to = from + len;
1566         struct buffer_head      *bh, *head;
1567
1568         /*
1569          * The request pos offset might be 32 or 64 bit, this is all fine
1570          * on 64-bit platform.  However, for 64-bit pos request on 32-bit
1571          * platform, the high 32-bit will be masked off if we evaluate the
1572          * block_offset via (pos & PAGE_MASK) because the PAGE_MASK is
1573          * 0xfffff000 as an unsigned long, hence the result is incorrect
1574          * which could cause the following ASSERT failed in most cases.
1575          * In order to avoid this, we can evaluate the block_offset of the
1576          * start of the page by using shifts rather than masks the mismatch
1577          * problem.
1578          */
1579         block_offset = (pos >> PAGE_CACHE_SHIFT) << PAGE_CACHE_SHIFT;
1580
1581         ASSERT(block_offset + from == pos);
1582
1583         head = page_buffers(page);
1584         block_start = 0;
1585         for (bh = head; bh != head || !block_start;
1586              bh = bh->b_this_page, block_start = block_end,
1587                                    block_offset += bh->b_size) {
1588                 block_end = block_start + bh->b_size;
1589
1590                 /* skip buffers before the write */
1591                 if (block_end <= from)
1592                         continue;
1593
1594                 /* if the buffer is after the write, we're done */
1595                 if (block_start >= to)
1596                         break;
1597
1598                 if (!buffer_delay(bh))
1599                         continue;
1600
1601                 if (!buffer_new(bh) && block_offset < i_size_read(inode))
1602                         continue;
1603
1604                 xfs_vm_kill_delalloc_range(inode, block_offset,
1605                                            block_offset + bh->b_size);
1606
1607                 /*
1608                  * This buffer does not contain data anymore. make sure anyone
1609                  * who finds it knows that for certain.
1610                  */
1611                 clear_buffer_delay(bh);
1612                 clear_buffer_uptodate(bh);
1613                 clear_buffer_mapped(bh);
1614                 clear_buffer_new(bh);
1615                 clear_buffer_dirty(bh);
1616         }
1617
1618 }
1619
1620 /*
1621  * This used to call block_write_begin(), but it unlocks and releases the page
1622  * on error, and we need that page to be able to punch stale delalloc blocks out
1623  * on failure. hence we copy-n-waste it here and call xfs_vm_write_failed() at
1624  * the appropriate point.
1625  */
1626 STATIC int
1627 xfs_vm_write_begin(
1628         struct file             *file,
1629         struct address_space    *mapping,
1630         loff_t                  pos,
1631         unsigned                len,
1632         unsigned                flags,
1633         struct page             **pagep,
1634         void                    **fsdata)
1635 {
1636         pgoff_t                 index = pos >> PAGE_CACHE_SHIFT;
1637         struct page             *page;
1638         int                     status;
1639
1640         ASSERT(len <= PAGE_CACHE_SIZE);
1641
1642         page = grab_cache_page_write_begin(mapping, index, flags);
1643         if (!page)
1644                 return -ENOMEM;
1645
1646         status = __block_write_begin(page, pos, len, xfs_get_blocks);
1647         if (unlikely(status)) {
1648                 struct inode    *inode = mapping->host;
1649                 size_t          isize = i_size_read(inode);
1650
1651                 xfs_vm_write_failed(inode, page, pos, len);
1652                 unlock_page(page);
1653
1654                 /*
1655                  * If the write is beyond EOF, we only want to kill blocks
1656                  * allocated in this write, not blocks that were previously
1657                  * written successfully.
1658                  */
1659                 if (pos + len > isize) {
1660                         ssize_t start = max_t(ssize_t, pos, isize);
1661
1662                         truncate_pagecache_range(inode, start, pos + len);
1663                 }
1664
1665                 page_cache_release(page);
1666                 page = NULL;
1667         }
1668
1669         *pagep = page;
1670         return status;
1671 }
1672
1673 /*
1674  * On failure, we only need to kill delalloc blocks beyond EOF in the range of
1675  * this specific write because they will never be written. Previous writes
1676  * beyond EOF where block allocation succeeded do not need to be trashed, so
1677  * only new blocks from this write should be trashed. For blocks within
1678  * EOF, generic_write_end() zeros them so they are safe to leave alone and be
1679  * written with all the other valid data.
1680  */
1681 STATIC int
1682 xfs_vm_write_end(
1683         struct file             *file,
1684         struct address_space    *mapping,
1685         loff_t                  pos,
1686         unsigned                len,
1687         unsigned                copied,
1688         struct page             *page,
1689         void                    *fsdata)
1690 {
1691         int                     ret;
1692
1693         ASSERT(len <= PAGE_CACHE_SIZE);
1694
1695         ret = generic_write_end(file, mapping, pos, len, copied, page, fsdata);
1696         if (unlikely(ret < len)) {
1697                 struct inode    *inode = mapping->host;
1698                 size_t          isize = i_size_read(inode);
1699                 loff_t          to = pos + len;
1700
1701                 if (to > isize) {
1702                         /* only kill blocks in this write beyond EOF */
1703                         if (pos > isize)
1704                                 isize = pos;
1705                         xfs_vm_kill_delalloc_range(inode, isize, to);
1706                         truncate_pagecache_range(inode, isize, to);
1707                 }
1708         }
1709         return ret;
1710 }
1711
1712 STATIC sector_t
1713 xfs_vm_bmap(
1714         struct address_space    *mapping,
1715         sector_t                block)
1716 {
1717         struct inode            *inode = (struct inode *)mapping->host;
1718         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1719
1720         trace_xfs_vm_bmap(XFS_I(inode));
1721         xfs_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
1722         filemap_write_and_wait(mapping);
1723         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
1724         return generic_block_bmap(mapping, block, xfs_get_blocks);
1725 }
1726
1727 STATIC int
1728 xfs_vm_readpage(
1729         struct file             *unused,
1730         struct page             *page)
1731 {
1732         return mpage_readpage(page, xfs_get_blocks);
1733 }
1734
1735 STATIC int
1736 xfs_vm_readpages(
1737         struct file             *unused,
1738         struct address_space    *mapping,
1739         struct list_head        *pages,
1740         unsigned                nr_pages)
1741 {
1742         return mpage_readpages(mapping, pages, nr_pages, xfs_get_blocks);
1743 }
1744
1745 /*
1746  * This is basically a copy of __set_page_dirty_buffers() with one
1747  * small tweak: buffers beyond EOF do not get marked dirty. If we mark them
1748  * dirty, we'll never be able to clean them because we don't write buffers
1749  * beyond EOF, and that means we can't invalidate pages that span EOF
1750  * that have been marked dirty. Further, the dirty state can leak into
1751  * the file interior if the file is extended, resulting in all sorts of
1752  * bad things happening as the state does not match the underlying data.
1753  *
1754  * XXX: this really indicates that bufferheads in XFS need to die. Warts like
1755  * this only exist because of bufferheads and how the generic code manages them.
1756  */
1757 STATIC int
1758 xfs_vm_set_page_dirty(
1759         struct page             *page)
1760 {
1761         struct address_space    *mapping = page->mapping;
1762         struct inode            *inode = mapping->host;
1763         loff_t                  end_offset;
1764         loff_t                  offset;
1765         int                     newly_dirty;
1766
1767         if (unlikely(!mapping))
1768                 return !TestSetPageDirty(page);
1769
1770         end_offset = i_size_read(inode);
1771         offset = page_offset(page);
1772
1773         spin_lock(&mapping->private_lock);
1774         if (page_has_buffers(page)) {
1775                 struct buffer_head *head = page_buffers(page);
1776                 struct buffer_head *bh = head;
1777
1778                 do {
1779                         if (offset < end_offset)
1780                                 set_buffer_dirty(bh);
1781                         bh = bh->b_this_page;
1782                         offset += 1 << inode->i_blkbits;
1783                 } while (bh != head);
1784         }
1785         newly_dirty = !TestSetPageDirty(page);
1786         spin_unlock(&mapping->private_lock);
1787
1788         if (newly_dirty) {
1789                 /* sigh - __set_page_dirty() is static, so copy it here, too */
1790                 unsigned long flags;
1791
1792                 spin_lock_irqsave(&mapping->tree_lock, flags);
1793                 if (page->mapping) {    /* Race with truncate? */
1794                         WARN_ON_ONCE(!PageUptodate(page));
1795                         account_page_dirtied(page, mapping);
1796                         radix_tree_tag_set(&mapping->page_tree,
1797                                         page_index(page), PAGECACHE_TAG_DIRTY);
1798                 }
1799                 spin_unlock_irqrestore(&mapping->tree_lock, flags);
1800                 __mark_inode_dirty(mapping->host, I_DIRTY_PAGES);
1801         }
1802         return newly_dirty;
1803 }
1804
1805 const struct address_space_operations xfs_address_space_operations = {
1806         .readpage               = xfs_vm_readpage,
1807         .readpages              = xfs_vm_readpages,
1808         .writepage              = xfs_vm_writepage,
1809         .writepages             = xfs_vm_writepages,
1810         .set_page_dirty         = xfs_vm_set_page_dirty,
1811         .releasepage            = xfs_vm_releasepage,
1812         .invalidatepage         = xfs_vm_invalidatepage,
1813         .write_begin            = xfs_vm_write_begin,
1814         .write_end              = xfs_vm_write_end,
1815         .bmap                   = xfs_vm_bmap,
1816         .direct_IO              = xfs_vm_direct_IO,
1817         .migratepage            = buffer_migrate_page,
1818         .is_partially_uptodate  = block_is_partially_uptodate,
1819         .error_remove_page      = generic_error_remove_page,
1820 };