fs/xfs/xfs_aops.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2000-2005 Silicon Graphics, Inc.
   3  * All Rights Reserved.
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   6  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
   7  * published by the Free Software Foundation.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope that it would be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12  * GNU General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  15  * along with this program; if not, write the Free Software Foundation,
  16  * Inc.,  51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
  17  */
  18 #include "xfs.h"
  19 #include "xfs_shared.h"
  20 #include "xfs_format.h"
  21 #include "xfs_log_format.h"
  22 #include "xfs_trans_resv.h"
  23 #include "xfs_sb.h"
  24 #include "xfs_ag.h"
  25 #include "xfs_mount.h"
  26 #include "xfs_inode.h"
  27 #include "xfs_trans.h"
  28 #include "xfs_inode_item.h"
  29 #include "xfs_alloc.h"
  30 #include "xfs_error.h"
  31 #include "xfs_iomap.h"
  32 #include "xfs_trace.h"
  33 #include "xfs_bmap.h"
  34 #include "xfs_bmap_util.h"
  35 #include "xfs_bmap_btree.h"
  36 #include "xfs_dinode.h"
  37 #include <linux/aio.h>
  38 #include <linux/gfp.h>
  39 #include <linux/mpage.h>
  40 #include <linux/pagevec.h>
  41 #include <linux/writeback.h>
  42
  43 void
  44 xfs_count_page_state(
  45         struct page             *page,
  46         int                     *delalloc,
  47         int                     *unwritten)
  48 {
  49         struct buffer_head      *bh, *head;
  50
  51         *delalloc = *unwritten = 0;
  52
  53         bh = head = page_buffers(page);
  54         do {
  55                 if (buffer_unwritten(bh))
  56                         (*unwritten) = 1;
  57                 else if (buffer_delay(bh))
  58                         (*delalloc) = 1;
  59         } while ((bh = bh->b_this_page) != head);
  60 }
  61
  62 STATIC struct block_device *
  63 xfs_find_bdev_for_inode(
  64         struct inode            *inode)
  65 {
  66         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
  67         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
  68
  69         if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip))
  70                 return mp->m_rtdev_targp->bt_bdev;
  71         else
  72                 return mp->m_ddev_targp->bt_bdev;
  73 }
  74
  75 /*
  76  * We're now finished for good with this ioend structure.
  77  * Update the page state via the associated buffer_heads,
  78  * release holds on the inode and bio, and finally free
  79  * up memory.  Do not use the ioend after this.
  80  */
  81 STATIC void
  82 xfs_destroy_ioend(
  83         xfs_ioend_t             *ioend)
  84 {
  85         struct buffer_head      *bh, *next;
  86
  87         for (bh = ioend->io_buffer_head; bh; bh = next) {
  88                 next = bh->b_private;
  89                 bh->b_end_io(bh, !ioend->io_error);
  90         }
  91
  92         mempool_free(ioend, xfs_ioend_pool);
  93 }
  94
  95 /*
  96  * Fast and loose check if this write could update the on-disk inode size.
  97  */
  98 static inline bool xfs_ioend_is_append(struct xfs_ioend *ioend)
  99 {
 100         return ioend->io_offset + ioend->io_size >
 101                 XFS_I(ioend->io_inode)->i_d.di_size;
 102 }
 103
 104 STATIC int
 105 xfs_setfilesize_trans_alloc(
 106         struct xfs_ioend        *ioend)
 107 {
 108         struct xfs_mount        *mp = XFS_I(ioend->io_inode)->i_mount;
 109         struct xfs_trans        *tp;
 110         int                     error;
 111
 112         tp = xfs_trans_alloc(mp, XFS_TRANS_FSYNC_TS);
 113
 114         error = xfs_trans_reserve(tp, &M_RES(mp)->tr_fsyncts, 0, 0);
 115         if (error) {
 116                 xfs_trans_cancel(tp, 0);
 117                 return error;
 118         }
 119
 120         ioend->io_append_trans = tp;
 121
 122         /*
 123          * We may pass freeze protection with a transaction.  So tell lockdep
 124          * we released it.
 125          */
 126         rwsem_release(&ioend->io_inode->i_sb->s_writers.lock_map[SB_FREEZE_FS-1],
 127                       1, _THIS_IP_);
 128         /*
 129          * We hand off the transaction to the completion thread now, so
 130          * clear the flag here.
 131          */
 132         current_restore_flags_nested(&tp->t_pflags, PF_FSTRANS);
 133         return 0;
 134 }
 135
 136 /*
 137  * Update on-disk file size now that data has been written to disk.
 138  */
 139 STATIC int
 140 xfs_setfilesize(
 141         struct xfs_ioend        *ioend)
 142 {
 143         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(ioend->io_inode);
 144         struct xfs_trans        *tp = ioend->io_append_trans;
 145         xfs_fsize_t             isize;
 146
 147         /*
 148          * The transaction may have been allocated in the I/O submission thread,
 149          * thus we need to mark ourselves as beeing in a transaction manually.
 150          * Similarly for freeze protection.
 151          */
 152         current_set_flags_nested(&tp->t_pflags, PF_FSTRANS);
 153         rwsem_acquire_read(&VFS_I(ip)->i_sb->s_writers.lock_map[SB_FREEZE_FS-1],
 154                            0, 1, _THIS_IP_);
 155
 156         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 157         isize = xfs_new_eof(ip, ioend->io_offset + ioend->io_size);
 158         if (!isize) {
 159                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 160                 xfs_trans_cancel(tp, 0);
 161                 return 0;
 162         }
 163
 164         trace_xfs_setfilesize(ip, ioend->io_offset, ioend->io_size);
 165
 166         ip->i_d.di_size = isize;
 167         xfs_trans_ijoin(tp, ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 168         xfs_trans_log_inode(tp, ip, XFS_ILOG_CORE);
 169
 170         return xfs_trans_commit(tp, 0);
 171 }
 172
 173 /*
 174  * Schedule IO completion handling on the final put of an ioend.
 175  *
 176  * If there is no work to do we might as well call it a day and free the
 177  * ioend right now.
 178  */
 179 STATIC void
 180 xfs_finish_ioend(
 181         struct xfs_ioend        *ioend)
 182 {
 183         if (atomic_dec_and_test(&ioend->io_remaining)) {
 184                 struct xfs_mount        *mp = XFS_I(ioend->io_inode)->i_mount;
 185
 186                 if (ioend->io_type == XFS_IO_UNWRITTEN)
 187                         queue_work(mp->m_unwritten_workqueue, &ioend->io_work);
 188                 else if (ioend->io_append_trans ||
 189                          (ioend->io_isdirect && xfs_ioend_is_append(ioend)))
 190                         queue_work(mp->m_data_workqueue, &ioend->io_work);
 191                 else
 192                         xfs_destroy_ioend(ioend);
 193         }
 194 }
 195
 196 /*
 197  * IO write completion.
 198  */
 199 STATIC void
 200 xfs_end_io(
 201         struct work_struct *work)
 202 {
 203         xfs_ioend_t     *ioend = container_of(work, xfs_ioend_t, io_work);
 204         struct xfs_inode *ip = XFS_I(ioend->io_inode);
 205         int             error = 0;
 206
 207         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount)) {
 208                 ioend->io_error = -EIO;
 209                 goto done;
 210         }
 211         if (ioend->io_error)
 212                 goto done;
 213
 214         /*
 215          * For unwritten extents we need to issue transactions to convert a
 216          * range to normal written extens after the data I/O has finished.
 217          */
 218         if (ioend->io_type == XFS_IO_UNWRITTEN) {
 219                 error = xfs_iomap_write_unwritten(ip, ioend->io_offset,
 220                                                   ioend->io_size);
 221         } else if (ioend->io_isdirect && xfs_ioend_is_append(ioend)) {
 222                 /*
 223                  * For direct I/O we do not know if we need to allocate blocks
 224                  * or not so we can't preallocate an append transaction as that
 225                  * results in nested reservations and log space deadlocks. Hence
 226                  * allocate the transaction here. While this is sub-optimal and
 227                  * can block IO completion for some time, we're stuck with doing
 228                  * it this way until we can pass the ioend to the direct IO
 229                  * allocation callbacks and avoid nesting that way.
 230                  */
 231                 error = xfs_setfilesize_trans_alloc(ioend);
 232                 if (error)
 233                         goto done;
 234                 error = xfs_setfilesize(ioend);
 235         } else if (ioend->io_append_trans) {
 236                 error = xfs_setfilesize(ioend);
 237         } else {
 238                 ASSERT(!xfs_ioend_is_append(ioend));
 239         }
 240
 241 done:
 242         if (error)
 243                 ioend->io_error = error;
 244         xfs_destroy_ioend(ioend);
 245 }
 246
 247 /*
 248  * Call IO completion handling in caller context on the final put of an ioend.
 249  */
 250 STATIC void
 251 xfs_finish_ioend_sync(
 252         struct xfs_ioend        *ioend)
 253 {
 254         if (atomic_dec_and_test(&ioend->io_remaining))
 255                 xfs_end_io(&ioend->io_work);
 256 }
 257
 258 /*
 259  * Allocate and initialise an IO completion structure.
 260  * We need to track unwritten extent write completion here initially.
 261  * We'll need to extend this for updating the ondisk inode size later
 262  * (vs. incore size).
 263  */
 264 STATIC xfs_ioend_t *
 265 xfs_alloc_ioend(
 266         struct inode            *inode,
 267         unsigned int            type)
 268 {
 269         xfs_ioend_t             *ioend;
 270
 271         ioend = mempool_alloc(xfs_ioend_pool, GFP_NOFS);
 272
 273         /*
 274          * Set the count to 1 initially, which will prevent an I/O
 275          * completion callback from happening before we have started
 276          * all the I/O from calling the completion routine too early.
 277          */
 278         atomic_set(&ioend->io_remaining, 1);
 279         ioend->io_isdirect = 0;
 280         ioend->io_error = 0;
 281         ioend->io_list = NULL;
 282         ioend->io_type = type;
 283         ioend->io_inode = inode;
 284         ioend->io_buffer_head = NULL;
 285         ioend->io_buffer_tail = NULL;
 286         ioend->io_offset = 0;
 287         ioend->io_size = 0;
 288         ioend->io_append_trans = NULL;
 289
 290         INIT_WORK(&ioend->io_work, xfs_end_io);
 291         return ioend;
 292 }
 293
 294 STATIC int
 295 xfs_map_blocks(
 296         struct inode            *inode,
 297         loff_t                  offset,
 298         struct xfs_bmbt_irec    *imap,
 299         int                     type,
 300         int                     nonblocking)
 301 {
 302         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 303         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 304         ssize_t                 count = 1 << inode->i_blkbits;
 305         xfs_fileoff_t           offset_fsb, end_fsb;
 306         int                     error = 0;
 307         int                     bmapi_flags = XFS_BMAPI_ENTIRE;
 308         int                     nimaps = 1;
 309
 310         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
 311                 return -EIO;
 312
 313         if (type == XFS_IO_UNWRITTEN)
 314                 bmapi_flags |= XFS_BMAPI_IGSTATE;
 315
 316         if (!xfs_ilock_nowait(ip, XFS_ILOCK_SHARED)) {
 317                 if (nonblocking)
 318                         return -EAGAIN;
 319                 xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 320         }
 321
 322         ASSERT(ip->i_d.di_format != XFS_DINODE_FMT_BTREE ||
 323                (ip->i_df.if_flags & XFS_IFEXTENTS));
 324         ASSERT(offset <= mp->m_super->s_maxbytes);
 325
 326         if (offset + count > mp->m_super->s_maxbytes)
 327                 count = mp->m_super->s_maxbytes - offset;
 328         end_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, (xfs_ufsize_t)offset + count);
 329         offset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset);
 330         error = xfs_bmapi_read(ip, offset_fsb, end_fsb - offset_fsb,
 331                                 imap, &nimaps, bmapi_flags);
 332         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 333
 334         if (error)
 335                 return error;
 336
 337         if (type == XFS_IO_DELALLOC &&
 338             (!nimaps || isnullstartblock(imap->br_startblock))) {
 339                 error = xfs_iomap_write_allocate(ip, offset, imap);
 340                 if (!error)
 341                         trace_xfs_map_blocks_alloc(ip, offset, count, type, imap);
 342                 return error;
 343         }
 344
 345 #ifdef DEBUG
 346         if (type == XFS_IO_UNWRITTEN) {
 347                 ASSERT(nimaps);
 348                 ASSERT(imap->br_startblock != HOLESTARTBLOCK);
 349                 ASSERT(imap->br_startblock != DELAYSTARTBLOCK);
 350         }
 351 #endif
 352         if (nimaps)
 353                 trace_xfs_map_blocks_found(ip, offset, count, type, imap);
 354         return 0;
 355 }
 356
 357 STATIC int
 358 xfs_imap_valid(
 359         struct inode            *inode,
 360         struct xfs_bmbt_irec    *imap,
 361         xfs_off_t               offset)
 362 {
 363         offset >>= inode->i_blkbits;
 364
 365         return offset >= imap->br_startoff &&
 366                 offset < imap->br_startoff + imap->br_blockcount;
 367 }
 368
 369 /*
 370  * BIO completion handler for buffered IO.
 371  */
 372 STATIC void
 373 xfs_end_bio(
 374         struct bio              *bio,
 375         int                     error)
 376 {
 377         xfs_ioend_t             *ioend = bio->bi_private;
 378
 379         ASSERT(atomic_read(&bio->bi_cnt) >= 1);
 380         ioend->io_error = test_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags) ? 0 : error;
 381
 382         /* Toss bio and pass work off to an xfsdatad thread */
 383         bio->bi_private = NULL;
 384         bio->bi_end_io = NULL;
 385         bio_put(bio);
 386
 387         xfs_finish_ioend(ioend);
 388 }
 389
 390 STATIC void
 391 xfs_submit_ioend_bio(
 392         struct writeback_control *wbc,
 393         xfs_ioend_t             *ioend,
 394         struct bio              *bio)
 395 {
 396         atomic_inc(&ioend->io_remaining);
 397         bio->bi_private = ioend;
 398         bio->bi_end_io = xfs_end_bio;
 399         submit_bio(wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL ? WRITE_SYNC : WRITE, bio);
 400 }
 401
 402 STATIC struct bio *
 403 xfs_alloc_ioend_bio(
 404         struct buffer_head      *bh)
 405 {
 406         int                     nvecs = bio_get_nr_vecs(bh->b_bdev);
 407         struct bio              *bio = bio_alloc(GFP_NOIO, nvecs);
 408
 409         ASSERT(bio->bi_private == NULL);
 410         bio->bi_iter.bi_sector = bh->b_blocknr * (bh->b_size >> 9);
 411         bio->bi_bdev = bh->b_bdev;
 412         return bio;
 413 }
 414
 415 STATIC void
 416 xfs_start_buffer_writeback(
 417         struct buffer_head      *bh)
 418 {
 419         ASSERT(buffer_mapped(bh));
 420         ASSERT(buffer_locked(bh));
 421         ASSERT(!buffer_delay(bh));
 422         ASSERT(!buffer_unwritten(bh));
 423
 424         mark_buffer_async_write(bh);
 425         set_buffer_uptodate(bh);
 426         clear_buffer_dirty(bh);
 427 }
 428
 429 STATIC void
 430 xfs_start_page_writeback(
 431         struct page             *page,
 432         int                     clear_dirty,
 433         int                     buffers)
 434 {
 435         ASSERT(PageLocked(page));
 436         ASSERT(!PageWriteback(page));
 437
 438         /*
 439          * if the page was not fully cleaned, we need to ensure that the higher
 440          * layers come back to it correctly. That means we need to keep the page
 441          * dirty, and for WB_SYNC_ALL writeback we need to ensure the
 442          * PAGECACHE_TAG_TOWRITE index mark is not removed so another attempt to
 443          * write this page in this writeback sweep will be made.
 444          */
 445         if (clear_dirty) {
 446                 clear_page_dirty_for_io(page);
 447                 set_page_writeback(page);
 448         } else
 449                 set_page_writeback_keepwrite(page);
 450
 451         unlock_page(page);
 452
 453         /* If no buffers on the page are to be written, finish it here */
 454         if (!buffers)
 455                 end_page_writeback(page);
 456 }
 457
 458 static inline int xfs_bio_add_buffer(struct bio *bio, struct buffer_head *bh)
 459 {
 460         return bio_add_page(bio, bh->b_page, bh->b_size, bh_offset(bh));
 461 }
 462
 463 /*
 464  * Submit all of the bios for all of the ioends we have saved up, covering the
 465  * initial writepage page and also any probed pages.
 466  *
 467  * Because we may have multiple ioends spanning a page, we need to start
 468  * writeback on all the buffers before we submit them for I/O. If we mark the
 469  * buffers as we got, then we can end up with a page that only has buffers
 470  * marked async write and I/O complete on can occur before we mark the other
 471  * buffers async write.
 472  *
 473  * The end result of this is that we trip a bug in end_page_writeback() because
 474  * we call it twice for the one page as the code in end_buffer_async_write()
 475  * assumes that all buffers on the page are started at the same time.
 476  *
 477  * The fix is two passes across the ioend list - one to start writeback on the
 478  * buffer_heads, and then submit them for I/O on the second pass.
 479  *
 480  * If @fail is non-zero, it means that we have a situation where some part of
 481  * the submission process has failed after we have marked paged for writeback
 482  * and unlocked them. In this situation, we need to fail the ioend chain rather
 483  * than submit it to IO. This typically only happens on a filesystem shutdown.
 484  */
 485 STATIC void
 486 xfs_submit_ioend(
 487         struct writeback_control *wbc,
 488         xfs_ioend_t             *ioend,
 489         int                     fail)
 490 {
 491         xfs_ioend_t             *head = ioend;
 492         xfs_ioend_t             *next;
 493         struct buffer_head      *bh;
 494         struct bio              *bio;
 495         sector_t                lastblock = 0;
 496
 497         /* Pass 1 - start writeback */
 498         do {
 499                 next = ioend->io_list;
 500                 for (bh = ioend->io_buffer_head; bh; bh = bh->b_private)
 501                         xfs_start_buffer_writeback(bh);
 502         } while ((ioend = next) != NULL);
 503
 504         /* Pass 2 - submit I/O */
 505         ioend = head;
 506         do {
 507                 next = ioend->io_list;
 508                 bio = NULL;
 509
 510                 /*
 511                  * If we are failing the IO now, just mark the ioend with an
 512                  * error and finish it. This will run IO completion immediately
 513                  * as there is only one reference to the ioend at this point in
 514                  * time.
 515                  */
 516                 if (fail) {
 517                         ioend->io_error = fail;
 518                         xfs_finish_ioend(ioend);
 519                         continue;
 520                 }
 521
 522                 for (bh = ioend->io_buffer_head; bh; bh = bh->b_private) {
 523
 524                         if (!bio) {
 525  retry:
 526                                 bio = xfs_alloc_ioend_bio(bh);
 527                         } else if (bh->b_blocknr != lastblock + 1) {
 528                                 xfs_submit_ioend_bio(wbc, ioend, bio);
 529                                 goto retry;
 530                         }
 531
 532                         if (xfs_bio_add_buffer(bio, bh) != bh->b_size) {
 533                                 xfs_submit_ioend_bio(wbc, ioend, bio);
 534                                 goto retry;
 535                         }
 536
 537                         lastblock = bh->b_blocknr;
 538                 }
 539                 if (bio)
 540                         xfs_submit_ioend_bio(wbc, ioend, bio);
 541                 xfs_finish_ioend(ioend);
 542         } while ((ioend = next) != NULL);
 543 }
 544
 545 /*
 546  * Cancel submission of all buffer_heads so far in this endio.
 547  * Toss the endio too.  Only ever called for the initial page
 548  * in a writepage request, so only ever one page.
 549  */
 550 STATIC void
 551 xfs_cancel_ioend(
 552         xfs_ioend_t             *ioend)
 553 {
 554         xfs_ioend_t             *next;
 555         struct buffer_head      *bh, *next_bh;
 556
 557         do {
 558                 next = ioend->io_list;
 559                 bh = ioend->io_buffer_head;
 560                 do {
 561                         next_bh = bh->b_private;
 562                         clear_buffer_async_write(bh);
 563                         /*
 564                          * The unwritten flag is cleared when added to the
 565                          * ioend. We're not submitting for I/O so mark the
 566                          * buffer unwritten again for next time around.
 567                          */
 568                         if (ioend->io_type == XFS_IO_UNWRITTEN)
 569                                 set_buffer_unwritten(bh);
 570                         unlock_buffer(bh);
 571                 } while ((bh = next_bh) != NULL);
 572
 573                 mempool_free(ioend, xfs_ioend_pool);
 574         } while ((ioend = next) != NULL);
 575 }
 576
 577 /*
 578  * Test to see if we've been building up a completion structure for
 579  * earlier buffers -- if so, we try to append to this ioend if we
 580  * can, otherwise we finish off any current ioend and start another.
 581  * Return true if we've finished the given ioend.
 582  */
 583 STATIC void
 584 xfs_add_to_ioend(
 585         struct inode            *inode,
 586         struct buffer_head      *bh,
 587         xfs_off_t               offset,
 588         unsigned int            type,
 589         xfs_ioend_t             **result,
 590         int                     need_ioend)
 591 {
 592         xfs_ioend_t             *ioend = *result;
 593
 594         if (!ioend || need_ioend || type != ioend->io_type) {
 595                 xfs_ioend_t     *previous = *result;
 596
 597                 ioend = xfs_alloc_ioend(inode, type);
 598                 ioend->io_offset = offset;
 599                 ioend->io_buffer_head = bh;
 600                 ioend->io_buffer_tail = bh;
 601                 if (previous)
 602                         previous->io_list = ioend;
 603                 *result = ioend;
 604         } else {
 605                 ioend->io_buffer_tail->b_private = bh;
 606                 ioend->io_buffer_tail = bh;
 607         }
 608
 609         bh->b_private = NULL;
 610         ioend->io_size += bh->b_size;
 611 }
 612
 613 STATIC void
 614 xfs_map_buffer(
 615         struct inode            *inode,
 616         struct buffer_head      *bh,
 617         struct xfs_bmbt_irec    *imap,
 618         xfs_off_t               offset)
 619 {
 620         sector_t                bn;
 621         struct xfs_mount        *m = XFS_I(inode)->i_mount;
 622         xfs_off_t               iomap_offset = XFS_FSB_TO_B(m, imap->br_startoff);
 623         xfs_daddr_t             iomap_bn = xfs_fsb_to_db(XFS_I(inode), imap->br_startblock);
 624
 625         ASSERT(imap->br_startblock != HOLESTARTBLOCK);
 626         ASSERT(imap->br_startblock != DELAYSTARTBLOCK);
 627
 628         bn = (iomap_bn >> (inode->i_blkbits - BBSHIFT)) +
 629               ((offset - iomap_offset) >> inode->i_blkbits);
 630
 631         ASSERT(bn || XFS_IS_REALTIME_INODE(XFS_I(inode)));
 632
 633         bh->b_blocknr = bn;
 634         set_buffer_mapped(bh);
 635 }
 636
 637 STATIC void
 638 xfs_map_at_offset(
 639         struct inode            *inode,
 640         struct buffer_head      *bh,
 641         struct xfs_bmbt_irec    *imap,
 642         xfs_off_t               offset)
 643 {
 644         ASSERT(imap->br_startblock != HOLESTARTBLOCK);
 645         ASSERT(imap->br_startblock != DELAYSTARTBLOCK);
 646
 647         xfs_map_buffer(inode, bh, imap, offset);
 648         set_buffer_mapped(bh);
 649         clear_buffer_delay(bh);
 650         clear_buffer_unwritten(bh);
 651 }
 652
 653 /*
 654  * Test if a given page contains at least one buffer of a given @type.
 655  * If @check_all_buffers is true, then we walk all the buffers in the page to
 656  * try to find one of the type passed in. If it is not set, then the caller only
 657  * needs to check the first buffer on the page for a match.
 658  */
 659 STATIC bool
 660 xfs_check_page_type(
 661         struct page             *page,
 662         unsigned int            type,
 663         bool                    check_all_buffers)
 664 {
 665         struct buffer_head      *bh;
 666         struct buffer_head      *head;
 667
 668         if (PageWriteback(page))
 669                 return false;
 670         if (!page->mapping)
 671                 return false;
 672         if (!page_has_buffers(page))
 673                 return false;
 674
 675         bh = head = page_buffers(page);
 676         do {
 677                 if (buffer_unwritten(bh)) {
 678                         if (type == XFS_IO_UNWRITTEN)
 679                                 return true;
 680                 } else if (buffer_delay(bh)) {
 681                         if (type == XFS_IO_DELALLOC)
 682                                 return true;
 683                 } else if (buffer_dirty(bh) && buffer_mapped(bh)) {
 684                         if (type == XFS_IO_OVERWRITE)
 685                                 return true;
 686                 }
 687
 688                 /* If we are only checking the first buffer, we are done now. */
 689                 if (!check_all_buffers)
 690                         break;
 691         } while ((bh = bh->b_this_page) != head);
 692
 693         return false;
 694 }
 695
 696 /*
 697  * Allocate & map buffers for page given the extent map. Write it out.
 698  * except for the original page of a writepage, this is called on
 699  * delalloc/unwritten pages only, for the original page it is possible
 700  * that the page has no mapping at all.
 701  */
 702 STATIC int
 703 xfs_convert_page(
 704         struct inode            *inode,
 705         struct page             *page,
 706         loff_t                  tindex,
 707         struct xfs_bmbt_irec    *imap,
 708         xfs_ioend_t             **ioendp,
 709         struct writeback_control *wbc)
 710 {
 711         struct buffer_head      *bh, *head;
 712         xfs_off_t               end_offset;
 713         unsigned long           p_offset;
 714         unsigned int            type;
 715         int                     len, page_dirty;
 716         int                     count = 0, done = 0, uptodate = 1;
 717         xfs_off_t               offset = page_offset(page);
 718
 719         if (page->index != tindex)
 720                 goto fail;
 721         if (!trylock_page(page))
 722                 goto fail;
 723         if (PageWriteback(page))
 724                 goto fail_unlock_page;
 725         if (page->mapping != inode->i_mapping)
 726                 goto fail_unlock_page;
 727         if (!xfs_check_page_type(page, (*ioendp)->io_type, false))
 728                 goto fail_unlock_page;
 729
 730         /*
 731          * page_dirty is initially a count of buffers on the page before
 732          * EOF and is decremented as we move each into a cleanable state.
 733          *
 734          * Derivation:
 735          *
 736          * End offset is the highest offset that this page should represent.
 737          * If we are on the last page, (end_offset & (PAGE_CACHE_SIZE - 1))
 738          * will evaluate non-zero and be less than PAGE_CACHE_SIZE and
 739          * hence give us the correct page_dirty count. On any other page,
 740          * it will be zero and in that case we need page_dirty to be the
 741          * count of buffers on the page.
 742          */
 743         end_offset = min_t(unsigned long long,
 744                         (xfs_off_t)(page->index + 1) << PAGE_CACHE_SHIFT,
 745                         i_size_read(inode));
 746
 747         /*
 748          * If the current map does not span the entire page we are about to try
 749          * to write, then give up. The only way we can write a page that spans
 750          * multiple mappings in a single writeback iteration is via the
 751          * xfs_vm_writepage() function. Data integrity writeback requires the
 752          * entire page to be written in a single attempt, otherwise the part of
 753          * the page we don't write here doesn't get written as part of the data
 754          * integrity sync.
 755          *
 756          * For normal writeback, we also don't attempt to write partial pages
 757          * here as it simply means that write_cache_pages() will see it under
 758          * writeback and ignore the page until some point in the future, at
 759          * which time this will be the only page in the file that needs
 760          * writeback.  Hence for more optimal IO patterns, we should always
 761          * avoid partial page writeback due to multiple mappings on a page here.
 762          */
 763         if (!xfs_imap_valid(inode, imap, end_offset))
 764                 goto fail_unlock_page;
 765
 766         len = 1 << inode->i_blkbits;
 767         p_offset = min_t(unsigned long, end_offset & (PAGE_CACHE_SIZE - 1),
 768                                         PAGE_CACHE_SIZE);
 769         p_offset = p_offset ? roundup(p_offset, len) : PAGE_CACHE_SIZE;
 770         page_dirty = p_offset / len;
 771
 772         /*
 773          * The moment we find a buffer that doesn't match our current type
 774          * specification or can't be written, abort the loop and start
 775          * writeback. As per the above xfs_imap_valid() check, only
 776          * xfs_vm_writepage() can handle partial page writeback fully - we are
 777          * limited here to the buffers that are contiguous with the current
 778          * ioend, and hence a buffer we can't write breaks that contiguity and
 779          * we have to defer the rest of the IO to xfs_vm_writepage().
 780          */
 781         bh = head = page_buffers(page);
 782         do {
 783                 if (offset >= end_offset)
 784                         break;
 785                 if (!buffer_uptodate(bh))
 786                         uptodate = 0;
 787                 if (!(PageUptodate(page) || buffer_uptodate(bh))) {
 788                         done = 1;
 789                         break;
 790                 }
 791
 792                 if (buffer_unwritten(bh) || buffer_delay(bh) ||
 793                     buffer_mapped(bh)) {
 794                         if (buffer_unwritten(bh))
 795                                 type = XFS_IO_UNWRITTEN;
 796                         else if (buffer_delay(bh))
 797                                 type = XFS_IO_DELALLOC;
 798                         else
 799                                 type = XFS_IO_OVERWRITE;
 800
 801                         /*
 802                          * imap should always be valid because of the above
 803                          * partial page end_offset check on the imap.
 804                          */
 805                         ASSERT(xfs_imap_valid(inode, imap, offset));
 806
 807                         lock_buffer(bh);
 808                         if (type != XFS_IO_OVERWRITE)
 809                                 xfs_map_at_offset(inode, bh, imap, offset);
 810                         xfs_add_to_ioend(inode, bh, offset, type,
 811                                          ioendp, done);
 812
 813                         page_dirty--;
 814                         count++;
 815                 } else {
 816                         done = 1;
 817                         break;
 818                 }
 819         } while (offset += len, (bh = bh->b_this_page) != head);
 820
 821         if (uptodate && bh == head)
 822                 SetPageUptodate(page);
 823
 824         if (count) {
 825                 if (--wbc->nr_to_write <= 0 &&
 826                     wbc->sync_mode == WB_SYNC_NONE)
 827                         done = 1;
 828         }
 829         xfs_start_page_writeback(page, !page_dirty, count);
 830
 831         return done;
 832  fail_unlock_page:
 833         unlock_page(page);
 834  fail:
 835         return 1;
 836 }
 837
 838 /*
 839  * Convert & write out a cluster of pages in the same extent as defined
 840  * by mp and following the start page.
 841  */
 842 STATIC void
 843 xfs_cluster_write(
 844         struct inode            *inode,
 845         pgoff_t                 tindex,
 846         struct xfs_bmbt_irec    *imap,
 847         xfs_ioend_t             **ioendp,
 848         struct writeback_control *wbc,
 849         pgoff_t                 tlast)
 850 {
 851         struct pagevec          pvec;
 852         int                     done = 0, i;
 853
 854         pagevec_init(&pvec, 0);
 855         while (!done && tindex <= tlast) {
 856                 unsigned len = min_t(pgoff_t, PAGEVEC_SIZE, tlast - tindex + 1);
 857
 858                 if (!pagevec_lookup(&pvec, inode->i_mapping, tindex, len))
 859                         break;
 860
 861                 for (i = 0; i < pagevec_count(&pvec); i++) {
 862                         done = xfs_convert_page(inode, pvec.pages[i], tindex++,
 863                                         imap, ioendp, wbc);
 864                         if (done)
 865                                 break;
 866                 }
 867
 868                 pagevec_release(&pvec);
 869                 cond_resched();
 870         }
 871 }
 872
 873 STATIC void
 874 xfs_vm_invalidatepage(
 875         struct page             *page,
 876         unsigned int            offset,
 877         unsigned int            length)
 878 {
 879         trace_xfs_invalidatepage(page->mapping->host, page, offset,
 880                                  length);
 881         block_invalidatepage(page, offset, length);
 882 }
 883
 884 /*
 885  * If the page has delalloc buffers on it, we need to punch them out before we
 886  * invalidate the page. If we don't, we leave a stale delalloc mapping on the
 887  * inode that can trip a BUG() in xfs_get_blocks() later on if a direct IO read
 888  * is done on that same region - the delalloc extent is returned when none is
 889  * supposed to be there.
 890  *
 891  * We prevent this by truncating away the delalloc regions on the page before
 892  * invalidating it. Because they are delalloc, we can do this without needing a
 893  * transaction. Indeed - if we get ENOSPC errors, we have to be able to do this
 894  * truncation without a transaction as there is no space left for block
 895  * reservation (typically why we see a ENOSPC in writeback).
 896  *
 897  * This is not a performance critical path, so for now just do the punching a
 898  * buffer head at a time.
 899  */
 900 STATIC void
 901 xfs_aops_discard_page(
 902         struct page             *page)
 903 {
 904         struct inode            *inode = page->mapping->host;
 905         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 906         struct buffer_head      *bh, *head;
 907         loff_t                  offset = page_offset(page);
 908
 909         if (!xfs_check_page_type(page, XFS_IO_DELALLOC, true))
 910                 goto out_invalidate;
 911
 912         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
 913                 goto out_invalidate;
 914
 915         xfs_alert(ip->i_mount,
 916                 "page discard on page %p, inode 0x%llx, offset %llu.",
 917                         page, ip->i_ino, offset);
 918
 919         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 920         bh = head = page_buffers(page);
 921         do {
 922                 int             error;
 923                 xfs_fileoff_t   start_fsb;
 924
 925                 if (!buffer_delay(bh))
 926                         goto next_buffer;
 927
 928                 start_fsb = XFS_B_TO_FSBT(ip->i_mount, offset);
 929                 error = xfs_bmap_punch_delalloc_range(ip, start_fsb, 1);
 930                 if (error) {
 931                         /* something screwed, just bail */
 932                         if (!XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount)) {
 933                                 xfs_alert(ip->i_mount,
 934                         "page discard unable to remove delalloc mapping.");
 935                         }
 936                         break;
 937                 }
 938 next_buffer:
 939                 offset += 1 << inode->i_blkbits;
 940
 941         } while ((bh = bh->b_this_page) != head);
 942
 943         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 944 out_invalidate:
 945         xfs_vm_invalidatepage(page, 0, PAGE_CACHE_SIZE);
 946         return;
 947 }
 948
 949 /*
 950  * Write out a dirty page.
 951  *
 952  * For delalloc space on the page we need to allocate space and flush it.
 953  * For unwritten space on the page we need to start the conversion to
 954  * regular allocated space.
 955  * For any other dirty buffer heads on the page we should flush them.
 956  */
 957 STATIC int
 958 xfs_vm_writepage(
 959         struct page             *page,
 960         struct writeback_control *wbc)
 961 {
 962         struct inode            *inode = page->mapping->host;
 963         struct buffer_head      *bh, *head;
 964         struct xfs_bmbt_irec    imap;
 965         xfs_ioend_t             *ioend = NULL, *iohead = NULL;
 966         loff_t                  offset;
 967         unsigned int            type;
 968         __uint64_t              end_offset;
 969         pgoff_t                 end_index, last_index;
 970         ssize_t                 len;
 971         int                     err, imap_valid = 0, uptodate = 1;
 972         int                     count = 0;
 973         int                     nonblocking = 0;
 974
 975         trace_xfs_writepage(inode, page, 0, 0);
 976
 977         ASSERT(page_has_buffers(page));
 978
 979         /*
 980          * Refuse to write the page out if we are called from reclaim context.
 981          *
 982          * This avoids stack overflows when called from deeply used stacks in
 983          * random callers for direct reclaim or memcg reclaim.  We explicitly
 984          * allow reclaim from kswapd as the stack usage there is relatively low.
 985          *
 986          * This should never happen except in the case of a VM regression so
 987          * warn about it.
 988          */
 989         if (WARN_ON_ONCE((current->flags & (PF_MEMALLOC|PF_KSWAPD)) ==
 990                         PF_MEMALLOC))
 991                 goto redirty;
 992
 993         /*
 994          * Given that we do not allow direct reclaim to call us, we should
 995          * never be called while in a filesystem transaction.
 996          */
 997         if (WARN_ON_ONCE(current->flags & PF_FSTRANS))
 998                 goto redirty;
 999
1000         /* Is this page beyond the end of the file? */
1001         offset = i_size_read(inode);
1002         end_index = offset >> PAGE_CACHE_SHIFT;
1003         last_index = (offset - 1) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
1004
1005         /*
1006          * The page index is less than the end_index, adjust the end_offset
1007          * to the highest offset that this page should represent.
1008          * -----------------------------------------------------
1009          * |                    file mapping           | <EOF> |
1010          * -----------------------------------------------------
1011          * | Page ... | Page N-2 | Page N-1 |  Page N  |       |
1012          * ^--------------------------------^----------|--------
1013          * |     desired writeback range    |      see else    |
1014          * ---------------------------------^------------------|
1015          */
1016         if (page->index < end_index)
1017                 end_offset = (xfs_off_t)(page->index + 1) << PAGE_CACHE_SHIFT;
1018         else {
1019                 /*
1020                  * Check whether the page to write out is beyond or straddles
1021                  * i_size or not.
1022                  * -------------------------------------------------------
1023                  * |            file mapping                    | <EOF>  |
1024                  * -------------------------------------------------------
1025                  * | Page ... | Page N-2 | Page N-1 |  Page N   | Beyond |
1026                  * ^--------------------------------^-----------|---------
1027                  * |                                |      Straddles     |
1028                  * ---------------------------------^-----------|--------|
1029                  */
1030                 unsigned offset_into_page = offset & (PAGE_CACHE_SIZE - 1);
1031
1032                 /*
1033                  * Skip the page if it is fully outside i_size, e.g. due to a
1034                  * truncate operation that is in progress. We must redirty the
1035                  * page so that reclaim stops reclaiming it. Otherwise
1036                  * xfs_vm_releasepage() is called on it and gets confused.
1037                  *
1038                  * Note that the end_index is unsigned long, it would overflow
1039                  * if the given offset is greater than 16TB on 32-bit system
1040                  * and if we do check the page is fully outside i_size or not
1041                  * via "if (page->index >= end_index + 1)" as "end_index + 1"
1042                  * will be evaluated to 0.  Hence this page will be redirtied
1043                  * and be written out repeatedly which would result in an
1044                  * infinite loop, the user program that perform this operation
1045                  * will hang.  Instead, we can verify this situation by checking
1046                  * if the page to write is totally beyond the i_size or if it's
1047                  * offset is just equal to the EOF.
1048                  */
1049                 if (page->index > end_index ||
1050                     (page->index == end_index && offset_into_page == 0))
1051                         goto redirty;
1052
1053                 /*
1054                  * The page straddles i_size.  It must be zeroed out on each
1055                  * and every writepage invocation because it may be mmapped.
1056                  * "A file is mapped in multiples of the page size.  For a file
1057                  * that is not a multiple of the page size, the remaining
1058                  * memory is zeroed when mapped, and writes to that region are
1059                  * not written out to the file."
1060                  */
1061                 zero_user_segment(page, offset_into_page, PAGE_CACHE_SIZE);
1062
1063                 /* Adjust the end_offset to the end of file */
1064                 end_offset = offset;
1065         }
1066
1067         len = 1 << inode->i_blkbits;
1068
1069         bh = head = page_buffers(page);
1070         offset = page_offset(page);
1071         type = XFS_IO_OVERWRITE;
1072
1073         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_NONE)
1074                 nonblocking = 1;
1075
1076         do {
1077                 int new_ioend = 0;
1078
1079                 if (offset >= end_offset)
1080                         break;
1081                 if (!buffer_uptodate(bh))
1082                         uptodate = 0;
1083
1084                 /*
1085                  * set_page_dirty dirties all buffers in a page, independent
1086                  * of their state.  The dirty state however is entirely
1087                  * meaningless for holes (!mapped && uptodate), so skip
1088                  * buffers covering holes here.
1089                  */
1090                 if (!buffer_mapped(bh) && buffer_uptodate(bh)) {
1091                         imap_valid = 0;
1092                         continue;
1093                 }
1094
1095                 if (buffer_unwritten(bh)) {
1096                         if (type != XFS_IO_UNWRITTEN) {
1097                                 type = XFS_IO_UNWRITTEN;
1098                                 imap_valid = 0;
1099                         }
1100                 } else if (buffer_delay(bh)) {
1101                         if (type != XFS_IO_DELALLOC) {
1102                                 type = XFS_IO_DELALLOC;
1103                                 imap_valid = 0;
1104                         }
1105                 } else if (buffer_uptodate(bh)) {
1106                         if (type != XFS_IO_OVERWRITE) {
1107                                 type = XFS_IO_OVERWRITE;
1108                                 imap_valid = 0;
1109                         }
1110                 } else {
1111                         if (PageUptodate(page))
1112                                 ASSERT(buffer_mapped(bh));
1113                         /*
1114                          * This buffer is not uptodate and will not be
1115                          * written to disk.  Ensure that we will put any
1116                          * subsequent writeable buffers into a new
1117                          * ioend.
1118                          */
1119                         imap_valid = 0;
1120                         continue;
1121                 }
1122
1123                 if (imap_valid)
1124                         imap_valid = xfs_imap_valid(inode, &imap, offset);
1125                 if (!imap_valid) {
1126                         /*
1127                          * If we didn't have a valid mapping then we need to
1128                          * put the new mapping into a separate ioend structure.
1129                          * This ensures non-contiguous extents always have
1130                          * separate ioends, which is particularly important
1131                          * for unwritten extent conversion at I/O completion
1132                          * time.
1133                          */
1134                         new_ioend = 1;
1135                         err = xfs_map_blocks(inode, offset, &imap, type,
1136                                              nonblocking);
1137                         if (err)
1138                                 goto error;
1139                         imap_valid = xfs_imap_valid(inode, &imap, offset);
1140                 }
1141                 if (imap_valid) {
1142                         lock_buffer(bh);
1143                         if (type != XFS_IO_OVERWRITE)
1144                                 xfs_map_at_offset(inode, bh, &imap, offset);
1145                         xfs_add_to_ioend(inode, bh, offset, type, &ioend,
1146                                          new_ioend);
1147                         count++;
1148                 }
1149
1150                 if (!iohead)
1151                         iohead = ioend;
1152
1153         } while (offset += len, ((bh = bh->b_this_page) != head));
1154
1155         if (uptodate && bh == head)
1156                 SetPageUptodate(page);
1157
1158         xfs_start_page_writeback(page, 1, count);
1159
1160         /* if there is no IO to be submitted for this page, we are done */
1161         if (!ioend)
1162                 return 0;
1163
1164         ASSERT(iohead);
1165
1166         /*
1167          * Any errors from this point onwards need tobe reported through the IO
1168          * completion path as we have marked the initial page as under writeback
1169          * and unlocked it.
1170          */
1171         if (imap_valid) {
1172                 xfs_off_t               end_index;
1173
1174                 end_index = imap.br_startoff + imap.br_blockcount;
1175
1176                 /* to bytes */
1177                 end_index <<= inode->i_blkbits;
1178
1179                 /* to pages */
1180                 end_index = (end_index - 1) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
1181
1182                 /* check against file size */
1183                 if (end_index > last_index)
1184                         end_index = last_index;
1185
1186                 xfs_cluster_write(inode, page->index + 1, &imap, &ioend,
1187                                   wbc, end_index);
1188         }
1189
1190
1191         /*
1192          * Reserve log space if we might write beyond the on-disk inode size.
1193          */
1194         err = 0;
1195         if (ioend->io_type != XFS_IO_UNWRITTEN && xfs_ioend_is_append(ioend))
1196                 err = xfs_setfilesize_trans_alloc(ioend);
1197
1198         xfs_submit_ioend(wbc, iohead, err);
1199
1200         return 0;
1201
1202 error:
1203         if (iohead)
1204                 xfs_cancel_ioend(iohead);
1205
1206         if (err == -EAGAIN)
1207                 goto redirty;
1208
1209         xfs_aops_discard_page(page);
1210         ClearPageUptodate(page);
1211         unlock_page(page);
1212         return err;
1213
1214 redirty:
1215         redirty_page_for_writepage(wbc, page);
1216         unlock_page(page);
1217         return 0;
1218 }
1219
1220 STATIC int
1221 xfs_vm_writepages(
1222         struct address_space    *mapping,
1223         struct writeback_control *wbc)
1224 {
1225         xfs_iflags_clear(XFS_I(mapping->host), XFS_ITRUNCATED);
1226         return generic_writepages(mapping, wbc);
1227 }
1228
1229 /*
1230  * Called to move a page into cleanable state - and from there
1231  * to be released. The page should already be clean. We always
1232  * have buffer heads in this call.
1233  *
1234  * Returns 1 if the page is ok to release, 0 otherwise.
1235  */
1236 STATIC int
1237 xfs_vm_releasepage(
1238         struct page             *page,
1239         gfp_t                   gfp_mask)
1240 {
1241         int                     delalloc, unwritten;
1242
1243         trace_xfs_releasepage(page->mapping->host, page, 0, 0);
1244
1245         xfs_count_page_state(page, &delalloc, &unwritten);
1246
1247         if (WARN_ON_ONCE(delalloc))
1248                 return 0;
1249         if (WARN_ON_ONCE(unwritten))
1250                 return 0;
1251
1252         return try_to_free_buffers(page);
1253 }
1254
1255 STATIC int
1256 __xfs_get_blocks(
1257         struct inode            *inode,
1258         sector_t                iblock,
1259         struct buffer_head      *bh_result,
1260         int                     create,
1261         int                     direct)
1262 {
1263         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1264         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1265         xfs_fileoff_t           offset_fsb, end_fsb;
1266         int                     error = 0;
1267         int                     lockmode = 0;
1268         struct xfs_bmbt_irec    imap;
1269         int                     nimaps = 1;
1270         xfs_off_t               offset;
1271         ssize_t                 size;
1272         int                     new = 0;
1273
1274         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
1275                 return -EIO;
1276
1277         offset = (xfs_off_t)iblock << inode->i_blkbits;
1278         ASSERT(bh_result->b_size >= (1 << inode->i_blkbits));
1279         size = bh_result->b_size;
1280
1281         if (!create && direct && offset >= i_size_read(inode))
1282                 return 0;
1283
1284         /*
1285          * Direct I/O is usually done on preallocated files, so try getting
1286          * a block mapping without an exclusive lock first.  For buffered
1287          * writes we already have the exclusive iolock anyway, so avoiding
1288          * a lock roundtrip here by taking the ilock exclusive from the
1289          * beginning is a useful micro optimization.
1290          */
1291         if (create && !direct) {
1292                 lockmode = XFS_ILOCK_EXCL;
1293                 xfs_ilock(ip, lockmode);
1294         } else {
1295                 lockmode = xfs_ilock_data_map_shared(ip);
1296         }
1297
1298         ASSERT(offset <= mp->m_super->s_maxbytes);
1299         if (offset + size > mp->m_super->s_maxbytes)
1300                 size = mp->m_super->s_maxbytes - offset;
1301         end_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, (xfs_ufsize_t)offset + size);
1302         offset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset);
1303
1304         error = xfs_bmapi_read(ip, offset_fsb, end_fsb - offset_fsb,
1305                                 &imap, &nimaps, XFS_BMAPI_ENTIRE);
1306         if (error)
1307                 goto out_unlock;
1308
1309         if (create &&
1310             (!nimaps ||
1311              (imap.br_startblock == HOLESTARTBLOCK ||
1312               imap.br_startblock == DELAYSTARTBLOCK))) {
1313                 if (direct || xfs_get_extsz_hint(ip)) {
1314                         /*
1315                          * Drop the ilock in preparation for starting the block
1316                          * allocation transaction.  It will be retaken
1317                          * exclusively inside xfs_iomap_write_direct for the
1318                          * actual allocation.
1319                          */
1320                         xfs_iunlock(ip, lockmode);
1321                         error = xfs_iomap_write_direct(ip, offset, size,
1322                                                        &imap, nimaps);
1323                         if (error)
1324                                 return error;
1325                         new = 1;
1326                 } else {
1327                         /*
1328                          * Delalloc reservations do not require a transaction,
1329                          * we can go on without dropping the lock here. If we
1330                          * are allocating a new delalloc block, make sure that
1331                          * we set the new flag so that we mark the buffer new so
1332                          * that we know that it is newly allocated if the write
1333                          * fails.
1334                          */
1335                         if (nimaps && imap.br_startblock == HOLESTARTBLOCK)
1336                                 new = 1;
1337                         error = xfs_iomap_write_delay(ip, offset, size, &imap);
1338                         if (error)
1339                                 goto out_unlock;
1340
1341                         xfs_iunlock(ip, lockmode);
1342                 }
1343
1344                 trace_xfs_get_blocks_alloc(ip, offset, size, 0, &imap);
1345         } else if (nimaps) {
1346                 trace_xfs_get_blocks_found(ip, offset, size, 0, &imap);
1347                 xfs_iunlock(ip, lockmode);
1348         } else {
1349                 trace_xfs_get_blocks_notfound(ip, offset, size);
1350                 goto out_unlock;
1351         }
1352
1353         if (imap.br_startblock != HOLESTARTBLOCK &&
1354             imap.br_startblock != DELAYSTARTBLOCK) {
1355                 /*
1356                  * For unwritten extents do not report a disk address on
1357                  * the read case (treat as if we're reading into a hole).
1358                  */
1359                 if (create || !ISUNWRITTEN(&imap))
1360                         xfs_map_buffer(inode, bh_result, &imap, offset);
1361                 if (create && ISUNWRITTEN(&imap)) {
1362                         if (direct) {
1363                                 bh_result->b_private = inode;
1364                                 set_buffer_defer_completion(bh_result);
1365                         }
1366                         set_buffer_unwritten(bh_result);
1367                 }
1368         }
1369
1370         /*
1371          * If this is a realtime file, data may be on a different device.
1372          * to that pointed to from the buffer_head b_bdev currently.
1373          */
1374         bh_result->b_bdev = xfs_find_bdev_for_inode(inode);
1375
1376         /*
1377          * If we previously allocated a block out beyond eof and we are now
1378          * coming back to use it then we will need to flag it as new even if it
1379          * has a disk address.
1380          *
1381          * With sub-block writes into unwritten extents we also need to mark
1382          * the buffer as new so that the unwritten parts of the buffer gets
1383          * correctly zeroed.
1384          */
1385         if (create &&
1386             ((!buffer_mapped(bh_result) && !buffer_uptodate(bh_result)) ||
1387              (offset >= i_size_read(inode)) ||
1388              (new || ISUNWRITTEN(&imap))))
1389                 set_buffer_new(bh_result);
1390
1391         if (imap.br_startblock == DELAYSTARTBLOCK) {
1392                 BUG_ON(direct);
1393                 if (create) {
1394                         set_buffer_uptodate(bh_result);
1395                         set_buffer_mapped(bh_result);
1396                         set_buffer_delay(bh_result);
1397                 }
1398         }
1399
1400         /*
1401          * If this is O_DIRECT or the mpage code calling tell them how large
1402          * the mapping is, so that we can avoid repeated get_blocks calls.
1403          *
1404          * If the mapping spans EOF, then we have to break the mapping up as the
1405          * mapping for blocks beyond EOF must be marked new so that sub block
1406          * regions can be correctly zeroed. We can't do this for mappings within
1407          * EOF unless the mapping was just allocated or is unwritten, otherwise
1408          * the callers would overwrite existing data with zeros. Hence we have
1409          * to split the mapping into a range up to and including EOF, and a
1410          * second mapping for beyond EOF.
1411          */
1412         if (direct || size > (1 << inode->i_blkbits)) {
1413                 xfs_off_t               mapping_size;
1414
1415                 mapping_size = imap.br_startoff + imap.br_blockcount - iblock;
1416                 mapping_size <<= inode->i_blkbits;
1417
1418                 ASSERT(mapping_size > 0);
1419                 if (mapping_size > size)
1420                         mapping_size = size;
1421                 if (offset < i_size_read(inode) &&
1422                     offset + mapping_size >= i_size_read(inode)) {
1423                         /* limit mapping to block that spans EOF */
1424                         mapping_size = roundup_64(i_size_read(inode) - offset,
1425                                                   1 << inode->i_blkbits);
1426                 }
1427                 if (mapping_size > LONG_MAX)
1428                         mapping_size = LONG_MAX;
1429
1430                 bh_result->b_size = mapping_size;
1431         }
1432
1433         return 0;
1434
1435 out_unlock:
1436         xfs_iunlock(ip, lockmode);
1437         return error;
1438 }
1439
1440 int
1441 xfs_get_blocks(
1442         struct inode            *inode,
1443         sector_t                iblock,
1444         struct buffer_head      *bh_result,
1445         int                     create)
1446 {
1447         return __xfs_get_blocks(inode, iblock, bh_result, create, 0);
1448 }
1449
1450 STATIC int
1451 xfs_get_blocks_direct(
1452         struct inode            *inode,
1453         sector_t                iblock,
1454         struct buffer_head      *bh_result,
1455         int                     create)
1456 {
1457         return __xfs_get_blocks(inode, iblock, bh_result, create, 1);
1458 }
1459
1460 /*
1461  * Complete a direct I/O write request.
1462  *
1463  * If the private argument is non-NULL __xfs_get_blocks signals us that we
1464  * need to issue a transaction to convert the range from unwritten to written
1465  * extents.  In case this is regular synchronous I/O we just call xfs_end_io
1466  * to do this and we are done.  But in case this was a successful AIO
1467  * request this handler is called from interrupt context, from which we
1468  * can't start transactions.  In that case offload the I/O completion to
1469  * the workqueues we also use for buffered I/O completion.
1470  */
1471 STATIC void
1472 xfs_end_io_direct_write(
1473         struct kiocb            *iocb,
1474         loff_t                  offset,
1475         ssize_t                 size,
1476         void                    *private)
1477 {
1478         struct xfs_ioend        *ioend = iocb->private;
1479
1480         /*
1481          * While the generic direct I/O code updates the inode size, it does
1482          * so only after the end_io handler is called, which means our
1483          * end_io handler thinks the on-disk size is outside the in-core
1484          * size.  To prevent this just update it a little bit earlier here.
1485          */
1486         if (offset + size > i_size_read(ioend->io_inode))
1487                 i_size_write(ioend->io_inode, offset + size);
1488
1489         /*
1490          * blockdev_direct_IO can return an error even after the I/O
1491          * completion handler was called.  Thus we need to protect
1492          * against double-freeing.
1493          */
1494         iocb->private = NULL;
1495
1496         ioend->io_offset = offset;
1497         ioend->io_size = size;
1498         if (private && size > 0)
1499                 ioend->io_type = XFS_IO_UNWRITTEN;
1500
1501         xfs_finish_ioend_sync(ioend);
1502 }
1503
1504 STATIC ssize_t
1505 xfs_vm_direct_IO(
1506         int                     rw,
1507         struct kiocb            *iocb,
1508         struct iov_iter         *iter,
1509         loff_t                  offset)
1510 {
1511         struct inode            *inode = iocb->ki_filp->f_mapping->host;
1512         struct block_device     *bdev = xfs_find_bdev_for_inode(inode);
1513         struct xfs_ioend        *ioend = NULL;
1514         ssize_t                 ret;
1515
1516         if (rw & WRITE) {
1517                 size_t size = iov_iter_count(iter);
1518
1519                 /*
1520                  * We cannot preallocate a size update transaction here as we
1521                  * don't know whether allocation is necessary or not. Hence we
1522                  * can only tell IO completion that one is necessary if we are
1523                  * not doing unwritten extent conversion.
1524                  */
1525                 iocb->private = ioend = xfs_alloc_ioend(inode, XFS_IO_DIRECT);
1526                 if (offset + size > XFS_I(inode)->i_d.di_size)
1527                         ioend->io_isdirect = 1;
1528
1529                 ret = __blockdev_direct_IO(rw, iocb, inode, bdev, iter,
1530                                             offset, xfs_get_blocks_direct,
1531                                             xfs_end_io_direct_write, NULL,
1532                                             DIO_ASYNC_EXTEND);
1533                 if (ret != -EIOCBQUEUED && iocb->private)
1534                         goto out_destroy_ioend;
1535         } else {
1536                 ret = __blockdev_direct_IO(rw, iocb, inode, bdev, iter,
1537                                             offset, xfs_get_blocks_direct,
1538                                             NULL, NULL, 0);
1539         }
1540
1541         return ret;
1542
1543 out_destroy_ioend:
1544         xfs_destroy_ioend(ioend);
1545         return ret;
1546 }
1547
1548 /*
1549  * Punch out the delalloc blocks we have already allocated.
1550  *
1551  * Don't bother with xfs_setattr given that nothing can have made it to disk yet
1552  * as the page is still locked at this point.
1553  */
1554 STATIC void
1555 xfs_vm_kill_delalloc_range(
1556         struct inode            *inode,
1557         loff_t                  start,
1558         loff_t                  end)
1559 {
1560         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1561         xfs_fileoff_t           start_fsb;
1562         xfs_fileoff_t           end_fsb;
1563         int                     error;
1564
1565         start_fsb = XFS_B_TO_FSB(ip->i_mount, start);
1566         end_fsb = XFS_B_TO_FSB(ip->i_mount, end);
1567         if (end_fsb <= start_fsb)
1568                 return;
1569
1570         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1571         error = xfs_bmap_punch_delalloc_range(ip, start_fsb,
1572                                                 end_fsb - start_fsb);
1573         if (error) {
1574                 /* something screwed, just bail */
1575                 if (!XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount)) {
1576                         xfs_alert(ip->i_mount,
1577                 "xfs_vm_write_failed: unable to clean up ino %lld",
1578                                         ip->i_ino);
1579                 }
1580         }
1581         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1582 }
1583
1584 STATIC void
1585 xfs_vm_write_failed(
1586         struct inode            *inode,
1587         struct page             *page,
1588         loff_t                  pos,
1589         unsigned                len)
1590 {
1591         loff_t                  block_offset;
1592         loff_t                  block_start;
1593         loff_t                  block_end;
1594         loff_t                  from = pos & (PAGE_CACHE_SIZE - 1);
1595         loff_t                  to = from + len;
1596         struct buffer_head      *bh, *head;
1597
1598         /*
1599          * The request pos offset might be 32 or 64 bit, this is all fine
1600          * on 64-bit platform.  However, for 64-bit pos request on 32-bit
1601          * platform, the high 32-bit will be masked off if we evaluate the
1602          * block_offset via (pos & PAGE_MASK) because the PAGE_MASK is
1603          * 0xfffff000 as an unsigned long, hence the result is incorrect
1604          * which could cause the following ASSERT failed in most cases.
1605          * In order to avoid this, we can evaluate the block_offset of the
1606          * start of the page by using shifts rather than masks the mismatch
1607          * problem.
1608          */
1609         block_offset = (pos >> PAGE_CACHE_SHIFT) << PAGE_CACHE_SHIFT;
1610
1611         ASSERT(block_offset + from == pos);
1612
1613         head = page_buffers(page);
1614         block_start = 0;
1615         for (bh = head; bh != head || !block_start;
1616              bh = bh->b_this_page, block_start = block_end,
1617                                    block_offset += bh->b_size) {
1618                 block_end = block_start + bh->b_size;
1619
1620                 /* skip buffers before the write */
1621                 if (block_end <= from)
1622                         continue;
1623
1624                 /* if the buffer is after the write, we're done */
1625                 if (block_start >= to)
1626                         break;
1627
1628                 if (!buffer_delay(bh))
1629                         continue;
1630
1631                 if (!buffer_new(bh) && block_offset < i_size_read(inode))
1632                         continue;
1633
1634                 xfs_vm_kill_delalloc_range(inode, block_offset,
1635                                            block_offset + bh->b_size);
1636
1637                 /*
1638                  * This buffer does not contain data anymore. make sure anyone
1639                  * who finds it knows that for certain.
1640                  */
1641                 clear_buffer_delay(bh);
1642                 clear_buffer_uptodate(bh);
1643                 clear_buffer_mapped(bh);
1644                 clear_buffer_new(bh);
1645                 clear_buffer_dirty(bh);
1646         }
1647
1648 }
1649
1650 /*
1651  * This used to call block_write_begin(), but it unlocks and releases the page
1652  * on error, and we need that page to be able to punch stale delalloc blocks out
1653  * on failure. hence we copy-n-waste it here and call xfs_vm_write_failed() at
1654  * the appropriate point.
1655  */
1656 STATIC int
1657 xfs_vm_write_begin(
1658         struct file             *file,
1659         struct address_space    *mapping,
1660         loff_t                  pos,
1661         unsigned                len,
1662         unsigned                flags,
1663         struct page             **pagep,
1664         void                    **fsdata)
1665 {
1666         pgoff_t                 index = pos >> PAGE_CACHE_SHIFT;
1667         struct page             *page;
1668         int                     status;
1669
1670         ASSERT(len <= PAGE_CACHE_SIZE);
1671
1672         page = grab_cache_page_write_begin(mapping, index, flags);
1673         if (!page)
1674                 return -ENOMEM;
1675
1676         status = __block_write_begin(page, pos, len, xfs_get_blocks);
1677         if (unlikely(status)) {
1678                 struct inode    *inode = mapping->host;
1679                 size_t          isize = i_size_read(inode);
1680
1681                 xfs_vm_write_failed(inode, page, pos, len);
1682                 unlock_page(page);
1683
1684                 /*
1685                  * If the write is beyond EOF, we only want to kill blocks
1686                  * allocated in this write, not blocks that were previously
1687                  * written successfully.
1688                  */
1689                 if (pos + len > isize) {
1690                         ssize_t start = max_t(ssize_t, pos, isize);
1691
1692                         truncate_pagecache_range(inode, start, pos + len);
1693                 }
1694
1695                 page_cache_release(page);
1696                 page = NULL;
1697         }
1698
1699         *pagep = page;
1700         return status;
1701 }
1702
1703 /*
1704  * On failure, we only need to kill delalloc blocks beyond EOF in the range of
1705  * this specific write because they will never be written. Previous writes
1706  * beyond EOF where block allocation succeeded do not need to be trashed, so
1707  * only new blocks from this write should be trashed. For blocks within
1708  * EOF, generic_write_end() zeros them so they are safe to leave alone and be
1709  * written with all the other valid data.
1710  */
1711 STATIC int
1712 xfs_vm_write_end(
1713         struct file             *file,
1714         struct address_space    *mapping,
1715         loff_t                  pos,
1716         unsigned                len,
1717         unsigned                copied,
1718         struct page             *page,
1719         void                    *fsdata)
1720 {
1721         int                     ret;
1722
1723         ASSERT(len <= PAGE_CACHE_SIZE);
1724
1725         ret = generic_write_end(file, mapping, pos, len, copied, page, fsdata);
1726         if (unlikely(ret < len)) {
1727                 struct inode    *inode = mapping->host;
1728                 size_t          isize = i_size_read(inode);
1729                 loff_t          to = pos + len;
1730
1731                 if (to > isize) {
1732                         /* only kill blocks in this write beyond EOF */
1733                         if (pos > isize)
1734                                 isize = pos;
1735                         xfs_vm_kill_delalloc_range(inode, isize, to);
1736                         truncate_pagecache_range(inode, isize, to);
1737                 }
1738         }
1739         return ret;
1740 }
1741
1742 STATIC sector_t
1743 xfs_vm_bmap(
1744         struct address_space    *mapping,
1745         sector_t                block)
1746 {
1747         struct inode            *inode = (struct inode *)mapping->host;
1748         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1749
1750         trace_xfs_vm_bmap(XFS_I(inode));
1751         xfs_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
1752         filemap_write_and_wait(mapping);
1753         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
1754         return generic_block_bmap(mapping, block, xfs_get_blocks);
1755 }
1756
1757 STATIC int
1758 xfs_vm_readpage(
1759         struct file             *unused,
1760         struct page             *page)
1761 {
1762         return mpage_readpage(page, xfs_get_blocks);
1763 }
1764
1765 STATIC int
1766 xfs_vm_readpages(
1767         struct file             *unused,
1768         struct address_space    *mapping,
1769         struct list_head        *pages,
1770         unsigned                nr_pages)
1771 {
1772         return mpage_readpages(mapping, pages, nr_pages, xfs_get_blocks);
1773 }
1774
1775 /*
1776  * This is basically a copy of __set_page_dirty_buffers() with one
1777  * small tweak: buffers beyond EOF do not get marked dirty. If we mark them
1778  * dirty, we'll never be able to clean them because we don't write buffers
1779  * beyond EOF, and that means we can't invalidate pages that span EOF
1780  * that have been marked dirty. Further, the dirty state can leak into
1781  * the file interior if the file is extended, resulting in all sorts of
1782  * bad things happening as the state does not match the underlying data.
1783  *
1784  * XXX: this really indicates that bufferheads in XFS need to die. Warts like
1785  * this only exist because of bufferheads and how the generic code manages them.
1786  */
1787 STATIC int
1788 xfs_vm_set_page_dirty(
1789         struct page             *page)
1790 {
1791         struct address_space    *mapping = page->mapping;
1792         struct inode            *inode = mapping->host;
1793         loff_t                  end_offset;
1794         loff_t                  offset;
1795         int                     newly_dirty;
1796
1797         if (unlikely(!mapping))
1798                 return !TestSetPageDirty(page);
1799
1800         end_offset = i_size_read(inode);
1801         offset = page_offset(page);
1802
1803         spin_lock(&mapping->private_lock);
1804         if (page_has_buffers(page)) {
1805                 struct buffer_head *head = page_buffers(page);
1806                 struct buffer_head *bh = head;
1807
1808                 do {
1809                         if (offset < end_offset)
1810                                 set_buffer_dirty(bh);
1811                         bh = bh->b_this_page;
1812                         offset += 1 << inode->i_blkbits;
1813                 } while (bh != head);
1814         }
1815         newly_dirty = !TestSetPageDirty(page);
1816         spin_unlock(&mapping->private_lock);
1817
1818         if (newly_dirty) {
1819                 /* sigh - __set_page_dirty() is static, so copy it here, too */
1820                 unsigned long flags;
1821
1822                 spin_lock_irqsave(&mapping->tree_lock, flags);
1823                 if (page->mapping) {    /* Race with truncate? */
1824                         WARN_ON_ONCE(!PageUptodate(page));
1825                         account_page_dirtied(page, mapping);
1826                         radix_tree_tag_set(&mapping->page_tree,
1827                                         page_index(page), PAGECACHE_TAG_DIRTY);
1828                 }
1829                 spin_unlock_irqrestore(&mapping->tree_lock, flags);
1830                 __mark_inode_dirty(mapping->host, I_DIRTY_PAGES);
1831         }
1832         return newly_dirty;
1833 }
1834
1835 const struct address_space_operations xfs_address_space_operations = {
1836         .readpage               = xfs_vm_readpage,
1837         .readpages              = xfs_vm_readpages,
1838         .writepage              = xfs_vm_writepage,
1839         .writepages             = xfs_vm_writepages,
1840         .set_page_dirty         = xfs_vm_set_page_dirty,
1841         .releasepage            = xfs_vm_releasepage,
1842         .invalidatepage         = xfs_vm_invalidatepage,
1843         .write_begin            = xfs_vm_write_begin,
1844         .write_end              = xfs_vm_write_end,
1845         .bmap                   = xfs_vm_bmap,
1846         .direct_IO              = xfs_vm_direct_IO,
1847         .migratepage            = buffer_migrate_page,
1848         .is_partially_uptodate  = block_is_partially_uptodate,
1849         .error_remove_page      = generic_error_remove_page,
1850 };