fs/f2fs/data.c

   1 /*
   2  * fs/f2fs/data.c
   3  *
   4  * Copyright (c) 2012 Samsung Electronics Co., Ltd.
   5  *             http://www.samsung.com/
   6  *
   7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   8  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   9  * published by the Free Software Foundation.
  10  */
  11 #include <linux/fs.h>
  12 #include <linux/f2fs_fs.h>
  13 #include <linux/buffer_head.h>
  14 #include <linux/mpage.h>
  15 #include <linux/writeback.h>
  16 #include <linux/backing-dev.h>
  17 #include <linux/blkdev.h>
  18 #include <linux/bio.h>
  19 #include <linux/prefetch.h>
  20 #include <linux/uio.h>
  21 #include <linux/cleancache.h>
  22
  23 #include "f2fs.h"
  24 #include "node.h"
  25 #include "segment.h"
  26 #include "trace.h"
  27 #include <trace/events/f2fs.h>
  28
  29 static struct kmem_cache *extent_tree_slab;
  30 static struct kmem_cache *extent_node_slab;
  31
  32 static void f2fs_read_end_io(struct bio *bio, int err)
  33 {
  34         struct bio_vec *bvec;
  35         int i;
  36
  37         if (f2fs_bio_encrypted(bio)) {
  38                 if (err) {
  39                         f2fs_release_crypto_ctx(bio->bi_private);
  40                 } else {
  41                         f2fs_end_io_crypto_work(bio->bi_private, bio);
  42                         return;
  43                 }
  44         }
  45
  46         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, i) {
  47                 struct page *page = bvec->bv_page;
  48
  49                 if (!err) {
  50                         SetPageUptodate(page);
  51                 } else {
  52                         ClearPageUptodate(page);
  53                         SetPageError(page);
  54                 }
  55                 unlock_page(page);
  56         }
  57         bio_put(bio);
  58 }
  59
  60 static void f2fs_write_end_io(struct bio *bio, int err)
  61 {
  62         struct f2fs_sb_info *sbi = bio->bi_private;
  63         struct bio_vec *bvec;
  64         int i;
  65
  66         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, i) {
  67                 struct page *page = bvec->bv_page;
  68
  69                 f2fs_restore_and_release_control_page(&page);
  70
  71                 if (unlikely(err)) {
  72                         set_page_dirty(page);
  73                         set_bit(AS_EIO, &page->mapping->flags);
  74                         f2fs_stop_checkpoint(sbi);
  75                 }
  76                 end_page_writeback(page);
  77                 dec_page_count(sbi, F2FS_WRITEBACK);
  78         }
  79
  80         if (!get_pages(sbi, F2FS_WRITEBACK) &&
  81                         !list_empty(&sbi->cp_wait.task_list))
  82                 wake_up(&sbi->cp_wait);
  83
  84         bio_put(bio);
  85 }
  86
  87 /*
  88  * Low-level block read/write IO operations.
  89  */
  90 static struct bio *__bio_alloc(struct f2fs_sb_info *sbi, block_t blk_addr,
  91                                 int npages, bool is_read)
  92 {
  93         struct bio *bio;
  94
  95         /* No failure on bio allocation */
  96         bio = bio_alloc(GFP_NOIO, npages);
  97
  98         bio->bi_bdev = sbi->sb->s_bdev;
  99         bio->bi_iter.bi_sector = SECTOR_FROM_BLOCK(blk_addr);
 100         bio->bi_end_io = is_read ? f2fs_read_end_io : f2fs_write_end_io;
 101         bio->bi_private = is_read ? NULL : sbi;
 102
 103         return bio;
 104 }
 105
 106 static void __submit_merged_bio(struct f2fs_bio_info *io)
 107 {
 108         struct f2fs_io_info *fio = &io->fio;
 109
 110         if (!io->bio)
 111                 return;
 112
 113         if (is_read_io(fio->rw))
 114                 trace_f2fs_submit_read_bio(io->sbi->sb, fio, io->bio);
 115         else
 116                 trace_f2fs_submit_write_bio(io->sbi->sb, fio, io->bio);
 117
 118         submit_bio(fio->rw, io->bio);
 119         io->bio = NULL;
 120 }
 121
 122 void f2fs_submit_merged_bio(struct f2fs_sb_info *sbi,
 123                                 enum page_type type, int rw)
 124 {
 125         enum page_type btype = PAGE_TYPE_OF_BIO(type);
 126         struct f2fs_bio_info *io;
 127
 128         io = is_read_io(rw) ? &sbi->read_io : &sbi->write_io[btype];
 129
 130         down_write(&io->io_rwsem);
 131
 132         /* change META to META_FLUSH in the checkpoint procedure */
 133         if (type >= META_FLUSH) {
 134                 io->fio.type = META_FLUSH;
 135                 if (test_opt(sbi, NOBARRIER))
 136                         io->fio.rw = WRITE_FLUSH | REQ_META | REQ_PRIO;
 137                 else
 138                         io->fio.rw = WRITE_FLUSH_FUA | REQ_META | REQ_PRIO;
 139         }
 140         __submit_merged_bio(io);
 141         up_write(&io->io_rwsem);
 142 }
 143
 144 /*
 145  * Fill the locked page with data located in the block address.
 146  * Return unlocked page.
 147  */
 148 int f2fs_submit_page_bio(struct f2fs_io_info *fio)
 149 {
 150         struct bio *bio;
 151         struct page *page = fio->encrypted_page ? fio->encrypted_page : fio->page;
 152
 153         trace_f2fs_submit_page_bio(page, fio);
 154         f2fs_trace_ios(fio, 0);
 155
 156         /* Allocate a new bio */
 157         bio = __bio_alloc(fio->sbi, fio->blk_addr, 1, is_read_io(fio->rw));
 158
 159         if (bio_add_page(bio, page, PAGE_CACHE_SIZE, 0) < PAGE_CACHE_SIZE) {
 160                 bio_put(bio);
 161                 f2fs_put_page(page, 1);
 162                 return -EFAULT;
 163         }
 164
 165         submit_bio(fio->rw, bio);
 166         return 0;
 167 }
 168
 169 void f2fs_submit_page_mbio(struct f2fs_io_info *fio)
 170 {
 171         struct f2fs_sb_info *sbi = fio->sbi;
 172         enum page_type btype = PAGE_TYPE_OF_BIO(fio->type);
 173         struct f2fs_bio_info *io;
 174         bool is_read = is_read_io(fio->rw);
 175         struct page *bio_page;
 176
 177         io = is_read ? &sbi->read_io : &sbi->write_io[btype];
 178
 179         verify_block_addr(sbi, fio->blk_addr);
 180
 181         down_write(&io->io_rwsem);
 182
 183         if (!is_read)
 184                 inc_page_count(sbi, F2FS_WRITEBACK);
 185
 186         if (io->bio && (io->last_block_in_bio != fio->blk_addr - 1 ||
 187                                                 io->fio.rw != fio->rw))
 188                 __submit_merged_bio(io);
 189 alloc_new:
 190         if (io->bio == NULL) {
 191                 int bio_blocks = MAX_BIO_BLOCKS(sbi);
 192
 193                 io->bio = __bio_alloc(sbi, fio->blk_addr, bio_blocks, is_read);
 194                 io->fio = *fio;
 195         }
 196
 197         bio_page = fio->encrypted_page ? fio->encrypted_page : fio->page;
 198
 199         if (bio_add_page(io->bio, bio_page, PAGE_CACHE_SIZE, 0) <
 200                                                         PAGE_CACHE_SIZE) {
 201                 __submit_merged_bio(io);
 202                 goto alloc_new;
 203         }
 204
 205         io->last_block_in_bio = fio->blk_addr;
 206         f2fs_trace_ios(fio, 0);
 207
 208         up_write(&io->io_rwsem);
 209         trace_f2fs_submit_page_mbio(fio->page, fio);
 210 }
 211
 212 /*
 213  * Lock ordering for the change of data block address:
 214  * ->data_page
 215  *  ->node_page
 216  *    update block addresses in the node page
 217  */
 218 void set_data_blkaddr(struct dnode_of_data *dn)
 219 {
 220         struct f2fs_node *rn;
 221         __le32 *addr_array;
 222         struct page *node_page = dn->node_page;
 223         unsigned int ofs_in_node = dn->ofs_in_node;
 224
 225         f2fs_wait_on_page_writeback(node_page, NODE);
 226
 227         rn = F2FS_NODE(node_page);
 228
 229         /* Get physical address of data block */
 230         addr_array = blkaddr_in_node(rn);
 231         addr_array[ofs_in_node] = cpu_to_le32(dn->data_blkaddr);
 232         set_page_dirty(node_page);
 233 }
 234
 235 int reserve_new_block(struct dnode_of_data *dn)
 236 {
 237         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_I_SB(dn->inode);
 238
 239         if (unlikely(is_inode_flag_set(F2FS_I(dn->inode), FI_NO_ALLOC)))
 240                 return -EPERM;
 241         if (unlikely(!inc_valid_block_count(sbi, dn->inode, 1)))
 242                 return -ENOSPC;
 243
 244         trace_f2fs_reserve_new_block(dn->inode, dn->nid, dn->ofs_in_node);
 245
 246         dn->data_blkaddr = NEW_ADDR;
 247         set_data_blkaddr(dn);
 248         mark_inode_dirty(dn->inode);
 249         sync_inode_page(dn);
 250         return 0;
 251 }
 252
 253 int f2fs_reserve_block(struct dnode_of_data *dn, pgoff_t index)
 254 {
 255         bool need_put = dn->inode_page ? false : true;
 256         int err;
 257
 258         err = get_dnode_of_data(dn, index, ALLOC_NODE);
 259         if (err)
 260                 return err;
 261
 262         if (dn->data_blkaddr == NULL_ADDR)
 263                 err = reserve_new_block(dn);
 264         if (err || need_put)
 265                 f2fs_put_dnode(dn);
 266         return err;
 267 }
 268
 269 static bool lookup_extent_info(struct inode *inode, pgoff_t pgofs,
 270                                                         struct extent_info *ei)
 271 {
 272         struct f2fs_inode_info *fi = F2FS_I(inode);
 273         pgoff_t start_fofs, end_fofs;
 274         block_t start_blkaddr;
 275
 276         read_lock(&fi->ext_lock);
 277         if (fi->ext.len == 0) {
 278                 read_unlock(&fi->ext_lock);
 279                 return false;
 280         }
 281
 282         stat_inc_total_hit(inode->i_sb);
 283
 284         start_fofs = fi->ext.fofs;
 285         end_fofs = fi->ext.fofs + fi->ext.len - 1;
 286         start_blkaddr = fi->ext.blk;
 287
 288         if (pgofs >= start_fofs && pgofs <= end_fofs) {
 289                 *ei = fi->ext;
 290                 stat_inc_read_hit(inode->i_sb);
 291                 read_unlock(&fi->ext_lock);
 292                 return true;
 293         }
 294         read_unlock(&fi->ext_lock);
 295         return false;
 296 }
 297
 298 static bool update_extent_info(struct inode *inode, pgoff_t fofs,
 299                                                                 block_t blkaddr)
 300 {
 301         struct f2fs_inode_info *fi = F2FS_I(inode);
 302         pgoff_t start_fofs, end_fofs;
 303         block_t start_blkaddr, end_blkaddr;
 304         int need_update = true;
 305
 306         write_lock(&fi->ext_lock);
 307
 308         start_fofs = fi->ext.fofs;
 309         end_fofs = fi->ext.fofs + fi->ext.len - 1;
 310         start_blkaddr = fi->ext.blk;
 311         end_blkaddr = fi->ext.blk + fi->ext.len - 1;
 312
 313         /* Drop and initialize the matched extent */
 314         if (fi->ext.len == 1 && fofs == start_fofs)
 315                 fi->ext.len = 0;
 316
 317         /* Initial extent */
 318         if (fi->ext.len == 0) {
 319                 if (blkaddr != NULL_ADDR) {
 320                         fi->ext.fofs = fofs;
 321                         fi->ext.blk = blkaddr;
 322                         fi->ext.len = 1;
 323                 }
 324                 goto end_update;
 325         }
 326
 327         /* Front merge */
 328         if (fofs == start_fofs - 1 && blkaddr == start_blkaddr - 1) {
 329                 fi->ext.fofs--;
 330                 fi->ext.blk--;
 331                 fi->ext.len++;
 332                 goto end_update;
 333         }
 334
 335         /* Back merge */
 336         if (fofs == end_fofs + 1 && blkaddr == end_blkaddr + 1) {
 337                 fi->ext.len++;
 338                 goto end_update;
 339         }
 340
 341         /* Split the existing extent */
 342         if (fi->ext.len > 1 &&
 343                 fofs >= start_fofs && fofs <= end_fofs) {
 344                 if ((end_fofs - fofs) < (fi->ext.len >> 1)) {
 345                         fi->ext.len = fofs - start_fofs;
 346                 } else {
 347                         fi->ext.fofs = fofs + 1;
 348                         fi->ext.blk = start_blkaddr + fofs - start_fofs + 1;
 349                         fi->ext.len -= fofs - start_fofs + 1;
 350                 }
 351         } else {
 352                 need_update = false;
 353         }
 354
 355         /* Finally, if the extent is very fragmented, let's drop the cache. */
 356         if (fi->ext.len < F2FS_MIN_EXTENT_LEN) {
 357                 fi->ext.len = 0;
 358                 set_inode_flag(fi, FI_NO_EXTENT);
 359                 need_update = true;
 360         }
 361 end_update:
 362         write_unlock(&fi->ext_lock);
 363         return need_update;
 364 }
 365
 366 static struct extent_node *__attach_extent_node(struct f2fs_sb_info *sbi,
 367                                 struct extent_tree *et, struct extent_info *ei,
 368                                 struct rb_node *parent, struct rb_node **p)
 369 {
 370         struct extent_node *en;
 371
 372         en = kmem_cache_alloc(extent_node_slab, GFP_ATOMIC);
 373         if (!en)
 374                 return NULL;
 375
 376         en->ei = *ei;
 377         INIT_LIST_HEAD(&en->list);
 378
 379         rb_link_node(&en->rb_node, parent, p);
 380         rb_insert_color(&en->rb_node, &et->root);
 381         et->count++;
 382         atomic_inc(&sbi->total_ext_node);
 383         return en;
 384 }
 385
 386 static void __detach_extent_node(struct f2fs_sb_info *sbi,
 387                                 struct extent_tree *et, struct extent_node *en)
 388 {
 389         rb_erase(&en->rb_node, &et->root);
 390         et->count--;
 391         atomic_dec(&sbi->total_ext_node);
 392
 393         if (et->cached_en == en)
 394                 et->cached_en = NULL;
 395 }
 396
 397 static struct extent_tree *__find_extent_tree(struct f2fs_sb_info *sbi,
 398                                                         nid_t ino)
 399 {
 400         struct extent_tree *et;
 401
 402         down_read(&sbi->extent_tree_lock);
 403         et = radix_tree_lookup(&sbi->extent_tree_root, ino);
 404         if (!et) {
 405                 up_read(&sbi->extent_tree_lock);
 406                 return NULL;
 407         }
 408         atomic_inc(&et->refcount);
 409         up_read(&sbi->extent_tree_lock);
 410
 411         return et;
 412 }
 413
 414 static struct extent_tree *__grab_extent_tree(struct inode *inode)
 415 {
 416         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_I_SB(inode);
 417         struct extent_tree *et;
 418         nid_t ino = inode->i_ino;
 419
 420         down_write(&sbi->extent_tree_lock);
 421         et = radix_tree_lookup(&sbi->extent_tree_root, ino);
 422         if (!et) {
 423                 et = f2fs_kmem_cache_alloc(extent_tree_slab, GFP_NOFS);
 424                 f2fs_radix_tree_insert(&sbi->extent_tree_root, ino, et);
 425                 memset(et, 0, sizeof(struct extent_tree));
 426                 et->ino = ino;
 427                 et->root = RB_ROOT;
 428                 et->cached_en = NULL;
 429                 rwlock_init(&et->lock);
 430                 atomic_set(&et->refcount, 0);
 431                 et->count = 0;
 432                 sbi->total_ext_tree++;
 433         }
 434         atomic_inc(&et->refcount);
 435         up_write(&sbi->extent_tree_lock);
 436
 437         return et;
 438 }
 439
 440 static struct extent_node *__lookup_extent_tree(struct extent_tree *et,
 441                                                         unsigned int fofs)
 442 {
 443         struct rb_node *node = et->root.rb_node;
 444         struct extent_node *en;
 445
 446         if (et->cached_en) {
 447                 struct extent_info *cei = &et->cached_en->ei;
 448
 449                 if (cei->fofs <= fofs && cei->fofs + cei->len > fofs)
 450                         return et->cached_en;
 451         }
 452
 453         while (node) {
 454                 en = rb_entry(node, struct extent_node, rb_node);
 455
 456                 if (fofs < en->ei.fofs) {
 457                         node = node->rb_left;
 458                 } else if (fofs >= en->ei.fofs + en->ei.len) {
 459                         node = node->rb_right;
 460                 } else {
 461                         et->cached_en = en;
 462                         return en;
 463                 }
 464         }
 465         return NULL;
 466 }
 467
 468 static struct extent_node *__try_back_merge(struct f2fs_sb_info *sbi,
 469                                 struct extent_tree *et, struct extent_node *en)
 470 {
 471         struct extent_node *prev;
 472         struct rb_node *node;
 473
 474         node = rb_prev(&en->rb_node);
 475         if (!node)
 476                 return NULL;
 477
 478         prev = rb_entry(node, struct extent_node, rb_node);
 479         if (__is_back_mergeable(&en->ei, &prev->ei)) {
 480                 en->ei.fofs = prev->ei.fofs;
 481                 en->ei.blk = prev->ei.blk;
 482                 en->ei.len += prev->ei.len;
 483                 __detach_extent_node(sbi, et, prev);
 484                 return prev;
 485         }
 486         return NULL;
 487 }
 488
 489 static struct extent_node *__try_front_merge(struct f2fs_sb_info *sbi,
 490                                 struct extent_tree *et, struct extent_node *en)
 491 {
 492         struct extent_node *next;
 493         struct rb_node *node;
 494
 495         node = rb_next(&en->rb_node);
 496         if (!node)
 497                 return NULL;
 498
 499         next = rb_entry(node, struct extent_node, rb_node);
 500         if (__is_front_mergeable(&en->ei, &next->ei)) {
 501                 en->ei.len += next->ei.len;
 502                 __detach_extent_node(sbi, et, next);
 503                 return next;
 504         }
 505         return NULL;
 506 }
 507
 508 static struct extent_node *__insert_extent_tree(struct f2fs_sb_info *sbi,
 509                                 struct extent_tree *et, struct extent_info *ei,
 510                                 struct extent_node **den)
 511 {
 512         struct rb_node **p = &et->root.rb_node;
 513         struct rb_node *parent = NULL;
 514         struct extent_node *en;
 515
 516         while (*p) {
 517                 parent = *p;
 518                 en = rb_entry(parent, struct extent_node, rb_node);
 519
 520                 if (ei->fofs < en->ei.fofs) {
 521                         if (__is_front_mergeable(ei, &en->ei)) {
 522                                 f2fs_bug_on(sbi, !den);
 523                                 en->ei.fofs = ei->fofs;
 524                                 en->ei.blk = ei->blk;
 525                                 en->ei.len += ei->len;
 526                                 *den = __try_back_merge(sbi, et, en);
 527                                 return en;
 528                         }
 529                         p = &(*p)->rb_left;
 530                 } else if (ei->fofs >= en->ei.fofs + en->ei.len) {
 531                         if (__is_back_mergeable(ei, &en->ei)) {
 532                                 f2fs_bug_on(sbi, !den);
 533                                 en->ei.len += ei->len;
 534                                 *den = __try_front_merge(sbi, et, en);
 535                                 return en;
 536                         }
 537                         p = &(*p)->rb_right;
 538                 } else {
 539                         f2fs_bug_on(sbi, 1);
 540                 }
 541         }
 542
 543         return __attach_extent_node(sbi, et, ei, parent, p);
 544 }
 545
 546 static unsigned int __free_extent_tree(struct f2fs_sb_info *sbi,
 547                                         struct extent_tree *et, bool free_all)
 548 {
 549         struct rb_node *node, *next;
 550         struct extent_node *en;
 551         unsigned int count = et->count;
 552
 553         node = rb_first(&et->root);
 554         while (node) {
 555                 next = rb_next(node);
 556                 en = rb_entry(node, struct extent_node, rb_node);
 557
 558                 if (free_all) {
 559                         spin_lock(&sbi->extent_lock);
 560                         if (!list_empty(&en->list))
 561                                 list_del_init(&en->list);
 562                         spin_unlock(&sbi->extent_lock);
 563                 }
 564
 565                 if (free_all || list_empty(&en->list)) {
 566                         __detach_extent_node(sbi, et, en);
 567                         kmem_cache_free(extent_node_slab, en);
 568                 }
 569                 node = next;
 570         }
 571
 572         return count - et->count;
 573 }
 574
 575 static void f2fs_init_extent_tree(struct inode *inode,
 576                                                 struct f2fs_extent *i_ext)
 577 {
 578         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_I_SB(inode);
 579         struct extent_tree *et;
 580         struct extent_node *en;
 581         struct extent_info ei;
 582
 583         if (le32_to_cpu(i_ext->len) < F2FS_MIN_EXTENT_LEN)
 584                 return;
 585
 586         et = __grab_extent_tree(inode);
 587
 588         write_lock(&et->lock);
 589         if (et->count)
 590                 goto out;
 591
 592         set_extent_info(&ei, le32_to_cpu(i_ext->fofs),
 593                 le32_to_cpu(i_ext->blk), le32_to_cpu(i_ext->len));
 594
 595         en = __insert_extent_tree(sbi, et, &ei, NULL);
 596         if (en) {
 597                 et->cached_en = en;
 598
 599                 spin_lock(&sbi->extent_lock);
 600                 list_add_tail(&en->list, &sbi->extent_list);
 601                 spin_unlock(&sbi->extent_lock);
 602         }
 603 out:
 604         write_unlock(&et->lock);
 605         atomic_dec(&et->refcount);
 606 }
 607
 608 static bool f2fs_lookup_extent_tree(struct inode *inode, pgoff_t pgofs,
 609                                                         struct extent_info *ei)
 610 {
 611         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_I_SB(inode);
 612         struct extent_tree *et;
 613         struct extent_node *en;
 614
 615         trace_f2fs_lookup_extent_tree_start(inode, pgofs);
 616
 617         et = __find_extent_tree(sbi, inode->i_ino);
 618         if (!et)
 619                 return false;
 620
 621         read_lock(&et->lock);
 622         en = __lookup_extent_tree(et, pgofs);
 623         if (en) {
 624                 *ei = en->ei;
 625                 spin_lock(&sbi->extent_lock);
 626                 if (!list_empty(&en->list))
 627                         list_move_tail(&en->list, &sbi->extent_list);
 628                 spin_unlock(&sbi->extent_lock);
 629                 stat_inc_read_hit(sbi->sb);
 630         }
 631         stat_inc_total_hit(sbi->sb);
 632         read_unlock(&et->lock);
 633
 634         trace_f2fs_lookup_extent_tree_end(inode, pgofs, en);
 635
 636         atomic_dec(&et->refcount);
 637         return en ? true : false;
 638 }
 639
 640 static void f2fs_update_extent_tree(struct inode *inode, pgoff_t fofs,
 641                                                         block_t blkaddr)
 642 {
 643         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_I_SB(inode);
 644         struct extent_tree *et;
 645         struct extent_node *en = NULL, *en1 = NULL, *en2 = NULL, *en3 = NULL;
 646         struct extent_node *den = NULL;
 647         struct extent_info ei, dei;
 648         unsigned int endofs;
 649
 650         trace_f2fs_update_extent_tree(inode, fofs, blkaddr);
 651
 652         et = __grab_extent_tree(inode);
 653
 654         write_lock(&et->lock);
 655
 656         /* 1. lookup and remove existing extent info in cache */
 657         en = __lookup_extent_tree(et, fofs);
 658         if (!en)
 659                 goto update_extent;
 660
 661         dei = en->ei;
 662         __detach_extent_node(sbi, et, en);
 663
 664         /* 2. if extent can be split more, split and insert the left part */
 665         if (dei.len > 1) {
 666                 /*  insert left part of split extent into cache */
 667                 if (fofs - dei.fofs >= F2FS_MIN_EXTENT_LEN) {
 668                         set_extent_info(&ei, dei.fofs, dei.blk,
 669                                                         fofs - dei.fofs);
 670                         en1 = __insert_extent_tree(sbi, et, &ei, NULL);
 671                 }
 672
 673                 /* insert right part of split extent into cache */
 674                 endofs = dei.fofs + dei.len - 1;
 675                 if (endofs - fofs >= F2FS_MIN_EXTENT_LEN) {
 676                         set_extent_info(&ei, fofs + 1,
 677                                 fofs - dei.fofs + dei.blk, endofs - fofs);
 678                         en2 = __insert_extent_tree(sbi, et, &ei, NULL);
 679                 }
 680         }
 681
 682 update_extent:
 683         /* 3. update extent in extent cache */
 684         if (blkaddr) {
 685                 set_extent_info(&ei, fofs, blkaddr, 1);
 686                 en3 = __insert_extent_tree(sbi, et, &ei, &den);
 687         }
 688
 689         /* 4. update in global extent list */
 690         spin_lock(&sbi->extent_lock);
 691         if (en && !list_empty(&en->list))
 692                 list_del(&en->list);
 693         /*
 694          * en1 and en2 split from en, they will become more and more smaller
 695          * fragments after splitting several times. So if the length is smaller
 696          * than F2FS_MIN_EXTENT_LEN, we will not add them into extent tree.
 697          */
 698         if (en1)
 699                 list_add_tail(&en1->list, &sbi->extent_list);
 700         if (en2)
 701                 list_add_tail(&en2->list, &sbi->extent_list);
 702         if (en3) {
 703                 if (list_empty(&en3->list))
 704                         list_add_tail(&en3->list, &sbi->extent_list);
 705                 else
 706                         list_move_tail(&en3->list, &sbi->extent_list);
 707         }
 708         if (den && !list_empty(&den->list))
 709                 list_del(&den->list);
 710         spin_unlock(&sbi->extent_lock);
 711
 712         /* 5. release extent node */
 713         if (en)
 714                 kmem_cache_free(extent_node_slab, en);
 715         if (den)
 716                 kmem_cache_free(extent_node_slab, den);
 717
 718         write_unlock(&et->lock);
 719         atomic_dec(&et->refcount);
 720 }
 721
 722 void f2fs_preserve_extent_tree(struct inode *inode)
 723 {
 724         struct extent_tree *et;
 725         struct extent_info *ext = &F2FS_I(inode)->ext;
 726         bool sync = false;
 727
 728         if (!test_opt(F2FS_I_SB(inode), EXTENT_CACHE))
 729                 return;
 730
 731         et = __find_extent_tree(F2FS_I_SB(inode), inode->i_ino);
 732         if (!et) {
 733                 if (ext->len) {
 734                         ext->len = 0;
 735                         update_inode_page(inode);
 736                 }
 737                 return;
 738         }
 739
 740         read_lock(&et->lock);
 741         if (et->count) {
 742                 struct extent_node *en;
 743
 744                 if (et->cached_en) {
 745                         en = et->cached_en;
 746                 } else {
 747                         struct rb_node *node = rb_first(&et->root);
 748
 749                         if (!node)
 750                                 node = rb_last(&et->root);
 751                         en = rb_entry(node, struct extent_node, rb_node);
 752                 }
 753
 754                 if (__is_extent_same(ext, &en->ei))
 755                         goto out;
 756
 757                 *ext = en->ei;
 758                 sync = true;
 759         } else if (ext->len) {
 760                 ext->len = 0;
 761                 sync = true;
 762         }
 763 out:
 764         read_unlock(&et->lock);
 765         atomic_dec(&et->refcount);
 766
 767         if (sync)
 768                 update_inode_page(inode);
 769 }
 770
 771 void f2fs_shrink_extent_tree(struct f2fs_sb_info *sbi, int nr_shrink)
 772 {
 773         struct extent_tree *treevec[EXT_TREE_VEC_SIZE];
 774         struct extent_node *en, *tmp;
 775         unsigned long ino = F2FS_ROOT_INO(sbi);
 776         struct radix_tree_iter iter;
 777         void **slot;
 778         unsigned int found;
 779         unsigned int node_cnt = 0, tree_cnt = 0;
 780
 781         if (!test_opt(sbi, EXTENT_CACHE))
 782                 return;
 783
 784         if (available_free_memory(sbi, EXTENT_CACHE))
 785                 return;
 786
 787         spin_lock(&sbi->extent_lock);
 788         list_for_each_entry_safe(en, tmp, &sbi->extent_list, list) {
 789                 if (!nr_shrink--)
 790                         break;
 791                 list_del_init(&en->list);
 792         }
 793         spin_unlock(&sbi->extent_lock);
 794
 795         down_read(&sbi->extent_tree_lock);
 796         while ((found = radix_tree_gang_lookup(&sbi->extent_tree_root,
 797                                 (void **)treevec, ino, EXT_TREE_VEC_SIZE))) {
 798                 unsigned i;
 799
 800                 ino = treevec[found - 1]->ino + 1;
 801                 for (i = 0; i < found; i++) {
 802                         struct extent_tree *et = treevec[i];
 803
 804                         atomic_inc(&et->refcount);
 805                         write_lock(&et->lock);
 806                         node_cnt += __free_extent_tree(sbi, et, false);
 807                         write_unlock(&et->lock);
 808                         atomic_dec(&et->refcount);
 809                 }
 810         }
 811         up_read(&sbi->extent_tree_lock);
 812
 813         down_write(&sbi->extent_tree_lock);
 814         radix_tree_for_each_slot(slot, &sbi->extent_tree_root, &iter,
 815                                                         F2FS_ROOT_INO(sbi)) {
 816                 struct extent_tree *et = (struct extent_tree *)*slot;
 817
 818                 if (!atomic_read(&et->refcount) && !et->count) {
 819                         radix_tree_delete(&sbi->extent_tree_root, et->ino);
 820                         kmem_cache_free(extent_tree_slab, et);
 821                         sbi->total_ext_tree--;
 822                         tree_cnt++;
 823                 }
 824         }
 825         up_write(&sbi->extent_tree_lock);
 826
 827         trace_f2fs_shrink_extent_tree(sbi, node_cnt, tree_cnt);
 828 }
 829
 830 void f2fs_destroy_extent_tree(struct inode *inode)
 831 {
 832         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_I_SB(inode);
 833         struct extent_tree *et;
 834         unsigned int node_cnt = 0;
 835
 836         if (!test_opt(sbi, EXTENT_CACHE))
 837                 return;
 838
 839         et = __find_extent_tree(sbi, inode->i_ino);
 840         if (!et)
 841                 goto out;
 842
 843         /* free all extent info belong to this extent tree */
 844         write_lock(&et->lock);
 845         node_cnt = __free_extent_tree(sbi, et, true);
 846         write_unlock(&et->lock);
 847
 848         atomic_dec(&et->refcount);
 849
 850         /* try to find and delete extent tree entry in radix tree */
 851         down_write(&sbi->extent_tree_lock);
 852         et = radix_tree_lookup(&sbi->extent_tree_root, inode->i_ino);
 853         if (!et) {
 854                 up_write(&sbi->extent_tree_lock);
 855                 goto out;
 856         }
 857         f2fs_bug_on(sbi, atomic_read(&et->refcount) || et->count);
 858         radix_tree_delete(&sbi->extent_tree_root, inode->i_ino);
 859         kmem_cache_free(extent_tree_slab, et);
 860         sbi->total_ext_tree--;
 861         up_write(&sbi->extent_tree_lock);
 862 out:
 863         trace_f2fs_destroy_extent_tree(inode, node_cnt);
 864         return;
 865 }
 866
 867 void f2fs_init_extent_cache(struct inode *inode, struct f2fs_extent *i_ext)
 868 {
 869         if (test_opt(F2FS_I_SB(inode), EXTENT_CACHE))
 870                 f2fs_init_extent_tree(inode, i_ext);
 871
 872         write_lock(&F2FS_I(inode)->ext_lock);
 873         get_extent_info(&F2FS_I(inode)->ext, *i_ext);
 874         write_unlock(&F2FS_I(inode)->ext_lock);
 875 }
 876
 877 static bool f2fs_lookup_extent_cache(struct inode *inode, pgoff_t pgofs,
 878                                                         struct extent_info *ei)
 879 {
 880         if (is_inode_flag_set(F2FS_I(inode), FI_NO_EXTENT))
 881                 return false;
 882
 883         if (test_opt(F2FS_I_SB(inode), EXTENT_CACHE))
 884                 return f2fs_lookup_extent_tree(inode, pgofs, ei);
 885
 886         return lookup_extent_info(inode, pgofs, ei);
 887 }
 888
 889 void f2fs_update_extent_cache(struct dnode_of_data *dn)
 890 {
 891         struct f2fs_inode_info *fi = F2FS_I(dn->inode);
 892         pgoff_t fofs;
 893
 894         f2fs_bug_on(F2FS_I_SB(dn->inode), dn->data_blkaddr == NEW_ADDR);
 895
 896         if (is_inode_flag_set(fi, FI_NO_EXTENT))
 897                 return;
 898
 899         fofs = start_bidx_of_node(ofs_of_node(dn->node_page), fi) +
 900                                                         dn->ofs_in_node;
 901
 902         if (test_opt(F2FS_I_SB(dn->inode), EXTENT_CACHE))
 903                 return f2fs_update_extent_tree(dn->inode, fofs,
 904                                                         dn->data_blkaddr);
 905
 906         if (update_extent_info(dn->inode, fofs, dn->data_blkaddr))
 907                 sync_inode_page(dn);
 908 }
 909
 910 struct page *get_read_data_page(struct inode *inode, pgoff_t index, int rw)
 911 {
 912         struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
 913         struct dnode_of_data dn;
 914         struct page *page;
 915         struct extent_info ei;
 916         int err;
 917         struct f2fs_io_info fio = {
 918                 .sbi = F2FS_I_SB(inode),
 919                 .type = DATA,
 920                 .rw = rw,
 921                 .encrypted_page = NULL,
 922         };
 923
 924         if (f2fs_encrypted_inode(inode) && S_ISREG(inode->i_mode))
 925                 return read_mapping_page(mapping, index, NULL);
 926
 927         page = grab_cache_page(mapping, index);
 928         if (!page)
 929                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 930
 931         if (f2fs_lookup_extent_cache(inode, index, &ei)) {
 932                 dn.data_blkaddr = ei.blk + index - ei.fofs;
 933                 goto got_it;
 934         }
 935
 936         set_new_dnode(&dn, inode, NULL, NULL, 0);
 937         err = get_dnode_of_data(&dn, index, LOOKUP_NODE);
 938         if (err) {
 939                 f2fs_put_page(page, 1);
 940                 return ERR_PTR(err);
 941         }
 942         f2fs_put_dnode(&dn);
 943
 944         if (unlikely(dn.data_blkaddr == NULL_ADDR)) {
 945                 f2fs_put_page(page, 1);
 946                 return ERR_PTR(-ENOENT);
 947         }
 948 got_it:
 949         if (PageUptodate(page)) {
 950                 unlock_page(page);
 951                 return page;
 952         }
 953
 954         /*
 955          * A new dentry page is allocated but not able to be written, since its
 956          * new inode page couldn't be allocated due to -ENOSPC.
 957          * In such the case, its blkaddr can be remained as NEW_ADDR.
 958          * see, f2fs_add_link -> get_new_data_page -> init_inode_metadata.
 959          */
 960         if (dn.data_blkaddr == NEW_ADDR) {
 961                 zero_user_segment(page, 0, PAGE_CACHE_SIZE);
 962                 SetPageUptodate(page);
 963                 unlock_page(page);
 964                 return page;
 965         }
 966
 967         fio.blk_addr = dn.data_blkaddr;
 968         fio.page = page;
 969         err = f2fs_submit_page_bio(&fio);
 970         if (err)
 971                 return ERR_PTR(err);
 972         return page;
 973 }
 974
 975 struct page *find_data_page(struct inode *inode, pgoff_t index)
 976 {
 977         struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
 978         struct page *page;
 979
 980         page = find_get_page(mapping, index);
 981         if (page && PageUptodate(page))
 982                 return page;
 983         f2fs_put_page(page, 0);
 984
 985         page = get_read_data_page(inode, index, READ_SYNC);
 986         if (IS_ERR(page))
 987                 return page;
 988
 989         if (PageUptodate(page))
 990                 return page;
 991
 992         wait_on_page_locked(page);
 993         if (unlikely(!PageUptodate(page))) {
 994                 f2fs_put_page(page, 0);
 995                 return ERR_PTR(-EIO);
 996         }
 997         return page;
 998 }
 999
1000 /*
1001  * If it tries to access a hole, return an error.
1002  * Because, the callers, functions in dir.c and GC, should be able to know
1003  * whether this page exists or not.
1004  */
1005 struct page *get_lock_data_page(struct inode *inode, pgoff_t index)
1006 {
1007         struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
1008         struct page *page;
1009 repeat:
1010         page = get_read_data_page(inode, index, READ_SYNC);
1011         if (IS_ERR(page))
1012                 return page;
1013
1014         /* wait for read completion */
1015         lock_page(page);
1016         if (unlikely(!PageUptodate(page))) {
1017                 f2fs_put_page(page, 1);
1018                 return ERR_PTR(-EIO);
1019         }
1020         if (unlikely(page->mapping != mapping)) {
1021                 f2fs_put_page(page, 1);
1022                 goto repeat;
1023         }
1024         return page;
1025 }
1026
1027 /*
1028  * Caller ensures that this data page is never allocated.
1029  * A new zero-filled data page is allocated in the page cache.
1030  *
1031  * Also, caller should grab and release a rwsem by calling f2fs_lock_op() and
1032  * f2fs_unlock_op().
1033  * Note that, ipage is set only by make_empty_dir.
1034  */
1035 struct page *get_new_data_page(struct inode *inode,
1036                 struct page *ipage, pgoff_t index, bool new_i_size)
1037 {
1038         struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
1039         struct page *page;
1040         struct dnode_of_data dn;
1041         int err;
1042 repeat:
1043         page = grab_cache_page(mapping, index);
1044         if (!page)
1045                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1046
1047         set_new_dnode(&dn, inode, ipage, NULL, 0);
1048         err = f2fs_reserve_block(&dn, index);
1049         if (err) {
1050                 f2fs_put_page(page, 1);
1051                 return ERR_PTR(err);
1052         }
1053         if (!ipage)
1054                 f2fs_put_dnode(&dn);
1055
1056         if (PageUptodate(page))
1057                 goto got_it;
1058
1059         if (dn.data_blkaddr == NEW_ADDR) {
1060                 zero_user_segment(page, 0, PAGE_CACHE_SIZE);
1061                 SetPageUptodate(page);
1062         } else {
1063                 f2fs_put_page(page, 1);
1064
1065                 page = get_read_data_page(inode, index, READ_SYNC);
1066                 if (IS_ERR(page))
1067                         goto repeat;
1068
1069                 /* wait for read completion */
1070                 lock_page(page);
1071         }
1072 got_it:
1073         if (new_i_size &&
1074                 i_size_read(inode) < ((index + 1) << PAGE_CACHE_SHIFT)) {
1075                 i_size_write(inode, ((index + 1) << PAGE_CACHE_SHIFT));
1076                 /* Only the directory inode sets new_i_size */
1077                 set_inode_flag(F2FS_I(inode), FI_UPDATE_DIR);
1078         }
1079         return page;
1080 }
1081
1082 static int __allocate_data_block(struct dnode_of_data *dn)
1083 {
1084         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_I_SB(dn->inode);
1085         struct f2fs_inode_info *fi = F2FS_I(dn->inode);
1086         struct f2fs_summary sum;
1087         struct node_info ni;
1088         int seg = CURSEG_WARM_DATA;
1089         pgoff_t fofs;
1090
1091         if (unlikely(is_inode_flag_set(F2FS_I(dn->inode), FI_NO_ALLOC)))
1092                 return -EPERM;
1093
1094         dn->data_blkaddr = datablock_addr(dn->node_page, dn->ofs_in_node);
1095         if (dn->data_blkaddr == NEW_ADDR)
1096                 goto alloc;
1097
1098         if (unlikely(!inc_valid_block_count(sbi, dn->inode, 1)))
1099                 return -ENOSPC;
1100
1101 alloc:
1102         get_node_info(sbi, dn->nid, &ni);
1103         set_summary(&sum, dn->nid, dn->ofs_in_node, ni.version);
1104
1105         if (dn->ofs_in_node == 0 && dn->inode_page == dn->node_page)
1106                 seg = CURSEG_DIRECT_IO;
1107
1108         allocate_data_block(sbi, NULL, dn->data_blkaddr, &dn->data_blkaddr,
1109                                                                 &sum, seg);
1110
1111         /* direct IO doesn't use extent cache to maximize the performance */
1112         set_data_blkaddr(dn);
1113
1114         /* update i_size */
1115         fofs = start_bidx_of_node(ofs_of_node(dn->node_page), fi) +
1116                                                         dn->ofs_in_node;
1117         if (i_size_read(dn->inode) < ((fofs + 1) << PAGE_CACHE_SHIFT))
1118                 i_size_write(dn->inode, ((fofs + 1) << PAGE_CACHE_SHIFT));
1119
1120         return 0;
1121 }
1122
1123 static void __allocate_data_blocks(struct inode *inode, loff_t offset,
1124                                                         size_t count)
1125 {
1126         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_I_SB(inode);
1127         struct dnode_of_data dn;
1128         u64 start = F2FS_BYTES_TO_BLK(offset);
1129         u64 len = F2FS_BYTES_TO_BLK(count);
1130         bool allocated;
1131         u64 end_offset;
1132
1133         while (len) {
1134                 f2fs_balance_fs(sbi);
1135                 f2fs_lock_op(sbi);
1136
1137                 /* When reading holes, we need its node page */
1138                 set_new_dnode(&dn, inode, NULL, NULL, 0);
1139                 if (get_dnode_of_data(&dn, start, ALLOC_NODE))
1140                         goto out;
1141
1142                 allocated = false;
1143                 end_offset = ADDRS_PER_PAGE(dn.node_page, F2FS_I(inode));
1144
1145                 while (dn.ofs_in_node < end_offset && len) {
1146                         block_t blkaddr;
1147
1148                         blkaddr = datablock_addr(dn.node_page, dn.ofs_in_node);
1149                         if (blkaddr == NULL_ADDR || blkaddr == NEW_ADDR) {
1150                                 if (__allocate_data_block(&dn))
1151                                         goto sync_out;
1152                                 allocated = true;
1153                         }
1154                         len--;
1155                         start++;
1156                         dn.ofs_in_node++;
1157                 }
1158
1159                 if (allocated)
1160                         sync_inode_page(&dn);
1161
1162                 f2fs_put_dnode(&dn);
1163                 f2fs_unlock_op(sbi);
1164         }
1165         return;
1166
1167 sync_out:
1168         if (allocated)
1169                 sync_inode_page(&dn);
1170         f2fs_put_dnode(&dn);
1171 out:
1172         f2fs_unlock_op(sbi);
1173         return;
1174 }
1175
1176 /*
1177  * f2fs_map_blocks() now supported readahead/bmap/rw direct_IO with
1178  * f2fs_map_blocks structure.
1179  * If original data blocks are allocated, then give them to blockdev.
1180  * Otherwise,
1181  *     a. preallocate requested block addresses
1182  *     b. do not use extent cache for better performance
1183  *     c. give the block addresses to blockdev
1184  */
1185 static int f2fs_map_blocks(struct inode *inode, struct f2fs_map_blocks *map,
1186                         int create, bool fiemap)
1187 {
1188         unsigned int maxblocks = map->m_len;
1189         struct dnode_of_data dn;
1190         int mode = create ? ALLOC_NODE : LOOKUP_NODE_RA;
1191         pgoff_t pgofs, end_offset;
1192         int err = 0, ofs = 1;
1193         struct extent_info ei;
1194         bool allocated = false;
1195
1196         map->m_len = 0;
1197         map->m_flags = 0;
1198
1199         /* it only supports block size == page size */
1200         pgofs = (pgoff_t)map->m_lblk;
1201
1202         if (f2fs_lookup_extent_cache(inode, pgofs, &ei)) {
1203                 map->m_pblk = ei.blk + pgofs - ei.fofs;
1204                 map->m_len = min((pgoff_t)maxblocks, ei.fofs + ei.len - pgofs);
1205                 map->m_flags = F2FS_MAP_MAPPED;
1206                 goto out;
1207         }
1208
1209         if (create)
1210                 f2fs_lock_op(F2FS_I_SB(inode));
1211
1212         /* When reading holes, we need its node page */
1213         set_new_dnode(&dn, inode, NULL, NULL, 0);
1214         err = get_dnode_of_data(&dn, pgofs, mode);
1215         if (err) {
1216                 if (err == -ENOENT)
1217                         err = 0;
1218                 goto unlock_out;
1219         }
1220         if (dn.data_blkaddr == NEW_ADDR && !fiemap)
1221                 goto put_out;
1222
1223         if (dn.data_blkaddr != NULL_ADDR) {
1224                 map->m_flags = F2FS_MAP_MAPPED;
1225                 map->m_pblk = dn.data_blkaddr;
1226                 if (dn.data_blkaddr == NEW_ADDR)
1227                         map->m_flags |= F2FS_MAP_UNWRITTEN;
1228         } else if (create) {
1229                 err = __allocate_data_block(&dn);
1230                 if (err)
1231                         goto put_out;
1232                 allocated = true;
1233                 map->m_flags = F2FS_MAP_NEW | F2FS_MAP_MAPPED;
1234                 map->m_pblk = dn.data_blkaddr;
1235         } else {
1236                 goto put_out;
1237         }
1238
1239         end_offset = ADDRS_PER_PAGE(dn.node_page, F2FS_I(inode));
1240         map->m_len = 1;
1241         dn.ofs_in_node++;
1242         pgofs++;
1243
1244 get_next:
1245         if (dn.ofs_in_node >= end_offset) {
1246                 if (allocated)
1247                         sync_inode_page(&dn);
1248                 allocated = false;
1249                 f2fs_put_dnode(&dn);
1250
1251                 set_new_dnode(&dn, inode, NULL, NULL, 0);
1252                 err = get_dnode_of_data(&dn, pgofs, mode);
1253                 if (err) {
1254                         if (err == -ENOENT)
1255                                 err = 0;
1256                         goto unlock_out;
1257                 }
1258                 if (dn.data_blkaddr == NEW_ADDR && !fiemap)
1259                         goto put_out;
1260
1261                 end_offset = ADDRS_PER_PAGE(dn.node_page, F2FS_I(inode));
1262         }
1263
1264         if (maxblocks > map->m_len) {
1265                 block_t blkaddr = datablock_addr(dn.node_page, dn.ofs_in_node);
1266                 if (blkaddr == NULL_ADDR && create) {
1267                         err = __allocate_data_block(&dn);
1268                         if (err)
1269                                 goto sync_out;
1270                         allocated = true;
1271                         map->m_flags |= F2FS_MAP_NEW;
1272                         blkaddr = dn.data_blkaddr;
1273                 }
1274                 /* Give more consecutive addresses for the readahead */
1275                 if ((map->m_pblk != NEW_ADDR &&
1276                                 blkaddr == (map->m_pblk + ofs)) ||
1277                                 (map->m_pblk == NEW_ADDR &&
1278                                 blkaddr == NEW_ADDR)) {
1279                         ofs++;
1280                         dn.ofs_in_node++;
1281                         pgofs++;
1282                         map->m_len++;
1283                         goto get_next;
1284                 }
1285         }
1286 sync_out:
1287         if (allocated)
1288                 sync_inode_page(&dn);
1289 put_out:
1290         f2fs_put_dnode(&dn);
1291 unlock_out:
1292         if (create)
1293                 f2fs_unlock_op(F2FS_I_SB(inode));
1294 out:
1295         trace_f2fs_map_blocks(inode, map, err);
1296         return err;
1297 }
1298
1299 static int __get_data_block(struct inode *inode, sector_t iblock,
1300                         struct buffer_head *bh, int create, bool fiemap)
1301 {
1302         struct f2fs_map_blocks map;
1303         int ret;
1304
1305         map.m_lblk = iblock;
1306         map.m_len = bh->b_size >> inode->i_blkbits;
1307
1308         ret = f2fs_map_blocks(inode, &map, create, fiemap);
1309         if (!ret) {
1310                 map_bh(bh, inode->i_sb, map.m_pblk);
1311                 bh->b_state = (bh->b_state & ~F2FS_MAP_FLAGS) | map.m_flags;
1312                 bh->b_size = map.m_len << inode->i_blkbits;
1313         }
1314         return ret;
1315 }
1316
1317 static int get_data_block(struct inode *inode, sector_t iblock,
1318                         struct buffer_head *bh_result, int create)
1319 {
1320         return __get_data_block(inode, iblock, bh_result, create, false);
1321 }
1322
1323 static int get_data_block_fiemap(struct inode *inode, sector_t iblock,
1324                         struct buffer_head *bh_result, int create)
1325 {
1326         return __get_data_block(inode, iblock, bh_result, create, true);
1327 }
1328
1329 static inline sector_t logical_to_blk(struct inode *inode, loff_t offset)
1330 {
1331         return (offset >> inode->i_blkbits);
1332 }
1333
1334 static inline loff_t blk_to_logical(struct inode *inode, sector_t blk)
1335 {
1336         return (blk << inode->i_blkbits);
1337 }
1338
1339 int f2fs_fiemap(struct inode *inode, struct fiemap_extent_info *fieinfo,
1340                 u64 start, u64 len)
1341 {
1342         struct buffer_head map_bh;
1343         sector_t start_blk, last_blk;
1344         loff_t isize = i_size_read(inode);
1345         u64 logical = 0, phys = 0, size = 0;
1346         u32 flags = 0;
1347         bool past_eof = false, whole_file = false;
1348         int ret = 0;
1349
1350         ret = fiemap_check_flags(fieinfo, FIEMAP_FLAG_SYNC);
1351         if (ret)
1352                 return ret;
1353
1354         mutex_lock(&inode->i_mutex);
1355
1356         if (len >= isize) {
1357                 whole_file = true;
1358                 len = isize;
1359         }
1360
1361         if (logical_to_blk(inode, len) == 0)
1362                 len = blk_to_logical(inode, 1);
1363
1364         start_blk = logical_to_blk(inode, start);
1365         last_blk = logical_to_blk(inode, start + len - 1);
1366 next:
1367         memset(&map_bh, 0, sizeof(struct buffer_head));
1368         map_bh.b_size = len;
1369
1370         ret = get_data_block_fiemap(inode, start_blk, &map_bh, 0);
1371         if (ret)
1372                 goto out;
1373
1374         /* HOLE */
1375         if (!buffer_mapped(&map_bh)) {
1376                 start_blk++;
1377
1378                 if (!past_eof && blk_to_logical(inode, start_blk) >= isize)
1379                         past_eof = 1;
1380
1381                 if (past_eof && size) {
1382                         flags |= FIEMAP_EXTENT_LAST;
1383                         ret = fiemap_fill_next_extent(fieinfo, logical,
1384                                         phys, size, flags);
1385                 } else if (size) {
1386                         ret = fiemap_fill_next_extent(fieinfo, logical,
1387                                         phys, size, flags);
1388                         size = 0;
1389                 }
1390
1391                 /* if we have holes up to/past EOF then we're done */
1392                 if (start_blk > last_blk || past_eof || ret)
1393                         goto out;
1394         } else {
1395                 if (start_blk > last_blk && !whole_file) {
1396                         ret = fiemap_fill_next_extent(fieinfo, logical,
1397                                         phys, size, flags);
1398                         goto out;
1399                 }
1400
1401                 /*
1402                  * if size != 0 then we know we already have an extent
1403                  * to add, so add it.
1404                  */
1405                 if (size) {
1406                         ret = fiemap_fill_next_extent(fieinfo, logical,
1407                                         phys, size, flags);
1408                         if (ret)
1409                                 goto out;
1410                 }
1411
1412                 logical = blk_to_logical(inode, start_blk);
1413                 phys = blk_to_logical(inode, map_bh.b_blocknr);
1414                 size = map_bh.b_size;
1415                 flags = 0;
1416                 if (buffer_unwritten(&map_bh))
1417                         flags = FIEMAP_EXTENT_UNWRITTEN;
1418
1419                 start_blk += logical_to_blk(inode, size);
1420
1421                 /*
1422                  * If we are past the EOF, then we need to make sure as
1423                  * soon as we find a hole that the last extent we found
1424                  * is marked with FIEMAP_EXTENT_LAST
1425                  */
1426                 if (!past_eof && logical + size >= isize)
1427                         past_eof = true;
1428         }
1429         cond_resched();
1430         if (fatal_signal_pending(current))
1431                 ret = -EINTR;
1432         else
1433                 goto next;
1434 out:
1435         if (ret == 1)
1436                 ret = 0;
1437
1438         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
1439         return ret;
1440 }
1441
1442 /*
1443  * This function was originally taken from fs/mpage.c, and customized for f2fs.
1444  * Major change was from block_size == page_size in f2fs by default.
1445  */
1446 static int f2fs_mpage_readpages(struct address_space *mapping,
1447                         struct list_head *pages, struct page *page,
1448                         unsigned nr_pages)
1449 {
1450         struct bio *bio = NULL;
1451         unsigned page_idx;
1452         sector_t last_block_in_bio = 0;
1453         struct inode *inode = mapping->host;
1454         const unsigned blkbits = inode->i_blkbits;
1455         const unsigned blocksize = 1 << blkbits;
1456         sector_t block_in_file;
1457         sector_t last_block;
1458         sector_t last_block_in_file;
1459         sector_t block_nr;
1460         struct block_device *bdev = inode->i_sb->s_bdev;
1461         struct f2fs_map_blocks map;
1462
1463         map.m_pblk = 0;
1464         map.m_lblk = 0;
1465         map.m_len = 0;
1466         map.m_flags = 0;
1467
1468         for (page_idx = 0; nr_pages; page_idx++, nr_pages--) {
1469
1470                 prefetchw(&page->flags);
1471                 if (pages) {
1472                         page = list_entry(pages->prev, struct page, lru);
1473                         list_del(&page->lru);
1474                         if (add_to_page_cache_lru(page, mapping,
1475                                                   page->index, GFP_KERNEL))
1476                                 goto next_page;
1477                 }
1478
1479                 block_in_file = (sector_t)page->index;
1480                 last_block = block_in_file + nr_pages;
1481                 last_block_in_file = (i_size_read(inode) + blocksize - 1) >>
1482                                                                 blkbits;
1483                 if (last_block > last_block_in_file)
1484                         last_block = last_block_in_file;
1485
1486                 /*
1487                  * Map blocks using the previous result first.
1488                  */
1489                 if ((map.m_flags & F2FS_MAP_MAPPED) &&
1490                                 block_in_file > map.m_lblk &&
1491                                 block_in_file < (map.m_lblk + map.m_len))
1492                         goto got_it;
1493
1494                 /*
1495                  * Then do more f2fs_map_blocks() calls until we are
1496                  * done with this page.
1497                  */
1498                 map.m_flags = 0;
1499
1500                 if (block_in_file < last_block) {
1501                         map.m_lblk = block_in_file;
1502                         map.m_len = last_block - block_in_file;
1503
1504                         if (f2fs_map_blocks(inode, &map, 0, false))
1505                                 goto set_error_page;
1506                 }
1507 got_it:
1508                 if ((map.m_flags & F2FS_MAP_MAPPED)) {
1509                         block_nr = map.m_pblk + block_in_file - map.m_lblk;
1510                         SetPageMappedToDisk(page);
1511
1512                         if (!PageUptodate(page) && !cleancache_get_page(page)) {
1513                                 SetPageUptodate(page);
1514                                 goto confused;
1515                         }
1516                 } else {
1517                         zero_user_segment(page, 0, PAGE_CACHE_SIZE);
1518                         SetPageUptodate(page);
1519                         unlock_page(page);
1520                         goto next_page;
1521                 }
1522
1523                 /*
1524                  * This page will go to BIO.  Do we need to send this
1525                  * BIO off first?
1526                  */
1527                 if (bio && (last_block_in_bio != block_nr - 1)) {
1528 submit_and_realloc:
1529                         submit_bio(READ, bio);
1530                         bio = NULL;
1531                 }
1532                 if (bio == NULL) {
1533                         struct f2fs_crypto_ctx *ctx = NULL;
1534
1535                         if (f2fs_encrypted_inode(inode) &&
1536                                         S_ISREG(inode->i_mode)) {
1537                                 struct page *cpage;
1538
1539                                 ctx = f2fs_get_crypto_ctx(inode);
1540                                 if (IS_ERR(ctx))
1541                                         goto set_error_page;
1542
1543                                 /* wait the page to be moved by cleaning */
1544                                 cpage = find_lock_page(
1545                                                 META_MAPPING(F2FS_I_SB(inode)),
1546                                                 block_nr);
1547                                 if (cpage) {
1548                                         f2fs_wait_on_page_writeback(cpage,
1549                                                                         DATA);
1550                                         f2fs_put_page(cpage, 1);
1551                                 }
1552                         }
1553
1554                         bio = bio_alloc(GFP_KERNEL,
1555                                 min_t(int, nr_pages, bio_get_nr_vecs(bdev)));
1556                         if (!bio) {
1557                                 if (ctx)
1558                                         f2fs_release_crypto_ctx(ctx);
1559                                 goto set_error_page;
1560                         }
1561                         bio->bi_bdev = bdev;
1562                         bio->bi_iter.bi_sector = SECTOR_FROM_BLOCK(block_nr);
1563                         bio->bi_end_io = f2fs_read_end_io;
1564                         bio->bi_private = ctx;
1565                 }
1566
1567                 if (bio_add_page(bio, page, blocksize, 0) < blocksize)
1568                         goto submit_and_realloc;
1569
1570                 last_block_in_bio = block_nr;
1571                 goto next_page;
1572 set_error_page:
1573                 SetPageError(page);
1574                 zero_user_segment(page, 0, PAGE_CACHE_SIZE);
1575                 unlock_page(page);
1576                 goto next_page;
1577 confused:
1578                 if (bio) {
1579                         submit_bio(READ, bio);
1580                         bio = NULL;
1581                 }
1582                 unlock_page(page);
1583 next_page:
1584                 if (pages)
1585                         page_cache_release(page);
1586         }
1587         BUG_ON(pages && !list_empty(pages));
1588         if (bio)
1589                 submit_bio(READ, bio);
1590         return 0;
1591 }
1592
1593 static int f2fs_read_data_page(struct file *file, struct page *page)
1594 {
1595         struct inode *inode = page->mapping->host;
1596         int ret = -EAGAIN;
1597
1598         trace_f2fs_readpage(page, DATA);
1599
1600         /* If the file has inline data, try to read it directly */
1601         if (f2fs_has_inline_data(inode))
1602                 ret = f2fs_read_inline_data(inode, page);
1603         if (ret == -EAGAIN)
1604                 ret = f2fs_mpage_readpages(page->mapping, NULL, page, 1);
1605         return ret;
1606 }
1607
1608 static int f2fs_read_data_pages(struct file *file,
1609                         struct address_space *mapping,
1610                         struct list_head *pages, unsigned nr_pages)
1611 {
1612         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
1613
1614         /* If the file has inline data, skip readpages */
1615         if (f2fs_has_inline_data(inode))
1616                 return 0;
1617
1618         return f2fs_mpage_readpages(mapping, pages, NULL, nr_pages);
1619 }
1620
1621 int do_write_data_page(struct f2fs_io_info *fio)
1622 {
1623         struct page *page = fio->page;
1624         struct inode *inode = page->mapping->host;
1625         struct dnode_of_data dn;
1626         int err = 0;
1627
1628         set_new_dnode(&dn, inode, NULL, NULL, 0);
1629         err = get_dnode_of_data(&dn, page->index, LOOKUP_NODE);
1630         if (err)
1631                 return err;
1632
1633         fio->blk_addr = dn.data_blkaddr;
1634
1635         /* This page is already truncated */
1636         if (fio->blk_addr == NULL_ADDR) {
1637                 ClearPageUptodate(page);
1638                 goto out_writepage;
1639         }
1640
1641         if (f2fs_encrypted_inode(inode) && S_ISREG(inode->i_mode)) {
1642                 fio->encrypted_page = f2fs_encrypt(inode, fio->page);
1643                 if (IS_ERR(fio->encrypted_page)) {
1644                         err = PTR_ERR(fio->encrypted_page);
1645                         goto out_writepage;
1646                 }
1647         }
1648
1649         set_page_writeback(page);
1650
1651         /*
1652          * If current allocation needs SSR,
1653          * it had better in-place writes for updated data.
1654          */
1655         if (unlikely(fio->blk_addr != NEW_ADDR &&
1656                         !is_cold_data(page) &&
1657                         need_inplace_update(inode))) {
1658                 rewrite_data_page(fio);
1659                 set_inode_flag(F2FS_I(inode), FI_UPDATE_WRITE);
1660                 trace_f2fs_do_write_data_page(page, IPU);
1661         } else {
1662                 write_data_page(&dn, fio);
1663                 set_data_blkaddr(&dn);
1664                 f2fs_update_extent_cache(&dn);
1665                 trace_f2fs_do_write_data_page(page, OPU);
1666                 set_inode_flag(F2FS_I(inode), FI_APPEND_WRITE);
1667                 if (page->index == 0)
1668                         set_inode_flag(F2FS_I(inode), FI_FIRST_BLOCK_WRITTEN);
1669         }
1670 out_writepage:
1671         f2fs_put_dnode(&dn);
1672         return err;
1673 }
1674
1675 static int f2fs_write_data_page(struct page *page,
1676                                         struct writeback_control *wbc)
1677 {
1678         struct inode *inode = page->mapping->host;
1679         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_I_SB(inode);
1680         loff_t i_size = i_size_read(inode);
1681         const pgoff_t end_index = ((unsigned long long) i_size)
1682                                                         >> PAGE_CACHE_SHIFT;
1683         unsigned offset = 0;
1684         bool need_balance_fs = false;
1685         int err = 0;
1686         struct f2fs_io_info fio = {
1687                 .sbi = sbi,
1688                 .type = DATA,
1689                 .rw = (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL) ? WRITE_SYNC : WRITE,
1690                 .page = page,
1691                 .encrypted_page = NULL,
1692         };
1693
1694         trace_f2fs_writepage(page, DATA);
1695
1696         if (page->index < end_index)
1697                 goto write;
1698
1699         /*
1700          * If the offset is out-of-range of file size,
1701          * this page does not have to be written to disk.
1702          */
1703         offset = i_size & (PAGE_CACHE_SIZE - 1);
1704         if ((page->index >= end_index + 1) || !offset)
1705                 goto out;
1706
1707         zero_user_segment(page, offset, PAGE_CACHE_SIZE);
1708 write:
1709         if (unlikely(is_sbi_flag_set(sbi, SBI_POR_DOING)))
1710                 goto redirty_out;
1711         if (f2fs_is_drop_cache(inode))
1712                 goto out;
1713         if (f2fs_is_volatile_file(inode) && !wbc->for_reclaim &&
1714                         available_free_memory(sbi, BASE_CHECK))
1715                 goto redirty_out;
1716
1717         /* Dentry blocks are controlled by checkpoint */
1718         if (S_ISDIR(inode->i_mode)) {
1719                 if (unlikely(f2fs_cp_error(sbi)))
1720                         goto redirty_out;
1721                 err = do_write_data_page(&fio);
1722                 goto done;
1723         }
1724
1725         /* we should bypass data pages to proceed the kworkder jobs */
1726         if (unlikely(f2fs_cp_error(sbi))) {
1727                 SetPageError(page);
1728                 goto out;
1729         }
1730
1731         if (!wbc->for_reclaim)
1732                 need_balance_fs = true;
1733         else if (has_not_enough_free_secs(sbi, 0))
1734                 goto redirty_out;
1735
1736         err = -EAGAIN;
1737         f2fs_lock_op(sbi);
1738         if (f2fs_has_inline_data(inode))
1739                 err = f2fs_write_inline_data(inode, page);
1740         if (err == -EAGAIN)
1741                 err = do_write_data_page(&fio);
1742         f2fs_unlock_op(sbi);
1743 done:
1744         if (err && err != -ENOENT)
1745                 goto redirty_out;
1746
1747         clear_cold_data(page);
1748 out:
1749         inode_dec_dirty_pages(inode);
1750         if (err)
1751                 ClearPageUptodate(page);
1752         unlock_page(page);
1753         if (need_balance_fs)
1754                 f2fs_balance_fs(sbi);
1755         if (wbc->for_reclaim)
1756                 f2fs_submit_merged_bio(sbi, DATA, WRITE);
1757         return 0;
1758
1759 redirty_out:
1760         redirty_page_for_writepage(wbc, page);
1761         return AOP_WRITEPAGE_ACTIVATE;
1762 }
1763
1764 static int __f2fs_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc,
1765                         void *data)
1766 {
1767         struct address_space *mapping = data;
1768         int ret = mapping->a_ops->writepage(page, wbc);
1769         mapping_set_error(mapping, ret);
1770         return ret;
1771 }
1772
1773 static int f2fs_write_data_pages(struct address_space *mapping,
1774                             struct writeback_control *wbc)
1775 {
1776         struct inode *inode = mapping->host;
1777         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_I_SB(inode);
1778         bool locked = false;
1779         int ret;
1780         long diff;
1781
1782         trace_f2fs_writepages(mapping->host, wbc, DATA);
1783
1784         /* deal with chardevs and other special file */
1785         if (!mapping->a_ops->writepage)
1786                 return 0;
1787
1788         if (S_ISDIR(inode->i_mode) && wbc->sync_mode == WB_SYNC_NONE &&
1789                         get_dirty_pages(inode) < nr_pages_to_skip(sbi, DATA) &&
1790                         available_free_memory(sbi, DIRTY_DENTS))
1791                 goto skip_write;
1792
1793         /* during POR, we don't need to trigger writepage at all. */
1794         if (unlikely(is_sbi_flag_set(sbi, SBI_POR_DOING)))
1795                 goto skip_write;
1796
1797         diff = nr_pages_to_write(sbi, DATA, wbc);
1798
1799         if (!S_ISDIR(inode->i_mode)) {
1800                 mutex_lock(&sbi->writepages);
1801                 locked = true;
1802         }
1803         ret = write_cache_pages(mapping, wbc, __f2fs_writepage, mapping);
1804         if (locked)
1805                 mutex_unlock(&sbi->writepages);
1806
1807         f2fs_submit_merged_bio(sbi, DATA, WRITE);
1808
1809         remove_dirty_dir_inode(inode);
1810
1811         wbc->nr_to_write = max((long)0, wbc->nr_to_write - diff);
1812         return ret;
1813
1814 skip_write:
1815         wbc->pages_skipped += get_dirty_pages(inode);
1816         return 0;
1817 }
1818
1819 static void f2fs_write_failed(struct address_space *mapping, loff_t to)
1820 {
1821         struct inode *inode = mapping->host;
1822
1823         if (to > inode->i_size) {
1824                 truncate_pagecache(inode, inode->i_size);
1825                 truncate_blocks(inode, inode->i_size, true);
1826         }
1827 }
1828
1829 static int f2fs_write_begin(struct file *file, struct address_space *mapping,
1830                 loff_t pos, unsigned len, unsigned flags,
1831                 struct page **pagep, void **fsdata)
1832 {
1833         struct inode *inode = mapping->host;
1834         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_I_SB(inode);
1835         struct page *page, *ipage;
1836         pgoff_t index = ((unsigned long long) pos) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
1837         struct dnode_of_data dn;
1838         int err = 0;
1839
1840         trace_f2fs_write_begin(inode, pos, len, flags);
1841
1842         f2fs_balance_fs(sbi);
1843
1844         /*
1845          * We should check this at this moment to avoid deadlock on inode page
1846          * and #0 page. The locking rule for inline_data conversion should be:
1847          * lock_page(page #0) -> lock_page(inode_page)
1848          */
1849         if (index != 0) {
1850                 err = f2fs_convert_inline_inode(inode);
1851                 if (err)
1852                         goto fail;
1853         }
1854 repeat:
1855         page = grab_cache_page_write_begin(mapping, index, flags);
1856         if (!page) {
1857                 err = -ENOMEM;
1858                 goto fail;
1859         }
1860
1861         *pagep = page;
1862
1863         f2fs_lock_op(sbi);
1864
1865         /* check inline_data */
1866         ipage = get_node_page(sbi, inode->i_ino);
1867         if (IS_ERR(ipage)) {
1868                 err = PTR_ERR(ipage);
1869                 goto unlock_fail;
1870         }
1871
1872         set_new_dnode(&dn, inode, ipage, ipage, 0);
1873
1874         if (f2fs_has_inline_data(inode)) {
1875                 if (pos + len <= MAX_INLINE_DATA) {
1876                         read_inline_data(page, ipage);
1877                         set_inode_flag(F2FS_I(inode), FI_DATA_EXIST);
1878                         sync_inode_page(&dn);
1879                         goto put_next;
1880                 }
1881                 err = f2fs_convert_inline_page(&dn, page);
1882                 if (err)
1883                         goto put_fail;
1884         }
1885         err = f2fs_reserve_block(&dn, index);
1886         if (err)
1887                 goto put_fail;
1888 put_next:
1889         f2fs_put_dnode(&dn);
1890         f2fs_unlock_op(sbi);
1891
1892         if ((len == PAGE_CACHE_SIZE) || PageUptodate(page))
1893                 return 0;
1894
1895         f2fs_wait_on_page_writeback(page, DATA);
1896
1897         if ((pos & PAGE_CACHE_MASK) >= i_size_read(inode)) {
1898                 unsigned start = pos & (PAGE_CACHE_SIZE - 1);
1899                 unsigned end = start + len;
1900
1901                 /* Reading beyond i_size is simple: memset to zero */
1902                 zero_user_segments(page, 0, start, end, PAGE_CACHE_SIZE);
1903                 goto out;
1904         }
1905
1906         if (dn.data_blkaddr == NEW_ADDR) {
1907                 zero_user_segment(page, 0, PAGE_CACHE_SIZE);
1908         } else {
1909                 struct f2fs_io_info fio = {
1910                         .sbi = sbi,
1911                         .type = DATA,
1912                         .rw = READ_SYNC,
1913                         .blk_addr = dn.data_blkaddr,
1914                         .page = page,
1915                         .encrypted_page = NULL,
1916                 };
1917                 err = f2fs_submit_page_bio(&fio);
1918                 if (err)
1919                         goto fail;
1920
1921                 lock_page(page);
1922                 if (unlikely(!PageUptodate(page))) {
1923                         f2fs_put_page(page, 1);
1924                         err = -EIO;
1925                         goto fail;
1926                 }
1927                 if (unlikely(page->mapping != mapping)) {
1928                         f2fs_put_page(page, 1);
1929                         goto repeat;
1930                 }
1931
1932                 /* avoid symlink page */
1933                 if (f2fs_encrypted_inode(inode) && S_ISREG(inode->i_mode)) {
1934                         err = f2fs_decrypt_one(inode, page);
1935                         if (err) {
1936                                 f2fs_put_page(page, 1);
1937                                 goto fail;
1938                         }
1939                 }
1940         }
1941 out:
1942         SetPageUptodate(page);
1943         clear_cold_data(page);
1944         return 0;
1945
1946 put_fail:
1947         f2fs_put_dnode(&dn);
1948 unlock_fail:
1949         f2fs_unlock_op(sbi);
1950         f2fs_put_page(page, 1);
1951 fail:
1952         f2fs_write_failed(mapping, pos + len);
1953         return err;
1954 }
1955
1956 static int f2fs_write_end(struct file *file,
1957                         struct address_space *mapping,
1958                         loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
1959                         struct page *page, void *fsdata)
1960 {
1961         struct inode *inode = page->mapping->host;
1962
1963         trace_f2fs_write_end(inode, pos, len, copied);
1964
1965         set_page_dirty(page);
1966
1967         if (pos + copied > i_size_read(inode)) {
1968                 i_size_write(inode, pos + copied);
1969                 mark_inode_dirty(inode);
1970                 update_inode_page(inode);
1971         }
1972
1973         f2fs_put_page(page, 1);
1974         return copied;
1975 }
1976
1977 static int check_direct_IO(struct inode *inode, struct iov_iter *iter,
1978                            loff_t offset)
1979 {
1980         unsigned blocksize_mask = inode->i_sb->s_blocksize - 1;
1981
1982         if (iov_iter_rw(iter) == READ)
1983                 return 0;
1984
1985         if (offset & blocksize_mask)
1986                 return -EINVAL;
1987
1988         if (iov_iter_alignment(iter) & blocksize_mask)
1989                 return -EINVAL;
1990
1991         return 0;
1992 }
1993
1994 static ssize_t f2fs_direct_IO(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter,
1995                               loff_t offset)
1996 {
1997         struct file *file = iocb->ki_filp;
1998         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
1999         struct inode *inode = mapping->host;
2000         size_t count = iov_iter_count(iter);
2001         int err;
2002
2003         /* we don't need to use inline_data strictly */
2004         if (f2fs_has_inline_data(inode)) {
2005                 err = f2fs_convert_inline_inode(inode);
2006                 if (err)
2007                         return err;
2008         }
2009
2010         if (f2fs_encrypted_inode(inode) && S_ISREG(inode->i_mode))
2011                 return 0;
2012
2013         if (check_direct_IO(inode, iter, offset))
2014                 return 0;
2015
2016         trace_f2fs_direct_IO_enter(inode, offset, count, iov_iter_rw(iter));
2017
2018         if (iov_iter_rw(iter) == WRITE)
2019                 __allocate_data_blocks(inode, offset, count);
2020
2021         err = blockdev_direct_IO(iocb, inode, iter, offset, get_data_block);
2022         if (err < 0 && iov_iter_rw(iter) == WRITE)
2023                 f2fs_write_failed(mapping, offset + count);
2024
2025         trace_f2fs_direct_IO_exit(inode, offset, count, iov_iter_rw(iter), err);
2026
2027         return err;
2028 }
2029
2030 void f2fs_invalidate_page(struct page *page, unsigned int offset,
2031                                                         unsigned int length)
2032 {
2033         struct inode *inode = page->mapping->host;
2034         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_I_SB(inode);
2035
2036         if (inode->i_ino >= F2FS_ROOT_INO(sbi) &&
2037                 (offset % PAGE_CACHE_SIZE || length != PAGE_CACHE_SIZE))
2038                 return;
2039
2040         if (PageDirty(page)) {
2041                 if (inode->i_ino == F2FS_META_INO(sbi))
2042                         dec_page_count(sbi, F2FS_DIRTY_META);
2043                 else if (inode->i_ino == F2FS_NODE_INO(sbi))
2044                         dec_page_count(sbi, F2FS_DIRTY_NODES);
2045                 else
2046                         inode_dec_dirty_pages(inode);
2047         }
2048         ClearPagePrivate(page);
2049 }
2050
2051 int f2fs_release_page(struct page *page, gfp_t wait)
2052 {
2053         /* If this is dirty page, keep PagePrivate */
2054         if (PageDirty(page))
2055                 return 0;
2056
2057         ClearPagePrivate(page);
2058         return 1;
2059 }
2060
2061 static int f2fs_set_data_page_dirty(struct page *page)
2062 {
2063         struct address_space *mapping = page->mapping;
2064         struct inode *inode = mapping->host;
2065
2066         trace_f2fs_set_page_dirty(page, DATA);
2067
2068         SetPageUptodate(page);
2069
2070         if (f2fs_is_atomic_file(inode)) {
2071                 register_inmem_page(inode, page);
2072                 return 1;
2073         }
2074
2075         if (!PageDirty(page)) {
2076                 __set_page_dirty_nobuffers(page);
2077                 update_dirty_page(inode, page);
2078                 return 1;
2079         }
2080         return 0;
2081 }
2082
2083 static sector_t f2fs_bmap(struct address_space *mapping, sector_t block)
2084 {
2085         struct inode *inode = mapping->host;
2086
2087         /* we don't need to use inline_data strictly */
2088         if (f2fs_has_inline_data(inode)) {
2089                 int err = f2fs_convert_inline_inode(inode);
2090                 if (err)
2091                         return err;
2092         }
2093         return generic_block_bmap(mapping, block, get_data_block);
2094 }
2095
2096 void init_extent_cache_info(struct f2fs_sb_info *sbi)
2097 {
2098         INIT_RADIX_TREE(&sbi->extent_tree_root, GFP_NOIO);
2099         init_rwsem(&sbi->extent_tree_lock);
2100         INIT_LIST_HEAD(&sbi->extent_list);
2101         spin_lock_init(&sbi->extent_lock);
2102         sbi->total_ext_tree = 0;
2103         atomic_set(&sbi->total_ext_node, 0);
2104 }
2105
2106 int __init create_extent_cache(void)
2107 {
2108         extent_tree_slab = f2fs_kmem_cache_create("f2fs_extent_tree",
2109                         sizeof(struct extent_tree));
2110         if (!extent_tree_slab)
2111                 return -ENOMEM;
2112         extent_node_slab = f2fs_kmem_cache_create("f2fs_extent_node",
2113                         sizeof(struct extent_node));
2114         if (!extent_node_slab) {
2115                 kmem_cache_destroy(extent_tree_slab);
2116                 return -ENOMEM;
2117         }
2118         return 0;
2119 }
2120
2121 void destroy_extent_cache(void)
2122 {
2123         kmem_cache_destroy(extent_node_slab);
2124         kmem_cache_destroy(extent_tree_slab);
2125 }
2126
2127 const struct address_space_operations f2fs_dblock_aops = {
2128         .readpage       = f2fs_read_data_page,
2129         .readpages      = f2fs_read_data_pages,
2130         .writepage      = f2fs_write_data_page,
2131         .writepages     = f2fs_write_data_pages,
2132         .write_begin    = f2fs_write_begin,
2133         .write_end      = f2fs_write_end,
2134         .set_page_dirty = f2fs_set_data_page_dirty,
2135         .invalidatepage = f2fs_invalidate_page,
2136         .releasepage    = f2fs_release_page,
2137         .direct_IO      = f2fs_direct_IO,
2138         .bmap           = f2fs_bmap,
2139 };