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