Merge branch 'for_linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/tytso/ext4
[pandora-kernel.git] / fs / ext4 / page-io.c
1 /*
2  * linux/fs/ext4/page-io.c
3  *
4  * This contains the new page_io functions for ext4
5  *
6  * Written by Theodore Ts'o, 2010.
7  */
8
9 #include <linux/module.h>
10 #include <linux/fs.h>
11 #include <linux/time.h>
12 #include <linux/jbd2.h>
13 #include <linux/highuid.h>
14 #include <linux/pagemap.h>
15 #include <linux/quotaops.h>
16 #include <linux/string.h>
17 #include <linux/buffer_head.h>
18 #include <linux/writeback.h>
19 #include <linux/pagevec.h>
20 #include <linux/mpage.h>
21 #include <linux/namei.h>
22 #include <linux/uio.h>
23 #include <linux/bio.h>
24 #include <linux/workqueue.h>
25 #include <linux/kernel.h>
26 #include <linux/slab.h>
27
28 #include "ext4_jbd2.h"
29 #include "xattr.h"
30 #include "acl.h"
31 #include "ext4_extents.h"
32
33 static struct kmem_cache *io_page_cachep, *io_end_cachep;
34
35 #define WQ_HASH_SZ              37
36 #define to_ioend_wq(v)  (&ioend_wq[((unsigned long)v) % WQ_HASH_SZ])
37 static wait_queue_head_t ioend_wq[WQ_HASH_SZ];
38
39 int __init ext4_init_pageio(void)
40 {
41         int i;
42
43         io_page_cachep = KMEM_CACHE(ext4_io_page, SLAB_RECLAIM_ACCOUNT);
44         if (io_page_cachep == NULL)
45                 return -ENOMEM;
46         io_end_cachep = KMEM_CACHE(ext4_io_end, SLAB_RECLAIM_ACCOUNT);
47         if (io_end_cachep == NULL) {
48                 kmem_cache_destroy(io_page_cachep);
49                 return -ENOMEM;
50         }
51         for (i = 0; i < WQ_HASH_SZ; i++)
52                 init_waitqueue_head(&ioend_wq[i]);
53
54         return 0;
55 }
56
57 void ext4_exit_pageio(void)
58 {
59         kmem_cache_destroy(io_end_cachep);
60         kmem_cache_destroy(io_page_cachep);
61 }
62
63 void ext4_ioend_wait(struct inode *inode)
64 {
65         wait_queue_head_t *wq = to_ioend_wq(inode);
66
67         wait_event(*wq, (atomic_read(&EXT4_I(inode)->i_ioend_count) == 0));
68 }
69
70 static void put_io_page(struct ext4_io_page *io_page)
71 {
72         if (atomic_dec_and_test(&io_page->p_count)) {
73                 end_page_writeback(io_page->p_page);
74                 put_page(io_page->p_page);
75                 kmem_cache_free(io_page_cachep, io_page);
76         }
77 }
78
79 void ext4_free_io_end(ext4_io_end_t *io)
80 {
81         int i;
82         wait_queue_head_t *wq;
83
84         BUG_ON(!io);
85         if (io->page)
86                 put_page(io->page);
87         for (i = 0; i < io->num_io_pages; i++)
88                 put_io_page(io->pages[i]);
89         io->num_io_pages = 0;
90         wq = to_ioend_wq(io->inode);
91         if (atomic_dec_and_test(&EXT4_I(io->inode)->i_ioend_count) &&
92             waitqueue_active(wq))
93                 wake_up_all(wq);
94         kmem_cache_free(io_end_cachep, io);
95 }
96
97 /*
98  * check a range of space and convert unwritten extents to written.
99  */
100 int ext4_end_io_nolock(ext4_io_end_t *io)
101 {
102         struct inode *inode = io->inode;
103         loff_t offset = io->offset;
104         ssize_t size = io->size;
105         int ret = 0;
106
107         ext4_debug("ext4_end_io_nolock: io 0x%p from inode %lu,list->next 0x%p,"
108                    "list->prev 0x%p\n",
109                    io, inode->i_ino, io->list.next, io->list.prev);
110
111         if (list_empty(&io->list))
112                 return ret;
113
114         if (!(io->flag & EXT4_IO_END_UNWRITTEN))
115                 return ret;
116
117         ret = ext4_convert_unwritten_extents(inode, offset, size);
118         if (ret < 0) {
119                 printk(KERN_EMERG "%s: failed to convert unwritten "
120                         "extents to written extents, error is %d "
121                         "io is still on inode %lu aio dio list\n",
122                        __func__, ret, inode->i_ino);
123                 return ret;
124         }
125
126         if (io->iocb)
127                 aio_complete(io->iocb, io->result, 0);
128         /* clear the DIO AIO unwritten flag */
129         io->flag &= ~EXT4_IO_END_UNWRITTEN;
130         return ret;
131 }
132
133 /*
134  * work on completed aio dio IO, to convert unwritten extents to extents
135  */
136 static void ext4_end_io_work(struct work_struct *work)
137 {
138         ext4_io_end_t           *io = container_of(work, ext4_io_end_t, work);
139         struct inode            *inode = io->inode;
140         struct ext4_inode_info  *ei = EXT4_I(inode);
141         unsigned long           flags;
142         int                     ret;
143
144         mutex_lock(&inode->i_mutex);
145         ret = ext4_end_io_nolock(io);
146         if (ret < 0) {
147                 mutex_unlock(&inode->i_mutex);
148                 return;
149         }
150
151         spin_lock_irqsave(&ei->i_completed_io_lock, flags);
152         if (!list_empty(&io->list))
153                 list_del_init(&io->list);
154         spin_unlock_irqrestore(&ei->i_completed_io_lock, flags);
155         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
156         ext4_free_io_end(io);
157 }
158
159 ext4_io_end_t *ext4_init_io_end(struct inode *inode, gfp_t flags)
160 {
161         ext4_io_end_t *io = kmem_cache_zalloc(io_end_cachep, flags);
162         if (io) {
163                 atomic_inc(&EXT4_I(inode)->i_ioend_count);
164                 io->inode = inode;
165                 INIT_WORK(&io->work, ext4_end_io_work);
166                 INIT_LIST_HEAD(&io->list);
167         }
168         return io;
169 }
170
171 /*
172  * Print an buffer I/O error compatible with the fs/buffer.c.  This
173  * provides compatibility with dmesg scrapers that look for a specific
174  * buffer I/O error message.  We really need a unified error reporting
175  * structure to userspace ala Digital Unix's uerf system, but it's
176  * probably not going to happen in my lifetime, due to LKML politics...
177  */
178 static void buffer_io_error(struct buffer_head *bh)
179 {
180         char b[BDEVNAME_SIZE];
181         printk(KERN_ERR "Buffer I/O error on device %s, logical block %llu\n",
182                         bdevname(bh->b_bdev, b),
183                         (unsigned long long)bh->b_blocknr);
184 }
185
186 static void ext4_end_bio(struct bio *bio, int error)
187 {
188         ext4_io_end_t *io_end = bio->bi_private;
189         struct workqueue_struct *wq;
190         struct inode *inode;
191         unsigned long flags;
192         int i;
193
194         BUG_ON(!io_end);
195         bio->bi_private = NULL;
196         bio->bi_end_io = NULL;
197         if (test_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags))
198                 error = 0;
199         bio_put(bio);
200
201         for (i = 0; i < io_end->num_io_pages; i++) {
202                 struct page *page = io_end->pages[i]->p_page;
203                 struct buffer_head *bh, *head;
204                 int partial_write = 0;
205
206                 head = page_buffers(page);
207                 if (error)
208                         SetPageError(page);
209                 BUG_ON(!head);
210                 if (head->b_size == PAGE_CACHE_SIZE)
211                         clear_buffer_dirty(head);
212                 else {
213                         loff_t offset;
214                         loff_t io_end_offset = io_end->offset + io_end->size;
215
216                         offset = (sector_t) page->index << PAGE_CACHE_SHIFT;
217                         bh = head;
218                         do {
219                                 if ((offset >= io_end->offset) &&
220                                     (offset+bh->b_size <= io_end_offset)) {
221                                         if (error)
222                                                 buffer_io_error(bh);
223
224                                         clear_buffer_dirty(bh);
225                                 }
226                                 if (buffer_delay(bh))
227                                         partial_write = 1;
228                                 else if (!buffer_mapped(bh))
229                                         clear_buffer_dirty(bh);
230                                 else if (buffer_dirty(bh))
231                                         partial_write = 1;
232                                 offset += bh->b_size;
233                                 bh = bh->b_this_page;
234                         } while (bh != head);
235                 }
236
237                 /*
238                  * If this is a partial write which happened to make
239                  * all buffers uptodate then we can optimize away a
240                  * bogus readpage() for the next read(). Here we
241                  * 'discover' whether the page went uptodate as a
242                  * result of this (potentially partial) write.
243                  */
244                 if (!partial_write)
245                         SetPageUptodate(page);
246
247                 put_io_page(io_end->pages[i]);
248         }
249         io_end->num_io_pages = 0;
250         inode = io_end->inode;
251
252         if (error) {
253                 io_end->flag |= EXT4_IO_END_ERROR;
254                 ext4_warning(inode->i_sb, "I/O error writing to inode %lu "
255                              "(offset %llu size %ld starting block %llu)",
256                              inode->i_ino,
257                              (unsigned long long) io_end->offset,
258                              (long) io_end->size,
259                              (unsigned long long)
260                              bio->bi_sector >> (inode->i_blkbits - 9));
261         }
262
263         /* Add the io_end to per-inode completed io list*/
264         spin_lock_irqsave(&EXT4_I(inode)->i_completed_io_lock, flags);
265         list_add_tail(&io_end->list, &EXT4_I(inode)->i_completed_io_list);
266         spin_unlock_irqrestore(&EXT4_I(inode)->i_completed_io_lock, flags);
267
268         wq = EXT4_SB(inode->i_sb)->dio_unwritten_wq;
269         /* queue the work to convert unwritten extents to written */
270         queue_work(wq, &io_end->work);
271 }
272
273 void ext4_io_submit(struct ext4_io_submit *io)
274 {
275         struct bio *bio = io->io_bio;
276
277         if (bio) {
278                 bio_get(io->io_bio);
279                 submit_bio(io->io_op, io->io_bio);
280                 BUG_ON(bio_flagged(io->io_bio, BIO_EOPNOTSUPP));
281                 bio_put(io->io_bio);
282         }
283         io->io_bio = 0;
284         io->io_op = 0;
285         io->io_end = 0;
286 }
287
288 static int io_submit_init(struct ext4_io_submit *io,
289                           struct inode *inode,
290                           struct writeback_control *wbc,
291                           struct buffer_head *bh)
292 {
293         ext4_io_end_t *io_end;
294         struct page *page = bh->b_page;
295         int nvecs = bio_get_nr_vecs(bh->b_bdev);
296         struct bio *bio;
297
298         io_end = ext4_init_io_end(inode, GFP_NOFS);
299         if (!io_end)
300                 return -ENOMEM;
301         do {
302                 bio = bio_alloc(GFP_NOIO, nvecs);
303                 nvecs >>= 1;
304         } while (bio == NULL);
305
306         bio->bi_sector = bh->b_blocknr * (bh->b_size >> 9);
307         bio->bi_bdev = bh->b_bdev;
308         bio->bi_private = io->io_end = io_end;
309         bio->bi_end_io = ext4_end_bio;
310
311         io_end->offset = (page->index << PAGE_CACHE_SHIFT) + bh_offset(bh);
312
313         io->io_bio = bio;
314         io->io_op = (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL ?
315                         WRITE_SYNC_PLUG : WRITE);
316         io->io_next_block = bh->b_blocknr;
317         return 0;
318 }
319
320 static int io_submit_add_bh(struct ext4_io_submit *io,
321                             struct ext4_io_page *io_page,
322                             struct inode *inode,
323                             struct writeback_control *wbc,
324                             struct buffer_head *bh)
325 {
326         ext4_io_end_t *io_end;
327         int ret;
328
329         if (buffer_new(bh)) {
330                 clear_buffer_new(bh);
331                 unmap_underlying_metadata(bh->b_bdev, bh->b_blocknr);
332         }
333
334         if (!buffer_mapped(bh) || buffer_delay(bh)) {
335                 if (!buffer_mapped(bh))
336                         clear_buffer_dirty(bh);
337                 if (io->io_bio)
338                         ext4_io_submit(io);
339                 return 0;
340         }
341
342         if (io->io_bio && bh->b_blocknr != io->io_next_block) {
343 submit_and_retry:
344                 ext4_io_submit(io);
345         }
346         if (io->io_bio == NULL) {
347                 ret = io_submit_init(io, inode, wbc, bh);
348                 if (ret)
349                         return ret;
350         }
351         io_end = io->io_end;
352         if ((io_end->num_io_pages >= MAX_IO_PAGES) &&
353             (io_end->pages[io_end->num_io_pages-1] != io_page))
354                 goto submit_and_retry;
355         if (buffer_uninit(bh))
356                 io->io_end->flag |= EXT4_IO_END_UNWRITTEN;
357         io->io_end->size += bh->b_size;
358         io->io_next_block++;
359         ret = bio_add_page(io->io_bio, bh->b_page, bh->b_size, bh_offset(bh));
360         if (ret != bh->b_size)
361                 goto submit_and_retry;
362         if ((io_end->num_io_pages == 0) ||
363             (io_end->pages[io_end->num_io_pages-1] != io_page)) {
364                 io_end->pages[io_end->num_io_pages++] = io_page;
365                 atomic_inc(&io_page->p_count);
366         }
367         return 0;
368 }
369
370 int ext4_bio_write_page(struct ext4_io_submit *io,
371                         struct page *page,
372                         int len,
373                         struct writeback_control *wbc)
374 {
375         struct inode *inode = page->mapping->host;
376         unsigned block_start, block_end, blocksize;
377         struct ext4_io_page *io_page;
378         struct buffer_head *bh, *head;
379         int ret = 0;
380
381         blocksize = 1 << inode->i_blkbits;
382
383         BUG_ON(PageWriteback(page));
384         set_page_writeback(page);
385         ClearPageError(page);
386
387         io_page = kmem_cache_alloc(io_page_cachep, GFP_NOFS);
388         if (!io_page) {
389                 set_page_dirty(page);
390                 unlock_page(page);
391                 return -ENOMEM;
392         }
393         io_page->p_page = page;
394         atomic_set(&io_page->p_count, 1);
395         get_page(page);
396
397         for (bh = head = page_buffers(page), block_start = 0;
398              bh != head || !block_start;
399              block_start = block_end, bh = bh->b_this_page) {
400                 block_end = block_start + blocksize;
401                 if (block_start >= len) {
402                         clear_buffer_dirty(bh);
403                         set_buffer_uptodate(bh);
404                         continue;
405                 }
406                 ret = io_submit_add_bh(io, io_page, inode, wbc, bh);
407                 if (ret) {
408                         /*
409                          * We only get here on ENOMEM.  Not much else
410                          * we can do but mark the page as dirty, and
411                          * better luck next time.
412                          */
413                         set_page_dirty(page);
414                         break;
415                 }
416         }
417         unlock_page(page);
418         /*
419          * If the page was truncated before we could do the writeback,
420          * or we had a memory allocation error while trying to write
421          * the first buffer head, we won't have submitted any pages for
422          * I/O.  In that case we need to make sure we've cleared the
423          * PageWriteback bit from the page to prevent the system from
424          * wedging later on.
425          */
426         put_io_page(io_page);
427         return ret;
428 }