fs/f2fs/data.c

   1 /*
   2  * fs/f2fs/data.c
   3  *
   4  * Copyright (c) 2012 Samsung Electronics Co., Ltd.
   5  *             http://www.samsung.com/
   6  *
   7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   8  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   9  * published by the Free Software Foundation.
  10  */
  11 #include <linux/fs.h>
  12 #include <linux/f2fs_fs.h>
  13 #include <linux/buffer_head.h>
  14 #include <linux/mpage.h>
  15 #include <linux/aio.h>
  16 #include <linux/writeback.h>
  17 #include <linux/backing-dev.h>
  18 #include <linux/blkdev.h>
  19 #include <linux/bio.h>
  20 #include <linux/prefetch.h>
  21
  22 #include "f2fs.h"
  23 #include "node.h"
  24 #include "segment.h"
  25 #include <trace/events/f2fs.h>
  26
  27 static void f2fs_read_end_io(struct bio *bio, int err)
  28 {
  29         const int uptodate = test_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags);
  30         struct bio_vec *bvec = bio->bi_io_vec + bio->bi_vcnt - 1;
  31
  32         do {
  33                 struct page *page = bvec->bv_page;
  34
  35                 if (--bvec >= bio->bi_io_vec)
  36                         prefetchw(&bvec->bv_page->flags);
  37
  38                 if (unlikely(!uptodate)) {
  39                         ClearPageUptodate(page);
  40                         SetPageError(page);
  41                 } else {
  42                         SetPageUptodate(page);
  43                 }
  44                 unlock_page(page);
  45         } while (bvec >= bio->bi_io_vec);
  46
  47         bio_put(bio);
  48 }
  49
  50 static void f2fs_write_end_io(struct bio *bio, int err)
  51 {
  52         const int uptodate = test_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags);
  53         struct bio_vec *bvec = bio->bi_io_vec + bio->bi_vcnt - 1;
  54         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(bvec->bv_page->mapping->host->i_sb);
  55
  56         do {
  57                 struct page *page = bvec->bv_page;
  58
  59                 if (--bvec >= bio->bi_io_vec)
  60                         prefetchw(&bvec->bv_page->flags);
  61
  62                 if (unlikely(!uptodate)) {
  63                         SetPageError(page);
  64                         set_bit(AS_EIO, &page->mapping->flags);
  65                         set_ckpt_flags(sbi->ckpt, CP_ERROR_FLAG);
  66                         sbi->sb->s_flags |= MS_RDONLY;
  67                 }
  68                 end_page_writeback(page);
  69                 dec_page_count(sbi, F2FS_WRITEBACK);
  70         } while (bvec >= bio->bi_io_vec);
  71
  72         if (bio->bi_private)
  73                 complete(bio->bi_private);
  74
  75         if (!get_pages(sbi, F2FS_WRITEBACK) &&
  76                         !list_empty(&sbi->cp_wait.task_list))
  77                 wake_up(&sbi->cp_wait);
  78
  79         bio_put(bio);
  80 }
  81
  82 /*
  83  * Low-level block read/write IO operations.
  84  */
  85 static struct bio *__bio_alloc(struct f2fs_sb_info *sbi, block_t blk_addr,
  86                                 int npages, bool is_read)
  87 {
  88         struct bio *bio;
  89
  90         /* No failure on bio allocation */
  91         bio = bio_alloc(GFP_NOIO, npages);
  92
  93         bio->bi_bdev = sbi->sb->s_bdev;
  94         bio->bi_sector = SECTOR_FROM_BLOCK(sbi, blk_addr);
  95         bio->bi_end_io = is_read ? f2fs_read_end_io : f2fs_write_end_io;
  96
  97         return bio;
  98 }
  99
 100 static void __submit_merged_bio(struct f2fs_bio_info *io)
 101 {
 102         struct f2fs_io_info *fio = &io->fio;
 103         int rw;
 104
 105         if (!io->bio)
 106                 return;
 107
 108         rw = fio->rw;
 109
 110         if (is_read_io(rw)) {
 111                 trace_f2fs_submit_read_bio(io->sbi->sb, rw,
 112                                                 fio->type, io->bio);
 113                 submit_bio(rw, io->bio);
 114         } else {
 115                 trace_f2fs_submit_write_bio(io->sbi->sb, rw,
 116                                                 fio->type, io->bio);
 117                 /*
 118                  * META_FLUSH is only from the checkpoint procedure, and we
 119                  * should wait this metadata bio for FS consistency.
 120                  */
 121                 if (fio->type == META_FLUSH) {
 122                         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(wait);
 123                         io->bio->bi_private = &wait;
 124                         submit_bio(rw, io->bio);
 125                         wait_for_completion(&wait);
 126                 } else {
 127                         submit_bio(rw, io->bio);
 128                 }
 129         }
 130
 131         io->bio = NULL;
 132 }
 133
 134 void f2fs_submit_merged_bio(struct f2fs_sb_info *sbi,
 135                                 enum page_type type, int rw)
 136 {
 137         enum page_type btype = PAGE_TYPE_OF_BIO(type);
 138         struct f2fs_bio_info *io;
 139
 140         io = is_read_io(rw) ? &sbi->read_io : &sbi->write_io[btype];
 141
 142         mutex_lock(&io->io_mutex);
 143
 144         /* change META to META_FLUSH in the checkpoint procedure */
 145         if (type >= META_FLUSH) {
 146                 io->fio.type = META_FLUSH;
 147                 io->fio.rw = WRITE_FLUSH_FUA;
 148         }
 149         __submit_merged_bio(io);
 150         mutex_unlock(&io->io_mutex);
 151 }
 152
 153 /*
 154  * Fill the locked page with data located in the block address.
 155  * Return unlocked page.
 156  */
 157 int f2fs_submit_page_bio(struct f2fs_sb_info *sbi, struct page *page,
 158                                         block_t blk_addr, int rw)
 159 {
 160         struct bio *bio;
 161
 162         trace_f2fs_submit_page_bio(page, blk_addr, rw);
 163
 164         /* Allocate a new bio */
 165         bio = __bio_alloc(sbi, blk_addr, 1, is_read_io(rw));
 166
 167         if (bio_add_page(bio, page, PAGE_CACHE_SIZE, 0) < PAGE_CACHE_SIZE) {
 168                 bio_put(bio);
 169                 f2fs_put_page(page, 1);
 170                 return -EFAULT;
 171         }
 172
 173         submit_bio(rw, bio);
 174         return 0;
 175 }
 176
 177 void f2fs_submit_page_mbio(struct f2fs_sb_info *sbi, struct page *page,
 178                         block_t blk_addr, struct f2fs_io_info *fio)
 179 {
 180         enum page_type btype = PAGE_TYPE_OF_BIO(fio->type);
 181         struct f2fs_bio_info *io;
 182         bool is_read = is_read_io(fio->rw);
 183
 184         io = is_read ? &sbi->read_io : &sbi->write_io[btype];
 185
 186         verify_block_addr(sbi, blk_addr);
 187
 188         mutex_lock(&io->io_mutex);
 189
 190         if (!is_read)
 191                 inc_page_count(sbi, F2FS_WRITEBACK);
 192
 193         if (io->bio && (io->last_block_in_bio != blk_addr - 1 ||
 194                                                 io->fio.rw != fio->rw))
 195                 __submit_merged_bio(io);
 196 alloc_new:
 197         if (io->bio == NULL) {
 198                 int bio_blocks = MAX_BIO_BLOCKS(max_hw_blocks(sbi));
 199
 200                 io->bio = __bio_alloc(sbi, blk_addr, bio_blocks, is_read);
 201                 io->fio = *fio;
 202         }
 203
 204         if (bio_add_page(io->bio, page, PAGE_CACHE_SIZE, 0) <
 205                                                         PAGE_CACHE_SIZE) {
 206                 __submit_merged_bio(io);
 207                 goto alloc_new;
 208         }
 209
 210         io->last_block_in_bio = blk_addr;
 211
 212         mutex_unlock(&io->io_mutex);
 213         trace_f2fs_submit_page_mbio(page, fio->rw, fio->type, blk_addr);
 214 }
 215
 216 /*
 217  * Lock ordering for the change of data block address:
 218  * ->data_page
 219  *  ->node_page
 220  *    update block addresses in the node page
 221  */
 222 static void __set_data_blkaddr(struct dnode_of_data *dn, block_t new_addr)
 223 {
 224         struct f2fs_node *rn;
 225         __le32 *addr_array;
 226         struct page *node_page = dn->node_page;
 227         unsigned int ofs_in_node = dn->ofs_in_node;
 228
 229         f2fs_wait_on_page_writeback(node_page, NODE, false);
 230
 231         rn = F2FS_NODE(node_page);
 232
 233         /* Get physical address of data block */
 234         addr_array = blkaddr_in_node(rn);
 235         addr_array[ofs_in_node] = cpu_to_le32(new_addr);
 236         set_page_dirty(node_page);
 237 }
 238
 239 int reserve_new_block(struct dnode_of_data *dn)
 240 {
 241         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(dn->inode->i_sb);
 242
 243         if (unlikely(is_inode_flag_set(F2FS_I(dn->inode), FI_NO_ALLOC)))
 244                 return -EPERM;
 245         if (unlikely(!inc_valid_block_count(sbi, dn->inode, 1)))
 246                 return -ENOSPC;
 247
 248         trace_f2fs_reserve_new_block(dn->inode, dn->nid, dn->ofs_in_node);
 249
 250         __set_data_blkaddr(dn, NEW_ADDR);
 251         dn->data_blkaddr = NEW_ADDR;
 252         sync_inode_page(dn);
 253         return 0;
 254 }
 255
 256 int f2fs_reserve_block(struct dnode_of_data *dn, pgoff_t index)
 257 {
 258         bool need_put = dn->inode_page ? false : true;
 259         int err;
 260
 261         err = get_dnode_of_data(dn, index, ALLOC_NODE);
 262         if (err)
 263                 return err;
 264         if (dn->data_blkaddr == NULL_ADDR)
 265                 err = reserve_new_block(dn);
 266
 267         if (need_put)
 268                 f2fs_put_dnode(dn);
 269         return err;
 270 }
 271
 272 static int check_extent_cache(struct inode *inode, pgoff_t pgofs,
 273                                         struct buffer_head *bh_result)
 274 {
 275         struct f2fs_inode_info *fi = F2FS_I(inode);
 276         pgoff_t start_fofs, end_fofs;
 277         block_t start_blkaddr;
 278
 279         if (is_inode_flag_set(fi, FI_NO_EXTENT))
 280                 return 0;
 281
 282         read_lock(&fi->ext.ext_lock);
 283         if (fi->ext.len == 0) {
 284                 read_unlock(&fi->ext.ext_lock);
 285                 return 0;
 286         }
 287
 288         stat_inc_total_hit(inode->i_sb);
 289
 290         start_fofs = fi->ext.fofs;
 291         end_fofs = fi->ext.fofs + fi->ext.len - 1;
 292         start_blkaddr = fi->ext.blk_addr;
 293
 294         if (pgofs >= start_fofs && pgofs <= end_fofs) {
 295                 unsigned int blkbits = inode->i_sb->s_blocksize_bits;
 296                 size_t count;
 297
 298                 clear_buffer_new(bh_result);
 299                 map_bh(bh_result, inode->i_sb,
 300                                 start_blkaddr + pgofs - start_fofs);
 301                 count = end_fofs - pgofs + 1;
 302                 if (count < (UINT_MAX >> blkbits))
 303                         bh_result->b_size = (count << blkbits);
 304                 else
 305                         bh_result->b_size = UINT_MAX;
 306
 307                 stat_inc_read_hit(inode->i_sb);
 308                 read_unlock(&fi->ext.ext_lock);
 309                 return 1;
 310         }
 311         read_unlock(&fi->ext.ext_lock);
 312         return 0;
 313 }
 314
 315 void update_extent_cache(block_t blk_addr, struct dnode_of_data *dn)
 316 {
 317         struct f2fs_inode_info *fi = F2FS_I(dn->inode);
 318         pgoff_t fofs, start_fofs, end_fofs;
 319         block_t start_blkaddr, end_blkaddr;
 320         int need_update = true;
 321
 322         f2fs_bug_on(blk_addr == NEW_ADDR);
 323         fofs = start_bidx_of_node(ofs_of_node(dn->node_page), fi) +
 324                                                         dn->ofs_in_node;
 325
 326         /* Update the page address in the parent node */
 327         __set_data_blkaddr(dn, blk_addr);
 328
 329         if (is_inode_flag_set(fi, FI_NO_EXTENT))
 330                 return;
 331
 332         write_lock(&fi->ext.ext_lock);
 333
 334         start_fofs = fi->ext.fofs;
 335         end_fofs = fi->ext.fofs + fi->ext.len - 1;
 336         start_blkaddr = fi->ext.blk_addr;
 337         end_blkaddr = fi->ext.blk_addr + fi->ext.len - 1;
 338
 339         /* Drop and initialize the matched extent */
 340         if (fi->ext.len == 1 && fofs == start_fofs)
 341                 fi->ext.len = 0;
 342
 343         /* Initial extent */
 344         if (fi->ext.len == 0) {
 345                 if (blk_addr != NULL_ADDR) {
 346                         fi->ext.fofs = fofs;
 347                         fi->ext.blk_addr = blk_addr;
 348                         fi->ext.len = 1;
 349                 }
 350                 goto end_update;
 351         }
 352
 353         /* Front merge */
 354         if (fofs == start_fofs - 1 && blk_addr == start_blkaddr - 1) {
 355                 fi->ext.fofs--;
 356                 fi->ext.blk_addr--;
 357                 fi->ext.len++;
 358                 goto end_update;
 359         }
 360
 361         /* Back merge */
 362         if (fofs == end_fofs + 1 && blk_addr == end_blkaddr + 1) {
 363                 fi->ext.len++;
 364                 goto end_update;
 365         }
 366
 367         /* Split the existing extent */
 368         if (fi->ext.len > 1 &&
 369                 fofs >= start_fofs && fofs <= end_fofs) {
 370                 if ((end_fofs - fofs) < (fi->ext.len >> 1)) {
 371                         fi->ext.len = fofs - start_fofs;
 372                 } else {
 373                         fi->ext.fofs = fofs + 1;
 374                         fi->ext.blk_addr = start_blkaddr +
 375                                         fofs - start_fofs + 1;
 376                         fi->ext.len -= fofs - start_fofs + 1;
 377                 }
 378         } else {
 379                 need_update = false;
 380         }
 381
 382         /* Finally, if the extent is very fragmented, let's drop the cache. */
 383         if (fi->ext.len < F2FS_MIN_EXTENT_LEN) {
 384                 fi->ext.len = 0;
 385                 set_inode_flag(fi, FI_NO_EXTENT);
 386                 need_update = true;
 387         }
 388 end_update:
 389         write_unlock(&fi->ext.ext_lock);
 390         if (need_update)
 391                 sync_inode_page(dn);
 392         return;
 393 }
 394
 395 struct page *find_data_page(struct inode *inode, pgoff_t index, bool sync)
 396 {
 397         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(inode->i_sb);
 398         struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
 399         struct dnode_of_data dn;
 400         struct page *page;
 401         int err;
 402
 403         page = find_get_page(mapping, index);
 404         if (page && PageUptodate(page))
 405                 return page;
 406         f2fs_put_page(page, 0);
 407
 408         set_new_dnode(&dn, inode, NULL, NULL, 0);
 409         err = get_dnode_of_data(&dn, index, LOOKUP_NODE);
 410         if (err)
 411                 return ERR_PTR(err);
 412         f2fs_put_dnode(&dn);
 413
 414         if (dn.data_blkaddr == NULL_ADDR)
 415                 return ERR_PTR(-ENOENT);
 416
 417         /* By fallocate(), there is no cached page, but with NEW_ADDR */
 418         if (unlikely(dn.data_blkaddr == NEW_ADDR))
 419                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 420
 421         page = grab_cache_page_write_begin(mapping, index, AOP_FLAG_NOFS);
 422         if (!page)
 423                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 424
 425         if (PageUptodate(page)) {
 426                 unlock_page(page);
 427                 return page;
 428         }
 429
 430         err = f2fs_submit_page_bio(sbi, page, dn.data_blkaddr,
 431                                         sync ? READ_SYNC : READA);
 432         if (err)
 433                 return ERR_PTR(err);
 434
 435         if (sync) {
 436                 wait_on_page_locked(page);
 437                 if (unlikely(!PageUptodate(page))) {
 438                         f2fs_put_page(page, 0);
 439                         return ERR_PTR(-EIO);
 440                 }
 441         }
 442         return page;
 443 }
 444
 445 /*
 446  * If it tries to access a hole, return an error.
 447  * Because, the callers, functions in dir.c and GC, should be able to know
 448  * whether this page exists or not.
 449  */
 450 struct page *get_lock_data_page(struct inode *inode, pgoff_t index)
 451 {
 452         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(inode->i_sb);
 453         struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
 454         struct dnode_of_data dn;
 455         struct page *page;
 456         int err;
 457
 458 repeat:
 459         page = grab_cache_page_write_begin(mapping, index, AOP_FLAG_NOFS);
 460         if (!page)
 461                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 462
 463         set_new_dnode(&dn, inode, NULL, NULL, 0);
 464         err = get_dnode_of_data(&dn, index, LOOKUP_NODE);
 465         if (err) {
 466                 f2fs_put_page(page, 1);
 467                 return ERR_PTR(err);
 468         }
 469         f2fs_put_dnode(&dn);
 470
 471         if (unlikely(dn.data_blkaddr == NULL_ADDR)) {
 472                 f2fs_put_page(page, 1);
 473                 return ERR_PTR(-ENOENT);
 474         }
 475
 476         if (PageUptodate(page))
 477                 return page;
 478
 479         /*
 480          * A new dentry page is allocated but not able to be written, since its
 481          * new inode page couldn't be allocated due to -ENOSPC.
 482          * In such the case, its blkaddr can be remained as NEW_ADDR.
 483          * see, f2fs_add_link -> get_new_data_page -> init_inode_metadata.
 484          */
 485         if (dn.data_blkaddr == NEW_ADDR) {
 486                 zero_user_segment(page, 0, PAGE_CACHE_SIZE);
 487                 SetPageUptodate(page);
 488                 return page;
 489         }
 490
 491         err = f2fs_submit_page_bio(sbi, page, dn.data_blkaddr, READ_SYNC);
 492         if (err)
 493                 return ERR_PTR(err);
 494
 495         lock_page(page);
 496         if (unlikely(!PageUptodate(page))) {
 497                 f2fs_put_page(page, 1);
 498                 return ERR_PTR(-EIO);
 499         }
 500         if (unlikely(page->mapping != mapping)) {
 501                 f2fs_put_page(page, 1);
 502                 goto repeat;
 503         }
 504         return page;
 505 }
 506
 507 /*
 508  * Caller ensures that this data page is never allocated.
 509  * A new zero-filled data page is allocated in the page cache.
 510  *
 511  * Also, caller should grab and release a mutex by calling mutex_lock_op() and
 512  * mutex_unlock_op().
 513  * Note that, npage is set only by make_empty_dir.
 514  */
 515 struct page *get_new_data_page(struct inode *inode,
 516                 struct page *npage, pgoff_t index, bool new_i_size)
 517 {
 518         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(inode->i_sb);
 519         struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
 520         struct page *page;
 521         struct dnode_of_data dn;
 522         int err;
 523
 524         set_new_dnode(&dn, inode, npage, npage, 0);
 525         err = f2fs_reserve_block(&dn, index);
 526         if (err)
 527                 return ERR_PTR(err);
 528 repeat:
 529         page = grab_cache_page(mapping, index);
 530         if (!page)
 531                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 532
 533         if (PageUptodate(page))
 534                 return page;
 535
 536         if (dn.data_blkaddr == NEW_ADDR) {
 537                 zero_user_segment(page, 0, PAGE_CACHE_SIZE);
 538                 SetPageUptodate(page);
 539         } else {
 540                 err = f2fs_submit_page_bio(sbi, page, dn.data_blkaddr,
 541                                                                 READ_SYNC);
 542                 if (err)
 543                         return ERR_PTR(err);
 544                 lock_page(page);
 545                 if (unlikely(!PageUptodate(page))) {
 546                         f2fs_put_page(page, 1);
 547                         return ERR_PTR(-EIO);
 548                 }
 549                 if (unlikely(page->mapping != mapping)) {
 550                         f2fs_put_page(page, 1);
 551                         goto repeat;
 552                 }
 553         }
 554
 555         if (new_i_size &&
 556                 i_size_read(inode) < ((index + 1) << PAGE_CACHE_SHIFT)) {
 557                 i_size_write(inode, ((index + 1) << PAGE_CACHE_SHIFT));
 558                 /* Only the directory inode sets new_i_size */
 559                 set_inode_flag(F2FS_I(inode), FI_UPDATE_DIR);
 560                 mark_inode_dirty_sync(inode);
 561         }
 562         return page;
 563 }
 564
 565 static int __allocate_data_block(struct dnode_of_data *dn)
 566 {
 567         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(dn->inode->i_sb);
 568         struct f2fs_summary sum;
 569         block_t new_blkaddr;
 570         struct node_info ni;
 571         int type;
 572
 573         if (unlikely(is_inode_flag_set(F2FS_I(dn->inode), FI_NO_ALLOC)))
 574                 return -EPERM;
 575         if (unlikely(!inc_valid_block_count(sbi, dn->inode, 1)))
 576                 return -ENOSPC;
 577
 578         __set_data_blkaddr(dn, NEW_ADDR);
 579         dn->data_blkaddr = NEW_ADDR;
 580
 581         get_node_info(sbi, dn->nid, &ni);
 582         set_summary(&sum, dn->nid, dn->ofs_in_node, ni.version);
 583
 584         type = CURSEG_WARM_DATA;
 585
 586         allocate_data_block(sbi, NULL, NULL_ADDR, &new_blkaddr, &sum, type);
 587
 588         /* direct IO doesn't use extent cache to maximize the performance */
 589         set_inode_flag(F2FS_I(dn->inode), FI_NO_EXTENT);
 590         update_extent_cache(new_blkaddr, dn);
 591         clear_inode_flag(F2FS_I(dn->inode), FI_NO_EXTENT);
 592
 593         dn->data_blkaddr = new_blkaddr;
 594         return 0;
 595 }
 596
 597 /*
 598  * This function should be used by the data read flow only where it
 599  * does not check the "create" flag that indicates block allocation.
 600  * The reason for this special functionality is to exploit VFS readahead
 601  * mechanism.
 602  */
 603 static int get_data_block(struct inode *inode, sector_t iblock,
 604                         struct buffer_head *bh_result, int create)
 605 {
 606         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(inode->i_sb);
 607         unsigned int blkbits = inode->i_sb->s_blocksize_bits;
 608         unsigned maxblocks = bh_result->b_size >> blkbits;
 609         struct dnode_of_data dn;
 610         int mode = create ? ALLOC_NODE : LOOKUP_NODE_RA;
 611         pgoff_t pgofs, end_offset;
 612         int err = 0, ofs = 1;
 613         bool allocated = false;
 614
 615         /* Get the page offset from the block offset(iblock) */
 616         pgofs = (pgoff_t)(iblock >> (PAGE_CACHE_SHIFT - blkbits));
 617
 618         if (check_extent_cache(inode, pgofs, bh_result))
 619                 goto out;
 620
 621         if (create)
 622                 f2fs_lock_op(sbi);
 623
 624         /* When reading holes, we need its node page */
 625         set_new_dnode(&dn, inode, NULL, NULL, 0);
 626         err = get_dnode_of_data(&dn, pgofs, mode);
 627         if (err || dn.data_blkaddr == NEW_ADDR) {
 628                 if (err == -ENOENT)
 629                         err = 0;
 630                 goto unlock_out;
 631         }
 632
 633         if (dn.data_blkaddr != NULL_ADDR) {
 634                 map_bh(bh_result, inode->i_sb, dn.data_blkaddr);
 635         } else if (create) {
 636                 err = __allocate_data_block(&dn);
 637                 if (err)
 638                         goto put_out;
 639                 allocated = true;
 640                 map_bh(bh_result, inode->i_sb, dn.data_blkaddr);
 641         } else {
 642                 goto put_out;
 643         }
 644
 645         end_offset = IS_INODE(dn.node_page) ?
 646                         ADDRS_PER_INODE(F2FS_I(inode)) : ADDRS_PER_BLOCK;
 647         bh_result->b_size = (((size_t)1) << blkbits);
 648         dn.ofs_in_node++;
 649         pgofs++;
 650
 651 get_next:
 652         if (dn.ofs_in_node >= end_offset) {
 653                 if (allocated)
 654                         sync_inode_page(&dn);
 655                 allocated = false;
 656                 f2fs_put_dnode(&dn);
 657
 658                 set_new_dnode(&dn, inode, NULL, NULL, 0);
 659                 err = get_dnode_of_data(&dn, pgofs, mode);
 660                 if (err || dn.data_blkaddr == NEW_ADDR) {
 661                         if (err == -ENOENT)
 662                                 err = 0;
 663                         goto unlock_out;
 664                 }
 665                 end_offset = IS_INODE(dn.node_page) ?
 666                         ADDRS_PER_INODE(F2FS_I(inode)) : ADDRS_PER_BLOCK;
 667         }
 668
 669         if (maxblocks > (bh_result->b_size >> blkbits)) {
 670                 block_t blkaddr = datablock_addr(dn.node_page, dn.ofs_in_node);
 671                 if (blkaddr == NULL_ADDR && create) {
 672                         err = __allocate_data_block(&dn);
 673                         if (err)
 674                                 goto sync_out;
 675                         allocated = true;
 676                         blkaddr = dn.data_blkaddr;
 677                 }
 678                 /* Give more consecutive addresses for the read ahead */
 679                 if (blkaddr == (bh_result->b_blocknr + ofs)) {
 680                         ofs++;
 681                         dn.ofs_in_node++;
 682                         pgofs++;
 683                         bh_result->b_size += (((size_t)1) << blkbits);
 684                         goto get_next;
 685                 }
 686         }
 687 sync_out:
 688         if (allocated)
 689                 sync_inode_page(&dn);
 690 put_out:
 691         f2fs_put_dnode(&dn);
 692 unlock_out:
 693         if (create)
 694                 f2fs_unlock_op(sbi);
 695 out:
 696         trace_f2fs_get_data_block(inode, iblock, bh_result, err);
 697         return err;
 698 }
 699
 700 static int f2fs_read_data_page(struct file *file, struct page *page)
 701 {
 702         return mpage_readpage(page, get_data_block);
 703 }
 704
 705 static int f2fs_read_data_pages(struct file *file,
 706                         struct address_space *mapping,
 707                         struct list_head *pages, unsigned nr_pages)
 708 {
 709         return mpage_readpages(mapping, pages, nr_pages, get_data_block);
 710 }
 711
 712 int do_write_data_page(struct page *page, struct f2fs_io_info *fio)
 713 {
 714         struct inode *inode = page->mapping->host;
 715         block_t old_blkaddr, new_blkaddr;
 716         struct dnode_of_data dn;
 717         int err = 0;
 718
 719         set_new_dnode(&dn, inode, NULL, NULL, 0);
 720         err = get_dnode_of_data(&dn, page->index, LOOKUP_NODE);
 721         if (err)
 722                 return err;
 723
 724         old_blkaddr = dn.data_blkaddr;
 725
 726         /* This page is already truncated */
 727         if (old_blkaddr == NULL_ADDR)
 728                 goto out_writepage;
 729
 730         set_page_writeback(page);
 731
 732         /*
 733          * If current allocation needs SSR,
 734          * it had better in-place writes for updated data.
 735          */
 736         if (unlikely(old_blkaddr != NEW_ADDR &&
 737                         !is_cold_data(page) &&
 738                         need_inplace_update(inode))) {
 739                 rewrite_data_page(page, old_blkaddr, fio);
 740         } else {
 741                 write_data_page(page, &dn, &new_blkaddr, fio);
 742                 update_extent_cache(new_blkaddr, &dn);
 743         }
 744 out_writepage:
 745         f2fs_put_dnode(&dn);
 746         return err;
 747 }
 748
 749 static int f2fs_write_data_page(struct page *page,
 750                                         struct writeback_control *wbc)
 751 {
 752         struct inode *inode = page->mapping->host;
 753         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(inode->i_sb);
 754         loff_t i_size = i_size_read(inode);
 755         const pgoff_t end_index = ((unsigned long long) i_size)
 756                                                         >> PAGE_CACHE_SHIFT;
 757         unsigned offset;
 758         bool need_balance_fs = false;
 759         int err = 0;
 760         struct f2fs_io_info fio = {
 761                 .type = DATA,
 762                 .rw = (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL) ? WRITE_SYNC: WRITE,
 763         };
 764
 765         if (page->index < end_index)
 766                 goto write;
 767
 768         /*
 769          * If the offset is out-of-range of file size,
 770          * this page does not have to be written to disk.
 771          */
 772         offset = i_size & (PAGE_CACHE_SIZE - 1);
 773         if ((page->index >= end_index + 1) || !offset) {
 774                 if (S_ISDIR(inode->i_mode)) {
 775                         dec_page_count(sbi, F2FS_DIRTY_DENTS);
 776                         inode_dec_dirty_dents(inode);
 777                 }
 778                 goto out;
 779         }
 780
 781         zero_user_segment(page, offset, PAGE_CACHE_SIZE);
 782 write:
 783         if (unlikely(sbi->por_doing)) {
 784                 err = AOP_WRITEPAGE_ACTIVATE;
 785                 goto redirty_out;
 786         }
 787
 788         /* Dentry blocks are controlled by checkpoint */
 789         if (S_ISDIR(inode->i_mode)) {
 790                 dec_page_count(sbi, F2FS_DIRTY_DENTS);
 791                 inode_dec_dirty_dents(inode);
 792                 err = do_write_data_page(page, &fio);
 793         } else {
 794                 f2fs_lock_op(sbi);
 795                 err = do_write_data_page(page, &fio);
 796                 f2fs_unlock_op(sbi);
 797                 need_balance_fs = true;
 798         }
 799         if (err == -ENOENT)
 800                 goto out;
 801         else if (err)
 802                 goto redirty_out;
 803
 804         if (wbc->for_reclaim)
 805                 f2fs_submit_merged_bio(sbi, DATA, WRITE);
 806
 807         clear_cold_data(page);
 808 out:
 809         unlock_page(page);
 810         if (need_balance_fs)
 811                 f2fs_balance_fs(sbi);
 812         return 0;
 813
 814 redirty_out:
 815         wbc->pages_skipped++;
 816         set_page_dirty(page);
 817         return err;
 818 }
 819
 820 #define MAX_DESIRED_PAGES_WP    4096
 821
 822 static int __f2fs_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc,
 823                         void *data)
 824 {
 825         struct address_space *mapping = data;
 826         int ret = mapping->a_ops->writepage(page, wbc);
 827         mapping_set_error(mapping, ret);
 828         return ret;
 829 }
 830
 831 static int f2fs_write_data_pages(struct address_space *mapping,
 832                             struct writeback_control *wbc)
 833 {
 834         struct inode *inode = mapping->host;
 835         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(inode->i_sb);
 836         bool locked = false;
 837         int ret;
 838         long excess_nrtw = 0, desired_nrtw;
 839
 840         /* deal with chardevs and other special file */
 841         if (!mapping->a_ops->writepage)
 842                 return 0;
 843
 844         if (wbc->nr_to_write < MAX_DESIRED_PAGES_WP) {
 845                 desired_nrtw = MAX_DESIRED_PAGES_WP;
 846                 excess_nrtw = desired_nrtw - wbc->nr_to_write;
 847                 wbc->nr_to_write = desired_nrtw;
 848         }
 849
 850         if (!S_ISDIR(inode->i_mode)) {
 851                 mutex_lock(&sbi->writepages);
 852                 locked = true;
 853         }
 854         ret = write_cache_pages(mapping, wbc, __f2fs_writepage, mapping);
 855         if (locked)
 856                 mutex_unlock(&sbi->writepages);
 857
 858         f2fs_submit_merged_bio(sbi, DATA, WRITE);
 859
 860         remove_dirty_dir_inode(inode);
 861
 862         wbc->nr_to_write -= excess_nrtw;
 863         return ret;
 864 }
 865
 866 static int f2fs_write_begin(struct file *file, struct address_space *mapping,
 867                 loff_t pos, unsigned len, unsigned flags,
 868                 struct page **pagep, void **fsdata)
 869 {
 870         struct inode *inode = mapping->host;
 871         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(inode->i_sb);
 872         struct page *page;
 873         pgoff_t index = ((unsigned long long) pos) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
 874         struct dnode_of_data dn;
 875         int err = 0;
 876
 877         f2fs_balance_fs(sbi);
 878 repeat:
 879         page = grab_cache_page_write_begin(mapping, index, flags);
 880         if (!page)
 881                 return -ENOMEM;
 882         *pagep = page;
 883
 884         f2fs_lock_op(sbi);
 885         set_new_dnode(&dn, inode, NULL, NULL, 0);
 886         err = f2fs_reserve_block(&dn, index);
 887         f2fs_unlock_op(sbi);
 888
 889         if (err) {
 890                 f2fs_put_page(page, 1);
 891                 return err;
 892         }
 893
 894         if ((len == PAGE_CACHE_SIZE) || PageUptodate(page))
 895                 return 0;
 896
 897         if ((pos & PAGE_CACHE_MASK) >= i_size_read(inode)) {
 898                 unsigned start = pos & (PAGE_CACHE_SIZE - 1);
 899                 unsigned end = start + len;
 900
 901                 /* Reading beyond i_size is simple: memset to zero */
 902                 zero_user_segments(page, 0, start, end, PAGE_CACHE_SIZE);
 903                 goto out;
 904         }
 905
 906         if (dn.data_blkaddr == NEW_ADDR) {
 907                 zero_user_segment(page, 0, PAGE_CACHE_SIZE);
 908         } else {
 909                 err = f2fs_submit_page_bio(sbi, page, dn.data_blkaddr,
 910                                                         READ_SYNC);
 911                 if (err)
 912                         return err;
 913                 lock_page(page);
 914                 if (unlikely(!PageUptodate(page))) {
 915                         f2fs_put_page(page, 1);
 916                         return -EIO;
 917                 }
 918                 if (unlikely(page->mapping != mapping)) {
 919                         f2fs_put_page(page, 1);
 920                         goto repeat;
 921                 }
 922         }
 923 out:
 924         SetPageUptodate(page);
 925         clear_cold_data(page);
 926         return 0;
 927 }
 928
 929 static int f2fs_write_end(struct file *file,
 930                         struct address_space *mapping,
 931                         loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
 932                         struct page *page, void *fsdata)
 933 {
 934         struct inode *inode = page->mapping->host;
 935
 936         SetPageUptodate(page);
 937         set_page_dirty(page);
 938
 939         if (pos + copied > i_size_read(inode)) {
 940                 i_size_write(inode, pos + copied);
 941                 mark_inode_dirty(inode);
 942                 update_inode_page(inode);
 943         }
 944
 945         f2fs_put_page(page, 1);
 946         return copied;
 947 }
 948
 949 static ssize_t f2fs_direct_IO(int rw, struct kiocb *iocb,
 950                 const struct iovec *iov, loff_t offset, unsigned long nr_segs)
 951 {
 952         struct file *file = iocb->ki_filp;
 953         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
 954         return blockdev_direct_IO(rw, iocb, inode, iov, offset, nr_segs,
 955                                                         get_data_block);
 956 }
 957
 958 static void f2fs_invalidate_data_page(struct page *page, unsigned int offset,
 959                                       unsigned int length)
 960 {
 961         struct inode *inode = page->mapping->host;
 962         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(inode->i_sb);
 963         if (S_ISDIR(inode->i_mode) && PageDirty(page)) {
 964                 dec_page_count(sbi, F2FS_DIRTY_DENTS);
 965                 inode_dec_dirty_dents(inode);
 966         }
 967         ClearPagePrivate(page);
 968 }
 969
 970 static int f2fs_release_data_page(struct page *page, gfp_t wait)
 971 {
 972         ClearPagePrivate(page);
 973         return 1;
 974 }
 975
 976 static int f2fs_set_data_page_dirty(struct page *page)
 977 {
 978         struct address_space *mapping = page->mapping;
 979         struct inode *inode = mapping->host;
 980
 981         trace_f2fs_set_page_dirty(page, DATA);
 982
 983         SetPageUptodate(page);
 984         if (!PageDirty(page)) {
 985                 __set_page_dirty_nobuffers(page);
 986                 set_dirty_dir_page(inode, page);
 987                 return 1;
 988         }
 989         return 0;
 990 }
 991
 992 static sector_t f2fs_bmap(struct address_space *mapping, sector_t block)
 993 {
 994         return generic_block_bmap(mapping, block, get_data_block);
 995 }
 996
 997 const struct address_space_operations f2fs_dblock_aops = {
 998         .readpage       = f2fs_read_data_page,
 999         .readpages      = f2fs_read_data_pages,
1000         .writepage      = f2fs_write_data_page,
1001         .writepages     = f2fs_write_data_pages,
1002         .write_begin    = f2fs_write_begin,
1003         .write_end      = f2fs_write_end,
1004         .set_page_dirty = f2fs_set_data_page_dirty,
1005         .invalidatepage = f2fs_invalidate_data_page,
1006         .releasepage    = f2fs_release_data_page,
1007         .direct_IO      = f2fs_direct_IO,
1008         .bmap           = f2fs_bmap,
1009 };