]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - fs/xfs/xfs_aops.c
Merge branch 'for-4.8/core' of git://git.kernel.dk/linux-block
[karo-tx-linux.git] / fs / xfs / xfs_aops.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2000-2005 Silicon Graphics, Inc.
3  * All Rights Reserved.
4  *
5  * This program is free software; you can redistribute it and/or
6  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
7  * published by the Free Software Foundation.
8  *
9  * This program is distributed in the hope that it would be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12  * GNU General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
15  * along with this program; if not, write the Free Software Foundation,
16  * Inc.,  51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
17  */
18 #include "xfs.h"
19 #include "xfs_shared.h"
20 #include "xfs_format.h"
21 #include "xfs_log_format.h"
22 #include "xfs_trans_resv.h"
23 #include "xfs_mount.h"
24 #include "xfs_inode.h"
25 #include "xfs_trans.h"
26 #include "xfs_inode_item.h"
27 #include "xfs_alloc.h"
28 #include "xfs_error.h"
29 #include "xfs_iomap.h"
30 #include "xfs_trace.h"
31 #include "xfs_bmap.h"
32 #include "xfs_bmap_util.h"
33 #include "xfs_bmap_btree.h"
34 #include <linux/gfp.h>
35 #include <linux/mpage.h>
36 #include <linux/pagevec.h>
37 #include <linux/writeback.h>
38
39 /* flags for direct write completions */
40 #define XFS_DIO_FLAG_UNWRITTEN  (1 << 0)
41 #define XFS_DIO_FLAG_APPEND     (1 << 1)
42
43 /*
44  * structure owned by writepages passed to individual writepage calls
45  */
46 struct xfs_writepage_ctx {
47         struct xfs_bmbt_irec    imap;
48         bool                    imap_valid;
49         unsigned int            io_type;
50         struct xfs_ioend        *ioend;
51         sector_t                last_block;
52 };
53
54 void
55 xfs_count_page_state(
56         struct page             *page,
57         int                     *delalloc,
58         int                     *unwritten)
59 {
60         struct buffer_head      *bh, *head;
61
62         *delalloc = *unwritten = 0;
63
64         bh = head = page_buffers(page);
65         do {
66                 if (buffer_unwritten(bh))
67                         (*unwritten) = 1;
68                 else if (buffer_delay(bh))
69                         (*delalloc) = 1;
70         } while ((bh = bh->b_this_page) != head);
71 }
72
73 struct block_device *
74 xfs_find_bdev_for_inode(
75         struct inode            *inode)
76 {
77         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
78         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
79
80         if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip))
81                 return mp->m_rtdev_targp->bt_bdev;
82         else
83                 return mp->m_ddev_targp->bt_bdev;
84 }
85
86 /*
87  * We're now finished for good with this page.  Update the page state via the
88  * associated buffer_heads, paying attention to the start and end offsets that
89  * we need to process on the page.
90  */
91 static void
92 xfs_finish_page_writeback(
93         struct inode            *inode,
94         struct bio_vec          *bvec,
95         int                     error)
96 {
97         unsigned int            end = bvec->bv_offset + bvec->bv_len - 1;
98         struct buffer_head      *head, *bh;
99         unsigned int            off = 0;
100
101         ASSERT(bvec->bv_offset < PAGE_SIZE);
102         ASSERT((bvec->bv_offset & ((1 << inode->i_blkbits) - 1)) == 0);
103         ASSERT(end < PAGE_SIZE);
104         ASSERT((bvec->bv_len & ((1 << inode->i_blkbits) - 1)) == 0);
105
106         bh = head = page_buffers(bvec->bv_page);
107
108         do {
109                 if (off < bvec->bv_offset)
110                         goto next_bh;
111                 if (off > end)
112                         break;
113                 bh->b_end_io(bh, !error);
114 next_bh:
115                 off += bh->b_size;
116         } while ((bh = bh->b_this_page) != head);
117 }
118
119 /*
120  * We're now finished for good with this ioend structure.  Update the page
121  * state, release holds on bios, and finally free up memory.  Do not use the
122  * ioend after this.
123  */
124 STATIC void
125 xfs_destroy_ioend(
126         struct xfs_ioend        *ioend,
127         int                     error)
128 {
129         struct inode            *inode = ioend->io_inode;
130         struct bio              *last = ioend->io_bio;
131         struct bio              *bio, *next;
132
133         for (bio = &ioend->io_inline_bio; bio; bio = next) {
134                 struct bio_vec  *bvec;
135                 int             i;
136
137                 /*
138                  * For the last bio, bi_private points to the ioend, so we
139                  * need to explicitly end the iteration here.
140                  */
141                 if (bio == last)
142                         next = NULL;
143                 else
144                         next = bio->bi_private;
145
146                 /* walk each page on bio, ending page IO on them */
147                 bio_for_each_segment_all(bvec, bio, i)
148                         xfs_finish_page_writeback(inode, bvec, error);
149
150                 bio_put(bio);
151         }
152 }
153
154 /*
155  * Fast and loose check if this write could update the on-disk inode size.
156  */
157 static inline bool xfs_ioend_is_append(struct xfs_ioend *ioend)
158 {
159         return ioend->io_offset + ioend->io_size >
160                 XFS_I(ioend->io_inode)->i_d.di_size;
161 }
162
163 STATIC int
164 xfs_setfilesize_trans_alloc(
165         struct xfs_ioend        *ioend)
166 {
167         struct xfs_mount        *mp = XFS_I(ioend->io_inode)->i_mount;
168         struct xfs_trans        *tp;
169         int                     error;
170
171         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_fsyncts, 0, 0, 0, &tp);
172         if (error)
173                 return error;
174
175         ioend->io_append_trans = tp;
176
177         /*
178          * We may pass freeze protection with a transaction.  So tell lockdep
179          * we released it.
180          */
181         __sb_writers_release(ioend->io_inode->i_sb, SB_FREEZE_FS);
182         /*
183          * We hand off the transaction to the completion thread now, so
184          * clear the flag here.
185          */
186         current_restore_flags_nested(&tp->t_pflags, PF_FSTRANS);
187         return 0;
188 }
189
190 /*
191  * Update on-disk file size now that data has been written to disk.
192  */
193 STATIC int
194 xfs_setfilesize(
195         struct xfs_inode        *ip,
196         struct xfs_trans        *tp,
197         xfs_off_t               offset,
198         size_t                  size)
199 {
200         xfs_fsize_t             isize;
201
202         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
203         isize = xfs_new_eof(ip, offset + size);
204         if (!isize) {
205                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
206                 xfs_trans_cancel(tp);
207                 return 0;
208         }
209
210         trace_xfs_setfilesize(ip, offset, size);
211
212         ip->i_d.di_size = isize;
213         xfs_trans_ijoin(tp, ip, XFS_ILOCK_EXCL);
214         xfs_trans_log_inode(tp, ip, XFS_ILOG_CORE);
215
216         return xfs_trans_commit(tp);
217 }
218
219 STATIC int
220 xfs_setfilesize_ioend(
221         struct xfs_ioend        *ioend,
222         int                     error)
223 {
224         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(ioend->io_inode);
225         struct xfs_trans        *tp = ioend->io_append_trans;
226
227         /*
228          * The transaction may have been allocated in the I/O submission thread,
229          * thus we need to mark ourselves as being in a transaction manually.
230          * Similarly for freeze protection.
231          */
232         current_set_flags_nested(&tp->t_pflags, PF_FSTRANS);
233         __sb_writers_acquired(VFS_I(ip)->i_sb, SB_FREEZE_FS);
234
235         /* we abort the update if there was an IO error */
236         if (error) {
237                 xfs_trans_cancel(tp);
238                 return error;
239         }
240
241         return xfs_setfilesize(ip, tp, ioend->io_offset, ioend->io_size);
242 }
243
244 /*
245  * IO write completion.
246  */
247 STATIC void
248 xfs_end_io(
249         struct work_struct *work)
250 {
251         struct xfs_ioend        *ioend =
252                 container_of(work, struct xfs_ioend, io_work);
253         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(ioend->io_inode);
254         int                     error = ioend->io_bio->bi_error;
255
256         /*
257          * Set an error if the mount has shut down and proceed with end I/O
258          * processing so it can perform whatever cleanups are necessary.
259          */
260         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
261                 error = -EIO;
262
263         /*
264          * For unwritten extents we need to issue transactions to convert a
265          * range to normal written extens after the data I/O has finished.
266          * Detecting and handling completion IO errors is done individually
267          * for each case as different cleanup operations need to be performed
268          * on error.
269          */
270         if (ioend->io_type == XFS_IO_UNWRITTEN) {
271                 if (error)
272                         goto done;
273                 error = xfs_iomap_write_unwritten(ip, ioend->io_offset,
274                                                   ioend->io_size);
275         } else if (ioend->io_append_trans) {
276                 error = xfs_setfilesize_ioend(ioend, error);
277         } else {
278                 ASSERT(!xfs_ioend_is_append(ioend));
279         }
280
281 done:
282         xfs_destroy_ioend(ioend, error);
283 }
284
285 STATIC void
286 xfs_end_bio(
287         struct bio              *bio)
288 {
289         struct xfs_ioend        *ioend = bio->bi_private;
290         struct xfs_mount        *mp = XFS_I(ioend->io_inode)->i_mount;
291
292         if (ioend->io_type == XFS_IO_UNWRITTEN)
293                 queue_work(mp->m_unwritten_workqueue, &ioend->io_work);
294         else if (ioend->io_append_trans)
295                 queue_work(mp->m_data_workqueue, &ioend->io_work);
296         else
297                 xfs_destroy_ioend(ioend, bio->bi_error);
298 }
299
300 STATIC int
301 xfs_map_blocks(
302         struct inode            *inode,
303         loff_t                  offset,
304         struct xfs_bmbt_irec    *imap,
305         int                     type)
306 {
307         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
308         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
309         ssize_t                 count = 1 << inode->i_blkbits;
310         xfs_fileoff_t           offset_fsb, end_fsb;
311         int                     error = 0;
312         int                     bmapi_flags = XFS_BMAPI_ENTIRE;
313         int                     nimaps = 1;
314
315         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
316                 return -EIO;
317
318         if (type == XFS_IO_UNWRITTEN)
319                 bmapi_flags |= XFS_BMAPI_IGSTATE;
320
321         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
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 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 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 bool
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 STATIC void
370 xfs_start_buffer_writeback(
371         struct buffer_head      *bh)
372 {
373         ASSERT(buffer_mapped(bh));
374         ASSERT(buffer_locked(bh));
375         ASSERT(!buffer_delay(bh));
376         ASSERT(!buffer_unwritten(bh));
377
378         mark_buffer_async_write(bh);
379         set_buffer_uptodate(bh);
380         clear_buffer_dirty(bh);
381 }
382
383 STATIC void
384 xfs_start_page_writeback(
385         struct page             *page,
386         int                     clear_dirty)
387 {
388         ASSERT(PageLocked(page));
389         ASSERT(!PageWriteback(page));
390
391         /*
392          * if the page was not fully cleaned, we need to ensure that the higher
393          * layers come back to it correctly. That means we need to keep the page
394          * dirty, and for WB_SYNC_ALL writeback we need to ensure the
395          * PAGECACHE_TAG_TOWRITE index mark is not removed so another attempt to
396          * write this page in this writeback sweep will be made.
397          */
398         if (clear_dirty) {
399                 clear_page_dirty_for_io(page);
400                 set_page_writeback(page);
401         } else
402                 set_page_writeback_keepwrite(page);
403
404         unlock_page(page);
405 }
406
407 static inline int xfs_bio_add_buffer(struct bio *bio, struct buffer_head *bh)
408 {
409         return bio_add_page(bio, bh->b_page, bh->b_size, bh_offset(bh));
410 }
411
412 /*
413  * Submit the bio for an ioend. We are passed an ioend with a bio attached to
414  * it, and we submit that bio. The ioend may be used for multiple bio
415  * submissions, so we only want to allocate an append transaction for the ioend
416  * once. In the case of multiple bio submission, each bio will take an IO
417  * reference to the ioend to ensure that the ioend completion is only done once
418  * all bios have been submitted and the ioend is really done.
419  *
420  * If @fail is non-zero, it means that we have a situation where some part of
421  * the submission process has failed after we have marked paged for writeback
422  * and unlocked them. In this situation, we need to fail the bio and ioend
423  * rather than submit it to IO. This typically only happens on a filesystem
424  * shutdown.
425  */
426 STATIC int
427 xfs_submit_ioend(
428         struct writeback_control *wbc,
429         struct xfs_ioend        *ioend,
430         int                     status)
431 {
432         /* Reserve log space if we might write beyond the on-disk inode size. */
433         if (!status &&
434             ioend->io_type != XFS_IO_UNWRITTEN &&
435             xfs_ioend_is_append(ioend) &&
436             !ioend->io_append_trans)
437                 status = xfs_setfilesize_trans_alloc(ioend);
438
439         ioend->io_bio->bi_private = ioend;
440         ioend->io_bio->bi_end_io = xfs_end_bio;
441         bio_set_op_attrs(ioend->io_bio, REQ_OP_WRITE,
442                          (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL) ? WRITE_SYNC : 0);
443         /*
444          * If we are failing the IO now, just mark the ioend with an
445          * error and finish it. This will run IO completion immediately
446          * as there is only one reference to the ioend at this point in
447          * time.
448          */
449         if (status) {
450                 ioend->io_bio->bi_error = status;
451                 bio_endio(ioend->io_bio);
452                 return status;
453         }
454
455         submit_bio(ioend->io_bio);
456         return 0;
457 }
458
459 static void
460 xfs_init_bio_from_bh(
461         struct bio              *bio,
462         struct buffer_head      *bh)
463 {
464         bio->bi_iter.bi_sector = bh->b_blocknr * (bh->b_size >> 9);
465         bio->bi_bdev = bh->b_bdev;
466 }
467
468 static struct xfs_ioend *
469 xfs_alloc_ioend(
470         struct inode            *inode,
471         unsigned int            type,
472         xfs_off_t               offset,
473         struct buffer_head      *bh)
474 {
475         struct xfs_ioend        *ioend;
476         struct bio              *bio;
477
478         bio = bio_alloc_bioset(GFP_NOFS, BIO_MAX_PAGES, xfs_ioend_bioset);
479         xfs_init_bio_from_bh(bio, bh);
480
481         ioend = container_of(bio, struct xfs_ioend, io_inline_bio);
482         INIT_LIST_HEAD(&ioend->io_list);
483         ioend->io_type = type;
484         ioend->io_inode = inode;
485         ioend->io_size = 0;
486         ioend->io_offset = offset;
487         INIT_WORK(&ioend->io_work, xfs_end_io);
488         ioend->io_append_trans = NULL;
489         ioend->io_bio = bio;
490         return ioend;
491 }
492
493 /*
494  * Allocate a new bio, and chain the old bio to the new one.
495  *
496  * Note that we have to do perform the chaining in this unintuitive order
497  * so that the bi_private linkage is set up in the right direction for the
498  * traversal in xfs_destroy_ioend().
499  */
500 static void
501 xfs_chain_bio(
502         struct xfs_ioend        *ioend,
503         struct writeback_control *wbc,
504         struct buffer_head      *bh)
505 {
506         struct bio *new;
507
508         new = bio_alloc(GFP_NOFS, BIO_MAX_PAGES);
509         xfs_init_bio_from_bh(new, bh);
510
511         bio_chain(ioend->io_bio, new);
512         bio_get(ioend->io_bio);         /* for xfs_destroy_ioend */
513         bio_set_op_attrs(ioend->io_bio, REQ_OP_WRITE,
514                           (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL) ? WRITE_SYNC : 0);
515         submit_bio(ioend->io_bio);
516         ioend->io_bio = new;
517 }
518
519 /*
520  * Test to see if we've been building up a completion structure for
521  * earlier buffers -- if so, we try to append to this ioend if we
522  * can, otherwise we finish off any current ioend and start another.
523  * Return the ioend we finished off so that the caller can submit it
524  * once it has finished processing the dirty page.
525  */
526 STATIC void
527 xfs_add_to_ioend(
528         struct inode            *inode,
529         struct buffer_head      *bh,
530         xfs_off_t               offset,
531         struct xfs_writepage_ctx *wpc,
532         struct writeback_control *wbc,
533         struct list_head        *iolist)
534 {
535         if (!wpc->ioend || wpc->io_type != wpc->ioend->io_type ||
536             bh->b_blocknr != wpc->last_block + 1 ||
537             offset != wpc->ioend->io_offset + wpc->ioend->io_size) {
538                 if (wpc->ioend)
539                         list_add(&wpc->ioend->io_list, iolist);
540                 wpc->ioend = xfs_alloc_ioend(inode, wpc->io_type, offset, bh);
541         }
542
543         /*
544          * If the buffer doesn't fit into the bio we need to allocate a new
545          * one.  This shouldn't happen more than once for a given buffer.
546          */
547         while (xfs_bio_add_buffer(wpc->ioend->io_bio, bh) != bh->b_size)
548                 xfs_chain_bio(wpc->ioend, wbc, bh);
549
550         wpc->ioend->io_size += bh->b_size;
551         wpc->last_block = bh->b_blocknr;
552         xfs_start_buffer_writeback(bh);
553 }
554
555 STATIC void
556 xfs_map_buffer(
557         struct inode            *inode,
558         struct buffer_head      *bh,
559         struct xfs_bmbt_irec    *imap,
560         xfs_off_t               offset)
561 {
562         sector_t                bn;
563         struct xfs_mount        *m = XFS_I(inode)->i_mount;
564         xfs_off_t               iomap_offset = XFS_FSB_TO_B(m, imap->br_startoff);
565         xfs_daddr_t             iomap_bn = xfs_fsb_to_db(XFS_I(inode), imap->br_startblock);
566
567         ASSERT(imap->br_startblock != HOLESTARTBLOCK);
568         ASSERT(imap->br_startblock != DELAYSTARTBLOCK);
569
570         bn = (iomap_bn >> (inode->i_blkbits - BBSHIFT)) +
571               ((offset - iomap_offset) >> inode->i_blkbits);
572
573         ASSERT(bn || XFS_IS_REALTIME_INODE(XFS_I(inode)));
574
575         bh->b_blocknr = bn;
576         set_buffer_mapped(bh);
577 }
578
579 STATIC void
580 xfs_map_at_offset(
581         struct inode            *inode,
582         struct buffer_head      *bh,
583         struct xfs_bmbt_irec    *imap,
584         xfs_off_t               offset)
585 {
586         ASSERT(imap->br_startblock != HOLESTARTBLOCK);
587         ASSERT(imap->br_startblock != DELAYSTARTBLOCK);
588
589         xfs_map_buffer(inode, bh, imap, offset);
590         set_buffer_mapped(bh);
591         clear_buffer_delay(bh);
592         clear_buffer_unwritten(bh);
593 }
594
595 /*
596  * Test if a given page contains at least one buffer of a given @type.
597  * If @check_all_buffers is true, then we walk all the buffers in the page to
598  * try to find one of the type passed in. If it is not set, then the caller only
599  * needs to check the first buffer on the page for a match.
600  */
601 STATIC bool
602 xfs_check_page_type(
603         struct page             *page,
604         unsigned int            type,
605         bool                    check_all_buffers)
606 {
607         struct buffer_head      *bh;
608         struct buffer_head      *head;
609
610         if (PageWriteback(page))
611                 return false;
612         if (!page->mapping)
613                 return false;
614         if (!page_has_buffers(page))
615                 return false;
616
617         bh = head = page_buffers(page);
618         do {
619                 if (buffer_unwritten(bh)) {
620                         if (type == XFS_IO_UNWRITTEN)
621                                 return true;
622                 } else if (buffer_delay(bh)) {
623                         if (type == XFS_IO_DELALLOC)
624                                 return true;
625                 } else if (buffer_dirty(bh) && buffer_mapped(bh)) {
626                         if (type == XFS_IO_OVERWRITE)
627                                 return true;
628                 }
629
630                 /* If we are only checking the first buffer, we are done now. */
631                 if (!check_all_buffers)
632                         break;
633         } while ((bh = bh->b_this_page) != head);
634
635         return false;
636 }
637
638 STATIC void
639 xfs_vm_invalidatepage(
640         struct page             *page,
641         unsigned int            offset,
642         unsigned int            length)
643 {
644         trace_xfs_invalidatepage(page->mapping->host, page, offset,
645                                  length);
646         block_invalidatepage(page, offset, length);
647 }
648
649 /*
650  * If the page has delalloc buffers on it, we need to punch them out before we
651  * invalidate the page. If we don't, we leave a stale delalloc mapping on the
652  * inode that can trip a BUG() in xfs_get_blocks() later on if a direct IO read
653  * is done on that same region - the delalloc extent is returned when none is
654  * supposed to be there.
655  *
656  * We prevent this by truncating away the delalloc regions on the page before
657  * invalidating it. Because they are delalloc, we can do this without needing a
658  * transaction. Indeed - if we get ENOSPC errors, we have to be able to do this
659  * truncation without a transaction as there is no space left for block
660  * reservation (typically why we see a ENOSPC in writeback).
661  *
662  * This is not a performance critical path, so for now just do the punching a
663  * buffer head at a time.
664  */
665 STATIC void
666 xfs_aops_discard_page(
667         struct page             *page)
668 {
669         struct inode            *inode = page->mapping->host;
670         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
671         struct buffer_head      *bh, *head;
672         loff_t                  offset = page_offset(page);
673
674         if (!xfs_check_page_type(page, XFS_IO_DELALLOC, true))
675                 goto out_invalidate;
676
677         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
678                 goto out_invalidate;
679
680         xfs_alert(ip->i_mount,
681                 "page discard on page %p, inode 0x%llx, offset %llu.",
682                         page, ip->i_ino, offset);
683
684         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
685         bh = head = page_buffers(page);
686         do {
687                 int             error;
688                 xfs_fileoff_t   start_fsb;
689
690                 if (!buffer_delay(bh))
691                         goto next_buffer;
692
693                 start_fsb = XFS_B_TO_FSBT(ip->i_mount, offset);
694                 error = xfs_bmap_punch_delalloc_range(ip, start_fsb, 1);
695                 if (error) {
696                         /* something screwed, just bail */
697                         if (!XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount)) {
698                                 xfs_alert(ip->i_mount,
699                         "page discard unable to remove delalloc mapping.");
700                         }
701                         break;
702                 }
703 next_buffer:
704                 offset += 1 << inode->i_blkbits;
705
706         } while ((bh = bh->b_this_page) != head);
707
708         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
709 out_invalidate:
710         xfs_vm_invalidatepage(page, 0, PAGE_SIZE);
711         return;
712 }
713
714 /*
715  * We implement an immediate ioend submission policy here to avoid needing to
716  * chain multiple ioends and hence nest mempool allocations which can violate
717  * forward progress guarantees we need to provide. The current ioend we are
718  * adding buffers to is cached on the writepage context, and if the new buffer
719  * does not append to the cached ioend it will create a new ioend and cache that
720  * instead.
721  *
722  * If a new ioend is created and cached, the old ioend is returned and queued
723  * locally for submission once the entire page is processed or an error has been
724  * detected.  While ioends are submitted immediately after they are completed,
725  * batching optimisations are provided by higher level block plugging.
726  *
727  * At the end of a writeback pass, there will be a cached ioend remaining on the
728  * writepage context that the caller will need to submit.
729  */
730 static int
731 xfs_writepage_map(
732         struct xfs_writepage_ctx *wpc,
733         struct writeback_control *wbc,
734         struct inode            *inode,
735         struct page             *page,
736         loff_t                  offset,
737         __uint64_t              end_offset)
738 {
739         LIST_HEAD(submit_list);
740         struct xfs_ioend        *ioend, *next;
741         struct buffer_head      *bh, *head;
742         ssize_t                 len = 1 << inode->i_blkbits;
743         int                     error = 0;
744         int                     count = 0;
745         int                     uptodate = 1;
746
747         bh = head = page_buffers(page);
748         offset = page_offset(page);
749         do {
750                 if (offset >= end_offset)
751                         break;
752                 if (!buffer_uptodate(bh))
753                         uptodate = 0;
754
755                 /*
756                  * set_page_dirty dirties all buffers in a page, independent
757                  * of their state.  The dirty state however is entirely
758                  * meaningless for holes (!mapped && uptodate), so skip
759                  * buffers covering holes here.
760                  */
761                 if (!buffer_mapped(bh) && buffer_uptodate(bh)) {
762                         wpc->imap_valid = false;
763                         continue;
764                 }
765
766                 if (buffer_unwritten(bh)) {
767                         if (wpc->io_type != XFS_IO_UNWRITTEN) {
768                                 wpc->io_type = XFS_IO_UNWRITTEN;
769                                 wpc->imap_valid = false;
770                         }
771                 } else if (buffer_delay(bh)) {
772                         if (wpc->io_type != XFS_IO_DELALLOC) {
773                                 wpc->io_type = XFS_IO_DELALLOC;
774                                 wpc->imap_valid = false;
775                         }
776                 } else if (buffer_uptodate(bh)) {
777                         if (wpc->io_type != XFS_IO_OVERWRITE) {
778                                 wpc->io_type = XFS_IO_OVERWRITE;
779                                 wpc->imap_valid = false;
780                         }
781                 } else {
782                         if (PageUptodate(page))
783                                 ASSERT(buffer_mapped(bh));
784                         /*
785                          * This buffer is not uptodate and will not be
786                          * written to disk.  Ensure that we will put any
787                          * subsequent writeable buffers into a new
788                          * ioend.
789                          */
790                         wpc->imap_valid = false;
791                         continue;
792                 }
793
794                 if (wpc->imap_valid)
795                         wpc->imap_valid = xfs_imap_valid(inode, &wpc->imap,
796                                                          offset);
797                 if (!wpc->imap_valid) {
798                         error = xfs_map_blocks(inode, offset, &wpc->imap,
799                                              wpc->io_type);
800                         if (error)
801                                 goto out;
802                         wpc->imap_valid = xfs_imap_valid(inode, &wpc->imap,
803                                                          offset);
804                 }
805                 if (wpc->imap_valid) {
806                         lock_buffer(bh);
807                         if (wpc->io_type != XFS_IO_OVERWRITE)
808                                 xfs_map_at_offset(inode, bh, &wpc->imap, offset);
809                         xfs_add_to_ioend(inode, bh, offset, wpc, wbc, &submit_list);
810                         count++;
811                 }
812
813         } while (offset += len, ((bh = bh->b_this_page) != head));
814
815         if (uptodate && bh == head)
816                 SetPageUptodate(page);
817
818         ASSERT(wpc->ioend || list_empty(&submit_list));
819
820 out:
821         /*
822          * On error, we have to fail the ioend here because we have locked
823          * buffers in the ioend. If we don't do this, we'll deadlock
824          * invalidating the page as that tries to lock the buffers on the page.
825          * Also, because we may have set pages under writeback, we have to make
826          * sure we run IO completion to mark the error state of the IO
827          * appropriately, so we can't cancel the ioend directly here. That means
828          * we have to mark this page as under writeback if we included any
829          * buffers from it in the ioend chain so that completion treats it
830          * correctly.
831          *
832          * If we didn't include the page in the ioend, the on error we can
833          * simply discard and unlock it as there are no other users of the page
834          * or it's buffers right now. The caller will still need to trigger
835          * submission of outstanding ioends on the writepage context so they are
836          * treated correctly on error.
837          */
838         if (count) {
839                 xfs_start_page_writeback(page, !error);
840
841                 /*
842                  * Preserve the original error if there was one, otherwise catch
843                  * submission errors here and propagate into subsequent ioend
844                  * submissions.
845                  */
846                 list_for_each_entry_safe(ioend, next, &submit_list, io_list) {
847                         int error2;
848
849                         list_del_init(&ioend->io_list);
850                         error2 = xfs_submit_ioend(wbc, ioend, error);
851                         if (error2 && !error)
852                                 error = error2;
853                 }
854         } else if (error) {
855                 xfs_aops_discard_page(page);
856                 ClearPageUptodate(page);
857                 unlock_page(page);
858         } else {
859                 /*
860                  * We can end up here with no error and nothing to write if we
861                  * race with a partial page truncate on a sub-page block sized
862                  * filesystem. In that case we need to mark the page clean.
863                  */
864                 xfs_start_page_writeback(page, 1);
865                 end_page_writeback(page);
866         }
867
868         mapping_set_error(page->mapping, error);
869         return error;
870 }
871
872 /*
873  * Write out a dirty page.
874  *
875  * For delalloc space on the page we need to allocate space and flush it.
876  * For unwritten space on the page we need to start the conversion to
877  * regular allocated space.
878  * For any other dirty buffer heads on the page we should flush them.
879  */
880 STATIC int
881 xfs_do_writepage(
882         struct page             *page,
883         struct writeback_control *wbc,
884         void                    *data)
885 {
886         struct xfs_writepage_ctx *wpc = data;
887         struct inode            *inode = page->mapping->host;
888         loff_t                  offset;
889         __uint64_t              end_offset;
890         pgoff_t                 end_index;
891
892         trace_xfs_writepage(inode, page, 0, 0);
893
894         ASSERT(page_has_buffers(page));
895
896         /*
897          * Refuse to write the page out if we are called from reclaim context.
898          *
899          * This avoids stack overflows when called from deeply used stacks in
900          * random callers for direct reclaim or memcg reclaim.  We explicitly
901          * allow reclaim from kswapd as the stack usage there is relatively low.
902          *
903          * This should never happen except in the case of a VM regression so
904          * warn about it.
905          */
906         if (WARN_ON_ONCE((current->flags & (PF_MEMALLOC|PF_KSWAPD)) ==
907                         PF_MEMALLOC))
908                 goto redirty;
909
910         /*
911          * Given that we do not allow direct reclaim to call us, we should
912          * never be called while in a filesystem transaction.
913          */
914         if (WARN_ON_ONCE(current->flags & PF_FSTRANS))
915                 goto redirty;
916
917         /*
918          * Is this page beyond the end of the file?
919          *
920          * The page index is less than the end_index, adjust the end_offset
921          * to the highest offset that this page should represent.
922          * -----------------------------------------------------
923          * |                    file mapping           | <EOF> |
924          * -----------------------------------------------------
925          * | Page ... | Page N-2 | Page N-1 |  Page N  |       |
926          * ^--------------------------------^----------|--------
927          * |     desired writeback range    |      see else    |
928          * ---------------------------------^------------------|
929          */
930         offset = i_size_read(inode);
931         end_index = offset >> PAGE_SHIFT;
932         if (page->index < end_index)
933                 end_offset = (xfs_off_t)(page->index + 1) << PAGE_SHIFT;
934         else {
935                 /*
936                  * Check whether the page to write out is beyond or straddles
937                  * i_size or not.
938                  * -------------------------------------------------------
939                  * |            file mapping                    | <EOF>  |
940                  * -------------------------------------------------------
941                  * | Page ... | Page N-2 | Page N-1 |  Page N   | Beyond |
942                  * ^--------------------------------^-----------|---------
943                  * |                                |      Straddles     |
944                  * ---------------------------------^-----------|--------|
945                  */
946                 unsigned offset_into_page = offset & (PAGE_SIZE - 1);
947
948                 /*
949                  * Skip the page if it is fully outside i_size, e.g. due to a
950                  * truncate operation that is in progress. We must redirty the
951                  * page so that reclaim stops reclaiming it. Otherwise
952                  * xfs_vm_releasepage() is called on it and gets confused.
953                  *
954                  * Note that the end_index is unsigned long, it would overflow
955                  * if the given offset is greater than 16TB on 32-bit system
956                  * and if we do check the page is fully outside i_size or not
957                  * via "if (page->index >= end_index + 1)" as "end_index + 1"
958                  * will be evaluated to 0.  Hence this page will be redirtied
959                  * and be written out repeatedly which would result in an
960                  * infinite loop, the user program that perform this operation
961                  * will hang.  Instead, we can verify this situation by checking
962                  * if the page to write is totally beyond the i_size or if it's
963                  * offset is just equal to the EOF.
964                  */
965                 if (page->index > end_index ||
966                     (page->index == end_index && offset_into_page == 0))
967                         goto redirty;
968
969                 /*
970                  * The page straddles i_size.  It must be zeroed out on each
971                  * and every writepage invocation because it may be mmapped.
972                  * "A file is mapped in multiples of the page size.  For a file
973                  * that is not a multiple of the page size, the remaining
974                  * memory is zeroed when mapped, and writes to that region are
975                  * not written out to the file."
976                  */
977                 zero_user_segment(page, offset_into_page, PAGE_SIZE);
978
979                 /* Adjust the end_offset to the end of file */
980                 end_offset = offset;
981         }
982
983         return xfs_writepage_map(wpc, wbc, inode, page, offset, end_offset);
984
985 redirty:
986         redirty_page_for_writepage(wbc, page);
987         unlock_page(page);
988         return 0;
989 }
990
991 STATIC int
992 xfs_vm_writepage(
993         struct page             *page,
994         struct writeback_control *wbc)
995 {
996         struct xfs_writepage_ctx wpc = {
997                 .io_type = XFS_IO_INVALID,
998         };
999         int                     ret;
1000
1001         ret = xfs_do_writepage(page, wbc, &wpc);
1002         if (wpc.ioend)
1003                 ret = xfs_submit_ioend(wbc, wpc.ioend, ret);
1004         return ret;
1005 }
1006
1007 STATIC int
1008 xfs_vm_writepages(
1009         struct address_space    *mapping,
1010         struct writeback_control *wbc)
1011 {
1012         struct xfs_writepage_ctx wpc = {
1013                 .io_type = XFS_IO_INVALID,
1014         };
1015         int                     ret;
1016
1017         xfs_iflags_clear(XFS_I(mapping->host), XFS_ITRUNCATED);
1018         if (dax_mapping(mapping))
1019                 return dax_writeback_mapping_range(mapping,
1020                                 xfs_find_bdev_for_inode(mapping->host), wbc);
1021
1022         ret = write_cache_pages(mapping, wbc, xfs_do_writepage, &wpc);
1023         if (wpc.ioend)
1024                 ret = xfs_submit_ioend(wbc, wpc.ioend, ret);
1025         return ret;
1026 }
1027
1028 /*
1029  * Called to move a page into cleanable state - and from there
1030  * to be released. The page should already be clean. We always
1031  * have buffer heads in this call.
1032  *
1033  * Returns 1 if the page is ok to release, 0 otherwise.
1034  */
1035 STATIC int
1036 xfs_vm_releasepage(
1037         struct page             *page,
1038         gfp_t                   gfp_mask)
1039 {
1040         int                     delalloc, unwritten;
1041
1042         trace_xfs_releasepage(page->mapping->host, page, 0, 0);
1043
1044         xfs_count_page_state(page, &delalloc, &unwritten);
1045
1046         if (WARN_ON_ONCE(delalloc))
1047                 return 0;
1048         if (WARN_ON_ONCE(unwritten))
1049                 return 0;
1050
1051         return try_to_free_buffers(page);
1052 }
1053
1054 /*
1055  * When we map a DIO buffer, we may need to pass flags to
1056  * xfs_end_io_direct_write to tell it what kind of write IO we are doing.
1057  *
1058  * Note that for DIO, an IO to the highest supported file block offset (i.e.
1059  * 2^63 - 1FSB bytes) will result in the offset + count overflowing a signed 64
1060  * bit variable. Hence if we see this overflow, we have to assume that the IO is
1061  * extending the file size. We won't know for sure until IO completion is run
1062  * and the actual max write offset is communicated to the IO completion
1063  * routine.
1064  */
1065 static void
1066 xfs_map_direct(
1067         struct inode            *inode,
1068         struct buffer_head      *bh_result,
1069         struct xfs_bmbt_irec    *imap,
1070         xfs_off_t               offset)
1071 {
1072         uintptr_t               *flags = (uintptr_t *)&bh_result->b_private;
1073         xfs_off_t               size = bh_result->b_size;
1074
1075         trace_xfs_get_blocks_map_direct(XFS_I(inode), offset, size,
1076                 ISUNWRITTEN(imap) ? XFS_IO_UNWRITTEN : XFS_IO_OVERWRITE, imap);
1077
1078         if (ISUNWRITTEN(imap)) {
1079                 *flags |= XFS_DIO_FLAG_UNWRITTEN;
1080                 set_buffer_defer_completion(bh_result);
1081         } else if (offset + size > i_size_read(inode) || offset + size < 0) {
1082                 *flags |= XFS_DIO_FLAG_APPEND;
1083                 set_buffer_defer_completion(bh_result);
1084         }
1085 }
1086
1087 /*
1088  * If this is O_DIRECT or the mpage code calling tell them how large the mapping
1089  * is, so that we can avoid repeated get_blocks calls.
1090  *
1091  * If the mapping spans EOF, then we have to break the mapping up as the mapping
1092  * for blocks beyond EOF must be marked new so that sub block regions can be
1093  * correctly zeroed. We can't do this for mappings within EOF unless the mapping
1094  * was just allocated or is unwritten, otherwise the callers would overwrite
1095  * existing data with zeros. Hence we have to split the mapping into a range up
1096  * to and including EOF, and a second mapping for beyond EOF.
1097  */
1098 static void
1099 xfs_map_trim_size(
1100         struct inode            *inode,
1101         sector_t                iblock,
1102         struct buffer_head      *bh_result,
1103         struct xfs_bmbt_irec    *imap,
1104         xfs_off_t               offset,
1105         ssize_t                 size)
1106 {
1107         xfs_off_t               mapping_size;
1108
1109         mapping_size = imap->br_startoff + imap->br_blockcount - iblock;
1110         mapping_size <<= inode->i_blkbits;
1111
1112         ASSERT(mapping_size > 0);
1113         if (mapping_size > size)
1114                 mapping_size = size;
1115         if (offset < i_size_read(inode) &&
1116             offset + mapping_size >= i_size_read(inode)) {
1117                 /* limit mapping to block that spans EOF */
1118                 mapping_size = roundup_64(i_size_read(inode) - offset,
1119                                           1 << inode->i_blkbits);
1120         }
1121         if (mapping_size > LONG_MAX)
1122                 mapping_size = LONG_MAX;
1123
1124         bh_result->b_size = mapping_size;
1125 }
1126
1127 STATIC int
1128 __xfs_get_blocks(
1129         struct inode            *inode,
1130         sector_t                iblock,
1131         struct buffer_head      *bh_result,
1132         int                     create,
1133         bool                    direct,
1134         bool                    dax_fault)
1135 {
1136         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1137         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1138         xfs_fileoff_t           offset_fsb, end_fsb;
1139         int                     error = 0;
1140         int                     lockmode = 0;
1141         struct xfs_bmbt_irec    imap;
1142         int                     nimaps = 1;
1143         xfs_off_t               offset;
1144         ssize_t                 size;
1145         int                     new = 0;
1146
1147         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
1148                 return -EIO;
1149
1150         offset = (xfs_off_t)iblock << inode->i_blkbits;
1151         ASSERT(bh_result->b_size >= (1 << inode->i_blkbits));
1152         size = bh_result->b_size;
1153
1154         if (!create && direct && offset >= i_size_read(inode))
1155                 return 0;
1156
1157         /*
1158          * Direct I/O is usually done on preallocated files, so try getting
1159          * a block mapping without an exclusive lock first.  For buffered
1160          * writes we already have the exclusive iolock anyway, so avoiding
1161          * a lock roundtrip here by taking the ilock exclusive from the
1162          * beginning is a useful micro optimization.
1163          */
1164         if (create && !direct) {
1165                 lockmode = XFS_ILOCK_EXCL;
1166                 xfs_ilock(ip, lockmode);
1167         } else {
1168                 lockmode = xfs_ilock_data_map_shared(ip);
1169         }
1170
1171         ASSERT(offset <= mp->m_super->s_maxbytes);
1172         if (offset + size > mp->m_super->s_maxbytes)
1173                 size = mp->m_super->s_maxbytes - offset;
1174         end_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, (xfs_ufsize_t)offset + size);
1175         offset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset);
1176
1177         error = xfs_bmapi_read(ip, offset_fsb, end_fsb - offset_fsb,
1178                                 &imap, &nimaps, XFS_BMAPI_ENTIRE);
1179         if (error)
1180                 goto out_unlock;
1181
1182         /* for DAX, we convert unwritten extents directly */
1183         if (create &&
1184             (!nimaps ||
1185              (imap.br_startblock == HOLESTARTBLOCK ||
1186               imap.br_startblock == DELAYSTARTBLOCK) ||
1187              (IS_DAX(inode) && ISUNWRITTEN(&imap)))) {
1188                 if (direct || xfs_get_extsz_hint(ip)) {
1189                         /*
1190                          * xfs_iomap_write_direct() expects the shared lock. It
1191                          * is unlocked on return.
1192                          */
1193                         if (lockmode == XFS_ILOCK_EXCL)
1194                                 xfs_ilock_demote(ip, lockmode);
1195
1196                         error = xfs_iomap_write_direct(ip, offset, size,
1197                                                        &imap, nimaps);
1198                         if (error)
1199                                 return error;
1200                         new = 1;
1201
1202                 } else {
1203                         /*
1204                          * Delalloc reservations do not require a transaction,
1205                          * we can go on without dropping the lock here. If we
1206                          * are allocating a new delalloc block, make sure that
1207                          * we set the new flag so that we mark the buffer new so
1208                          * that we know that it is newly allocated if the write
1209                          * fails.
1210                          */
1211                         if (nimaps && imap.br_startblock == HOLESTARTBLOCK)
1212                                 new = 1;
1213                         error = xfs_iomap_write_delay(ip, offset, size, &imap);
1214                         if (error)
1215                                 goto out_unlock;
1216
1217                         xfs_iunlock(ip, lockmode);
1218                 }
1219                 trace_xfs_get_blocks_alloc(ip, offset, size,
1220                                 ISUNWRITTEN(&imap) ? XFS_IO_UNWRITTEN
1221                                                    : XFS_IO_DELALLOC, &imap);
1222         } else if (nimaps) {
1223                 trace_xfs_get_blocks_found(ip, offset, size,
1224                                 ISUNWRITTEN(&imap) ? XFS_IO_UNWRITTEN
1225                                                    : XFS_IO_OVERWRITE, &imap);
1226                 xfs_iunlock(ip, lockmode);
1227         } else {
1228                 trace_xfs_get_blocks_notfound(ip, offset, size);
1229                 goto out_unlock;
1230         }
1231
1232         if (IS_DAX(inode) && create) {
1233                 ASSERT(!ISUNWRITTEN(&imap));
1234                 /* zeroing is not needed at a higher layer */
1235                 new = 0;
1236         }
1237
1238         /* trim mapping down to size requested */
1239         if (direct || size > (1 << inode->i_blkbits))
1240                 xfs_map_trim_size(inode, iblock, bh_result,
1241                                   &imap, offset, size);
1242
1243         /*
1244          * For unwritten extents do not report a disk address in the buffered
1245          * read case (treat as if we're reading into a hole).
1246          */
1247         if (imap.br_startblock != HOLESTARTBLOCK &&
1248             imap.br_startblock != DELAYSTARTBLOCK &&
1249             (create || !ISUNWRITTEN(&imap))) {
1250                 xfs_map_buffer(inode, bh_result, &imap, offset);
1251                 if (ISUNWRITTEN(&imap))
1252                         set_buffer_unwritten(bh_result);
1253                 /* direct IO needs special help */
1254                 if (create && direct) {
1255                         if (dax_fault)
1256                                 ASSERT(!ISUNWRITTEN(&imap));
1257                         else
1258                                 xfs_map_direct(inode, bh_result, &imap, offset);
1259                 }
1260         }
1261
1262         /*
1263          * If this is a realtime file, data may be on a different device.
1264          * to that pointed to from the buffer_head b_bdev currently.
1265          */
1266         bh_result->b_bdev = xfs_find_bdev_for_inode(inode);
1267
1268         /*
1269          * If we previously allocated a block out beyond eof and we are now
1270          * coming back to use it then we will need to flag it as new even if it
1271          * has a disk address.
1272          *
1273          * With sub-block writes into unwritten extents we also need to mark
1274          * the buffer as new so that the unwritten parts of the buffer gets
1275          * correctly zeroed.
1276          */
1277         if (create &&
1278             ((!buffer_mapped(bh_result) && !buffer_uptodate(bh_result)) ||
1279              (offset >= i_size_read(inode)) ||
1280              (new || ISUNWRITTEN(&imap))))
1281                 set_buffer_new(bh_result);
1282
1283         if (imap.br_startblock == DELAYSTARTBLOCK) {
1284                 BUG_ON(direct);
1285                 if (create) {
1286                         set_buffer_uptodate(bh_result);
1287                         set_buffer_mapped(bh_result);
1288                         set_buffer_delay(bh_result);
1289                 }
1290         }
1291
1292         return 0;
1293
1294 out_unlock:
1295         xfs_iunlock(ip, lockmode);
1296         return error;
1297 }
1298
1299 int
1300 xfs_get_blocks(
1301         struct inode            *inode,
1302         sector_t                iblock,
1303         struct buffer_head      *bh_result,
1304         int                     create)
1305 {
1306         return __xfs_get_blocks(inode, iblock, bh_result, create, false, false);
1307 }
1308
1309 int
1310 xfs_get_blocks_direct(
1311         struct inode            *inode,
1312         sector_t                iblock,
1313         struct buffer_head      *bh_result,
1314         int                     create)
1315 {
1316         return __xfs_get_blocks(inode, iblock, bh_result, create, true, false);
1317 }
1318
1319 int
1320 xfs_get_blocks_dax_fault(
1321         struct inode            *inode,
1322         sector_t                iblock,
1323         struct buffer_head      *bh_result,
1324         int                     create)
1325 {
1326         return __xfs_get_blocks(inode, iblock, bh_result, create, true, true);
1327 }
1328
1329 /*
1330  * Complete a direct I/O write request.
1331  *
1332  * xfs_map_direct passes us some flags in the private data to tell us what to
1333  * do.  If no flags are set, then the write IO is an overwrite wholly within
1334  * the existing allocated file size and so there is nothing for us to do.
1335  *
1336  * Note that in this case the completion can be called in interrupt context,
1337  * whereas if we have flags set we will always be called in task context
1338  * (i.e. from a workqueue).
1339  */
1340 STATIC int
1341 xfs_end_io_direct_write(
1342         struct kiocb            *iocb,
1343         loff_t                  offset,
1344         ssize_t                 size,
1345         void                    *private)
1346 {
1347         struct inode            *inode = file_inode(iocb->ki_filp);
1348         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1349         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1350         uintptr_t               flags = (uintptr_t)private;
1351         int                     error = 0;
1352
1353         trace_xfs_end_io_direct_write(ip, offset, size);
1354
1355         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
1356                 return -EIO;
1357
1358         if (size <= 0)
1359                 return size;
1360
1361         /*
1362          * The flags tell us whether we are doing unwritten extent conversions
1363          * or an append transaction that updates the on-disk file size. These
1364          * cases are the only cases where we should *potentially* be needing
1365          * to update the VFS inode size.
1366          */
1367         if (flags == 0) {
1368                 ASSERT(offset + size <= i_size_read(inode));
1369                 return 0;
1370         }
1371
1372         /*
1373          * We need to update the in-core inode size here so that we don't end up
1374          * with the on-disk inode size being outside the in-core inode size. We
1375          * have no other method of updating EOF for AIO, so always do it here
1376          * if necessary.
1377          *
1378          * We need to lock the test/set EOF update as we can be racing with
1379          * other IO completions here to update the EOF. Failing to serialise
1380          * here can result in EOF moving backwards and Bad Things Happen when
1381          * that occurs.
1382          */
1383         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1384         if (offset + size > i_size_read(inode))
1385                 i_size_write(inode, offset + size);
1386         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1387
1388         if (flags & XFS_DIO_FLAG_UNWRITTEN) {
1389                 trace_xfs_end_io_direct_write_unwritten(ip, offset, size);
1390
1391                 error = xfs_iomap_write_unwritten(ip, offset, size);
1392         } else if (flags & XFS_DIO_FLAG_APPEND) {
1393                 struct xfs_trans *tp;
1394
1395                 trace_xfs_end_io_direct_write_append(ip, offset, size);
1396
1397                 error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_fsyncts, 0, 0, 0,
1398                                 &tp);
1399                 if (!error)
1400                         error = xfs_setfilesize(ip, tp, offset, size);
1401         }
1402
1403         return error;
1404 }
1405
1406 STATIC ssize_t
1407 xfs_vm_direct_IO(
1408         struct kiocb            *iocb,
1409         struct iov_iter         *iter)
1410 {
1411         struct inode            *inode = iocb->ki_filp->f_mapping->host;
1412         dio_iodone_t            *endio = NULL;
1413         int                     flags = 0;
1414         struct block_device     *bdev;
1415
1416         if (iov_iter_rw(iter) == WRITE) {
1417                 endio = xfs_end_io_direct_write;
1418                 flags = DIO_ASYNC_EXTEND;
1419         }
1420
1421         if (IS_DAX(inode)) {
1422                 return dax_do_io(iocb, inode, iter,
1423                                  xfs_get_blocks_direct, endio, 0);
1424         }
1425
1426         bdev = xfs_find_bdev_for_inode(inode);
1427         return  __blockdev_direct_IO(iocb, inode, bdev, iter,
1428                         xfs_get_blocks_direct, endio, NULL, flags);
1429 }
1430
1431 /*
1432  * Punch out the delalloc blocks we have already allocated.
1433  *
1434  * Don't bother with xfs_setattr given that nothing can have made it to disk yet
1435  * as the page is still locked at this point.
1436  */
1437 STATIC void
1438 xfs_vm_kill_delalloc_range(
1439         struct inode            *inode,
1440         loff_t                  start,
1441         loff_t                  end)
1442 {
1443         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1444         xfs_fileoff_t           start_fsb;
1445         xfs_fileoff_t           end_fsb;
1446         int                     error;
1447
1448         start_fsb = XFS_B_TO_FSB(ip->i_mount, start);
1449         end_fsb = XFS_B_TO_FSB(ip->i_mount, end);
1450         if (end_fsb <= start_fsb)
1451                 return;
1452
1453         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1454         error = xfs_bmap_punch_delalloc_range(ip, start_fsb,
1455                                                 end_fsb - start_fsb);
1456         if (error) {
1457                 /* something screwed, just bail */
1458                 if (!XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount)) {
1459                         xfs_alert(ip->i_mount,
1460                 "xfs_vm_write_failed: unable to clean up ino %lld",
1461                                         ip->i_ino);
1462                 }
1463         }
1464         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1465 }
1466
1467 STATIC void
1468 xfs_vm_write_failed(
1469         struct inode            *inode,
1470         struct page             *page,
1471         loff_t                  pos,
1472         unsigned                len)
1473 {
1474         loff_t                  block_offset;
1475         loff_t                  block_start;
1476         loff_t                  block_end;
1477         loff_t                  from = pos & (PAGE_SIZE - 1);
1478         loff_t                  to = from + len;
1479         struct buffer_head      *bh, *head;
1480         struct xfs_mount        *mp = XFS_I(inode)->i_mount;
1481
1482         /*
1483          * The request pos offset might be 32 or 64 bit, this is all fine
1484          * on 64-bit platform.  However, for 64-bit pos request on 32-bit
1485          * platform, the high 32-bit will be masked off if we evaluate the
1486          * block_offset via (pos & PAGE_MASK) because the PAGE_MASK is
1487          * 0xfffff000 as an unsigned long, hence the result is incorrect
1488          * which could cause the following ASSERT failed in most cases.
1489          * In order to avoid this, we can evaluate the block_offset of the
1490          * start of the page by using shifts rather than masks the mismatch
1491          * problem.
1492          */
1493         block_offset = (pos >> PAGE_SHIFT) << PAGE_SHIFT;
1494
1495         ASSERT(block_offset + from == pos);
1496
1497         head = page_buffers(page);
1498         block_start = 0;
1499         for (bh = head; bh != head || !block_start;
1500              bh = bh->b_this_page, block_start = block_end,
1501                                    block_offset += bh->b_size) {
1502                 block_end = block_start + bh->b_size;
1503
1504                 /* skip buffers before the write */
1505                 if (block_end <= from)
1506                         continue;
1507
1508                 /* if the buffer is after the write, we're done */
1509                 if (block_start >= to)
1510                         break;
1511
1512                 /*
1513                  * Process delalloc and unwritten buffers beyond EOF. We can
1514                  * encounter unwritten buffers in the event that a file has
1515                  * post-EOF unwritten extents and an extending write happens to
1516                  * fail (e.g., an unaligned write that also involves a delalloc
1517                  * to the same page).
1518                  */
1519                 if (!buffer_delay(bh) && !buffer_unwritten(bh))
1520                         continue;
1521
1522                 if (!xfs_mp_fail_writes(mp) && !buffer_new(bh) &&
1523                     block_offset < i_size_read(inode))
1524                         continue;
1525
1526                 if (buffer_delay(bh))
1527                         xfs_vm_kill_delalloc_range(inode, block_offset,
1528                                                    block_offset + bh->b_size);
1529
1530                 /*
1531                  * This buffer does not contain data anymore. make sure anyone
1532                  * who finds it knows that for certain.
1533                  */
1534                 clear_buffer_delay(bh);
1535                 clear_buffer_uptodate(bh);
1536                 clear_buffer_mapped(bh);
1537                 clear_buffer_new(bh);
1538                 clear_buffer_dirty(bh);
1539                 clear_buffer_unwritten(bh);
1540         }
1541
1542 }
1543
1544 /*
1545  * This used to call block_write_begin(), but it unlocks and releases the page
1546  * on error, and we need that page to be able to punch stale delalloc blocks out
1547  * on failure. hence we copy-n-waste it here and call xfs_vm_write_failed() at
1548  * the appropriate point.
1549  */
1550 STATIC int
1551 xfs_vm_write_begin(
1552         struct file             *file,
1553         struct address_space    *mapping,
1554         loff_t                  pos,
1555         unsigned                len,
1556         unsigned                flags,
1557         struct page             **pagep,
1558         void                    **fsdata)
1559 {
1560         pgoff_t                 index = pos >> PAGE_SHIFT;
1561         struct page             *page;
1562         int                     status;
1563         struct xfs_mount        *mp = XFS_I(mapping->host)->i_mount;
1564
1565         ASSERT(len <= PAGE_SIZE);
1566
1567         page = grab_cache_page_write_begin(mapping, index, flags);
1568         if (!page)
1569                 return -ENOMEM;
1570
1571         status = __block_write_begin(page, pos, len, xfs_get_blocks);
1572         if (xfs_mp_fail_writes(mp))
1573                 status = -EIO;
1574         if (unlikely(status)) {
1575                 struct inode    *inode = mapping->host;
1576                 size_t          isize = i_size_read(inode);
1577
1578                 xfs_vm_write_failed(inode, page, pos, len);
1579                 unlock_page(page);
1580
1581                 /*
1582                  * If the write is beyond EOF, we only want to kill blocks
1583                  * allocated in this write, not blocks that were previously
1584                  * written successfully.
1585                  */
1586                 if (xfs_mp_fail_writes(mp))
1587                         isize = 0;
1588                 if (pos + len > isize) {
1589                         ssize_t start = max_t(ssize_t, pos, isize);
1590
1591                         truncate_pagecache_range(inode, start, pos + len);
1592                 }
1593
1594                 put_page(page);
1595                 page = NULL;
1596         }
1597
1598         *pagep = page;
1599         return status;
1600 }
1601
1602 /*
1603  * On failure, we only need to kill delalloc blocks beyond EOF in the range of
1604  * this specific write because they will never be written. Previous writes
1605  * beyond EOF where block allocation succeeded do not need to be trashed, so
1606  * only new blocks from this write should be trashed. For blocks within
1607  * EOF, generic_write_end() zeros them so they are safe to leave alone and be
1608  * written with all the other valid data.
1609  */
1610 STATIC int
1611 xfs_vm_write_end(
1612         struct file             *file,
1613         struct address_space    *mapping,
1614         loff_t                  pos,
1615         unsigned                len,
1616         unsigned                copied,
1617         struct page             *page,
1618         void                    *fsdata)
1619 {
1620         int                     ret;
1621
1622         ASSERT(len <= PAGE_SIZE);
1623
1624         ret = generic_write_end(file, mapping, pos, len, copied, page, fsdata);
1625         if (unlikely(ret < len)) {
1626                 struct inode    *inode = mapping->host;
1627                 size_t          isize = i_size_read(inode);
1628                 loff_t          to = pos + len;
1629
1630                 if (to > isize) {
1631                         /* only kill blocks in this write beyond EOF */
1632                         if (pos > isize)
1633                                 isize = pos;
1634                         xfs_vm_kill_delalloc_range(inode, isize, to);
1635                         truncate_pagecache_range(inode, isize, to);
1636                 }
1637         }
1638         return ret;
1639 }
1640
1641 STATIC sector_t
1642 xfs_vm_bmap(
1643         struct address_space    *mapping,
1644         sector_t                block)
1645 {
1646         struct inode            *inode = (struct inode *)mapping->host;
1647         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1648
1649         trace_xfs_vm_bmap(XFS_I(inode));
1650         xfs_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
1651         filemap_write_and_wait(mapping);
1652         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
1653         return generic_block_bmap(mapping, block, xfs_get_blocks);
1654 }
1655
1656 STATIC int
1657 xfs_vm_readpage(
1658         struct file             *unused,
1659         struct page             *page)
1660 {
1661         trace_xfs_vm_readpage(page->mapping->host, 1);
1662         return mpage_readpage(page, xfs_get_blocks);
1663 }
1664
1665 STATIC int
1666 xfs_vm_readpages(
1667         struct file             *unused,
1668         struct address_space    *mapping,
1669         struct list_head        *pages,
1670         unsigned                nr_pages)
1671 {
1672         trace_xfs_vm_readpages(mapping->host, nr_pages);
1673         return mpage_readpages(mapping, pages, nr_pages, xfs_get_blocks);
1674 }
1675
1676 /*
1677  * This is basically a copy of __set_page_dirty_buffers() with one
1678  * small tweak: buffers beyond EOF do not get marked dirty. If we mark them
1679  * dirty, we'll never be able to clean them because we don't write buffers
1680  * beyond EOF, and that means we can't invalidate pages that span EOF
1681  * that have been marked dirty. Further, the dirty state can leak into
1682  * the file interior if the file is extended, resulting in all sorts of
1683  * bad things happening as the state does not match the underlying data.
1684  *
1685  * XXX: this really indicates that bufferheads in XFS need to die. Warts like
1686  * this only exist because of bufferheads and how the generic code manages them.
1687  */
1688 STATIC int
1689 xfs_vm_set_page_dirty(
1690         struct page             *page)
1691 {
1692         struct address_space    *mapping = page->mapping;
1693         struct inode            *inode = mapping->host;
1694         loff_t                  end_offset;
1695         loff_t                  offset;
1696         int                     newly_dirty;
1697
1698         if (unlikely(!mapping))
1699                 return !TestSetPageDirty(page);
1700
1701         end_offset = i_size_read(inode);
1702         offset = page_offset(page);
1703
1704         spin_lock(&mapping->private_lock);
1705         if (page_has_buffers(page)) {
1706                 struct buffer_head *head = page_buffers(page);
1707                 struct buffer_head *bh = head;
1708
1709                 do {
1710                         if (offset < end_offset)
1711                                 set_buffer_dirty(bh);
1712                         bh = bh->b_this_page;
1713                         offset += 1 << inode->i_blkbits;
1714                 } while (bh != head);
1715         }
1716         /*
1717          * Lock out page->mem_cgroup migration to keep PageDirty
1718          * synchronized with per-memcg dirty page counters.
1719          */
1720         lock_page_memcg(page);
1721         newly_dirty = !TestSetPageDirty(page);
1722         spin_unlock(&mapping->private_lock);
1723
1724         if (newly_dirty) {
1725                 /* sigh - __set_page_dirty() is static, so copy it here, too */
1726                 unsigned long flags;
1727
1728                 spin_lock_irqsave(&mapping->tree_lock, flags);
1729                 if (page->mapping) {    /* Race with truncate? */
1730                         WARN_ON_ONCE(!PageUptodate(page));
1731                         account_page_dirtied(page, mapping);
1732                         radix_tree_tag_set(&mapping->page_tree,
1733                                         page_index(page), PAGECACHE_TAG_DIRTY);
1734                 }
1735                 spin_unlock_irqrestore(&mapping->tree_lock, flags);
1736         }
1737         unlock_page_memcg(page);
1738         if (newly_dirty)
1739                 __mark_inode_dirty(mapping->host, I_DIRTY_PAGES);
1740         return newly_dirty;
1741 }
1742
1743 const struct address_space_operations xfs_address_space_operations = {
1744         .readpage               = xfs_vm_readpage,
1745         .readpages              = xfs_vm_readpages,
1746         .writepage              = xfs_vm_writepage,
1747         .writepages             = xfs_vm_writepages,
1748         .set_page_dirty         = xfs_vm_set_page_dirty,
1749         .releasepage            = xfs_vm_releasepage,
1750         .invalidatepage         = xfs_vm_invalidatepage,
1751         .write_begin            = xfs_vm_write_begin,
1752         .write_end              = xfs_vm_write_end,
1753         .bmap                   = xfs_vm_bmap,
1754         .direct_IO              = xfs_vm_direct_IO,
1755         .migratepage            = buffer_migrate_page,
1756         .is_partially_uptodate  = block_is_partially_uptodate,
1757         .error_remove_page      = generic_error_remove_page,
1758 };