fs/xfs/linux-2.6/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_bit.h"
  20 #include "xfs_log.h"
  21 #include "xfs_inum.h"
  22 #include "xfs_sb.h"
  23 #include "xfs_ag.h"
  24 #include "xfs_dir2.h"
  25 #include "xfs_trans.h"
  26 #include "xfs_dmapi.h"
  27 #include "xfs_mount.h"
  28 #include "xfs_bmap_btree.h"
  29 #include "xfs_alloc_btree.h"
  30 #include "xfs_ialloc_btree.h"
  31 #include "xfs_dir2_sf.h"
  32 #include "xfs_attr_sf.h"
  33 #include "xfs_dinode.h"
  34 #include "xfs_inode.h"
  35 #include "xfs_alloc.h"
  36 #include "xfs_btree.h"
  37 #include "xfs_error.h"
  38 #include "xfs_rw.h"
  39 #include "xfs_iomap.h"
  40 #include "xfs_vnodeops.h"
  41 #include "xfs_trace.h"
  42 #include "xfs_bmap.h"
  43 #include <linux/gfp.h>
  44 #include <linux/mpage.h>
  45 #include <linux/pagevec.h>
  46 #include <linux/writeback.h>
  47
  48
  49 /*
  50  * Prime number of hash buckets since address is used as the key.
  51  */
  52 #define NVSYNC          37
  53 #define to_ioend_wq(v)  (&xfs_ioend_wq[((unsigned long)v) % NVSYNC])
  54 static wait_queue_head_t xfs_ioend_wq[NVSYNC];
  55
  56 void __init
  57 xfs_ioend_init(void)
  58 {
  59         int i;
  60
  61         for (i = 0; i < NVSYNC; i++)
  62                 init_waitqueue_head(&xfs_ioend_wq[i]);
  63 }
  64
  65 void
  66 xfs_ioend_wait(
  67         xfs_inode_t     *ip)
  68 {
  69         wait_queue_head_t *wq = to_ioend_wq(ip);
  70
  71         wait_event(*wq, (atomic_read(&ip->i_iocount) == 0));
  72 }
  73
  74 STATIC void
  75 xfs_ioend_wake(
  76         xfs_inode_t     *ip)
  77 {
  78         if (atomic_dec_and_test(&ip->i_iocount))
  79                 wake_up(to_ioend_wq(ip));
  80 }
  81
  82 void
  83 xfs_count_page_state(
  84         struct page             *page,
  85         int                     *delalloc,
  86         int                     *unmapped,
  87         int                     *unwritten)
  88 {
  89         struct buffer_head      *bh, *head;
  90
  91         *delalloc = *unmapped = *unwritten = 0;
  92
  93         bh = head = page_buffers(page);
  94         do {
  95                 if (buffer_uptodate(bh) && !buffer_mapped(bh))
  96                         (*unmapped) = 1;
  97                 else if (buffer_unwritten(bh))
  98                         (*unwritten) = 1;
  99                 else if (buffer_delay(bh))
 100                         (*delalloc) = 1;
 101         } while ((bh = bh->b_this_page) != head);
 102 }
 103
 104 STATIC struct block_device *
 105 xfs_find_bdev_for_inode(
 106         struct xfs_inode        *ip)
 107 {
 108         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 109
 110         if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip))
 111                 return mp->m_rtdev_targp->bt_bdev;
 112         else
 113                 return mp->m_ddev_targp->bt_bdev;
 114 }
 115
 116 /*
 117  * We're now finished for good with this ioend structure.
 118  * Update the page state via the associated buffer_heads,
 119  * release holds on the inode and bio, and finally free
 120  * up memory.  Do not use the ioend after this.
 121  */
 122 STATIC void
 123 xfs_destroy_ioend(
 124         xfs_ioend_t             *ioend)
 125 {
 126         struct buffer_head      *bh, *next;
 127         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(ioend->io_inode);
 128
 129         for (bh = ioend->io_buffer_head; bh; bh = next) {
 130                 next = bh->b_private;
 131                 bh->b_end_io(bh, !ioend->io_error);
 132         }
 133
 134         /*
 135          * Volume managers supporting multiple paths can send back ENODEV
 136          * when the final path disappears.  In this case continuing to fill
 137          * the page cache with dirty data which cannot be written out is
 138          * evil, so prevent that.
 139          */
 140         if (unlikely(ioend->io_error == -ENODEV)) {
 141                 xfs_do_force_shutdown(ip->i_mount, SHUTDOWN_DEVICE_REQ,
 142                                       __FILE__, __LINE__);
 143         }
 144
 145         xfs_ioend_wake(ip);
 146         mempool_free(ioend, xfs_ioend_pool);
 147 }
 148
 149 /*
 150  * If the end of the current ioend is beyond the current EOF,
 151  * return the new EOF value, otherwise zero.
 152  */
 153 STATIC xfs_fsize_t
 154 xfs_ioend_new_eof(
 155         xfs_ioend_t             *ioend)
 156 {
 157         xfs_inode_t             *ip = XFS_I(ioend->io_inode);
 158         xfs_fsize_t             isize;
 159         xfs_fsize_t             bsize;
 160
 161         bsize = ioend->io_offset + ioend->io_size;
 162         isize = MAX(ip->i_size, ip->i_new_size);
 163         isize = MIN(isize, bsize);
 164         return isize > ip->i_d.di_size ? isize : 0;
 165 }
 166
 167 /*
 168  * Update on-disk file size now that data has been written to disk.  The
 169  * current in-memory file size is i_size.  If a write is beyond eof i_new_size
 170  * will be the intended file size until i_size is updated.  If this write does
 171  * not extend all the way to the valid file size then restrict this update to
 172  * the end of the write.
 173  *
 174  * This function does not block as blocking on the inode lock in IO completion
 175  * can lead to IO completion order dependency deadlocks.. If it can't get the
 176  * inode ilock it will return EAGAIN. Callers must handle this.
 177  */
 178 STATIC int
 179 xfs_setfilesize(
 180         xfs_ioend_t             *ioend)
 181 {
 182         xfs_inode_t             *ip = XFS_I(ioend->io_inode);
 183         xfs_fsize_t             isize;
 184
 185         ASSERT((ip->i_d.di_mode & S_IFMT) == S_IFREG);
 186         ASSERT(ioend->io_type != IOMAP_READ);
 187
 188         if (unlikely(ioend->io_error))
 189                 return 0;
 190
 191         if (!xfs_ilock_nowait(ip, XFS_ILOCK_EXCL))
 192                 return EAGAIN;
 193
 194         isize = xfs_ioend_new_eof(ioend);
 195         if (isize) {
 196                 ip->i_d.di_size = isize;
 197                 xfs_mark_inode_dirty(ip);
 198         }
 199
 200         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 201         return 0;
 202 }
 203
 204 /*
 205  * Schedule IO completion handling on a xfsdatad if this was
 206  * the final hold on this ioend. If we are asked to wait,
 207  * flush the workqueue.
 208  */
 209 STATIC void
 210 xfs_finish_ioend(
 211         xfs_ioend_t     *ioend,
 212         int             wait)
 213 {
 214         if (atomic_dec_and_test(&ioend->io_remaining)) {
 215                 struct workqueue_struct *wq;
 216
 217                 wq = (ioend->io_type == IOMAP_UNWRITTEN) ?
 218                         xfsconvertd_workqueue : xfsdatad_workqueue;
 219                 queue_work(wq, &ioend->io_work);
 220                 if (wait)
 221                         flush_workqueue(wq);
 222         }
 223 }
 224
 225 /*
 226  * IO write completion.
 227  */
 228 STATIC void
 229 xfs_end_io(
 230         struct work_struct *work)
 231 {
 232         xfs_ioend_t     *ioend = container_of(work, xfs_ioend_t, io_work);
 233         struct xfs_inode *ip = XFS_I(ioend->io_inode);
 234         int             error = 0;
 235
 236         /*
 237          * For unwritten extents we need to issue transactions to convert a
 238          * range to normal written extens after the data I/O has finished.
 239          */
 240         if (ioend->io_type == IOMAP_UNWRITTEN &&
 241             likely(!ioend->io_error && !XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))) {
 242
 243                 error = xfs_iomap_write_unwritten(ip, ioend->io_offset,
 244                                                  ioend->io_size);
 245                 if (error)
 246                         ioend->io_error = error;
 247         }
 248
 249         /*
 250          * We might have to update the on-disk file size after extending
 251          * writes.
 252          */
 253         if (ioend->io_type != IOMAP_READ) {
 254                 error = xfs_setfilesize(ioend);
 255                 ASSERT(!error || error == EAGAIN);
 256         }
 257
 258         /*
 259          * If we didn't complete processing of the ioend, requeue it to the
 260          * tail of the workqueue for another attempt later. Otherwise destroy
 261          * it.
 262          */
 263         if (error == EAGAIN) {
 264                 atomic_inc(&ioend->io_remaining);
 265                 xfs_finish_ioend(ioend, 0);
 266                 /* ensure we don't spin on blocked ioends */
 267                 delay(1);
 268         } else
 269                 xfs_destroy_ioend(ioend);
 270 }
 271
 272 /*
 273  * Allocate and initialise an IO completion structure.
 274  * We need to track unwritten extent write completion here initially.
 275  * We'll need to extend this for updating the ondisk inode size later
 276  * (vs. incore size).
 277  */
 278 STATIC xfs_ioend_t *
 279 xfs_alloc_ioend(
 280         struct inode            *inode,
 281         unsigned int            type)
 282 {
 283         xfs_ioend_t             *ioend;
 284
 285         ioend = mempool_alloc(xfs_ioend_pool, GFP_NOFS);
 286
 287         /*
 288          * Set the count to 1 initially, which will prevent an I/O
 289          * completion callback from happening before we have started
 290          * all the I/O from calling the completion routine too early.
 291          */
 292         atomic_set(&ioend->io_remaining, 1);
 293         ioend->io_error = 0;
 294         ioend->io_list = NULL;
 295         ioend->io_type = type;
 296         ioend->io_inode = inode;
 297         ioend->io_buffer_head = NULL;
 298         ioend->io_buffer_tail = NULL;
 299         atomic_inc(&XFS_I(ioend->io_inode)->i_iocount);
 300         ioend->io_offset = 0;
 301         ioend->io_size = 0;
 302
 303         INIT_WORK(&ioend->io_work, xfs_end_io);
 304         return ioend;
 305 }
 306
 307 STATIC int
 308 xfs_map_blocks(
 309         struct inode            *inode,
 310         loff_t                  offset,
 311         ssize_t                 count,
 312         xfs_iomap_t             *mapp,
 313         int                     flags)
 314 {
 315         int                     nmaps = 1;
 316
 317         return -xfs_iomap(XFS_I(inode), offset, count, flags, mapp, &nmaps);
 318 }
 319
 320 STATIC int
 321 xfs_iomap_valid(
 322         xfs_iomap_t             *iomapp,
 323         loff_t                  offset)
 324 {
 325         return offset >= iomapp->iomap_offset &&
 326                 offset < iomapp->iomap_offset + iomapp->iomap_bsize;
 327 }
 328
 329 /*
 330  * BIO completion handler for buffered IO.
 331  */
 332 STATIC void
 333 xfs_end_bio(
 334         struct bio              *bio,
 335         int                     error)
 336 {
 337         xfs_ioend_t             *ioend = bio->bi_private;
 338
 339         ASSERT(atomic_read(&bio->bi_cnt) >= 1);
 340         ioend->io_error = test_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags) ? 0 : error;
 341
 342         /* Toss bio and pass work off to an xfsdatad thread */
 343         bio->bi_private = NULL;
 344         bio->bi_end_io = NULL;
 345         bio_put(bio);
 346
 347         xfs_finish_ioend(ioend, 0);
 348 }
 349
 350 STATIC void
 351 xfs_submit_ioend_bio(
 352         struct writeback_control *wbc,
 353         xfs_ioend_t             *ioend,
 354         struct bio              *bio)
 355 {
 356         atomic_inc(&ioend->io_remaining);
 357         bio->bi_private = ioend;
 358         bio->bi_end_io = xfs_end_bio;
 359
 360         /*
 361          * If the I/O is beyond EOF we mark the inode dirty immediately
 362          * but don't update the inode size until I/O completion.
 363          */
 364         if (xfs_ioend_new_eof(ioend))
 365                 xfs_mark_inode_dirty(XFS_I(ioend->io_inode));
 366
 367         submit_bio(wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL ?
 368                    WRITE_SYNC_PLUG : WRITE, bio);
 369         ASSERT(!bio_flagged(bio, BIO_EOPNOTSUPP));
 370         bio_put(bio);
 371 }
 372
 373 STATIC struct bio *
 374 xfs_alloc_ioend_bio(
 375         struct buffer_head      *bh)
 376 {
 377         struct bio              *bio;
 378         int                     nvecs = bio_get_nr_vecs(bh->b_bdev);
 379
 380         do {
 381                 bio = bio_alloc(GFP_NOIO, nvecs);
 382                 nvecs >>= 1;
 383         } while (!bio);
 384
 385         ASSERT(bio->bi_private == NULL);
 386         bio->bi_sector = bh->b_blocknr * (bh->b_size >> 9);
 387         bio->bi_bdev = bh->b_bdev;
 388         bio_get(bio);
 389         return bio;
 390 }
 391
 392 STATIC void
 393 xfs_start_buffer_writeback(
 394         struct buffer_head      *bh)
 395 {
 396         ASSERT(buffer_mapped(bh));
 397         ASSERT(buffer_locked(bh));
 398         ASSERT(!buffer_delay(bh));
 399         ASSERT(!buffer_unwritten(bh));
 400
 401         mark_buffer_async_write(bh);
 402         set_buffer_uptodate(bh);
 403         clear_buffer_dirty(bh);
 404 }
 405
 406 STATIC void
 407 xfs_start_page_writeback(
 408         struct page             *page,
 409         int                     clear_dirty,
 410         int                     buffers)
 411 {
 412         ASSERT(PageLocked(page));
 413         ASSERT(!PageWriteback(page));
 414         if (clear_dirty)
 415                 clear_page_dirty_for_io(page);
 416         set_page_writeback(page);
 417         unlock_page(page);
 418         /* If no buffers on the page are to be written, finish it here */
 419         if (!buffers)
 420                 end_page_writeback(page);
 421 }
 422
 423 static inline int bio_add_buffer(struct bio *bio, struct buffer_head *bh)
 424 {
 425         return bio_add_page(bio, bh->b_page, bh->b_size, bh_offset(bh));
 426 }
 427
 428 /*
 429  * Submit all of the bios for all of the ioends we have saved up, covering the
 430  * initial writepage page and also any probed pages.
 431  *
 432  * Because we may have multiple ioends spanning a page, we need to start
 433  * writeback on all the buffers before we submit them for I/O. If we mark the
 434  * buffers as we got, then we can end up with a page that only has buffers
 435  * marked async write and I/O complete on can occur before we mark the other
 436  * buffers async write.
 437  *
 438  * The end result of this is that we trip a bug in end_page_writeback() because
 439  * we call it twice for the one page as the code in end_buffer_async_write()
 440  * assumes that all buffers on the page are started at the same time.
 441  *
 442  * The fix is two passes across the ioend list - one to start writeback on the
 443  * buffer_heads, and then submit them for I/O on the second pass.
 444  */
 445 STATIC void
 446 xfs_submit_ioend(
 447         struct writeback_control *wbc,
 448         xfs_ioend_t             *ioend)
 449 {
 450         xfs_ioend_t             *head = ioend;
 451         xfs_ioend_t             *next;
 452         struct buffer_head      *bh;
 453         struct bio              *bio;
 454         sector_t                lastblock = 0;
 455
 456         /* Pass 1 - start writeback */
 457         do {
 458                 next = ioend->io_list;
 459                 for (bh = ioend->io_buffer_head; bh; bh = bh->b_private) {
 460                         xfs_start_buffer_writeback(bh);
 461                 }
 462         } while ((ioend = next) != NULL);
 463
 464         /* Pass 2 - submit I/O */
 465         ioend = head;
 466         do {
 467                 next = ioend->io_list;
 468                 bio = NULL;
 469
 470                 for (bh = ioend->io_buffer_head; bh; bh = bh->b_private) {
 471
 472                         if (!bio) {
 473  retry:
 474                                 bio = xfs_alloc_ioend_bio(bh);
 475                         } else if (bh->b_blocknr != lastblock + 1) {
 476                                 xfs_submit_ioend_bio(wbc, ioend, bio);
 477                                 goto retry;
 478                         }
 479
 480                         if (bio_add_buffer(bio, bh) != bh->b_size) {
 481                                 xfs_submit_ioend_bio(wbc, ioend, bio);
 482                                 goto retry;
 483                         }
 484
 485                         lastblock = bh->b_blocknr;
 486                 }
 487                 if (bio)
 488                         xfs_submit_ioend_bio(wbc, ioend, bio);
 489                 xfs_finish_ioend(ioend, 0);
 490         } while ((ioend = next) != NULL);
 491 }
 492
 493 /*
 494  * Cancel submission of all buffer_heads so far in this endio.
 495  * Toss the endio too.  Only ever called for the initial page
 496  * in a writepage request, so only ever one page.
 497  */
 498 STATIC void
 499 xfs_cancel_ioend(
 500         xfs_ioend_t             *ioend)
 501 {
 502         xfs_ioend_t             *next;
 503         struct buffer_head      *bh, *next_bh;
 504
 505         do {
 506                 next = ioend->io_list;
 507                 bh = ioend->io_buffer_head;
 508                 do {
 509                         next_bh = bh->b_private;
 510                         clear_buffer_async_write(bh);
 511                         unlock_buffer(bh);
 512                 } while ((bh = next_bh) != NULL);
 513
 514                 xfs_ioend_wake(XFS_I(ioend->io_inode));
 515                 mempool_free(ioend, xfs_ioend_pool);
 516         } while ((ioend = next) != NULL);
 517 }
 518
 519 /*
 520  * Test to see if we've been building up a completion structure for
 521  * earlier buffers -- if so, we try to append to this ioend if we
 522  * can, otherwise we finish off any current ioend and start another.
 523  * Return true if we've finished the given ioend.
 524  */
 525 STATIC void
 526 xfs_add_to_ioend(
 527         struct inode            *inode,
 528         struct buffer_head      *bh,
 529         xfs_off_t               offset,
 530         unsigned int            type,
 531         xfs_ioend_t             **result,
 532         int                     need_ioend)
 533 {
 534         xfs_ioend_t             *ioend = *result;
 535
 536         if (!ioend || need_ioend || type != ioend->io_type) {
 537                 xfs_ioend_t     *previous = *result;
 538
 539                 ioend = xfs_alloc_ioend(inode, type);
 540                 ioend->io_offset = offset;
 541                 ioend->io_buffer_head = bh;
 542                 ioend->io_buffer_tail = bh;
 543                 if (previous)
 544                         previous->io_list = ioend;
 545                 *result = ioend;
 546         } else {
 547                 ioend->io_buffer_tail->b_private = bh;
 548                 ioend->io_buffer_tail = bh;
 549         }
 550
 551         bh->b_private = NULL;
 552         ioend->io_size += bh->b_size;
 553 }
 554
 555 STATIC void
 556 xfs_map_buffer(
 557         struct buffer_head      *bh,
 558         xfs_iomap_t             *mp,
 559         xfs_off_t               offset,
 560         uint                    block_bits)
 561 {
 562         sector_t                bn;
 563
 564         ASSERT(mp->iomap_bn != IOMAP_DADDR_NULL);
 565
 566         bn = (mp->iomap_bn >> (block_bits - BBSHIFT)) +
 567               ((offset - mp->iomap_offset) >> block_bits);
 568
 569         ASSERT(bn || (mp->iomap_flags & IOMAP_REALTIME));
 570
 571         bh->b_blocknr = bn;
 572         set_buffer_mapped(bh);
 573 }
 574
 575 STATIC void
 576 xfs_map_at_offset(
 577         struct buffer_head      *bh,
 578         loff_t                  offset,
 579         int                     block_bits,
 580         xfs_iomap_t             *iomapp)
 581 {
 582         ASSERT(!(iomapp->iomap_flags & IOMAP_HOLE));
 583         ASSERT(!(iomapp->iomap_flags & IOMAP_DELAY));
 584
 585         lock_buffer(bh);
 586         xfs_map_buffer(bh, iomapp, offset, block_bits);
 587         bh->b_bdev = iomapp->iomap_target->bt_bdev;
 588         set_buffer_mapped(bh);
 589         clear_buffer_delay(bh);
 590         clear_buffer_unwritten(bh);
 591 }
 592
 593 /*
 594  * Look for a page at index that is suitable for clustering.
 595  */
 596 STATIC unsigned int
 597 xfs_probe_page(
 598         struct page             *page,
 599         unsigned int            pg_offset,
 600         int                     mapped)
 601 {
 602         int                     ret = 0;
 603
 604         if (PageWriteback(page))
 605                 return 0;
 606
 607         if (page->mapping && PageDirty(page)) {
 608                 if (page_has_buffers(page)) {
 609                         struct buffer_head      *bh, *head;
 610
 611                         bh = head = page_buffers(page);
 612                         do {
 613                                 if (!buffer_uptodate(bh))
 614                                         break;
 615                                 if (mapped != buffer_mapped(bh))
 616                                         break;
 617                                 ret += bh->b_size;
 618                                 if (ret >= pg_offset)
 619                                         break;
 620                         } while ((bh = bh->b_this_page) != head);
 621                 } else
 622                         ret = mapped ? 0 : PAGE_CACHE_SIZE;
 623         }
 624
 625         return ret;
 626 }
 627
 628 STATIC size_t
 629 xfs_probe_cluster(
 630         struct inode            *inode,
 631         struct page             *startpage,
 632         struct buffer_head      *bh,
 633         struct buffer_head      *head,
 634         int                     mapped)
 635 {
 636         struct pagevec          pvec;
 637         pgoff_t                 tindex, tlast, tloff;
 638         size_t                  total = 0;
 639         int                     done = 0, i;
 640
 641         /* First sum forwards in this page */
 642         do {
 643                 if (!buffer_uptodate(bh) || (mapped != buffer_mapped(bh)))
 644                         return total;
 645                 total += bh->b_size;
 646         } while ((bh = bh->b_this_page) != head);
 647
 648         /* if we reached the end of the page, sum forwards in following pages */
 649         tlast = i_size_read(inode) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
 650         tindex = startpage->index + 1;
 651
 652         /* Prune this back to avoid pathological behavior */
 653         tloff = min(tlast, startpage->index + 64);
 654
 655         pagevec_init(&pvec, 0);
 656         while (!done && tindex <= tloff) {
 657                 unsigned len = min_t(pgoff_t, PAGEVEC_SIZE, tlast - tindex + 1);
 658
 659                 if (!pagevec_lookup(&pvec, inode->i_mapping, tindex, len))
 660                         break;
 661
 662                 for (i = 0; i < pagevec_count(&pvec); i++) {
 663                         struct page *page = pvec.pages[i];
 664                         size_t pg_offset, pg_len = 0;
 665
 666                         if (tindex == tlast) {
 667                                 pg_offset =
 668                                     i_size_read(inode) & (PAGE_CACHE_SIZE - 1);
 669                                 if (!pg_offset) {
 670                                         done = 1;
 671                                         break;
 672                                 }
 673                         } else
 674                                 pg_offset = PAGE_CACHE_SIZE;
 675
 676                         if (page->index == tindex && trylock_page(page)) {
 677                                 pg_len = xfs_probe_page(page, pg_offset, mapped);
 678                                 unlock_page(page);
 679                         }
 680
 681                         if (!pg_len) {
 682                                 done = 1;
 683                                 break;
 684                         }
 685
 686                         total += pg_len;
 687                         tindex++;
 688                 }
 689
 690                 pagevec_release(&pvec);
 691                 cond_resched();
 692         }
 693
 694         return total;
 695 }
 696
 697 /*
 698  * Test if a given page is suitable for writing as part of an unwritten
 699  * or delayed allocate extent.
 700  */
 701 STATIC int
 702 xfs_is_delayed_page(
 703         struct page             *page,
 704         unsigned int            type)
 705 {
 706         if (PageWriteback(page))
 707                 return 0;
 708
 709         if (page->mapping && page_has_buffers(page)) {
 710                 struct buffer_head      *bh, *head;
 711                 int                     acceptable = 0;
 712
 713                 bh = head = page_buffers(page);
 714                 do {
 715                         if (buffer_unwritten(bh))
 716                                 acceptable = (type == IOMAP_UNWRITTEN);
 717                         else if (buffer_delay(bh))
 718                                 acceptable = (type == IOMAP_DELAY);
 719                         else if (buffer_dirty(bh) && buffer_mapped(bh))
 720                                 acceptable = (type == IOMAP_NEW);
 721                         else
 722                                 break;
 723                 } while ((bh = bh->b_this_page) != head);
 724
 725                 if (acceptable)
 726                         return 1;
 727         }
 728
 729         return 0;
 730 }
 731
 732 /*
 733  * Allocate & map buffers for page given the extent map. Write it out.
 734  * except for the original page of a writepage, this is called on
 735  * delalloc/unwritten pages only, for the original page it is possible
 736  * that the page has no mapping at all.
 737  */
 738 STATIC int
 739 xfs_convert_page(
 740         struct inode            *inode,
 741         struct page             *page,
 742         loff_t                  tindex,
 743         xfs_iomap_t             *mp,
 744         xfs_ioend_t             **ioendp,
 745         struct writeback_control *wbc,
 746         int                     startio,
 747         int                     all_bh)
 748 {
 749         struct buffer_head      *bh, *head;
 750         xfs_off_t               end_offset;
 751         unsigned long           p_offset;
 752         unsigned int            type;
 753         int                     bbits = inode->i_blkbits;
 754         int                     len, page_dirty;
 755         int                     count = 0, done = 0, uptodate = 1;
 756         xfs_off_t               offset = page_offset(page);
 757
 758         if (page->index != tindex)
 759                 goto fail;
 760         if (!trylock_page(page))
 761                 goto fail;
 762         if (PageWriteback(page))
 763                 goto fail_unlock_page;
 764         if (page->mapping != inode->i_mapping)
 765                 goto fail_unlock_page;
 766         if (!xfs_is_delayed_page(page, (*ioendp)->io_type))
 767                 goto fail_unlock_page;
 768
 769         /*
 770          * page_dirty is initially a count of buffers on the page before
 771          * EOF and is decremented as we move each into a cleanable state.
 772          *
 773          * Derivation:
 774          *
 775          * End offset is the highest offset that this page should represent.
 776          * If we are on the last page, (end_offset & (PAGE_CACHE_SIZE - 1))
 777          * will evaluate non-zero and be less than PAGE_CACHE_SIZE and
 778          * hence give us the correct page_dirty count. On any other page,
 779          * it will be zero and in that case we need page_dirty to be the
 780          * count of buffers on the page.
 781          */
 782         end_offset = min_t(unsigned long long,
 783                         (xfs_off_t)(page->index + 1) << PAGE_CACHE_SHIFT,
 784                         i_size_read(inode));
 785
 786         len = 1 << inode->i_blkbits;
 787         p_offset = min_t(unsigned long, end_offset & (PAGE_CACHE_SIZE - 1),
 788                                         PAGE_CACHE_SIZE);
 789         p_offset = p_offset ? roundup(p_offset, len) : PAGE_CACHE_SIZE;
 790         page_dirty = p_offset / len;
 791
 792         bh = head = page_buffers(page);
 793         do {
 794                 if (offset >= end_offset)
 795                         break;
 796                 if (!buffer_uptodate(bh))
 797                         uptodate = 0;
 798                 if (!(PageUptodate(page) || buffer_uptodate(bh))) {
 799                         done = 1;
 800                         continue;
 801                 }
 802
 803                 if (buffer_unwritten(bh) || buffer_delay(bh)) {
 804                         if (buffer_unwritten(bh))
 805                                 type = IOMAP_UNWRITTEN;
 806                         else
 807                                 type = IOMAP_DELAY;
 808
 809                         if (!xfs_iomap_valid(mp, offset)) {
 810                                 done = 1;
 811                                 continue;
 812                         }
 813
 814                         ASSERT(!(mp->iomap_flags & IOMAP_HOLE));
 815                         ASSERT(!(mp->iomap_flags & IOMAP_DELAY));
 816
 817                         xfs_map_at_offset(bh, offset, bbits, mp);
 818                         if (startio) {
 819                                 xfs_add_to_ioend(inode, bh, offset,
 820                                                 type, ioendp, done);
 821                         } else {
 822                                 set_buffer_dirty(bh);
 823                                 unlock_buffer(bh);
 824                                 mark_buffer_dirty(bh);
 825                         }
 826                         page_dirty--;
 827                         count++;
 828                 } else {
 829                         type = IOMAP_NEW;
 830                         if (buffer_mapped(bh) && all_bh && startio) {
 831                                 lock_buffer(bh);
 832                                 xfs_add_to_ioend(inode, bh, offset,
 833                                                 type, ioendp, done);
 834                                 count++;
 835                                 page_dirty--;
 836                         } else {
 837                                 done = 1;
 838                         }
 839                 }
 840         } while (offset += len, (bh = bh->b_this_page) != head);
 841
 842         if (uptodate && bh == head)
 843                 SetPageUptodate(page);
 844
 845         if (startio) {
 846                 if (count) {
 847                         wbc->nr_to_write--;
 848                         if (wbc->nr_to_write <= 0)
 849                                 done = 1;
 850                 }
 851                 xfs_start_page_writeback(page, !page_dirty, count);
 852         }
 853
 854         return done;
 855  fail_unlock_page:
 856         unlock_page(page);
 857  fail:
 858         return 1;
 859 }
 860
 861 /*
 862  * Convert & write out a cluster of pages in the same extent as defined
 863  * by mp and following the start page.
 864  */
 865 STATIC void
 866 xfs_cluster_write(
 867         struct inode            *inode,
 868         pgoff_t                 tindex,
 869         xfs_iomap_t             *iomapp,
 870         xfs_ioend_t             **ioendp,
 871         struct writeback_control *wbc,
 872         int                     startio,
 873         int                     all_bh,
 874         pgoff_t                 tlast)
 875 {
 876         struct pagevec          pvec;
 877         int                     done = 0, i;
 878
 879         pagevec_init(&pvec, 0);
 880         while (!done && tindex <= tlast) {
 881                 unsigned len = min_t(pgoff_t, PAGEVEC_SIZE, tlast - tindex + 1);
 882
 883                 if (!pagevec_lookup(&pvec, inode->i_mapping, tindex, len))
 884                         break;
 885
 886                 for (i = 0; i < pagevec_count(&pvec); i++) {
 887                         done = xfs_convert_page(inode, pvec.pages[i], tindex++,
 888                                         iomapp, ioendp, wbc, startio, all_bh);
 889                         if (done)
 890                                 break;
 891                 }
 892
 893                 pagevec_release(&pvec);
 894                 cond_resched();
 895         }
 896 }
 897
 898 STATIC void
 899 xfs_vm_invalidatepage(
 900         struct page             *page,
 901         unsigned long           offset)
 902 {
 903         trace_xfs_invalidatepage(page->mapping->host, page, offset);
 904         block_invalidatepage(page, offset);
 905 }
 906
 907 /*
 908  * If the page has delalloc buffers on it, we need to punch them out before we
 909  * invalidate the page. If we don't, we leave a stale delalloc mapping on the
 910  * inode that can trip a BUG() in xfs_get_blocks() later on if a direct IO read
 911  * is done on that same region - the delalloc extent is returned when none is
 912  * supposed to be there.
 913  *
 914  * We prevent this by truncating away the delalloc regions on the page before
 915  * invalidating it. Because they are delalloc, we can do this without needing a
 916  * transaction. Indeed - if we get ENOSPC errors, we have to be able to do this
 917  * truncation without a transaction as there is no space left for block
 918  * reservation (typically why we see a ENOSPC in writeback).
 919  *
 920  * This is not a performance critical path, so for now just do the punching a
 921  * buffer head at a time.
 922  */
 923 STATIC void
 924 xfs_aops_discard_page(
 925         struct page             *page)
 926 {
 927         struct inode            *inode = page->mapping->host;
 928         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 929         struct buffer_head      *bh, *head;
 930         loff_t                  offset = page_offset(page);
 931         ssize_t                 len = 1 << inode->i_blkbits;
 932
 933         if (!xfs_is_delayed_page(page, IOMAP_DELAY))
 934                 goto out_invalidate;
 935
 936         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
 937                 goto out_invalidate;
 938
 939         xfs_fs_cmn_err(CE_ALERT, ip->i_mount,
 940                 "page discard on page %p, inode 0x%llx, offset %llu.",
 941                         page, ip->i_ino, offset);
 942
 943         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 944         bh = head = page_buffers(page);
 945         do {
 946                 int             done;
 947                 xfs_fileoff_t   offset_fsb;
 948                 xfs_bmbt_irec_t imap;
 949                 int             nimaps = 1;
 950                 int             error;
 951                 xfs_fsblock_t   firstblock;
 952                 xfs_bmap_free_t flist;
 953
 954                 if (!buffer_delay(bh))
 955                         goto next_buffer;
 956
 957                 offset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(ip->i_mount, offset);
 958
 959                 /*
 960                  * Map the range first and check that it is a delalloc extent
 961                  * before trying to unmap the range. Otherwise we will be
 962                  * trying to remove a real extent (which requires a
 963                  * transaction) or a hole, which is probably a bad idea...
 964                  */
 965                 error = xfs_bmapi(NULL, ip, offset_fsb, 1,
 966                                 XFS_BMAPI_ENTIRE,  NULL, 0, &imap,
 967                                 &nimaps, NULL, NULL);
 968
 969                 if (error) {
 970                         /* something screwed, just bail */
 971                         if (!XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount)) {
 972                                 xfs_fs_cmn_err(CE_ALERT, ip->i_mount,
 973                                 "page discard failed delalloc mapping lookup.");
 974                         }
 975                         break;
 976                 }
 977                 if (!nimaps) {
 978                         /* nothing there */
 979                         goto next_buffer;
 980                 }
 981                 if (imap.br_startblock != DELAYSTARTBLOCK) {
 982                         /* been converted, ignore */
 983                         goto next_buffer;
 984                 }
 985                 WARN_ON(imap.br_blockcount == 0);
 986
 987                 /*
 988                  * Note: while we initialise the firstblock/flist pair, they
 989                  * should never be used because blocks should never be
 990                  * allocated or freed for a delalloc extent and hence we need
 991                  * don't cancel or finish them after the xfs_bunmapi() call.
 992                  */
 993                 xfs_bmap_init(&flist, &firstblock);
 994                 error = xfs_bunmapi(NULL, ip, offset_fsb, 1, 0, 1, &firstblock,
 995                                         &flist, NULL, &done);
 996
 997                 ASSERT(!flist.xbf_count && !flist.xbf_first);
 998                 if (error) {
 999                         /* something screwed, just bail */
1000                         if (!XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount)) {
1001                                 xfs_fs_cmn_err(CE_ALERT, ip->i_mount,
1002                         "page discard unable to remove delalloc mapping.");
1003                         }
1004                         break;
1005                 }
1006 next_buffer:
1007                 offset += len;
1008
1009         } while ((bh = bh->b_this_page) != head);
1010
1011         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1012 out_invalidate:
1013         xfs_vm_invalidatepage(page, 0);
1014         return;
1015 }
1016
1017 /*
1018  * Calling this without startio set means we are being asked to make a dirty
1019  * page ready for freeing it's buffers.  When called with startio set then
1020  * we are coming from writepage.
1021  *
1022  * When called with startio set it is important that we write the WHOLE
1023  * page if possible.
1024  * The bh->b_state's cannot know if any of the blocks or which block for
1025  * that matter are dirty due to mmap writes, and therefore bh uptodate is
1026  * only valid if the page itself isn't completely uptodate.  Some layers
1027  * may clear the page dirty flag prior to calling write page, under the
1028  * assumption the entire page will be written out; by not writing out the
1029  * whole page the page can be reused before all valid dirty data is
1030  * written out.  Note: in the case of a page that has been dirty'd by
1031  * mapwrite and but partially setup by block_prepare_write the
1032  * bh->b_states's will not agree and only ones setup by BPW/BCW will have
1033  * valid state, thus the whole page must be written out thing.
1034  */
1035
1036 STATIC int
1037 xfs_page_state_convert(
1038         struct inode    *inode,
1039         struct page     *page,
1040         struct writeback_control *wbc,
1041         int             startio,
1042         int             unmapped) /* also implies page uptodate */
1043 {
1044         struct buffer_head      *bh, *head;
1045         xfs_iomap_t             iomap;
1046         xfs_ioend_t             *ioend = NULL, *iohead = NULL;
1047         loff_t                  offset;
1048         unsigned long           p_offset = 0;
1049         unsigned int            type;
1050         __uint64_t              end_offset;
1051         pgoff_t                 end_index, last_index, tlast;
1052         ssize_t                 size, len;
1053         int                     flags, err, iomap_valid = 0, uptodate = 1;
1054         int                     page_dirty, count = 0;
1055         int                     trylock = 0;
1056         int                     all_bh = unmapped;
1057
1058         if (startio) {
1059                 if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_NONE && wbc->nonblocking)
1060                         trylock |= BMAPI_TRYLOCK;
1061         }
1062
1063         /* Is this page beyond the end of the file? */
1064         offset = i_size_read(inode);
1065         end_index = offset >> PAGE_CACHE_SHIFT;
1066         last_index = (offset - 1) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
1067         if (page->index >= end_index) {
1068                 if ((page->index >= end_index + 1) ||
1069                     !(i_size_read(inode) & (PAGE_CACHE_SIZE - 1))) {
1070                         if (startio)
1071                                 unlock_page(page);
1072                         return 0;
1073                 }
1074         }
1075
1076         /*
1077          * page_dirty is initially a count of buffers on the page before
1078          * EOF and is decremented as we move each into a cleanable state.
1079          *
1080          * Derivation:
1081          *
1082          * End offset is the highest offset that this page should represent.
1083          * If we are on the last page, (end_offset & (PAGE_CACHE_SIZE - 1))
1084          * will evaluate non-zero and be less than PAGE_CACHE_SIZE and
1085          * hence give us the correct page_dirty count. On any other page,
1086          * it will be zero and in that case we need page_dirty to be the
1087          * count of buffers on the page.
1088          */
1089         end_offset = min_t(unsigned long long,
1090                         (xfs_off_t)(page->index + 1) << PAGE_CACHE_SHIFT, offset);
1091         len = 1 << inode->i_blkbits;
1092         p_offset = min_t(unsigned long, end_offset & (PAGE_CACHE_SIZE - 1),
1093                                         PAGE_CACHE_SIZE);
1094         p_offset = p_offset ? roundup(p_offset, len) : PAGE_CACHE_SIZE;
1095         page_dirty = p_offset / len;
1096
1097         bh = head = page_buffers(page);
1098         offset = page_offset(page);
1099         flags = BMAPI_READ;
1100         type = IOMAP_NEW;
1101
1102         /* TODO: cleanup count and page_dirty */
1103
1104         do {
1105                 if (offset >= end_offset)
1106                         break;
1107                 if (!buffer_uptodate(bh))
1108                         uptodate = 0;
1109                 if (!(PageUptodate(page) || buffer_uptodate(bh)) && !startio) {
1110                         /*
1111                          * the iomap is actually still valid, but the ioend
1112                          * isn't.  shouldn't happen too often.
1113                          */
1114                         iomap_valid = 0;
1115                         continue;
1116                 }
1117
1118                 if (iomap_valid)
1119                         iomap_valid = xfs_iomap_valid(&iomap, offset);
1120
1121                 /*
1122                  * First case, map an unwritten extent and prepare for
1123                  * extent state conversion transaction on completion.
1124                  *
1125                  * Second case, allocate space for a delalloc buffer.
1126                  * We can return EAGAIN here in the release page case.
1127                  *
1128                  * Third case, an unmapped buffer was found, and we are
1129                  * in a path where we need to write the whole page out.
1130                  */
1131                 if (buffer_unwritten(bh) || buffer_delay(bh) ||
1132                     ((buffer_uptodate(bh) || PageUptodate(page)) &&
1133                      !buffer_mapped(bh) && (unmapped || startio))) {
1134                         int new_ioend = 0;
1135
1136                         /*
1137                          * Make sure we don't use a read-only iomap
1138                          */
1139                         if (flags == BMAPI_READ)
1140                                 iomap_valid = 0;
1141
1142                         if (buffer_unwritten(bh)) {
1143                                 type = IOMAP_UNWRITTEN;
1144                                 flags = BMAPI_WRITE | BMAPI_IGNSTATE;
1145                         } else if (buffer_delay(bh)) {
1146                                 type = IOMAP_DELAY;
1147                                 flags = BMAPI_ALLOCATE | trylock;
1148                         } else {
1149                                 type = IOMAP_NEW;
1150                                 flags = BMAPI_WRITE | BMAPI_MMAP;
1151                         }
1152
1153                         if (!iomap_valid) {
1154                                 /*
1155                                  * if we didn't have a valid mapping then we
1156                                  * need to ensure that we put the new mapping
1157                                  * in a new ioend structure. This needs to be
1158                                  * done to ensure that the ioends correctly
1159                                  * reflect the block mappings at io completion
1160                                  * for unwritten extent conversion.
1161                                  */
1162                                 new_ioend = 1;
1163                                 if (type == IOMAP_NEW) {
1164                                         size = xfs_probe_cluster(inode,
1165                                                         page, bh, head, 0);
1166                                 } else {
1167                                         size = len;
1168                                 }
1169
1170                                 err = xfs_map_blocks(inode, offset, size,
1171                                                 &iomap, flags);
1172                                 if (err)
1173                                         goto error;
1174                                 iomap_valid = xfs_iomap_valid(&iomap, offset);
1175                         }
1176                         if (iomap_valid) {
1177                                 xfs_map_at_offset(bh, offset,
1178                                                 inode->i_blkbits, &iomap);
1179                                 if (startio) {
1180                                         xfs_add_to_ioend(inode, bh, offset,
1181                                                         type, &ioend,
1182                                                         new_ioend);
1183                                 } else {
1184                                         set_buffer_dirty(bh);
1185                                         unlock_buffer(bh);
1186                                         mark_buffer_dirty(bh);
1187                                 }
1188                                 page_dirty--;
1189                                 count++;
1190                         }
1191                 } else if (buffer_uptodate(bh) && startio) {
1192                         /*
1193                          * we got here because the buffer is already mapped.
1194                          * That means it must already have extents allocated
1195                          * underneath it. Map the extent by reading it.
1196                          */
1197                         if (!iomap_valid || flags != BMAPI_READ) {
1198                                 flags = BMAPI_READ;
1199                                 size = xfs_probe_cluster(inode, page, bh,
1200                                                                 head, 1);
1201                                 err = xfs_map_blocks(inode, offset, size,
1202                                                 &iomap, flags);
1203                                 if (err)
1204                                         goto error;
1205                                 iomap_valid = xfs_iomap_valid(&iomap, offset);
1206                         }
1207
1208                         /*
1209                          * We set the type to IOMAP_NEW in case we are doing a
1210                          * small write at EOF that is extending the file but
1211                          * without needing an allocation. We need to update the
1212                          * file size on I/O completion in this case so it is
1213                          * the same case as having just allocated a new extent
1214                          * that we are writing into for the first time.
1215                          */
1216                         type = IOMAP_NEW;
1217                         if (trylock_buffer(bh)) {
1218                                 ASSERT(buffer_mapped(bh));
1219                                 if (iomap_valid)
1220                                         all_bh = 1;
1221                                 xfs_add_to_ioend(inode, bh, offset, type,
1222                                                 &ioend, !iomap_valid);
1223                                 page_dirty--;
1224                                 count++;
1225                         } else {
1226                                 iomap_valid = 0;
1227                         }
1228                 } else if ((buffer_uptodate(bh) || PageUptodate(page)) &&
1229                            (unmapped || startio)) {
1230                         iomap_valid = 0;
1231                 }
1232
1233                 if (!iohead)
1234                         iohead = ioend;
1235
1236         } while (offset += len, ((bh = bh->b_this_page) != head));
1237
1238         if (uptodate && bh == head)
1239                 SetPageUptodate(page);
1240
1241         if (startio)
1242                 xfs_start_page_writeback(page, 1, count);
1243
1244         if (ioend && iomap_valid) {
1245                 offset = (iomap.iomap_offset + iomap.iomap_bsize - 1) >>
1246                                         PAGE_CACHE_SHIFT;
1247                 tlast = min_t(pgoff_t, offset, last_index);
1248                 xfs_cluster_write(inode, page->index + 1, &iomap, &ioend,
1249                                         wbc, startio, all_bh, tlast);
1250         }
1251
1252         if (iohead)
1253                 xfs_submit_ioend(wbc, iohead);
1254
1255         return page_dirty;
1256
1257 error:
1258         if (iohead)
1259                 xfs_cancel_ioend(iohead);
1260
1261         /*
1262          * If it's delalloc and we have nowhere to put it,
1263          * throw it away, unless the lower layers told
1264          * us to try again.
1265          */
1266         if (err != -EAGAIN) {
1267                 if (!unmapped)
1268                         xfs_aops_discard_page(page);
1269                 ClearPageUptodate(page);
1270         }
1271         return err;
1272 }
1273
1274 /*
1275  * writepage: Called from one of two places:
1276  *
1277  * 1. we are flushing a delalloc buffer head.
1278  *
1279  * 2. we are writing out a dirty page. Typically the page dirty
1280  *    state is cleared before we get here. In this case is it
1281  *    conceivable we have no buffer heads.
1282  *
1283  * For delalloc space on the page we need to allocate space and
1284  * flush it. For unmapped buffer heads on the page we should
1285  * allocate space if the page is uptodate. For any other dirty
1286  * buffer heads on the page we should flush them.
1287  *
1288  * If we detect that a transaction would be required to flush
1289  * the page, we have to check the process flags first, if we
1290  * are already in a transaction or disk I/O during allocations
1291  * is off, we need to fail the writepage and redirty the page.
1292  */
1293
1294 STATIC int
1295 xfs_vm_writepage(
1296         struct page             *page,
1297         struct writeback_control *wbc)
1298 {
1299         int                     error;
1300         int                     need_trans;
1301         int                     delalloc, unmapped, unwritten;
1302         struct inode            *inode = page->mapping->host;
1303
1304         trace_xfs_writepage(inode, page, 0);
1305
1306         /*
1307          * We need a transaction if:
1308          *  1. There are delalloc buffers on the page
1309          *  2. The page is uptodate and we have unmapped buffers
1310          *  3. The page is uptodate and we have no buffers
1311          *  4. There are unwritten buffers on the page
1312          */
1313
1314         if (!page_has_buffers(page)) {
1315                 unmapped = 1;
1316                 need_trans = 1;
1317         } else {
1318                 xfs_count_page_state(page, &delalloc, &unmapped, &unwritten);
1319                 if (!PageUptodate(page))
1320                         unmapped = 0;
1321                 need_trans = delalloc + unmapped + unwritten;
1322         }
1323
1324         /*
1325          * If we need a transaction and the process flags say
1326          * we are already in a transaction, or no IO is allowed
1327          * then mark the page dirty again and leave the page
1328          * as is.
1329          */
1330         if (current_test_flags(PF_FSTRANS) && need_trans)
1331                 goto out_fail;
1332
1333         /*
1334          * Delay hooking up buffer heads until we have
1335          * made our go/no-go decision.
1336          */
1337         if (!page_has_buffers(page))
1338                 create_empty_buffers(page, 1 << inode->i_blkbits, 0);
1339
1340
1341         /*
1342          *  VM calculation for nr_to_write seems off.  Bump it way
1343          *  up, this gets simple streaming writes zippy again.
1344          *  To be reviewed again after Jens' writeback changes.
1345          */
1346         wbc->nr_to_write *= 4;
1347
1348         /*
1349          * Convert delayed allocate, unwritten or unmapped space
1350          * to real space and flush out to disk.
1351          */
1352         error = xfs_page_state_convert(inode, page, wbc, 1, unmapped);
1353         if (error == -EAGAIN)
1354                 goto out_fail;
1355         if (unlikely(error < 0))
1356                 goto out_unlock;
1357
1358         return 0;
1359
1360 out_fail:
1361         redirty_page_for_writepage(wbc, page);
1362         unlock_page(page);
1363         return 0;
1364 out_unlock:
1365         unlock_page(page);
1366         return error;
1367 }
1368
1369 STATIC int
1370 xfs_vm_writepages(
1371         struct address_space    *mapping,
1372         struct writeback_control *wbc)
1373 {
1374         xfs_iflags_clear(XFS_I(mapping->host), XFS_ITRUNCATED);
1375         return generic_writepages(mapping, wbc);
1376 }
1377
1378 /*
1379  * Called to move a page into cleanable state - and from there
1380  * to be released. Possibly the page is already clean. We always
1381  * have buffer heads in this call.
1382  *
1383  * Returns 0 if the page is ok to release, 1 otherwise.
1384  *
1385  * Possible scenarios are:
1386  *
1387  * 1. We are being called to release a page which has been written
1388  *    to via regular I/O. buffer heads will be dirty and possibly
1389  *    delalloc. If no delalloc buffer heads in this case then we
1390  *    can just return zero.
1391  *
1392  * 2. We are called to release a page which has been written via
1393  *    mmap, all we need to do is ensure there is no delalloc
1394  *    state in the buffer heads, if not we can let the caller
1395  *    free them and we should come back later via writepage.
1396  */
1397 STATIC int
1398 xfs_vm_releasepage(
1399         struct page             *page,
1400         gfp_t                   gfp_mask)
1401 {
1402         struct inode            *inode = page->mapping->host;
1403         int                     dirty, delalloc, unmapped, unwritten;
1404         struct writeback_control wbc = {
1405                 .sync_mode = WB_SYNC_ALL,
1406                 .nr_to_write = 1,
1407         };
1408
1409         trace_xfs_releasepage(inode, page, 0);
1410
1411         if (!page_has_buffers(page))
1412                 return 0;
1413
1414         xfs_count_page_state(page, &delalloc, &unmapped, &unwritten);
1415         if (!delalloc && !unwritten)
1416                 goto free_buffers;
1417
1418         if (!(gfp_mask & __GFP_FS))
1419                 return 0;
1420
1421         /* If we are already inside a transaction or the thread cannot
1422          * do I/O, we cannot release this page.
1423          */
1424         if (current_test_flags(PF_FSTRANS))
1425                 return 0;
1426
1427         /*
1428          * Convert delalloc space to real space, do not flush the
1429          * data out to disk, that will be done by the caller.
1430          * Never need to allocate space here - we will always
1431          * come back to writepage in that case.
1432          */
1433         dirty = xfs_page_state_convert(inode, page, &wbc, 0, 0);
1434         if (dirty == 0 && !unwritten)
1435                 goto free_buffers;
1436         return 0;
1437
1438 free_buffers:
1439         return try_to_free_buffers(page);
1440 }
1441
1442 STATIC int
1443 __xfs_get_blocks(
1444         struct inode            *inode,
1445         sector_t                iblock,
1446         struct buffer_head      *bh_result,
1447         int                     create,
1448         int                     direct,
1449         bmapi_flags_t           flags)
1450 {
1451         xfs_iomap_t             iomap;
1452         xfs_off_t               offset;
1453         ssize_t                 size;
1454         int                     niomap = 1;
1455         int                     error;
1456
1457         offset = (xfs_off_t)iblock << inode->i_blkbits;
1458         ASSERT(bh_result->b_size >= (1 << inode->i_blkbits));
1459         size = bh_result->b_size;
1460
1461         if (!create && direct && offset >= i_size_read(inode))
1462                 return 0;
1463
1464         error = xfs_iomap(XFS_I(inode), offset, size,
1465                              create ? flags : BMAPI_READ, &iomap, &niomap);
1466         if (error)
1467                 return -error;
1468         if (niomap == 0)
1469                 return 0;
1470
1471         if (iomap.iomap_bn != IOMAP_DADDR_NULL) {
1472                 /*
1473                  * For unwritten extents do not report a disk address on
1474                  * the read case (treat as if we're reading into a hole).
1475                  */
1476                 if (create || !(iomap.iomap_flags & IOMAP_UNWRITTEN)) {
1477                         xfs_map_buffer(bh_result, &iomap, offset,
1478                                        inode->i_blkbits);
1479                 }
1480                 if (create && (iomap.iomap_flags & IOMAP_UNWRITTEN)) {
1481                         if (direct)
1482                                 bh_result->b_private = inode;
1483                         set_buffer_unwritten(bh_result);
1484                 }
1485         }
1486
1487         /*
1488          * If this is a realtime file, data may be on a different device.
1489          * to that pointed to from the buffer_head b_bdev currently.
1490          */
1491         bh_result->b_bdev = iomap.iomap_target->bt_bdev;
1492
1493         /*
1494          * If we previously allocated a block out beyond eof and we are now
1495          * coming back to use it then we will need to flag it as new even if it
1496          * has a disk address.
1497          *
1498          * With sub-block writes into unwritten extents we also need to mark
1499          * the buffer as new so that the unwritten parts of the buffer gets
1500          * correctly zeroed.
1501          */
1502         if (create &&
1503             ((!buffer_mapped(bh_result) && !buffer_uptodate(bh_result)) ||
1504              (offset >= i_size_read(inode)) ||
1505              (iomap.iomap_flags & (IOMAP_NEW|IOMAP_UNWRITTEN))))
1506                 set_buffer_new(bh_result);
1507
1508         if (iomap.iomap_flags & IOMAP_DELAY) {
1509                 BUG_ON(direct);
1510                 if (create) {
1511                         set_buffer_uptodate(bh_result);
1512                         set_buffer_mapped(bh_result);
1513                         set_buffer_delay(bh_result);
1514                 }
1515         }
1516
1517         if (direct || size > (1 << inode->i_blkbits)) {
1518                 ASSERT(iomap.iomap_bsize - iomap.iomap_delta > 0);
1519                 offset = min_t(xfs_off_t,
1520                                 iomap.iomap_bsize - iomap.iomap_delta, size);
1521                 bh_result->b_size = (ssize_t)min_t(xfs_off_t, LONG_MAX, offset);
1522         }
1523
1524         return 0;
1525 }
1526
1527 int
1528 xfs_get_blocks(
1529         struct inode            *inode,
1530         sector_t                iblock,
1531         struct buffer_head      *bh_result,
1532         int                     create)
1533 {
1534         return __xfs_get_blocks(inode, iblock,
1535                                 bh_result, create, 0, BMAPI_WRITE);
1536 }
1537
1538 STATIC int
1539 xfs_get_blocks_direct(
1540         struct inode            *inode,
1541         sector_t                iblock,
1542         struct buffer_head      *bh_result,
1543         int                     create)
1544 {
1545         return __xfs_get_blocks(inode, iblock,
1546                                 bh_result, create, 1, BMAPI_WRITE|BMAPI_DIRECT);
1547 }
1548
1549 STATIC void
1550 xfs_end_io_direct(
1551         struct kiocb    *iocb,
1552         loff_t          offset,
1553         ssize_t         size,
1554         void            *private)
1555 {
1556         xfs_ioend_t     *ioend = iocb->private;
1557
1558         /*
1559          * Non-NULL private data means we need to issue a transaction to
1560          * convert a range from unwritten to written extents.  This needs
1561          * to happen from process context but aio+dio I/O completion
1562          * happens from irq context so we need to defer it to a workqueue.
1563          * This is not necessary for synchronous direct I/O, but we do
1564          * it anyway to keep the code uniform and simpler.
1565          *
1566          * Well, if only it were that simple. Because synchronous direct I/O
1567          * requires extent conversion to occur *before* we return to userspace,
1568          * we have to wait for extent conversion to complete. Look at the
1569          * iocb that has been passed to us to determine if this is AIO or
1570          * not. If it is synchronous, tell xfs_finish_ioend() to kick the
1571          * workqueue and wait for it to complete.
1572          *
1573          * The core direct I/O code might be changed to always call the
1574          * completion handler in the future, in which case all this can
1575          * go away.
1576          */
1577         ioend->io_offset = offset;
1578         ioend->io_size = size;
1579         if (ioend->io_type == IOMAP_READ) {
1580                 xfs_finish_ioend(ioend, 0);
1581         } else if (private && size > 0) {
1582                 xfs_finish_ioend(ioend, is_sync_kiocb(iocb));
1583         } else {
1584                 /*
1585                  * A direct I/O write ioend starts it's life in unwritten
1586                  * state in case they map an unwritten extent.  This write
1587                  * didn't map an unwritten extent so switch it's completion
1588                  * handler.
1589                  */
1590                 ioend->io_type = IOMAP_NEW;
1591                 xfs_finish_ioend(ioend, 0);
1592         }
1593
1594         /*
1595          * blockdev_direct_IO can return an error even after the I/O
1596          * completion handler was called.  Thus we need to protect
1597          * against double-freeing.
1598          */
1599         iocb->private = NULL;
1600 }
1601
1602 STATIC ssize_t
1603 xfs_vm_direct_IO(
1604         int                     rw,
1605         struct kiocb            *iocb,
1606         const struct iovec      *iov,
1607         loff_t                  offset,
1608         unsigned long           nr_segs)
1609 {
1610         struct file     *file = iocb->ki_filp;
1611         struct inode    *inode = file->f_mapping->host;
1612         struct block_device *bdev;
1613         ssize_t         ret;
1614
1615         bdev = xfs_find_bdev_for_inode(XFS_I(inode));
1616
1617         iocb->private = xfs_alloc_ioend(inode, rw == WRITE ?
1618                                         IOMAP_UNWRITTEN : IOMAP_READ);
1619
1620         ret = blockdev_direct_IO_no_locking(rw, iocb, inode, bdev, iov,
1621                                             offset, nr_segs,
1622                                             xfs_get_blocks_direct,
1623                                             xfs_end_io_direct);
1624
1625         if (unlikely(ret != -EIOCBQUEUED && iocb->private))
1626                 xfs_destroy_ioend(iocb->private);
1627         return ret;
1628 }
1629
1630 STATIC int
1631 xfs_vm_write_begin(
1632         struct file             *file,
1633         struct address_space    *mapping,
1634         loff_t                  pos,
1635         unsigned                len,
1636         unsigned                flags,
1637         struct page             **pagep,
1638         void                    **fsdata)
1639 {
1640         *pagep = NULL;
1641         return block_write_begin(file, mapping, pos, len, flags, pagep, fsdata,
1642                                                                 xfs_get_blocks);
1643 }
1644
1645 STATIC sector_t
1646 xfs_vm_bmap(
1647         struct address_space    *mapping,
1648         sector_t                block)
1649 {
1650         struct inode            *inode = (struct inode *)mapping->host;
1651         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1652
1653         xfs_itrace_entry(XFS_I(inode));
1654         xfs_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
1655         xfs_flush_pages(ip, (xfs_off_t)0, -1, 0, FI_REMAPF);
1656         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
1657         return generic_block_bmap(mapping, block, xfs_get_blocks);
1658 }
1659
1660 STATIC int
1661 xfs_vm_readpage(
1662         struct file             *unused,
1663         struct page             *page)
1664 {
1665         return mpage_readpage(page, xfs_get_blocks);
1666 }
1667
1668 STATIC int
1669 xfs_vm_readpages(
1670         struct file             *unused,
1671         struct address_space    *mapping,
1672         struct list_head        *pages,
1673         unsigned                nr_pages)
1674 {
1675         return mpage_readpages(mapping, pages, nr_pages, xfs_get_blocks);
1676 }
1677
1678 const struct address_space_operations xfs_address_space_operations = {
1679         .readpage               = xfs_vm_readpage,
1680         .readpages              = xfs_vm_readpages,
1681         .writepage              = xfs_vm_writepage,
1682         .writepages             = xfs_vm_writepages,
1683         .sync_page              = block_sync_page,
1684         .releasepage            = xfs_vm_releasepage,
1685         .invalidatepage         = xfs_vm_invalidatepage,
1686         .write_begin            = xfs_vm_write_begin,
1687         .write_end              = generic_write_end,
1688         .bmap                   = xfs_vm_bmap,
1689         .direct_IO              = xfs_vm_direct_IO,
1690         .migratepage            = buffer_migrate_page,
1691         .is_partially_uptodate  = block_is_partially_uptodate,
1692         .error_remove_page      = generic_error_remove_page,
1693 };