xfs: restore buffer_head unwritten bit on ioend cancel
[cascardo/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_sb.h"
24 #include "xfs_ag.h"
25 #include "xfs_mount.h"
26 #include "xfs_inode.h"
27 #include "xfs_trans.h"
28 #include "xfs_inode_item.h"
29 #include "xfs_alloc.h"
30 #include "xfs_error.h"
31 #include "xfs_iomap.h"
32 #include "xfs_trace.h"
33 #include "xfs_bmap.h"
34 #include "xfs_bmap_util.h"
35 #include "xfs_bmap_btree.h"
36 #include "xfs_dinode.h"
37 #include <linux/aio.h>
38 #include <linux/gfp.h>
39 #include <linux/mpage.h>
40 #include <linux/pagevec.h>
41 #include <linux/writeback.h>
42
43 void
44 xfs_count_page_state(
45         struct page             *page,
46         int                     *delalloc,
47         int                     *unwritten)
48 {
49         struct buffer_head      *bh, *head;
50
51         *delalloc = *unwritten = 0;
52
53         bh = head = page_buffers(page);
54         do {
55                 if (buffer_unwritten(bh))
56                         (*unwritten) = 1;
57                 else if (buffer_delay(bh))
58                         (*delalloc) = 1;
59         } while ((bh = bh->b_this_page) != head);
60 }
61
62 STATIC struct block_device *
63 xfs_find_bdev_for_inode(
64         struct inode            *inode)
65 {
66         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
67         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
68
69         if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip))
70                 return mp->m_rtdev_targp->bt_bdev;
71         else
72                 return mp->m_ddev_targp->bt_bdev;
73 }
74
75 /*
76  * We're now finished for good with this ioend structure.
77  * Update the page state via the associated buffer_heads,
78  * release holds on the inode and bio, and finally free
79  * up memory.  Do not use the ioend after this.
80  */
81 STATIC void
82 xfs_destroy_ioend(
83         xfs_ioend_t             *ioend)
84 {
85         struct buffer_head      *bh, *next;
86
87         for (bh = ioend->io_buffer_head; bh; bh = next) {
88                 next = bh->b_private;
89                 bh->b_end_io(bh, !ioend->io_error);
90         }
91
92         mempool_free(ioend, xfs_ioend_pool);
93 }
94
95 /*
96  * Fast and loose check if this write could update the on-disk inode size.
97  */
98 static inline bool xfs_ioend_is_append(struct xfs_ioend *ioend)
99 {
100         return ioend->io_offset + ioend->io_size >
101                 XFS_I(ioend->io_inode)->i_d.di_size;
102 }
103
104 STATIC int
105 xfs_setfilesize_trans_alloc(
106         struct xfs_ioend        *ioend)
107 {
108         struct xfs_mount        *mp = XFS_I(ioend->io_inode)->i_mount;
109         struct xfs_trans        *tp;
110         int                     error;
111
112         tp = xfs_trans_alloc(mp, XFS_TRANS_FSYNC_TS);
113
114         error = xfs_trans_reserve(tp, &M_RES(mp)->tr_fsyncts, 0, 0);
115         if (error) {
116                 xfs_trans_cancel(tp, 0);
117                 return error;
118         }
119
120         ioend->io_append_trans = tp;
121
122         /*
123          * We may pass freeze protection with a transaction.  So tell lockdep
124          * we released it.
125          */
126         rwsem_release(&ioend->io_inode->i_sb->s_writers.lock_map[SB_FREEZE_FS-1],
127                       1, _THIS_IP_);
128         /*
129          * We hand off the transaction to the completion thread now, so
130          * clear the flag here.
131          */
132         current_restore_flags_nested(&tp->t_pflags, PF_FSTRANS);
133         return 0;
134 }
135
136 /*
137  * Update on-disk file size now that data has been written to disk.
138  */
139 STATIC int
140 xfs_setfilesize(
141         struct xfs_ioend        *ioend)
142 {
143         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(ioend->io_inode);
144         struct xfs_trans        *tp = ioend->io_append_trans;
145         xfs_fsize_t             isize;
146
147         /*
148          * The transaction may have been allocated in the I/O submission thread,
149          * thus we need to mark ourselves as beeing in a transaction manually.
150          * Similarly for freeze protection.
151          */
152         current_set_flags_nested(&tp->t_pflags, PF_FSTRANS);
153         rwsem_acquire_read(&VFS_I(ip)->i_sb->s_writers.lock_map[SB_FREEZE_FS-1],
154                            0, 1, _THIS_IP_);
155
156         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
157         isize = xfs_new_eof(ip, ioend->io_offset + ioend->io_size);
158         if (!isize) {
159                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
160                 xfs_trans_cancel(tp, 0);
161                 return 0;
162         }
163
164         trace_xfs_setfilesize(ip, ioend->io_offset, ioend->io_size);
165
166         ip->i_d.di_size = isize;
167         xfs_trans_ijoin(tp, ip, XFS_ILOCK_EXCL);
168         xfs_trans_log_inode(tp, ip, XFS_ILOG_CORE);
169
170         return xfs_trans_commit(tp, 0);
171 }
172
173 /*
174  * Schedule IO completion handling on the final put of an ioend.
175  *
176  * If there is no work to do we might as well call it a day and free the
177  * ioend right now.
178  */
179 STATIC void
180 xfs_finish_ioend(
181         struct xfs_ioend        *ioend)
182 {
183         if (atomic_dec_and_test(&ioend->io_remaining)) {
184                 struct xfs_mount        *mp = XFS_I(ioend->io_inode)->i_mount;
185
186                 if (ioend->io_type == XFS_IO_UNWRITTEN)
187                         queue_work(mp->m_unwritten_workqueue, &ioend->io_work);
188                 else if (ioend->io_append_trans ||
189                          (ioend->io_isdirect && xfs_ioend_is_append(ioend)))
190                         queue_work(mp->m_data_workqueue, &ioend->io_work);
191                 else
192                         xfs_destroy_ioend(ioend);
193         }
194 }
195
196 /*
197  * IO write completion.
198  */
199 STATIC void
200 xfs_end_io(
201         struct work_struct *work)
202 {
203         xfs_ioend_t     *ioend = container_of(work, xfs_ioend_t, io_work);
204         struct xfs_inode *ip = XFS_I(ioend->io_inode);
205         int             error = 0;
206
207         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount)) {
208                 ioend->io_error = -EIO;
209                 goto done;
210         }
211         if (ioend->io_error)
212                 goto done;
213
214         /*
215          * For unwritten extents we need to issue transactions to convert a
216          * range to normal written extens after the data I/O has finished.
217          */
218         if (ioend->io_type == XFS_IO_UNWRITTEN) {
219                 error = xfs_iomap_write_unwritten(ip, ioend->io_offset,
220                                                   ioend->io_size);
221         } else if (ioend->io_isdirect && xfs_ioend_is_append(ioend)) {
222                 /*
223                  * For direct I/O we do not know if we need to allocate blocks
224                  * or not so we can't preallocate an append transaction as that
225                  * results in nested reservations and log space deadlocks. Hence
226                  * allocate the transaction here. While this is sub-optimal and
227                  * can block IO completion for some time, we're stuck with doing
228                  * it this way until we can pass the ioend to the direct IO
229                  * allocation callbacks and avoid nesting that way.
230                  */
231                 error = xfs_setfilesize_trans_alloc(ioend);
232                 if (error)
233                         goto done;
234                 error = xfs_setfilesize(ioend);
235         } else if (ioend->io_append_trans) {
236                 error = xfs_setfilesize(ioend);
237         } else {
238                 ASSERT(!xfs_ioend_is_append(ioend));
239         }
240
241 done:
242         if (error)
243                 ioend->io_error = error;
244         xfs_destroy_ioend(ioend);
245 }
246
247 /*
248  * Call IO completion handling in caller context on the final put of an ioend.
249  */
250 STATIC void
251 xfs_finish_ioend_sync(
252         struct xfs_ioend        *ioend)
253 {
254         if (atomic_dec_and_test(&ioend->io_remaining))
255                 xfs_end_io(&ioend->io_work);
256 }
257
258 /*
259  * Allocate and initialise an IO completion structure.
260  * We need to track unwritten extent write completion here initially.
261  * We'll need to extend this for updating the ondisk inode size later
262  * (vs. incore size).
263  */
264 STATIC xfs_ioend_t *
265 xfs_alloc_ioend(
266         struct inode            *inode,
267         unsigned int            type)
268 {
269         xfs_ioend_t             *ioend;
270
271         ioend = mempool_alloc(xfs_ioend_pool, GFP_NOFS);
272
273         /*
274          * Set the count to 1 initially, which will prevent an I/O
275          * completion callback from happening before we have started
276          * all the I/O from calling the completion routine too early.
277          */
278         atomic_set(&ioend->io_remaining, 1);
279         ioend->io_isdirect = 0;
280         ioend->io_error = 0;
281         ioend->io_list = NULL;
282         ioend->io_type = type;
283         ioend->io_inode = inode;
284         ioend->io_buffer_head = NULL;
285         ioend->io_buffer_tail = NULL;
286         ioend->io_offset = 0;
287         ioend->io_size = 0;
288         ioend->io_append_trans = NULL;
289
290         INIT_WORK(&ioend->io_work, xfs_end_io);
291         return ioend;
292 }
293
294 STATIC int
295 xfs_map_blocks(
296         struct inode            *inode,
297         loff_t                  offset,
298         struct xfs_bmbt_irec    *imap,
299         int                     type,
300         int                     nonblocking)
301 {
302         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
303         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
304         ssize_t                 count = 1 << inode->i_blkbits;
305         xfs_fileoff_t           offset_fsb, end_fsb;
306         int                     error = 0;
307         int                     bmapi_flags = XFS_BMAPI_ENTIRE;
308         int                     nimaps = 1;
309
310         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
311                 return -EIO;
312
313         if (type == XFS_IO_UNWRITTEN)
314                 bmapi_flags |= XFS_BMAPI_IGSTATE;
315
316         if (!xfs_ilock_nowait(ip, XFS_ILOCK_SHARED)) {
317                 if (nonblocking)
318                         return -EAGAIN;
319                 xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
320         }
321
322         ASSERT(ip->i_d.di_format != XFS_DINODE_FMT_BTREE ||
323                (ip->i_df.if_flags & XFS_IFEXTENTS));
324         ASSERT(offset <= mp->m_super->s_maxbytes);
325
326         if (offset + count > mp->m_super->s_maxbytes)
327                 count = mp->m_super->s_maxbytes - offset;
328         end_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, (xfs_ufsize_t)offset + count);
329         offset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset);
330         error = xfs_bmapi_read(ip, offset_fsb, end_fsb - offset_fsb,
331                                 imap, &nimaps, bmapi_flags);
332         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
333
334         if (error)
335                 return 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 int
358 xfs_imap_valid(
359         struct inode            *inode,
360         struct xfs_bmbt_irec    *imap,
361         xfs_off_t               offset)
362 {
363         offset >>= inode->i_blkbits;
364
365         return offset >= imap->br_startoff &&
366                 offset < imap->br_startoff + imap->br_blockcount;
367 }
368
369 /*
370  * BIO completion handler for buffered IO.
371  */
372 STATIC void
373 xfs_end_bio(
374         struct bio              *bio,
375         int                     error)
376 {
377         xfs_ioend_t             *ioend = bio->bi_private;
378
379         ASSERT(atomic_read(&bio->bi_cnt) >= 1);
380         ioend->io_error = test_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags) ? 0 : error;
381
382         /* Toss bio and pass work off to an xfsdatad thread */
383         bio->bi_private = NULL;
384         bio->bi_end_io = NULL;
385         bio_put(bio);
386
387         xfs_finish_ioend(ioend);
388 }
389
390 STATIC void
391 xfs_submit_ioend_bio(
392         struct writeback_control *wbc,
393         xfs_ioend_t             *ioend,
394         struct bio              *bio)
395 {
396         atomic_inc(&ioend->io_remaining);
397         bio->bi_private = ioend;
398         bio->bi_end_io = xfs_end_bio;
399         submit_bio(wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL ? WRITE_SYNC : WRITE, bio);
400 }
401
402 STATIC struct bio *
403 xfs_alloc_ioend_bio(
404         struct buffer_head      *bh)
405 {
406         int                     nvecs = bio_get_nr_vecs(bh->b_bdev);
407         struct bio              *bio = bio_alloc(GFP_NOIO, nvecs);
408
409         ASSERT(bio->bi_private == NULL);
410         bio->bi_iter.bi_sector = bh->b_blocknr * (bh->b_size >> 9);
411         bio->bi_bdev = bh->b_bdev;
412         return bio;
413 }
414
415 STATIC void
416 xfs_start_buffer_writeback(
417         struct buffer_head      *bh)
418 {
419         ASSERT(buffer_mapped(bh));
420         ASSERT(buffer_locked(bh));
421         ASSERT(!buffer_delay(bh));
422         ASSERT(!buffer_unwritten(bh));
423
424         mark_buffer_async_write(bh);
425         set_buffer_uptodate(bh);
426         clear_buffer_dirty(bh);
427 }
428
429 STATIC void
430 xfs_start_page_writeback(
431         struct page             *page,
432         int                     clear_dirty,
433         int                     buffers)
434 {
435         ASSERT(PageLocked(page));
436         ASSERT(!PageWriteback(page));
437         if (clear_dirty)
438                 clear_page_dirty_for_io(page);
439         set_page_writeback(page);
440         unlock_page(page);
441         /* If no buffers on the page are to be written, finish it here */
442         if (!buffers)
443                 end_page_writeback(page);
444 }
445
446 static inline int xfs_bio_add_buffer(struct bio *bio, struct buffer_head *bh)
447 {
448         return bio_add_page(bio, bh->b_page, bh->b_size, bh_offset(bh));
449 }
450
451 /*
452  * Submit all of the bios for all of the ioends we have saved up, covering the
453  * initial writepage page and also any probed pages.
454  *
455  * Because we may have multiple ioends spanning a page, we need to start
456  * writeback on all the buffers before we submit them for I/O. If we mark the
457  * buffers as we got, then we can end up with a page that only has buffers
458  * marked async write and I/O complete on can occur before we mark the other
459  * buffers async write.
460  *
461  * The end result of this is that we trip a bug in end_page_writeback() because
462  * we call it twice for the one page as the code in end_buffer_async_write()
463  * assumes that all buffers on the page are started at the same time.
464  *
465  * The fix is two passes across the ioend list - one to start writeback on the
466  * buffer_heads, and then submit them for I/O on the second pass.
467  *
468  * If @fail is non-zero, it means that we have a situation where some part of
469  * the submission process has failed after we have marked paged for writeback
470  * and unlocked them. In this situation, we need to fail the ioend chain rather
471  * than submit it to IO. This typically only happens on a filesystem shutdown.
472  */
473 STATIC void
474 xfs_submit_ioend(
475         struct writeback_control *wbc,
476         xfs_ioend_t             *ioend,
477         int                     fail)
478 {
479         xfs_ioend_t             *head = ioend;
480         xfs_ioend_t             *next;
481         struct buffer_head      *bh;
482         struct bio              *bio;
483         sector_t                lastblock = 0;
484
485         /* Pass 1 - start writeback */
486         do {
487                 next = ioend->io_list;
488                 for (bh = ioend->io_buffer_head; bh; bh = bh->b_private)
489                         xfs_start_buffer_writeback(bh);
490         } while ((ioend = next) != NULL);
491
492         /* Pass 2 - submit I/O */
493         ioend = head;
494         do {
495                 next = ioend->io_list;
496                 bio = NULL;
497
498                 /*
499                  * If we are failing the IO now, just mark the ioend with an
500                  * error and finish it. This will run IO completion immediately
501                  * as there is only one reference to the ioend at this point in
502                  * time.
503                  */
504                 if (fail) {
505                         ioend->io_error = fail;
506                         xfs_finish_ioend(ioend);
507                         continue;
508                 }
509
510                 for (bh = ioend->io_buffer_head; bh; bh = bh->b_private) {
511
512                         if (!bio) {
513  retry:
514                                 bio = xfs_alloc_ioend_bio(bh);
515                         } else if (bh->b_blocknr != lastblock + 1) {
516                                 xfs_submit_ioend_bio(wbc, ioend, bio);
517                                 goto retry;
518                         }
519
520                         if (xfs_bio_add_buffer(bio, bh) != bh->b_size) {
521                                 xfs_submit_ioend_bio(wbc, ioend, bio);
522                                 goto retry;
523                         }
524
525                         lastblock = bh->b_blocknr;
526                 }
527                 if (bio)
528                         xfs_submit_ioend_bio(wbc, ioend, bio);
529                 xfs_finish_ioend(ioend);
530         } while ((ioend = next) != NULL);
531 }
532
533 /*
534  * Cancel submission of all buffer_heads so far in this endio.
535  * Toss the endio too.  Only ever called for the initial page
536  * in a writepage request, so only ever one page.
537  */
538 STATIC void
539 xfs_cancel_ioend(
540         xfs_ioend_t             *ioend)
541 {
542         xfs_ioend_t             *next;
543         struct buffer_head      *bh, *next_bh;
544
545         do {
546                 next = ioend->io_list;
547                 bh = ioend->io_buffer_head;
548                 do {
549                         next_bh = bh->b_private;
550                         clear_buffer_async_write(bh);
551                         /*
552                          * The unwritten flag is cleared when added to the
553                          * ioend. We're not submitting for I/O so mark the
554                          * buffer unwritten again for next time around.
555                          */
556                         if (ioend->io_type == XFS_IO_UNWRITTEN)
557                                 set_buffer_unwritten(bh);
558                         unlock_buffer(bh);
559                 } while ((bh = next_bh) != NULL);
560
561                 mempool_free(ioend, xfs_ioend_pool);
562         } while ((ioend = next) != NULL);
563 }
564
565 /*
566  * Test to see if we've been building up a completion structure for
567  * earlier buffers -- if so, we try to append to this ioend if we
568  * can, otherwise we finish off any current ioend and start another.
569  * Return true if we've finished the given ioend.
570  */
571 STATIC void
572 xfs_add_to_ioend(
573         struct inode            *inode,
574         struct buffer_head      *bh,
575         xfs_off_t               offset,
576         unsigned int            type,
577         xfs_ioend_t             **result,
578         int                     need_ioend)
579 {
580         xfs_ioend_t             *ioend = *result;
581
582         if (!ioend || need_ioend || type != ioend->io_type) {
583                 xfs_ioend_t     *previous = *result;
584
585                 ioend = xfs_alloc_ioend(inode, type);
586                 ioend->io_offset = offset;
587                 ioend->io_buffer_head = bh;
588                 ioend->io_buffer_tail = bh;
589                 if (previous)
590                         previous->io_list = ioend;
591                 *result = ioend;
592         } else {
593                 ioend->io_buffer_tail->b_private = bh;
594                 ioend->io_buffer_tail = bh;
595         }
596
597         bh->b_private = NULL;
598         ioend->io_size += bh->b_size;
599 }
600
601 STATIC void
602 xfs_map_buffer(
603         struct inode            *inode,
604         struct buffer_head      *bh,
605         struct xfs_bmbt_irec    *imap,
606         xfs_off_t               offset)
607 {
608         sector_t                bn;
609         struct xfs_mount        *m = XFS_I(inode)->i_mount;
610         xfs_off_t               iomap_offset = XFS_FSB_TO_B(m, imap->br_startoff);
611         xfs_daddr_t             iomap_bn = xfs_fsb_to_db(XFS_I(inode), imap->br_startblock);
612
613         ASSERT(imap->br_startblock != HOLESTARTBLOCK);
614         ASSERT(imap->br_startblock != DELAYSTARTBLOCK);
615
616         bn = (iomap_bn >> (inode->i_blkbits - BBSHIFT)) +
617               ((offset - iomap_offset) >> inode->i_blkbits);
618
619         ASSERT(bn || XFS_IS_REALTIME_INODE(XFS_I(inode)));
620
621         bh->b_blocknr = bn;
622         set_buffer_mapped(bh);
623 }
624
625 STATIC void
626 xfs_map_at_offset(
627         struct inode            *inode,
628         struct buffer_head      *bh,
629         struct xfs_bmbt_irec    *imap,
630         xfs_off_t               offset)
631 {
632         ASSERT(imap->br_startblock != HOLESTARTBLOCK);
633         ASSERT(imap->br_startblock != DELAYSTARTBLOCK);
634
635         xfs_map_buffer(inode, bh, imap, offset);
636         set_buffer_mapped(bh);
637         clear_buffer_delay(bh);
638         clear_buffer_unwritten(bh);
639 }
640
641 /*
642  * Test if a given page contains at least one buffer of a given @type.
643  * If @check_all_buffers is true, then we walk all the buffers in the page to
644  * try to find one of the type passed in. If it is not set, then the caller only
645  * needs to check the first buffer on the page for a match.
646  */
647 STATIC bool
648 xfs_check_page_type(
649         struct page             *page,
650         unsigned int            type,
651         bool                    check_all_buffers)
652 {
653         struct buffer_head      *bh;
654         struct buffer_head      *head;
655
656         if (PageWriteback(page))
657                 return false;
658         if (!page->mapping)
659                 return false;
660         if (!page_has_buffers(page))
661                 return false;
662
663         bh = head = page_buffers(page);
664         do {
665                 if (buffer_unwritten(bh)) {
666                         if (type == XFS_IO_UNWRITTEN)
667                                 return true;
668                 } else if (buffer_delay(bh)) {
669                         if (type == XFS_IO_DELALLOC)
670                                 return true;
671                 } else if (buffer_dirty(bh) && buffer_mapped(bh)) {
672                         if (type == XFS_IO_OVERWRITE)
673                                 return true;
674                 }
675
676                 /* If we are only checking the first buffer, we are done now. */
677                 if (!check_all_buffers)
678                         break;
679         } while ((bh = bh->b_this_page) != head);
680
681         return false;
682 }
683
684 /*
685  * Allocate & map buffers for page given the extent map. Write it out.
686  * except for the original page of a writepage, this is called on
687  * delalloc/unwritten pages only, for the original page it is possible
688  * that the page has no mapping at all.
689  */
690 STATIC int
691 xfs_convert_page(
692         struct inode            *inode,
693         struct page             *page,
694         loff_t                  tindex,
695         struct xfs_bmbt_irec    *imap,
696         xfs_ioend_t             **ioendp,
697         struct writeback_control *wbc)
698 {
699         struct buffer_head      *bh, *head;
700         xfs_off_t               end_offset;
701         unsigned long           p_offset;
702         unsigned int            type;
703         int                     len, page_dirty;
704         int                     count = 0, done = 0, uptodate = 1;
705         xfs_off_t               offset = page_offset(page);
706
707         if (page->index != tindex)
708                 goto fail;
709         if (!trylock_page(page))
710                 goto fail;
711         if (PageWriteback(page))
712                 goto fail_unlock_page;
713         if (page->mapping != inode->i_mapping)
714                 goto fail_unlock_page;
715         if (!xfs_check_page_type(page, (*ioendp)->io_type, false))
716                 goto fail_unlock_page;
717
718         /*
719          * page_dirty is initially a count of buffers on the page before
720          * EOF and is decremented as we move each into a cleanable state.
721          *
722          * Derivation:
723          *
724          * End offset is the highest offset that this page should represent.
725          * If we are on the last page, (end_offset & (PAGE_CACHE_SIZE - 1))
726          * will evaluate non-zero and be less than PAGE_CACHE_SIZE and
727          * hence give us the correct page_dirty count. On any other page,
728          * it will be zero and in that case we need page_dirty to be the
729          * count of buffers on the page.
730          */
731         end_offset = min_t(unsigned long long,
732                         (xfs_off_t)(page->index + 1) << PAGE_CACHE_SHIFT,
733                         i_size_read(inode));
734
735         /*
736          * If the current map does not span the entire page we are about to try
737          * to write, then give up. The only way we can write a page that spans
738          * multiple mappings in a single writeback iteration is via the
739          * xfs_vm_writepage() function. Data integrity writeback requires the
740          * entire page to be written in a single attempt, otherwise the part of
741          * the page we don't write here doesn't get written as part of the data
742          * integrity sync.
743          *
744          * For normal writeback, we also don't attempt to write partial pages
745          * here as it simply means that write_cache_pages() will see it under
746          * writeback and ignore the page until some point in the future, at
747          * which time this will be the only page in the file that needs
748          * writeback.  Hence for more optimal IO patterns, we should always
749          * avoid partial page writeback due to multiple mappings on a page here.
750          */
751         if (!xfs_imap_valid(inode, imap, end_offset))
752                 goto fail_unlock_page;
753
754         len = 1 << inode->i_blkbits;
755         p_offset = min_t(unsigned long, end_offset & (PAGE_CACHE_SIZE - 1),
756                                         PAGE_CACHE_SIZE);
757         p_offset = p_offset ? roundup(p_offset, len) : PAGE_CACHE_SIZE;
758         page_dirty = p_offset / len;
759
760         /*
761          * The moment we find a buffer that doesn't match our current type
762          * specification or can't be written, abort the loop and start
763          * writeback. As per the above xfs_imap_valid() check, only
764          * xfs_vm_writepage() can handle partial page writeback fully - we are
765          * limited here to the buffers that are contiguous with the current
766          * ioend, and hence a buffer we can't write breaks that contiguity and
767          * we have to defer the rest of the IO to xfs_vm_writepage().
768          */
769         bh = head = page_buffers(page);
770         do {
771                 if (offset >= end_offset)
772                         break;
773                 if (!buffer_uptodate(bh))
774                         uptodate = 0;
775                 if (!(PageUptodate(page) || buffer_uptodate(bh))) {
776                         done = 1;
777                         break;
778                 }
779
780                 if (buffer_unwritten(bh) || buffer_delay(bh) ||
781                     buffer_mapped(bh)) {
782                         if (buffer_unwritten(bh))
783                                 type = XFS_IO_UNWRITTEN;
784                         else if (buffer_delay(bh))
785                                 type = XFS_IO_DELALLOC;
786                         else
787                                 type = XFS_IO_OVERWRITE;
788
789                         /*
790                          * imap should always be valid because of the above
791                          * partial page end_offset check on the imap.
792                          */
793                         ASSERT(xfs_imap_valid(inode, imap, offset));
794
795                         lock_buffer(bh);
796                         if (type != XFS_IO_OVERWRITE)
797                                 xfs_map_at_offset(inode, bh, imap, offset);
798                         xfs_add_to_ioend(inode, bh, offset, type,
799                                          ioendp, done);
800
801                         page_dirty--;
802                         count++;
803                 } else {
804                         done = 1;
805                         break;
806                 }
807         } while (offset += len, (bh = bh->b_this_page) != head);
808
809         if (uptodate && bh == head)
810                 SetPageUptodate(page);
811
812         if (count) {
813                 if (--wbc->nr_to_write <= 0 &&
814                     wbc->sync_mode == WB_SYNC_NONE)
815                         done = 1;
816         }
817         xfs_start_page_writeback(page, !page_dirty, count);
818
819         return done;
820  fail_unlock_page:
821         unlock_page(page);
822  fail:
823         return 1;
824 }
825
826 /*
827  * Convert & write out a cluster of pages in the same extent as defined
828  * by mp and following the start page.
829  */
830 STATIC void
831 xfs_cluster_write(
832         struct inode            *inode,
833         pgoff_t                 tindex,
834         struct xfs_bmbt_irec    *imap,
835         xfs_ioend_t             **ioendp,
836         struct writeback_control *wbc,
837         pgoff_t                 tlast)
838 {
839         struct pagevec          pvec;
840         int                     done = 0, i;
841
842         pagevec_init(&pvec, 0);
843         while (!done && tindex <= tlast) {
844                 unsigned len = min_t(pgoff_t, PAGEVEC_SIZE, tlast - tindex + 1);
845
846                 if (!pagevec_lookup(&pvec, inode->i_mapping, tindex, len))
847                         break;
848
849                 for (i = 0; i < pagevec_count(&pvec); i++) {
850                         done = xfs_convert_page(inode, pvec.pages[i], tindex++,
851                                         imap, ioendp, wbc);
852                         if (done)
853                                 break;
854                 }
855
856                 pagevec_release(&pvec);
857                 cond_resched();
858         }
859 }
860
861 STATIC void
862 xfs_vm_invalidatepage(
863         struct page             *page,
864         unsigned int            offset,
865         unsigned int            length)
866 {
867         trace_xfs_invalidatepage(page->mapping->host, page, offset,
868                                  length);
869         block_invalidatepage(page, offset, length);
870 }
871
872 /*
873  * If the page has delalloc buffers on it, we need to punch them out before we
874  * invalidate the page. If we don't, we leave a stale delalloc mapping on the
875  * inode that can trip a BUG() in xfs_get_blocks() later on if a direct IO read
876  * is done on that same region - the delalloc extent is returned when none is
877  * supposed to be there.
878  *
879  * We prevent this by truncating away the delalloc regions on the page before
880  * invalidating it. Because they are delalloc, we can do this without needing a
881  * transaction. Indeed - if we get ENOSPC errors, we have to be able to do this
882  * truncation without a transaction as there is no space left for block
883  * reservation (typically why we see a ENOSPC in writeback).
884  *
885  * This is not a performance critical path, so for now just do the punching a
886  * buffer head at a time.
887  */
888 STATIC void
889 xfs_aops_discard_page(
890         struct page             *page)
891 {
892         struct inode            *inode = page->mapping->host;
893         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
894         struct buffer_head      *bh, *head;
895         loff_t                  offset = page_offset(page);
896
897         if (!xfs_check_page_type(page, XFS_IO_DELALLOC, true))
898                 goto out_invalidate;
899
900         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
901                 goto out_invalidate;
902
903         xfs_alert(ip->i_mount,
904                 "page discard on page %p, inode 0x%llx, offset %llu.",
905                         page, ip->i_ino, offset);
906
907         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
908         bh = head = page_buffers(page);
909         do {
910                 int             error;
911                 xfs_fileoff_t   start_fsb;
912
913                 if (!buffer_delay(bh))
914                         goto next_buffer;
915
916                 start_fsb = XFS_B_TO_FSBT(ip->i_mount, offset);
917                 error = xfs_bmap_punch_delalloc_range(ip, start_fsb, 1);
918                 if (error) {
919                         /* something screwed, just bail */
920                         if (!XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount)) {
921                                 xfs_alert(ip->i_mount,
922                         "page discard unable to remove delalloc mapping.");
923                         }
924                         break;
925                 }
926 next_buffer:
927                 offset += 1 << inode->i_blkbits;
928
929         } while ((bh = bh->b_this_page) != head);
930
931         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
932 out_invalidate:
933         xfs_vm_invalidatepage(page, 0, PAGE_CACHE_SIZE);
934         return;
935 }
936
937 /*
938  * Write out a dirty page.
939  *
940  * For delalloc space on the page we need to allocate space and flush it.
941  * For unwritten space on the page we need to start the conversion to
942  * regular allocated space.
943  * For any other dirty buffer heads on the page we should flush them.
944  */
945 STATIC int
946 xfs_vm_writepage(
947         struct page             *page,
948         struct writeback_control *wbc)
949 {
950         struct inode            *inode = page->mapping->host;
951         struct buffer_head      *bh, *head;
952         struct xfs_bmbt_irec    imap;
953         xfs_ioend_t             *ioend = NULL, *iohead = NULL;
954         loff_t                  offset;
955         unsigned int            type;
956         __uint64_t              end_offset;
957         pgoff_t                 end_index, last_index;
958         ssize_t                 len;
959         int                     err, imap_valid = 0, uptodate = 1;
960         int                     count = 0;
961         int                     nonblocking = 0;
962
963         trace_xfs_writepage(inode, page, 0, 0);
964
965         ASSERT(page_has_buffers(page));
966
967         /*
968          * Refuse to write the page out if we are called from reclaim context.
969          *
970          * This avoids stack overflows when called from deeply used stacks in
971          * random callers for direct reclaim or memcg reclaim.  We explicitly
972          * allow reclaim from kswapd as the stack usage there is relatively low.
973          *
974          * This should never happen except in the case of a VM regression so
975          * warn about it.
976          */
977         if (WARN_ON_ONCE((current->flags & (PF_MEMALLOC|PF_KSWAPD)) ==
978                         PF_MEMALLOC))
979                 goto redirty;
980
981         /*
982          * Given that we do not allow direct reclaim to call us, we should
983          * never be called while in a filesystem transaction.
984          */
985         if (WARN_ON_ONCE(current->flags & PF_FSTRANS))
986                 goto redirty;
987
988         /* Is this page beyond the end of the file? */
989         offset = i_size_read(inode);
990         end_index = offset >> PAGE_CACHE_SHIFT;
991         last_index = (offset - 1) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
992
993         /*
994          * The page index is less than the end_index, adjust the end_offset
995          * to the highest offset that this page should represent.
996          * -----------------------------------------------------
997          * |                    file mapping           | <EOF> |
998          * -----------------------------------------------------
999          * | Page ... | Page N-2 | Page N-1 |  Page N  |       |
1000          * ^--------------------------------^----------|--------
1001          * |     desired writeback range    |      see else    |
1002          * ---------------------------------^------------------|
1003          */
1004         if (page->index < end_index)
1005                 end_offset = (xfs_off_t)(page->index + 1) << PAGE_CACHE_SHIFT;
1006         else {
1007                 /*
1008                  * Check whether the page to write out is beyond or straddles
1009                  * i_size or not.
1010                  * -------------------------------------------------------
1011                  * |            file mapping                    | <EOF>  |
1012                  * -------------------------------------------------------
1013                  * | Page ... | Page N-2 | Page N-1 |  Page N   | Beyond |
1014                  * ^--------------------------------^-----------|---------
1015                  * |                                |      Straddles     |
1016                  * ---------------------------------^-----------|--------|
1017                  */
1018                 unsigned offset_into_page = offset & (PAGE_CACHE_SIZE - 1);
1019
1020                 /*
1021                  * Skip the page if it is fully outside i_size, e.g. due to a
1022                  * truncate operation that is in progress. We must redirty the
1023                  * page so that reclaim stops reclaiming it. Otherwise
1024                  * xfs_vm_releasepage() is called on it and gets confused.
1025                  *
1026                  * Note that the end_index is unsigned long, it would overflow
1027                  * if the given offset is greater than 16TB on 32-bit system
1028                  * and if we do check the page is fully outside i_size or not
1029                  * via "if (page->index >= end_index + 1)" as "end_index + 1"
1030                  * will be evaluated to 0.  Hence this page will be redirtied
1031                  * and be written out repeatedly which would result in an
1032                  * infinite loop, the user program that perform this operation
1033                  * will hang.  Instead, we can verify this situation by checking
1034                  * if the page to write is totally beyond the i_size or if it's
1035                  * offset is just equal to the EOF.
1036                  */
1037                 if (page->index > end_index ||
1038                     (page->index == end_index && offset_into_page == 0))
1039                         goto redirty;
1040
1041                 /*
1042                  * The page straddles i_size.  It must be zeroed out on each
1043                  * and every writepage invocation because it may be mmapped.
1044                  * "A file is mapped in multiples of the page size.  For a file
1045                  * that is not a multiple of the page size, the remaining
1046                  * memory is zeroed when mapped, and writes to that region are
1047                  * not written out to the file."
1048                  */
1049                 zero_user_segment(page, offset_into_page, PAGE_CACHE_SIZE);
1050
1051                 /* Adjust the end_offset to the end of file */
1052                 end_offset = offset;
1053         }
1054
1055         len = 1 << inode->i_blkbits;
1056
1057         bh = head = page_buffers(page);
1058         offset = page_offset(page);
1059         type = XFS_IO_OVERWRITE;
1060
1061         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_NONE)
1062                 nonblocking = 1;
1063
1064         do {
1065                 int new_ioend = 0;
1066
1067                 if (offset >= end_offset)
1068                         break;
1069                 if (!buffer_uptodate(bh))
1070                         uptodate = 0;
1071
1072                 /*
1073                  * set_page_dirty dirties all buffers in a page, independent
1074                  * of their state.  The dirty state however is entirely
1075                  * meaningless for holes (!mapped && uptodate), so skip
1076                  * buffers covering holes here.
1077                  */
1078                 if (!buffer_mapped(bh) && buffer_uptodate(bh)) {
1079                         imap_valid = 0;
1080                         continue;
1081                 }
1082
1083                 if (buffer_unwritten(bh)) {
1084                         if (type != XFS_IO_UNWRITTEN) {
1085                                 type = XFS_IO_UNWRITTEN;
1086                                 imap_valid = 0;
1087                         }
1088                 } else if (buffer_delay(bh)) {
1089                         if (type != XFS_IO_DELALLOC) {
1090                                 type = XFS_IO_DELALLOC;
1091                                 imap_valid = 0;
1092                         }
1093                 } else if (buffer_uptodate(bh)) {
1094                         if (type != XFS_IO_OVERWRITE) {
1095                                 type = XFS_IO_OVERWRITE;
1096                                 imap_valid = 0;
1097                         }
1098                 } else {
1099                         if (PageUptodate(page))
1100                                 ASSERT(buffer_mapped(bh));
1101                         /*
1102                          * This buffer is not uptodate and will not be
1103                          * written to disk.  Ensure that we will put any
1104                          * subsequent writeable buffers into a new
1105                          * ioend.
1106                          */
1107                         imap_valid = 0;
1108                         continue;
1109                 }
1110
1111                 if (imap_valid)
1112                         imap_valid = xfs_imap_valid(inode, &imap, offset);
1113                 if (!imap_valid) {
1114                         /*
1115                          * If we didn't have a valid mapping then we need to
1116                          * put the new mapping into a separate ioend structure.
1117                          * This ensures non-contiguous extents always have
1118                          * separate ioends, which is particularly important
1119                          * for unwritten extent conversion at I/O completion
1120                          * time.
1121                          */
1122                         new_ioend = 1;
1123                         err = xfs_map_blocks(inode, offset, &imap, type,
1124                                              nonblocking);
1125                         if (err)
1126                                 goto error;
1127                         imap_valid = xfs_imap_valid(inode, &imap, offset);
1128                 }
1129                 if (imap_valid) {
1130                         lock_buffer(bh);
1131                         if (type != XFS_IO_OVERWRITE)
1132                                 xfs_map_at_offset(inode, bh, &imap, offset);
1133                         xfs_add_to_ioend(inode, bh, offset, type, &ioend,
1134                                          new_ioend);
1135                         count++;
1136                 }
1137
1138                 if (!iohead)
1139                         iohead = ioend;
1140
1141         } while (offset += len, ((bh = bh->b_this_page) != head));
1142
1143         if (uptodate && bh == head)
1144                 SetPageUptodate(page);
1145
1146         xfs_start_page_writeback(page, 1, count);
1147
1148         /* if there is no IO to be submitted for this page, we are done */
1149         if (!ioend)
1150                 return 0;
1151
1152         ASSERT(iohead);
1153
1154         /*
1155          * Any errors from this point onwards need tobe reported through the IO
1156          * completion path as we have marked the initial page as under writeback
1157          * and unlocked it.
1158          */
1159         if (imap_valid) {
1160                 xfs_off_t               end_index;
1161
1162                 end_index = imap.br_startoff + imap.br_blockcount;
1163
1164                 /* to bytes */
1165                 end_index <<= inode->i_blkbits;
1166
1167                 /* to pages */
1168                 end_index = (end_index - 1) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
1169
1170                 /* check against file size */
1171                 if (end_index > last_index)
1172                         end_index = last_index;
1173
1174                 xfs_cluster_write(inode, page->index + 1, &imap, &ioend,
1175                                   wbc, end_index);
1176         }
1177
1178
1179         /*
1180          * Reserve log space if we might write beyond the on-disk inode size.
1181          */
1182         err = 0;
1183         if (ioend->io_type != XFS_IO_UNWRITTEN && xfs_ioend_is_append(ioend))
1184                 err = xfs_setfilesize_trans_alloc(ioend);
1185
1186         xfs_submit_ioend(wbc, iohead, err);
1187
1188         return 0;
1189
1190 error:
1191         if (iohead)
1192                 xfs_cancel_ioend(iohead);
1193
1194         if (err == -EAGAIN)
1195                 goto redirty;
1196
1197         xfs_aops_discard_page(page);
1198         ClearPageUptodate(page);
1199         unlock_page(page);
1200         return err;
1201
1202 redirty:
1203         redirty_page_for_writepage(wbc, page);
1204         unlock_page(page);
1205         return 0;
1206 }
1207
1208 STATIC int
1209 xfs_vm_writepages(
1210         struct address_space    *mapping,
1211         struct writeback_control *wbc)
1212 {
1213         xfs_iflags_clear(XFS_I(mapping->host), XFS_ITRUNCATED);
1214         return generic_writepages(mapping, wbc);
1215 }
1216
1217 /*
1218  * Called to move a page into cleanable state - and from there
1219  * to be released. The page should already be clean. We always
1220  * have buffer heads in this call.
1221  *
1222  * Returns 1 if the page is ok to release, 0 otherwise.
1223  */
1224 STATIC int
1225 xfs_vm_releasepage(
1226         struct page             *page,
1227         gfp_t                   gfp_mask)
1228 {
1229         int                     delalloc, unwritten;
1230
1231         trace_xfs_releasepage(page->mapping->host, page, 0, 0);
1232
1233         xfs_count_page_state(page, &delalloc, &unwritten);
1234
1235         if (WARN_ON_ONCE(delalloc))
1236                 return 0;
1237         if (WARN_ON_ONCE(unwritten))
1238                 return 0;
1239
1240         return try_to_free_buffers(page);
1241 }
1242
1243 STATIC int
1244 __xfs_get_blocks(
1245         struct inode            *inode,
1246         sector_t                iblock,
1247         struct buffer_head      *bh_result,
1248         int                     create,
1249         int                     direct)
1250 {
1251         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1252         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1253         xfs_fileoff_t           offset_fsb, end_fsb;
1254         int                     error = 0;
1255         int                     lockmode = 0;
1256         struct xfs_bmbt_irec    imap;
1257         int                     nimaps = 1;
1258         xfs_off_t               offset;
1259         ssize_t                 size;
1260         int                     new = 0;
1261
1262         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
1263                 return -EIO;
1264
1265         offset = (xfs_off_t)iblock << inode->i_blkbits;
1266         ASSERT(bh_result->b_size >= (1 << inode->i_blkbits));
1267         size = bh_result->b_size;
1268
1269         if (!create && direct && offset >= i_size_read(inode))
1270                 return 0;
1271
1272         /*
1273          * Direct I/O is usually done on preallocated files, so try getting
1274          * a block mapping without an exclusive lock first.  For buffered
1275          * writes we already have the exclusive iolock anyway, so avoiding
1276          * a lock roundtrip here by taking the ilock exclusive from the
1277          * beginning is a useful micro optimization.
1278          */
1279         if (create && !direct) {
1280                 lockmode = XFS_ILOCK_EXCL;
1281                 xfs_ilock(ip, lockmode);
1282         } else {
1283                 lockmode = xfs_ilock_data_map_shared(ip);
1284         }
1285
1286         ASSERT(offset <= mp->m_super->s_maxbytes);
1287         if (offset + size > mp->m_super->s_maxbytes)
1288                 size = mp->m_super->s_maxbytes - offset;
1289         end_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, (xfs_ufsize_t)offset + size);
1290         offset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset);
1291
1292         error = xfs_bmapi_read(ip, offset_fsb, end_fsb - offset_fsb,
1293                                 &imap, &nimaps, XFS_BMAPI_ENTIRE);
1294         if (error)
1295                 goto out_unlock;
1296
1297         if (create &&
1298             (!nimaps ||
1299              (imap.br_startblock == HOLESTARTBLOCK ||
1300               imap.br_startblock == DELAYSTARTBLOCK))) {
1301                 if (direct || xfs_get_extsz_hint(ip)) {
1302                         /*
1303                          * Drop the ilock in preparation for starting the block
1304                          * allocation transaction.  It will be retaken
1305                          * exclusively inside xfs_iomap_write_direct for the
1306                          * actual allocation.
1307                          */
1308                         xfs_iunlock(ip, lockmode);
1309                         error = xfs_iomap_write_direct(ip, offset, size,
1310                                                        &imap, nimaps);
1311                         if (error)
1312                                 return error;
1313                         new = 1;
1314                 } else {
1315                         /*
1316                          * Delalloc reservations do not require a transaction,
1317                          * we can go on without dropping the lock here. If we
1318                          * are allocating a new delalloc block, make sure that
1319                          * we set the new flag so that we mark the buffer new so
1320                          * that we know that it is newly allocated if the write
1321                          * fails.
1322                          */
1323                         if (nimaps && imap.br_startblock == HOLESTARTBLOCK)
1324                                 new = 1;
1325                         error = xfs_iomap_write_delay(ip, offset, size, &imap);
1326                         if (error)
1327                                 goto out_unlock;
1328
1329                         xfs_iunlock(ip, lockmode);
1330                 }
1331
1332                 trace_xfs_get_blocks_alloc(ip, offset, size, 0, &imap);
1333         } else if (nimaps) {
1334                 trace_xfs_get_blocks_found(ip, offset, size, 0, &imap);
1335                 xfs_iunlock(ip, lockmode);
1336         } else {
1337                 trace_xfs_get_blocks_notfound(ip, offset, size);
1338                 goto out_unlock;
1339         }
1340
1341         if (imap.br_startblock != HOLESTARTBLOCK &&
1342             imap.br_startblock != DELAYSTARTBLOCK) {
1343                 /*
1344                  * For unwritten extents do not report a disk address on
1345                  * the read case (treat as if we're reading into a hole).
1346                  */
1347                 if (create || !ISUNWRITTEN(&imap))
1348                         xfs_map_buffer(inode, bh_result, &imap, offset);
1349                 if (create && ISUNWRITTEN(&imap)) {
1350                         if (direct) {
1351                                 bh_result->b_private = inode;
1352                                 set_buffer_defer_completion(bh_result);
1353                         }
1354                         set_buffer_unwritten(bh_result);
1355                 }
1356         }
1357
1358         /*
1359          * If this is a realtime file, data may be on a different device.
1360          * to that pointed to from the buffer_head b_bdev currently.
1361          */
1362         bh_result->b_bdev = xfs_find_bdev_for_inode(inode);
1363
1364         /*
1365          * If we previously allocated a block out beyond eof and we are now
1366          * coming back to use it then we will need to flag it as new even if it
1367          * has a disk address.
1368          *
1369          * With sub-block writes into unwritten extents we also need to mark
1370          * the buffer as new so that the unwritten parts of the buffer gets
1371          * correctly zeroed.
1372          */
1373         if (create &&
1374             ((!buffer_mapped(bh_result) && !buffer_uptodate(bh_result)) ||
1375              (offset >= i_size_read(inode)) ||
1376              (new || ISUNWRITTEN(&imap))))
1377                 set_buffer_new(bh_result);
1378
1379         if (imap.br_startblock == DELAYSTARTBLOCK) {
1380                 BUG_ON(direct);
1381                 if (create) {
1382                         set_buffer_uptodate(bh_result);
1383                         set_buffer_mapped(bh_result);
1384                         set_buffer_delay(bh_result);
1385                 }
1386         }
1387
1388         /*
1389          * If this is O_DIRECT or the mpage code calling tell them how large
1390          * the mapping is, so that we can avoid repeated get_blocks calls.
1391          *
1392          * If the mapping spans EOF, then we have to break the mapping up as the
1393          * mapping for blocks beyond EOF must be marked new so that sub block
1394          * regions can be correctly zeroed. We can't do this for mappings within
1395          * EOF unless the mapping was just allocated or is unwritten, otherwise
1396          * the callers would overwrite existing data with zeros. Hence we have
1397          * to split the mapping into a range up to and including EOF, and a
1398          * second mapping for beyond EOF.
1399          */
1400         if (direct || size > (1 << inode->i_blkbits)) {
1401                 xfs_off_t               mapping_size;
1402
1403                 mapping_size = imap.br_startoff + imap.br_blockcount - iblock;
1404                 mapping_size <<= inode->i_blkbits;
1405
1406                 ASSERT(mapping_size > 0);
1407                 if (mapping_size > size)
1408                         mapping_size = size;
1409                 if (offset < i_size_read(inode) &&
1410                     offset + mapping_size >= i_size_read(inode)) {
1411                         /* limit mapping to block that spans EOF */
1412                         mapping_size = roundup_64(i_size_read(inode) - offset,
1413                                                   1 << inode->i_blkbits);
1414                 }
1415                 if (mapping_size > LONG_MAX)
1416                         mapping_size = LONG_MAX;
1417
1418                 bh_result->b_size = mapping_size;
1419         }
1420
1421         return 0;
1422
1423 out_unlock:
1424         xfs_iunlock(ip, lockmode);
1425         return error;
1426 }
1427
1428 int
1429 xfs_get_blocks(
1430         struct inode            *inode,
1431         sector_t                iblock,
1432         struct buffer_head      *bh_result,
1433         int                     create)
1434 {
1435         return __xfs_get_blocks(inode, iblock, bh_result, create, 0);
1436 }
1437
1438 STATIC int
1439 xfs_get_blocks_direct(
1440         struct inode            *inode,
1441         sector_t                iblock,
1442         struct buffer_head      *bh_result,
1443         int                     create)
1444 {
1445         return __xfs_get_blocks(inode, iblock, bh_result, create, 1);
1446 }
1447
1448 /*
1449  * Complete a direct I/O write request.
1450  *
1451  * If the private argument is non-NULL __xfs_get_blocks signals us that we
1452  * need to issue a transaction to convert the range from unwritten to written
1453  * extents.  In case this is regular synchronous I/O we just call xfs_end_io
1454  * to do this and we are done.  But in case this was a successful AIO
1455  * request this handler is called from interrupt context, from which we
1456  * can't start transactions.  In that case offload the I/O completion to
1457  * the workqueues we also use for buffered I/O completion.
1458  */
1459 STATIC void
1460 xfs_end_io_direct_write(
1461         struct kiocb            *iocb,
1462         loff_t                  offset,
1463         ssize_t                 size,
1464         void                    *private)
1465 {
1466         struct xfs_ioend        *ioend = iocb->private;
1467
1468         /*
1469          * While the generic direct I/O code updates the inode size, it does
1470          * so only after the end_io handler is called, which means our
1471          * end_io handler thinks the on-disk size is outside the in-core
1472          * size.  To prevent this just update it a little bit earlier here.
1473          */
1474         if (offset + size > i_size_read(ioend->io_inode))
1475                 i_size_write(ioend->io_inode, offset + size);
1476
1477         /*
1478          * blockdev_direct_IO can return an error even after the I/O
1479          * completion handler was called.  Thus we need to protect
1480          * against double-freeing.
1481          */
1482         iocb->private = NULL;
1483
1484         ioend->io_offset = offset;
1485         ioend->io_size = size;
1486         if (private && size > 0)
1487                 ioend->io_type = XFS_IO_UNWRITTEN;
1488
1489         xfs_finish_ioend_sync(ioend);
1490 }
1491
1492 STATIC ssize_t
1493 xfs_vm_direct_IO(
1494         int                     rw,
1495         struct kiocb            *iocb,
1496         struct iov_iter         *iter,
1497         loff_t                  offset)
1498 {
1499         struct inode            *inode = iocb->ki_filp->f_mapping->host;
1500         struct block_device     *bdev = xfs_find_bdev_for_inode(inode);
1501         struct xfs_ioend        *ioend = NULL;
1502         ssize_t                 ret;
1503
1504         if (rw & WRITE) {
1505                 size_t size = iov_iter_count(iter);
1506
1507                 /*
1508                  * We cannot preallocate a size update transaction here as we
1509                  * don't know whether allocation is necessary or not. Hence we
1510                  * can only tell IO completion that one is necessary if we are
1511                  * not doing unwritten extent conversion.
1512                  */
1513                 iocb->private = ioend = xfs_alloc_ioend(inode, XFS_IO_DIRECT);
1514                 if (offset + size > XFS_I(inode)->i_d.di_size)
1515                         ioend->io_isdirect = 1;
1516
1517                 ret = __blockdev_direct_IO(rw, iocb, inode, bdev, iter,
1518                                             offset, xfs_get_blocks_direct,
1519                                             xfs_end_io_direct_write, NULL,
1520                                             DIO_ASYNC_EXTEND);
1521                 if (ret != -EIOCBQUEUED && iocb->private)
1522                         goto out_destroy_ioend;
1523         } else {
1524                 ret = __blockdev_direct_IO(rw, iocb, inode, bdev, iter,
1525                                             offset, xfs_get_blocks_direct,
1526                                             NULL, NULL, 0);
1527         }
1528
1529         return ret;
1530
1531 out_destroy_ioend:
1532         xfs_destroy_ioend(ioend);
1533         return ret;
1534 }
1535
1536 /*
1537  * Punch out the delalloc blocks we have already allocated.
1538  *
1539  * Don't bother with xfs_setattr given that nothing can have made it to disk yet
1540  * as the page is still locked at this point.
1541  */
1542 STATIC void
1543 xfs_vm_kill_delalloc_range(
1544         struct inode            *inode,
1545         loff_t                  start,
1546         loff_t                  end)
1547 {
1548         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1549         xfs_fileoff_t           start_fsb;
1550         xfs_fileoff_t           end_fsb;
1551         int                     error;
1552
1553         start_fsb = XFS_B_TO_FSB(ip->i_mount, start);
1554         end_fsb = XFS_B_TO_FSB(ip->i_mount, end);
1555         if (end_fsb <= start_fsb)
1556                 return;
1557
1558         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1559         error = xfs_bmap_punch_delalloc_range(ip, start_fsb,
1560                                                 end_fsb - start_fsb);
1561         if (error) {
1562                 /* something screwed, just bail */
1563                 if (!XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount)) {
1564                         xfs_alert(ip->i_mount,
1565                 "xfs_vm_write_failed: unable to clean up ino %lld",
1566                                         ip->i_ino);
1567                 }
1568         }
1569         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1570 }
1571
1572 STATIC void
1573 xfs_vm_write_failed(
1574         struct inode            *inode,
1575         struct page             *page,
1576         loff_t                  pos,
1577         unsigned                len)
1578 {
1579         loff_t                  block_offset;
1580         loff_t                  block_start;
1581         loff_t                  block_end;
1582         loff_t                  from = pos & (PAGE_CACHE_SIZE - 1);
1583         loff_t                  to = from + len;
1584         struct buffer_head      *bh, *head;
1585
1586         /*
1587          * The request pos offset might be 32 or 64 bit, this is all fine
1588          * on 64-bit platform.  However, for 64-bit pos request on 32-bit
1589          * platform, the high 32-bit will be masked off if we evaluate the
1590          * block_offset via (pos & PAGE_MASK) because the PAGE_MASK is
1591          * 0xfffff000 as an unsigned long, hence the result is incorrect
1592          * which could cause the following ASSERT failed in most cases.
1593          * In order to avoid this, we can evaluate the block_offset of the
1594          * start of the page by using shifts rather than masks the mismatch
1595          * problem.
1596          */
1597         block_offset = (pos >> PAGE_CACHE_SHIFT) << PAGE_CACHE_SHIFT;
1598
1599         ASSERT(block_offset + from == pos);
1600
1601         head = page_buffers(page);
1602         block_start = 0;
1603         for (bh = head; bh != head || !block_start;
1604              bh = bh->b_this_page, block_start = block_end,
1605                                    block_offset += bh->b_size) {
1606                 block_end = block_start + bh->b_size;
1607
1608                 /* skip buffers before the write */
1609                 if (block_end <= from)
1610                         continue;
1611
1612                 /* if the buffer is after the write, we're done */
1613                 if (block_start >= to)
1614                         break;
1615
1616                 if (!buffer_delay(bh))
1617                         continue;
1618
1619                 if (!buffer_new(bh) && block_offset < i_size_read(inode))
1620                         continue;
1621
1622                 xfs_vm_kill_delalloc_range(inode, block_offset,
1623                                            block_offset + bh->b_size);
1624
1625                 /*
1626                  * This buffer does not contain data anymore. make sure anyone
1627                  * who finds it knows that for certain.
1628                  */
1629                 clear_buffer_delay(bh);
1630                 clear_buffer_uptodate(bh);
1631                 clear_buffer_mapped(bh);
1632                 clear_buffer_new(bh);
1633                 clear_buffer_dirty(bh);
1634         }
1635
1636 }
1637
1638 /*
1639  * This used to call block_write_begin(), but it unlocks and releases the page
1640  * on error, and we need that page to be able to punch stale delalloc blocks out
1641  * on failure. hence we copy-n-waste it here and call xfs_vm_write_failed() at
1642  * the appropriate point.
1643  */
1644 STATIC int
1645 xfs_vm_write_begin(
1646         struct file             *file,
1647         struct address_space    *mapping,
1648         loff_t                  pos,
1649         unsigned                len,
1650         unsigned                flags,
1651         struct page             **pagep,
1652         void                    **fsdata)
1653 {
1654         pgoff_t                 index = pos >> PAGE_CACHE_SHIFT;
1655         struct page             *page;
1656         int                     status;
1657
1658         ASSERT(len <= PAGE_CACHE_SIZE);
1659
1660         page = grab_cache_page_write_begin(mapping, index, flags);
1661         if (!page)
1662                 return -ENOMEM;
1663
1664         status = __block_write_begin(page, pos, len, xfs_get_blocks);
1665         if (unlikely(status)) {
1666                 struct inode    *inode = mapping->host;
1667                 size_t          isize = i_size_read(inode);
1668
1669                 xfs_vm_write_failed(inode, page, pos, len);
1670                 unlock_page(page);
1671
1672                 /*
1673                  * If the write is beyond EOF, we only want to kill blocks
1674                  * allocated in this write, not blocks that were previously
1675                  * written successfully.
1676                  */
1677                 if (pos + len > isize) {
1678                         ssize_t start = max_t(ssize_t, pos, isize);
1679
1680                         truncate_pagecache_range(inode, start, pos + len);
1681                 }
1682
1683                 page_cache_release(page);
1684                 page = NULL;
1685         }
1686
1687         *pagep = page;
1688         return status;
1689 }
1690
1691 /*
1692  * On failure, we only need to kill delalloc blocks beyond EOF in the range of
1693  * this specific write because they will never be written. Previous writes
1694  * beyond EOF where block allocation succeeded do not need to be trashed, so
1695  * only new blocks from this write should be trashed. For blocks within
1696  * EOF, generic_write_end() zeros them so they are safe to leave alone and be
1697  * written with all the other valid data.
1698  */
1699 STATIC int
1700 xfs_vm_write_end(
1701         struct file             *file,
1702         struct address_space    *mapping,
1703         loff_t                  pos,
1704         unsigned                len,
1705         unsigned                copied,
1706         struct page             *page,
1707         void                    *fsdata)
1708 {
1709         int                     ret;
1710
1711         ASSERT(len <= PAGE_CACHE_SIZE);
1712
1713         ret = generic_write_end(file, mapping, pos, len, copied, page, fsdata);
1714         if (unlikely(ret < len)) {
1715                 struct inode    *inode = mapping->host;
1716                 size_t          isize = i_size_read(inode);
1717                 loff_t          to = pos + len;
1718
1719                 if (to > isize) {
1720                         /* only kill blocks in this write beyond EOF */
1721                         if (pos > isize)
1722                                 isize = pos;
1723                         xfs_vm_kill_delalloc_range(inode, isize, to);
1724                         truncate_pagecache_range(inode, isize, to);
1725                 }
1726         }
1727         return ret;
1728 }
1729
1730 STATIC sector_t
1731 xfs_vm_bmap(
1732         struct address_space    *mapping,
1733         sector_t                block)
1734 {
1735         struct inode            *inode = (struct inode *)mapping->host;
1736         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1737
1738         trace_xfs_vm_bmap(XFS_I(inode));
1739         xfs_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
1740         filemap_write_and_wait(mapping);
1741         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
1742         return generic_block_bmap(mapping, block, xfs_get_blocks);
1743 }
1744
1745 STATIC int
1746 xfs_vm_readpage(
1747         struct file             *unused,
1748         struct page             *page)
1749 {
1750         return mpage_readpage(page, xfs_get_blocks);
1751 }
1752
1753 STATIC int
1754 xfs_vm_readpages(
1755         struct file             *unused,
1756         struct address_space    *mapping,
1757         struct list_head        *pages,
1758         unsigned                nr_pages)
1759 {
1760         return mpage_readpages(mapping, pages, nr_pages, xfs_get_blocks);
1761 }
1762
1763 const struct address_space_operations xfs_address_space_operations = {
1764         .readpage               = xfs_vm_readpage,
1765         .readpages              = xfs_vm_readpages,
1766         .writepage              = xfs_vm_writepage,
1767         .writepages             = xfs_vm_writepages,
1768         .releasepage            = xfs_vm_releasepage,
1769         .invalidatepage         = xfs_vm_invalidatepage,
1770         .write_begin            = xfs_vm_write_begin,
1771         .write_end              = xfs_vm_write_end,
1772         .bmap                   = xfs_vm_bmap,
1773         .direct_IO              = xfs_vm_direct_IO,
1774         .migratepage            = buffer_migrate_page,
1775         .is_partially_uptodate  = block_is_partially_uptodate,
1776         .error_remove_page      = generic_error_remove_page,
1777 };