fs/xfs/xfs_aops.c

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