fs/xfs/xfs_aops.c

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