Merge branch 'linux-4.7' of git://github.com/skeggsb/linux into drm-fixes
[sfrench/cifs-2.6.git] / fs / xfs / xfs_aops.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2000-2005 Silicon Graphics, Inc.
3  * All Rights Reserved.
4  *
5  * This program is free software; you can redistribute it and/or
6  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
7  * published by the Free Software Foundation.
8  *
9  * This program is distributed in the hope that it would be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12  * GNU General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
15  * along with this program; if not, write the Free Software Foundation,
16  * Inc.,  51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
17  */
18 #include "xfs.h"
19 #include "xfs_shared.h"
20 #include "xfs_format.h"
21 #include "xfs_log_format.h"
22 #include "xfs_trans_resv.h"
23 #include "xfs_mount.h"
24 #include "xfs_inode.h"
25 #include "xfs_trans.h"
26 #include "xfs_inode_item.h"
27 #include "xfs_alloc.h"
28 #include "xfs_error.h"
29 #include "xfs_iomap.h"
30 #include "xfs_trace.h"
31 #include "xfs_bmap.h"
32 #include "xfs_bmap_util.h"
33 #include "xfs_bmap_btree.h"
34 #include <linux/gfp.h>
35 #include <linux/mpage.h>
36 #include <linux/pagevec.h>
37 #include <linux/writeback.h>
38
39 /* flags for direct write completions */
40 #define XFS_DIO_FLAG_UNWRITTEN  (1 << 0)
41 #define XFS_DIO_FLAG_APPEND     (1 << 1)
42
43 /*
44  * structure owned by writepages passed to individual writepage calls
45  */
46 struct xfs_writepage_ctx {
47         struct xfs_bmbt_irec    imap;
48         bool                    imap_valid;
49         unsigned int            io_type;
50         struct xfs_ioend        *ioend;
51         sector_t                last_block;
52 };
53
54 void
55 xfs_count_page_state(
56         struct page             *page,
57         int                     *delalloc,
58         int                     *unwritten)
59 {
60         struct buffer_head      *bh, *head;
61
62         *delalloc = *unwritten = 0;
63
64         bh = head = page_buffers(page);
65         do {
66                 if (buffer_unwritten(bh))
67                         (*unwritten) = 1;
68                 else if (buffer_delay(bh))
69                         (*delalloc) = 1;
70         } while ((bh = bh->b_this_page) != head);
71 }
72
73 struct block_device *
74 xfs_find_bdev_for_inode(
75         struct inode            *inode)
76 {
77         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
78         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
79
80         if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip))
81                 return mp->m_rtdev_targp->bt_bdev;
82         else
83                 return mp->m_ddev_targp->bt_bdev;
84 }
85
86 /*
87  * We're now finished for good with this page.  Update the page state via the
88  * associated buffer_heads, paying attention to the start and end offsets that
89  * we need to process on the page.
90  */
91 static void
92 xfs_finish_page_writeback(
93         struct inode            *inode,
94         struct bio_vec          *bvec,
95         int                     error)
96 {
97         unsigned int            end = bvec->bv_offset + bvec->bv_len - 1;
98         struct buffer_head      *head, *bh;
99         unsigned int            off = 0;
100
101         ASSERT(bvec->bv_offset < PAGE_SIZE);
102         ASSERT((bvec->bv_offset & ((1 << inode->i_blkbits) - 1)) == 0);
103         ASSERT(end < PAGE_SIZE);
104         ASSERT((bvec->bv_len & ((1 << inode->i_blkbits) - 1)) == 0);
105
106         bh = head = page_buffers(bvec->bv_page);
107
108         do {
109                 if (off < bvec->bv_offset)
110                         goto next_bh;
111                 if (off > end)
112                         break;
113                 bh->b_end_io(bh, !error);
114 next_bh:
115                 off += bh->b_size;
116         } while ((bh = bh->b_this_page) != head);
117 }
118
119 /*
120  * We're now finished for good with this ioend structure.  Update the page
121  * state, release holds on bios, and finally free up memory.  Do not use the
122  * ioend after this.
123  */
124 STATIC void
125 xfs_destroy_ioend(
126         struct xfs_ioend        *ioend,
127         int                     error)
128 {
129         struct inode            *inode = ioend->io_inode;
130         struct bio              *last = ioend->io_bio;
131         struct bio              *bio, *next;
132
133         for (bio = &ioend->io_inline_bio; bio; bio = next) {
134                 struct bio_vec  *bvec;
135                 int             i;
136
137                 /*
138                  * For the last bio, bi_private points to the ioend, so we
139                  * need to explicitly end the iteration here.
140                  */
141                 if (bio == last)
142                         next = NULL;
143                 else
144                         next = bio->bi_private;
145
146                 /* walk each page on bio, ending page IO on them */
147                 bio_for_each_segment_all(bvec, bio, i)
148                         xfs_finish_page_writeback(inode, bvec, error);
149
150                 bio_put(bio);
151         }
152 }
153
154 /*
155  * Fast and loose check if this write could update the on-disk inode size.
156  */
157 static inline bool xfs_ioend_is_append(struct xfs_ioend *ioend)
158 {
159         return ioend->io_offset + ioend->io_size >
160                 XFS_I(ioend->io_inode)->i_d.di_size;
161 }
162
163 STATIC int
164 xfs_setfilesize_trans_alloc(
165         struct xfs_ioend        *ioend)
166 {
167         struct xfs_mount        *mp = XFS_I(ioend->io_inode)->i_mount;
168         struct xfs_trans        *tp;
169         int                     error;
170
171         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_fsyncts, 0, 0, 0, &tp);
172         if (error)
173                 return error;
174
175         ioend->io_append_trans = tp;
176
177         /*
178          * We may pass freeze protection with a transaction.  So tell lockdep
179          * we released it.
180          */
181         __sb_writers_release(ioend->io_inode->i_sb, SB_FREEZE_FS);
182         /*
183          * We hand off the transaction to the completion thread now, so
184          * clear the flag here.
185          */
186         current_restore_flags_nested(&tp->t_pflags, PF_FSTRANS);
187         return 0;
188 }
189
190 /*
191  * Update on-disk file size now that data has been written to disk.
192  */
193 STATIC int
194 xfs_setfilesize(
195         struct xfs_inode        *ip,
196         struct xfs_trans        *tp,
197         xfs_off_t               offset,
198         size_t                  size)
199 {
200         xfs_fsize_t             isize;
201
202         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
203         isize = xfs_new_eof(ip, offset + size);
204         if (!isize) {
205                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
206                 xfs_trans_cancel(tp);
207                 return 0;
208         }
209
210         trace_xfs_setfilesize(ip, offset, size);
211
212         ip->i_d.di_size = isize;
213         xfs_trans_ijoin(tp, ip, XFS_ILOCK_EXCL);
214         xfs_trans_log_inode(tp, ip, XFS_ILOG_CORE);
215
216         return xfs_trans_commit(tp);
217 }
218
219 STATIC int
220 xfs_setfilesize_ioend(
221         struct xfs_ioend        *ioend,
222         int                     error)
223 {
224         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(ioend->io_inode);
225         struct xfs_trans        *tp = ioend->io_append_trans;
226
227         /*
228          * The transaction may have been allocated in the I/O submission thread,
229          * thus we need to mark ourselves as being in a transaction manually.
230          * Similarly for freeze protection.
231          */
232         current_set_flags_nested(&tp->t_pflags, PF_FSTRANS);
233         __sb_writers_acquired(VFS_I(ip)->i_sb, SB_FREEZE_FS);
234
235         /* we abort the update if there was an IO error */
236         if (error) {
237                 xfs_trans_cancel(tp);
238                 return error;
239         }
240
241         return xfs_setfilesize(ip, tp, ioend->io_offset, ioend->io_size);
242 }
243
244 /*
245  * IO write completion.
246  */
247 STATIC void
248 xfs_end_io(
249         struct work_struct *work)
250 {
251         struct xfs_ioend        *ioend =
252                 container_of(work, struct xfs_ioend, io_work);
253         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(ioend->io_inode);
254         int                     error = ioend->io_bio->bi_error;
255
256         /*
257          * Set an error if the mount has shut down and proceed with end I/O
258          * processing so it can perform whatever cleanups are necessary.
259          */
260         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
261                 error = -EIO;
262
263         /*
264          * For unwritten extents we need to issue transactions to convert a
265          * range to normal written extens after the data I/O has finished.
266          * Detecting and handling completion IO errors is done individually
267          * for each case as different cleanup operations need to be performed
268          * on error.
269          */
270         if (ioend->io_type == XFS_IO_UNWRITTEN) {
271                 if (error)
272                         goto done;
273                 error = xfs_iomap_write_unwritten(ip, ioend->io_offset,
274                                                   ioend->io_size);
275         } else if (ioend->io_append_trans) {
276                 error = xfs_setfilesize_ioend(ioend, error);
277         } else {
278                 ASSERT(!xfs_ioend_is_append(ioend));
279         }
280
281 done:
282         xfs_destroy_ioend(ioend, error);
283 }
284
285 STATIC void
286 xfs_end_bio(
287         struct bio              *bio)
288 {
289         struct xfs_ioend        *ioend = bio->bi_private;
290         struct xfs_mount        *mp = XFS_I(ioend->io_inode)->i_mount;
291
292         if (ioend->io_type == XFS_IO_UNWRITTEN)
293                 queue_work(mp->m_unwritten_workqueue, &ioend->io_work);
294         else if (ioend->io_append_trans)
295                 queue_work(mp->m_data_workqueue, &ioend->io_work);
296         else
297                 xfs_destroy_ioend(ioend, bio->bi_error);
298 }
299
300 STATIC int
301 xfs_map_blocks(
302         struct inode            *inode,
303         loff_t                  offset,
304         struct xfs_bmbt_irec    *imap,
305         int                     type)
306 {
307         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
308         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
309         ssize_t                 count = 1 << inode->i_blkbits;
310         xfs_fileoff_t           offset_fsb, end_fsb;
311         int                     error = 0;
312         int                     bmapi_flags = XFS_BMAPI_ENTIRE;
313         int                     nimaps = 1;
314
315         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
316                 return -EIO;
317
318         if (type == XFS_IO_UNWRITTEN)
319                 bmapi_flags |= XFS_BMAPI_IGSTATE;
320
321         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
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 bool
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 STATIC void
370 xfs_start_buffer_writeback(
371         struct buffer_head      *bh)
372 {
373         ASSERT(buffer_mapped(bh));
374         ASSERT(buffer_locked(bh));
375         ASSERT(!buffer_delay(bh));
376         ASSERT(!buffer_unwritten(bh));
377
378         mark_buffer_async_write(bh);
379         set_buffer_uptodate(bh);
380         clear_buffer_dirty(bh);
381 }
382
383 STATIC void
384 xfs_start_page_writeback(
385         struct page             *page,
386         int                     clear_dirty)
387 {
388         ASSERT(PageLocked(page));
389         ASSERT(!PageWriteback(page));
390
391         /*
392          * if the page was not fully cleaned, we need to ensure that the higher
393          * layers come back to it correctly. That means we need to keep the page
394          * dirty, and for WB_SYNC_ALL writeback we need to ensure the
395          * PAGECACHE_TAG_TOWRITE index mark is not removed so another attempt to
396          * write this page in this writeback sweep will be made.
397          */
398         if (clear_dirty) {
399                 clear_page_dirty_for_io(page);
400                 set_page_writeback(page);
401         } else
402                 set_page_writeback_keepwrite(page);
403
404         unlock_page(page);
405 }
406
407 static inline int xfs_bio_add_buffer(struct bio *bio, struct buffer_head *bh)
408 {
409         return bio_add_page(bio, bh->b_page, bh->b_size, bh_offset(bh));
410 }
411
412 /*
413  * Submit the bio for an ioend. We are passed an ioend with a bio attached to
414  * it, and we submit that bio. The ioend may be used for multiple bio
415  * submissions, so we only want to allocate an append transaction for the ioend
416  * once. In the case of multiple bio submission, each bio will take an IO
417  * reference to the ioend to ensure that the ioend completion is only done once
418  * all bios have been submitted and the ioend is really done.
419  *
420  * If @fail is non-zero, it means that we have a situation where some part of
421  * the submission process has failed after we have marked paged for writeback
422  * and unlocked them. In this situation, we need to fail the bio and ioend
423  * rather than submit it to IO. This typically only happens on a filesystem
424  * shutdown.
425  */
426 STATIC int
427 xfs_submit_ioend(
428         struct writeback_control *wbc,
429         struct xfs_ioend        *ioend,
430         int                     status)
431 {
432         /* Reserve log space if we might write beyond the on-disk inode size. */
433         if (!status &&
434             ioend->io_type != XFS_IO_UNWRITTEN &&
435             xfs_ioend_is_append(ioend) &&
436             !ioend->io_append_trans)
437                 status = xfs_setfilesize_trans_alloc(ioend);
438
439         ioend->io_bio->bi_private = ioend;
440         ioend->io_bio->bi_end_io = xfs_end_bio;
441
442         /*
443          * If we are failing the IO now, just mark the ioend with an
444          * error and finish it. This will run IO completion immediately
445          * as there is only one reference to the ioend at this point in
446          * time.
447          */
448         if (status) {
449                 ioend->io_bio->bi_error = status;
450                 bio_endio(ioend->io_bio);
451                 return status;
452         }
453
454         submit_bio(wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL ? WRITE_SYNC : WRITE,
455                    ioend->io_bio);
456         return 0;
457 }
458
459 static void
460 xfs_init_bio_from_bh(
461         struct bio              *bio,
462         struct buffer_head      *bh)
463 {
464         bio->bi_iter.bi_sector = bh->b_blocknr * (bh->b_size >> 9);
465         bio->bi_bdev = bh->b_bdev;
466 }
467
468 static struct xfs_ioend *
469 xfs_alloc_ioend(
470         struct inode            *inode,
471         unsigned int            type,
472         xfs_off_t               offset,
473         struct buffer_head      *bh)
474 {
475         struct xfs_ioend        *ioend;
476         struct bio              *bio;
477
478         bio = bio_alloc_bioset(GFP_NOFS, BIO_MAX_PAGES, xfs_ioend_bioset);
479         xfs_init_bio_from_bh(bio, bh);
480
481         ioend = container_of(bio, struct xfs_ioend, io_inline_bio);
482         INIT_LIST_HEAD(&ioend->io_list);
483         ioend->io_type = type;
484         ioend->io_inode = inode;
485         ioend->io_size = 0;
486         ioend->io_offset = offset;
487         INIT_WORK(&ioend->io_work, xfs_end_io);
488         ioend->io_append_trans = NULL;
489         ioend->io_bio = bio;
490         return ioend;
491 }
492
493 /*
494  * Allocate a new bio, and chain the old bio to the new one.
495  *
496  * Note that we have to do perform the chaining in this unintuitive order
497  * so that the bi_private linkage is set up in the right direction for the
498  * traversal in xfs_destroy_ioend().
499  */
500 static void
501 xfs_chain_bio(
502         struct xfs_ioend        *ioend,
503         struct writeback_control *wbc,
504         struct buffer_head      *bh)
505 {
506         struct bio *new;
507
508         new = bio_alloc(GFP_NOFS, BIO_MAX_PAGES);
509         xfs_init_bio_from_bh(new, bh);
510
511         bio_chain(ioend->io_bio, new);
512         bio_get(ioend->io_bio);         /* for xfs_destroy_ioend */
513         submit_bio(wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL ? WRITE_SYNC : WRITE,
514                    ioend->io_bio);
515         ioend->io_bio = new;
516 }
517
518 /*
519  * Test to see if we've been building up a completion structure for
520  * earlier buffers -- if so, we try to append to this ioend if we
521  * can, otherwise we finish off any current ioend and start another.
522  * Return the ioend we finished off so that the caller can submit it
523  * once it has finished processing the dirty page.
524  */
525 STATIC void
526 xfs_add_to_ioend(
527         struct inode            *inode,
528         struct buffer_head      *bh,
529         xfs_off_t               offset,
530         struct xfs_writepage_ctx *wpc,
531         struct writeback_control *wbc,
532         struct list_head        *iolist)
533 {
534         if (!wpc->ioend || wpc->io_type != wpc->ioend->io_type ||
535             bh->b_blocknr != wpc->last_block + 1 ||
536             offset != wpc->ioend->io_offset + wpc->ioend->io_size) {
537                 if (wpc->ioend)
538                         list_add(&wpc->ioend->io_list, iolist);
539                 wpc->ioend = xfs_alloc_ioend(inode, wpc->io_type, offset, bh);
540         }
541
542         /*
543          * If the buffer doesn't fit into the bio we need to allocate a new
544          * one.  This shouldn't happen more than once for a given buffer.
545          */
546         while (xfs_bio_add_buffer(wpc->ioend->io_bio, bh) != bh->b_size)
547                 xfs_chain_bio(wpc->ioend, wbc, bh);
548
549         wpc->ioend->io_size += bh->b_size;
550         wpc->last_block = bh->b_blocknr;
551         xfs_start_buffer_writeback(bh);
552 }
553
554 STATIC void
555 xfs_map_buffer(
556         struct inode            *inode,
557         struct buffer_head      *bh,
558         struct xfs_bmbt_irec    *imap,
559         xfs_off_t               offset)
560 {
561         sector_t                bn;
562         struct xfs_mount        *m = XFS_I(inode)->i_mount;
563         xfs_off_t               iomap_offset = XFS_FSB_TO_B(m, imap->br_startoff);
564         xfs_daddr_t             iomap_bn = xfs_fsb_to_db(XFS_I(inode), imap->br_startblock);
565
566         ASSERT(imap->br_startblock != HOLESTARTBLOCK);
567         ASSERT(imap->br_startblock != DELAYSTARTBLOCK);
568
569         bn = (iomap_bn >> (inode->i_blkbits - BBSHIFT)) +
570               ((offset - iomap_offset) >> inode->i_blkbits);
571
572         ASSERT(bn || XFS_IS_REALTIME_INODE(XFS_I(inode)));
573
574         bh->b_blocknr = bn;
575         set_buffer_mapped(bh);
576 }
577
578 STATIC void
579 xfs_map_at_offset(
580         struct inode            *inode,
581         struct buffer_head      *bh,
582         struct xfs_bmbt_irec    *imap,
583         xfs_off_t               offset)
584 {
585         ASSERT(imap->br_startblock != HOLESTARTBLOCK);
586         ASSERT(imap->br_startblock != DELAYSTARTBLOCK);
587
588         xfs_map_buffer(inode, bh, imap, offset);
589         set_buffer_mapped(bh);
590         clear_buffer_delay(bh);
591         clear_buffer_unwritten(bh);
592 }
593
594 /*
595  * Test if a given page contains at least one buffer of a given @type.
596  * If @check_all_buffers is true, then we walk all the buffers in the page to
597  * try to find one of the type passed in. If it is not set, then the caller only
598  * needs to check the first buffer on the page for a match.
599  */
600 STATIC bool
601 xfs_check_page_type(
602         struct page             *page,
603         unsigned int            type,
604         bool                    check_all_buffers)
605 {
606         struct buffer_head      *bh;
607         struct buffer_head      *head;
608
609         if (PageWriteback(page))
610                 return false;
611         if (!page->mapping)
612                 return false;
613         if (!page_has_buffers(page))
614                 return false;
615
616         bh = head = page_buffers(page);
617         do {
618                 if (buffer_unwritten(bh)) {
619                         if (type == XFS_IO_UNWRITTEN)
620                                 return true;
621                 } else if (buffer_delay(bh)) {
622                         if (type == XFS_IO_DELALLOC)
623                                 return true;
624                 } else if (buffer_dirty(bh) && buffer_mapped(bh)) {
625                         if (type == XFS_IO_OVERWRITE)
626                                 return true;
627                 }
628
629                 /* If we are only checking the first buffer, we are done now. */
630                 if (!check_all_buffers)
631                         break;
632         } while ((bh = bh->b_this_page) != head);
633
634         return false;
635 }
636
637 STATIC void
638 xfs_vm_invalidatepage(
639         struct page             *page,
640         unsigned int            offset,
641         unsigned int            length)
642 {
643         trace_xfs_invalidatepage(page->mapping->host, page, offset,
644                                  length);
645         block_invalidatepage(page, offset, length);
646 }
647
648 /*
649  * If the page has delalloc buffers on it, we need to punch them out before we
650  * invalidate the page. If we don't, we leave a stale delalloc mapping on the
651  * inode that can trip a BUG() in xfs_get_blocks() later on if a direct IO read
652  * is done on that same region - the delalloc extent is returned when none is
653  * supposed to be there.
654  *
655  * We prevent this by truncating away the delalloc regions on the page before
656  * invalidating it. Because they are delalloc, we can do this without needing a
657  * transaction. Indeed - if we get ENOSPC errors, we have to be able to do this
658  * truncation without a transaction as there is no space left for block
659  * reservation (typically why we see a ENOSPC in writeback).
660  *
661  * This is not a performance critical path, so for now just do the punching a
662  * buffer head at a time.
663  */
664 STATIC void
665 xfs_aops_discard_page(
666         struct page             *page)
667 {
668         struct inode            *inode = page->mapping->host;
669         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
670         struct buffer_head      *bh, *head;
671         loff_t                  offset = page_offset(page);
672
673         if (!xfs_check_page_type(page, XFS_IO_DELALLOC, true))
674                 goto out_invalidate;
675
676         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
677                 goto out_invalidate;
678
679         xfs_alert(ip->i_mount,
680                 "page discard on page %p, inode 0x%llx, offset %llu.",
681                         page, ip->i_ino, offset);
682
683         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
684         bh = head = page_buffers(page);
685         do {
686                 int             error;
687                 xfs_fileoff_t   start_fsb;
688
689                 if (!buffer_delay(bh))
690                         goto next_buffer;
691
692                 start_fsb = XFS_B_TO_FSBT(ip->i_mount, offset);
693                 error = xfs_bmap_punch_delalloc_range(ip, start_fsb, 1);
694                 if (error) {
695                         /* something screwed, just bail */
696                         if (!XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount)) {
697                                 xfs_alert(ip->i_mount,
698                         "page discard unable to remove delalloc mapping.");
699                         }
700                         break;
701                 }
702 next_buffer:
703                 offset += 1 << inode->i_blkbits;
704
705         } while ((bh = bh->b_this_page) != head);
706
707         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
708 out_invalidate:
709         xfs_vm_invalidatepage(page, 0, PAGE_SIZE);
710         return;
711 }
712
713 /*
714  * We implement an immediate ioend submission policy here to avoid needing to
715  * chain multiple ioends and hence nest mempool allocations which can violate
716  * forward progress guarantees we need to provide. The current ioend we are
717  * adding buffers to is cached on the writepage context, and if the new buffer
718  * does not append to the cached ioend it will create a new ioend and cache that
719  * instead.
720  *
721  * If a new ioend is created and cached, the old ioend is returned and queued
722  * locally for submission once the entire page is processed or an error has been
723  * detected.  While ioends are submitted immediately after they are completed,
724  * batching optimisations are provided by higher level block plugging.
725  *
726  * At the end of a writeback pass, there will be a cached ioend remaining on the
727  * writepage context that the caller will need to submit.
728  */
729 static int
730 xfs_writepage_map(
731         struct xfs_writepage_ctx *wpc,
732         struct writeback_control *wbc,
733         struct inode            *inode,
734         struct page             *page,
735         loff_t                  offset,
736         __uint64_t              end_offset)
737 {
738         LIST_HEAD(submit_list);
739         struct xfs_ioend        *ioend, *next;
740         struct buffer_head      *bh, *head;
741         ssize_t                 len = 1 << inode->i_blkbits;
742         int                     error = 0;
743         int                     count = 0;
744         int                     uptodate = 1;
745
746         bh = head = page_buffers(page);
747         offset = page_offset(page);
748         do {
749                 if (offset >= end_offset)
750                         break;
751                 if (!buffer_uptodate(bh))
752                         uptodate = 0;
753
754                 /*
755                  * set_page_dirty dirties all buffers in a page, independent
756                  * of their state.  The dirty state however is entirely
757                  * meaningless for holes (!mapped && uptodate), so skip
758                  * buffers covering holes here.
759                  */
760                 if (!buffer_mapped(bh) && buffer_uptodate(bh)) {
761                         wpc->imap_valid = false;
762                         continue;
763                 }
764
765                 if (buffer_unwritten(bh)) {
766                         if (wpc->io_type != XFS_IO_UNWRITTEN) {
767                                 wpc->io_type = XFS_IO_UNWRITTEN;
768                                 wpc->imap_valid = false;
769                         }
770                 } else if (buffer_delay(bh)) {
771                         if (wpc->io_type != XFS_IO_DELALLOC) {
772                                 wpc->io_type = XFS_IO_DELALLOC;
773                                 wpc->imap_valid = false;
774                         }
775                 } else if (buffer_uptodate(bh)) {
776                         if (wpc->io_type != XFS_IO_OVERWRITE) {
777                                 wpc->io_type = XFS_IO_OVERWRITE;
778                                 wpc->imap_valid = false;
779                         }
780                 } else {
781                         if (PageUptodate(page))
782                                 ASSERT(buffer_mapped(bh));
783                         /*
784                          * This buffer is not uptodate and will not be
785                          * written to disk.  Ensure that we will put any
786                          * subsequent writeable buffers into a new
787                          * ioend.
788                          */
789                         wpc->imap_valid = false;
790                         continue;
791                 }
792
793                 if (wpc->imap_valid)
794                         wpc->imap_valid = xfs_imap_valid(inode, &wpc->imap,
795                                                          offset);
796                 if (!wpc->imap_valid) {
797                         error = xfs_map_blocks(inode, offset, &wpc->imap,
798                                              wpc->io_type);
799                         if (error)
800                                 goto out;
801                         wpc->imap_valid = xfs_imap_valid(inode, &wpc->imap,
802                                                          offset);
803                 }
804                 if (wpc->imap_valid) {
805                         lock_buffer(bh);
806                         if (wpc->io_type != XFS_IO_OVERWRITE)
807                                 xfs_map_at_offset(inode, bh, &wpc->imap, offset);
808                         xfs_add_to_ioend(inode, bh, offset, wpc, wbc, &submit_list);
809                         count++;
810                 }
811
812         } while (offset += len, ((bh = bh->b_this_page) != head));
813
814         if (uptodate && bh == head)
815                 SetPageUptodate(page);
816
817         ASSERT(wpc->ioend || list_empty(&submit_list));
818
819 out:
820         /*
821          * On error, we have to fail the ioend here because we have locked
822          * buffers in the ioend. If we don't do this, we'll deadlock
823          * invalidating the page as that tries to lock the buffers on the page.
824          * Also, because we may have set pages under writeback, we have to make
825          * sure we run IO completion to mark the error state of the IO
826          * appropriately, so we can't cancel the ioend directly here. That means
827          * we have to mark this page as under writeback if we included any
828          * buffers from it in the ioend chain so that completion treats it
829          * correctly.
830          *
831          * If we didn't include the page in the ioend, the on error we can
832          * simply discard and unlock it as there are no other users of the page
833          * or it's buffers right now. The caller will still need to trigger
834          * submission of outstanding ioends on the writepage context so they are
835          * treated correctly on error.
836          */
837         if (count) {
838                 xfs_start_page_writeback(page, !error);
839
840                 /*
841                  * Preserve the original error if there was one, otherwise catch
842                  * submission errors here and propagate into subsequent ioend
843                  * submissions.
844                  */
845                 list_for_each_entry_safe(ioend, next, &submit_list, io_list) {
846                         int error2;
847
848                         list_del_init(&ioend->io_list);
849                         error2 = xfs_submit_ioend(wbc, ioend, error);
850                         if (error2 && !error)
851                                 error = error2;
852                 }
853         } else if (error) {
854                 xfs_aops_discard_page(page);
855                 ClearPageUptodate(page);
856                 unlock_page(page);
857         } else {
858                 /*
859                  * We can end up here with no error and nothing to write if we
860                  * race with a partial page truncate on a sub-page block sized
861                  * filesystem. In that case we need to mark the page clean.
862                  */
863                 xfs_start_page_writeback(page, 1);
864                 end_page_writeback(page);
865         }
866
867         mapping_set_error(page->mapping, error);
868         return error;
869 }
870
871 /*
872  * Write out a dirty page.
873  *
874  * For delalloc space on the page we need to allocate space and flush it.
875  * For unwritten space on the page we need to start the conversion to
876  * regular allocated space.
877  * For any other dirty buffer heads on the page we should flush them.
878  */
879 STATIC int
880 xfs_do_writepage(
881         struct page             *page,
882         struct writeback_control *wbc,
883         void                    *data)
884 {
885         struct xfs_writepage_ctx *wpc = data;
886         struct inode            *inode = page->mapping->host;
887         loff_t                  offset;
888         __uint64_t              end_offset;
889         pgoff_t                 end_index;
890
891         trace_xfs_writepage(inode, page, 0, 0);
892
893         ASSERT(page_has_buffers(page));
894
895         /*
896          * Refuse to write the page out if we are called from reclaim context.
897          *
898          * This avoids stack overflows when called from deeply used stacks in
899          * random callers for direct reclaim or memcg reclaim.  We explicitly
900          * allow reclaim from kswapd as the stack usage there is relatively low.
901          *
902          * This should never happen except in the case of a VM regression so
903          * warn about it.
904          */
905         if (WARN_ON_ONCE((current->flags & (PF_MEMALLOC|PF_KSWAPD)) ==
906                         PF_MEMALLOC))
907                 goto redirty;
908
909         /*
910          * Given that we do not allow direct reclaim to call us, we should
911          * never be called while in a filesystem transaction.
912          */
913         if (WARN_ON_ONCE(current->flags & PF_FSTRANS))
914                 goto redirty;
915
916         /*
917          * Is this page beyond the end of the file?
918          *
919          * The page index is less than the end_index, adjust the end_offset
920          * to the highest offset that this page should represent.
921          * -----------------------------------------------------
922          * |                    file mapping           | <EOF> |
923          * -----------------------------------------------------
924          * | Page ... | Page N-2 | Page N-1 |  Page N  |       |
925          * ^--------------------------------^----------|--------
926          * |     desired writeback range    |      see else    |
927          * ---------------------------------^------------------|
928          */
929         offset = i_size_read(inode);
930         end_index = offset >> PAGE_SHIFT;
931         if (page->index < end_index)
932                 end_offset = (xfs_off_t)(page->index + 1) << PAGE_SHIFT;
933         else {
934                 /*
935                  * Check whether the page to write out is beyond or straddles
936                  * i_size or not.
937                  * -------------------------------------------------------
938                  * |            file mapping                    | <EOF>  |
939                  * -------------------------------------------------------
940                  * | Page ... | Page N-2 | Page N-1 |  Page N   | Beyond |
941                  * ^--------------------------------^-----------|---------
942                  * |                                |      Straddles     |
943                  * ---------------------------------^-----------|--------|
944                  */
945                 unsigned offset_into_page = offset & (PAGE_SIZE - 1);
946
947                 /*
948                  * Skip the page if it is fully outside i_size, e.g. due to a
949                  * truncate operation that is in progress. We must redirty the
950                  * page so that reclaim stops reclaiming it. Otherwise
951                  * xfs_vm_releasepage() is called on it and gets confused.
952                  *
953                  * Note that the end_index is unsigned long, it would overflow
954                  * if the given offset is greater than 16TB on 32-bit system
955                  * and if we do check the page is fully outside i_size or not
956                  * via "if (page->index >= end_index + 1)" as "end_index + 1"
957                  * will be evaluated to 0.  Hence this page will be redirtied
958                  * and be written out repeatedly which would result in an
959                  * infinite loop, the user program that perform this operation
960                  * will hang.  Instead, we can verify this situation by checking
961                  * if the page to write is totally beyond the i_size or if it's
962                  * offset is just equal to the EOF.
963                  */
964                 if (page->index > end_index ||
965                     (page->index == end_index && offset_into_page == 0))
966                         goto redirty;
967
968                 /*
969                  * The page straddles i_size.  It must be zeroed out on each
970                  * and every writepage invocation because it may be mmapped.
971                  * "A file is mapped in multiples of the page size.  For a file
972                  * that is not a multiple of the page size, the remaining
973                  * memory is zeroed when mapped, and writes to that region are
974                  * not written out to the file."
975                  */
976                 zero_user_segment(page, offset_into_page, PAGE_SIZE);
977
978                 /* Adjust the end_offset to the end of file */
979                 end_offset = offset;
980         }
981
982         return xfs_writepage_map(wpc, wbc, inode, page, offset, end_offset);
983
984 redirty:
985         redirty_page_for_writepage(wbc, page);
986         unlock_page(page);
987         return 0;
988 }
989
990 STATIC int
991 xfs_vm_writepage(
992         struct page             *page,
993         struct writeback_control *wbc)
994 {
995         struct xfs_writepage_ctx wpc = {
996                 .io_type = XFS_IO_INVALID,
997         };
998         int                     ret;
999
1000         ret = xfs_do_writepage(page, wbc, &wpc);
1001         if (wpc.ioend)
1002                 ret = xfs_submit_ioend(wbc, wpc.ioend, ret);
1003         return ret;
1004 }
1005
1006 STATIC int
1007 xfs_vm_writepages(
1008         struct address_space    *mapping,
1009         struct writeback_control *wbc)
1010 {
1011         struct xfs_writepage_ctx wpc = {
1012                 .io_type = XFS_IO_INVALID,
1013         };
1014         int                     ret;
1015
1016         xfs_iflags_clear(XFS_I(mapping->host), XFS_ITRUNCATED);
1017         if (dax_mapping(mapping))
1018                 return dax_writeback_mapping_range(mapping,
1019                                 xfs_find_bdev_for_inode(mapping->host), wbc);
1020
1021         ret = write_cache_pages(mapping, wbc, xfs_do_writepage, &wpc);
1022         if (wpc.ioend)
1023                 ret = xfs_submit_ioend(wbc, wpc.ioend, ret);
1024         return ret;
1025 }
1026
1027 /*
1028  * Called to move a page into cleanable state - and from there
1029  * to be released. The page should already be clean. We always
1030  * have buffer heads in this call.
1031  *
1032  * Returns 1 if the page is ok to release, 0 otherwise.
1033  */
1034 STATIC int
1035 xfs_vm_releasepage(
1036         struct page             *page,
1037         gfp_t                   gfp_mask)
1038 {
1039         int                     delalloc, unwritten;
1040
1041         trace_xfs_releasepage(page->mapping->host, page, 0, 0);
1042
1043         xfs_count_page_state(page, &delalloc, &unwritten);
1044
1045         if (WARN_ON_ONCE(delalloc))
1046                 return 0;
1047         if (WARN_ON_ONCE(unwritten))
1048                 return 0;
1049
1050         return try_to_free_buffers(page);
1051 }
1052
1053 /*
1054  * When we map a DIO buffer, we may need to pass flags to
1055  * xfs_end_io_direct_write to tell it what kind of write IO we are doing.
1056  *
1057  * Note that for DIO, an IO to the highest supported file block offset (i.e.
1058  * 2^63 - 1FSB bytes) will result in the offset + count overflowing a signed 64
1059  * bit variable. Hence if we see this overflow, we have to assume that the IO is
1060  * extending the file size. We won't know for sure until IO completion is run
1061  * and the actual max write offset is communicated to the IO completion
1062  * routine.
1063  */
1064 static void
1065 xfs_map_direct(
1066         struct inode            *inode,
1067         struct buffer_head      *bh_result,
1068         struct xfs_bmbt_irec    *imap,
1069         xfs_off_t               offset)
1070 {
1071         uintptr_t               *flags = (uintptr_t *)&bh_result->b_private;
1072         xfs_off_t               size = bh_result->b_size;
1073
1074         trace_xfs_get_blocks_map_direct(XFS_I(inode), offset, size,
1075                 ISUNWRITTEN(imap) ? XFS_IO_UNWRITTEN : XFS_IO_OVERWRITE, imap);
1076
1077         if (ISUNWRITTEN(imap)) {
1078                 *flags |= XFS_DIO_FLAG_UNWRITTEN;
1079                 set_buffer_defer_completion(bh_result);
1080         } else if (offset + size > i_size_read(inode) || offset + size < 0) {
1081                 *flags |= XFS_DIO_FLAG_APPEND;
1082                 set_buffer_defer_completion(bh_result);
1083         }
1084 }
1085
1086 /*
1087  * If this is O_DIRECT or the mpage code calling tell them how large the mapping
1088  * is, so that we can avoid repeated get_blocks calls.
1089  *
1090  * If the mapping spans EOF, then we have to break the mapping up as the mapping
1091  * for blocks beyond EOF must be marked new so that sub block regions can be
1092  * correctly zeroed. We can't do this for mappings within EOF unless the mapping
1093  * was just allocated or is unwritten, otherwise the callers would overwrite
1094  * existing data with zeros. Hence we have to split the mapping into a range up
1095  * to and including EOF, and a second mapping for beyond EOF.
1096  */
1097 static void
1098 xfs_map_trim_size(
1099         struct inode            *inode,
1100         sector_t                iblock,
1101         struct buffer_head      *bh_result,
1102         struct xfs_bmbt_irec    *imap,
1103         xfs_off_t               offset,
1104         ssize_t                 size)
1105 {
1106         xfs_off_t               mapping_size;
1107
1108         mapping_size = imap->br_startoff + imap->br_blockcount - iblock;
1109         mapping_size <<= inode->i_blkbits;
1110
1111         ASSERT(mapping_size > 0);
1112         if (mapping_size > size)
1113                 mapping_size = size;
1114         if (offset < i_size_read(inode) &&
1115             offset + mapping_size >= i_size_read(inode)) {
1116                 /* limit mapping to block that spans EOF */
1117                 mapping_size = roundup_64(i_size_read(inode) - offset,
1118                                           1 << inode->i_blkbits);
1119         }
1120         if (mapping_size > LONG_MAX)
1121                 mapping_size = LONG_MAX;
1122
1123         bh_result->b_size = mapping_size;
1124 }
1125
1126 STATIC int
1127 __xfs_get_blocks(
1128         struct inode            *inode,
1129         sector_t                iblock,
1130         struct buffer_head      *bh_result,
1131         int                     create,
1132         bool                    direct,
1133         bool                    dax_fault)
1134 {
1135         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1136         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1137         xfs_fileoff_t           offset_fsb, end_fsb;
1138         int                     error = 0;
1139         int                     lockmode = 0;
1140         struct xfs_bmbt_irec    imap;
1141         int                     nimaps = 1;
1142         xfs_off_t               offset;
1143         ssize_t                 size;
1144         int                     new = 0;
1145
1146         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
1147                 return -EIO;
1148
1149         offset = (xfs_off_t)iblock << inode->i_blkbits;
1150         ASSERT(bh_result->b_size >= (1 << inode->i_blkbits));
1151         size = bh_result->b_size;
1152
1153         if (!create && direct && offset >= i_size_read(inode))
1154                 return 0;
1155
1156         /*
1157          * Direct I/O is usually done on preallocated files, so try getting
1158          * a block mapping without an exclusive lock first.  For buffered
1159          * writes we already have the exclusive iolock anyway, so avoiding
1160          * a lock roundtrip here by taking the ilock exclusive from the
1161          * beginning is a useful micro optimization.
1162          */
1163         if (create && !direct) {
1164                 lockmode = XFS_ILOCK_EXCL;
1165                 xfs_ilock(ip, lockmode);
1166         } else {
1167                 lockmode = xfs_ilock_data_map_shared(ip);
1168         }
1169
1170         ASSERT(offset <= mp->m_super->s_maxbytes);
1171         if (offset + size > mp->m_super->s_maxbytes)
1172                 size = mp->m_super->s_maxbytes - offset;
1173         end_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, (xfs_ufsize_t)offset + size);
1174         offset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset);
1175
1176         error = xfs_bmapi_read(ip, offset_fsb, end_fsb - offset_fsb,
1177                                 &imap, &nimaps, XFS_BMAPI_ENTIRE);
1178         if (error)
1179                 goto out_unlock;
1180
1181         /* for DAX, we convert unwritten extents directly */
1182         if (create &&
1183             (!nimaps ||
1184              (imap.br_startblock == HOLESTARTBLOCK ||
1185               imap.br_startblock == DELAYSTARTBLOCK) ||
1186              (IS_DAX(inode) && ISUNWRITTEN(&imap)))) {
1187                 if (direct || xfs_get_extsz_hint(ip)) {
1188                         /*
1189                          * xfs_iomap_write_direct() expects the shared lock. It
1190                          * is unlocked on return.
1191                          */
1192                         if (lockmode == XFS_ILOCK_EXCL)
1193                                 xfs_ilock_demote(ip, lockmode);
1194
1195                         error = xfs_iomap_write_direct(ip, offset, size,
1196                                                        &imap, nimaps);
1197                         if (error)
1198                                 return error;
1199                         new = 1;
1200
1201                 } else {
1202                         /*
1203                          * Delalloc reservations do not require a transaction,
1204                          * we can go on without dropping the lock here. If we
1205                          * are allocating a new delalloc block, make sure that
1206                          * we set the new flag so that we mark the buffer new so
1207                          * that we know that it is newly allocated if the write
1208                          * fails.
1209                          */
1210                         if (nimaps && imap.br_startblock == HOLESTARTBLOCK)
1211                                 new = 1;
1212                         error = xfs_iomap_write_delay(ip, offset, size, &imap);
1213                         if (error)
1214                                 goto out_unlock;
1215
1216                         xfs_iunlock(ip, lockmode);
1217                 }
1218                 trace_xfs_get_blocks_alloc(ip, offset, size,
1219                                 ISUNWRITTEN(&imap) ? XFS_IO_UNWRITTEN
1220                                                    : XFS_IO_DELALLOC, &imap);
1221         } else if (nimaps) {
1222                 trace_xfs_get_blocks_found(ip, offset, size,
1223                                 ISUNWRITTEN(&imap) ? XFS_IO_UNWRITTEN
1224                                                    : XFS_IO_OVERWRITE, &imap);
1225                 xfs_iunlock(ip, lockmode);
1226         } else {
1227                 trace_xfs_get_blocks_notfound(ip, offset, size);
1228                 goto out_unlock;
1229         }
1230
1231         if (IS_DAX(inode) && create) {
1232                 ASSERT(!ISUNWRITTEN(&imap));
1233                 /* zeroing is not needed at a higher layer */
1234                 new = 0;
1235         }
1236
1237         /* trim mapping down to size requested */
1238         if (direct || size > (1 << inode->i_blkbits))
1239                 xfs_map_trim_size(inode, iblock, bh_result,
1240                                   &imap, offset, size);
1241
1242         /*
1243          * For unwritten extents do not report a disk address in the buffered
1244          * read case (treat as if we're reading into a hole).
1245          */
1246         if (imap.br_startblock != HOLESTARTBLOCK &&
1247             imap.br_startblock != DELAYSTARTBLOCK &&
1248             (create || !ISUNWRITTEN(&imap))) {
1249                 xfs_map_buffer(inode, bh_result, &imap, offset);
1250                 if (ISUNWRITTEN(&imap))
1251                         set_buffer_unwritten(bh_result);
1252                 /* direct IO needs special help */
1253                 if (create && direct) {
1254                         if (dax_fault)
1255                                 ASSERT(!ISUNWRITTEN(&imap));
1256                         else
1257                                 xfs_map_direct(inode, bh_result, &imap, offset);
1258                 }
1259         }
1260
1261         /*
1262          * If this is a realtime file, data may be on a different device.
1263          * to that pointed to from the buffer_head b_bdev currently.
1264          */
1265         bh_result->b_bdev = xfs_find_bdev_for_inode(inode);
1266
1267         /*
1268          * If we previously allocated a block out beyond eof and we are now
1269          * coming back to use it then we will need to flag it as new even if it
1270          * has a disk address.
1271          *
1272          * With sub-block writes into unwritten extents we also need to mark
1273          * the buffer as new so that the unwritten parts of the buffer gets
1274          * correctly zeroed.
1275          */
1276         if (create &&
1277             ((!buffer_mapped(bh_result) && !buffer_uptodate(bh_result)) ||
1278              (offset >= i_size_read(inode)) ||
1279              (new || ISUNWRITTEN(&imap))))
1280                 set_buffer_new(bh_result);
1281
1282         if (imap.br_startblock == DELAYSTARTBLOCK) {
1283                 BUG_ON(direct);
1284                 if (create) {
1285                         set_buffer_uptodate(bh_result);
1286                         set_buffer_mapped(bh_result);
1287                         set_buffer_delay(bh_result);
1288                 }
1289         }
1290
1291         return 0;
1292
1293 out_unlock:
1294         xfs_iunlock(ip, lockmode);
1295         return error;
1296 }
1297
1298 int
1299 xfs_get_blocks(
1300         struct inode            *inode,
1301         sector_t                iblock,
1302         struct buffer_head      *bh_result,
1303         int                     create)
1304 {
1305         return __xfs_get_blocks(inode, iblock, bh_result, create, false, false);
1306 }
1307
1308 int
1309 xfs_get_blocks_direct(
1310         struct inode            *inode,
1311         sector_t                iblock,
1312         struct buffer_head      *bh_result,
1313         int                     create)
1314 {
1315         return __xfs_get_blocks(inode, iblock, bh_result, create, true, false);
1316 }
1317
1318 int
1319 xfs_get_blocks_dax_fault(
1320         struct inode            *inode,
1321         sector_t                iblock,
1322         struct buffer_head      *bh_result,
1323         int                     create)
1324 {
1325         return __xfs_get_blocks(inode, iblock, bh_result, create, true, true);
1326 }
1327
1328 /*
1329  * Complete a direct I/O write request.
1330  *
1331  * xfs_map_direct passes us some flags in the private data to tell us what to
1332  * do.  If no flags are set, then the write IO is an overwrite wholly within
1333  * the existing allocated file size and so there is nothing for us to do.
1334  *
1335  * Note that in this case the completion can be called in interrupt context,
1336  * whereas if we have flags set we will always be called in task context
1337  * (i.e. from a workqueue).
1338  */
1339 STATIC int
1340 xfs_end_io_direct_write(
1341         struct kiocb            *iocb,
1342         loff_t                  offset,
1343         ssize_t                 size,
1344         void                    *private)
1345 {
1346         struct inode            *inode = file_inode(iocb->ki_filp);
1347         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1348         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1349         uintptr_t               flags = (uintptr_t)private;
1350         int                     error = 0;
1351
1352         trace_xfs_end_io_direct_write(ip, offset, size);
1353
1354         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
1355                 return -EIO;
1356
1357         if (size <= 0)
1358                 return size;
1359
1360         /*
1361          * The flags tell us whether we are doing unwritten extent conversions
1362          * or an append transaction that updates the on-disk file size. These
1363          * cases are the only cases where we should *potentially* be needing
1364          * to update the VFS inode size.
1365          */
1366         if (flags == 0) {
1367                 ASSERT(offset + size <= i_size_read(inode));
1368                 return 0;
1369         }
1370
1371         /*
1372          * We need to update the in-core inode size here so that we don't end up
1373          * with the on-disk inode size being outside the in-core inode size. We
1374          * have no other method of updating EOF for AIO, so always do it here
1375          * if necessary.
1376          *
1377          * We need to lock the test/set EOF update as we can be racing with
1378          * other IO completions here to update the EOF. Failing to serialise
1379          * here can result in EOF moving backwards and Bad Things Happen when
1380          * that occurs.
1381          */
1382         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1383         if (offset + size > i_size_read(inode))
1384                 i_size_write(inode, offset + size);
1385         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1386
1387         if (flags & XFS_DIO_FLAG_UNWRITTEN) {
1388                 trace_xfs_end_io_direct_write_unwritten(ip, offset, size);
1389
1390                 error = xfs_iomap_write_unwritten(ip, offset, size);
1391         } else if (flags & XFS_DIO_FLAG_APPEND) {
1392                 struct xfs_trans *tp;
1393
1394                 trace_xfs_end_io_direct_write_append(ip, offset, size);
1395
1396                 error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_fsyncts, 0, 0, 0,
1397                                 &tp);
1398                 if (!error)
1399                         error = xfs_setfilesize(ip, tp, offset, size);
1400         }
1401
1402         return error;
1403 }
1404
1405 STATIC ssize_t
1406 xfs_vm_direct_IO(
1407         struct kiocb            *iocb,
1408         struct iov_iter         *iter)
1409 {
1410         struct inode            *inode = iocb->ki_filp->f_mapping->host;
1411         dio_iodone_t            *endio = NULL;
1412         int                     flags = 0;
1413         struct block_device     *bdev;
1414
1415         if (iov_iter_rw(iter) == WRITE) {
1416                 endio = xfs_end_io_direct_write;
1417                 flags = DIO_ASYNC_EXTEND;
1418         }
1419
1420         if (IS_DAX(inode)) {
1421                 return dax_do_io(iocb, inode, iter,
1422                                  xfs_get_blocks_direct, endio, 0);
1423         }
1424
1425         bdev = xfs_find_bdev_for_inode(inode);
1426         return  __blockdev_direct_IO(iocb, inode, bdev, iter,
1427                         xfs_get_blocks_direct, endio, NULL, flags);
1428 }
1429
1430 /*
1431  * Punch out the delalloc blocks we have already allocated.
1432  *
1433  * Don't bother with xfs_setattr given that nothing can have made it to disk yet
1434  * as the page is still locked at this point.
1435  */
1436 STATIC void
1437 xfs_vm_kill_delalloc_range(
1438         struct inode            *inode,
1439         loff_t                  start,
1440         loff_t                  end)
1441 {
1442         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1443         xfs_fileoff_t           start_fsb;
1444         xfs_fileoff_t           end_fsb;
1445         int                     error;
1446
1447         start_fsb = XFS_B_TO_FSB(ip->i_mount, start);
1448         end_fsb = XFS_B_TO_FSB(ip->i_mount, end);
1449         if (end_fsb <= start_fsb)
1450                 return;
1451
1452         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1453         error = xfs_bmap_punch_delalloc_range(ip, start_fsb,
1454                                                 end_fsb - start_fsb);
1455         if (error) {
1456                 /* something screwed, just bail */
1457                 if (!XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount)) {
1458                         xfs_alert(ip->i_mount,
1459                 "xfs_vm_write_failed: unable to clean up ino %lld",
1460                                         ip->i_ino);
1461                 }
1462         }
1463         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1464 }
1465
1466 STATIC void
1467 xfs_vm_write_failed(
1468         struct inode            *inode,
1469         struct page             *page,
1470         loff_t                  pos,
1471         unsigned                len)
1472 {
1473         loff_t                  block_offset;
1474         loff_t                  block_start;
1475         loff_t                  block_end;
1476         loff_t                  from = pos & (PAGE_SIZE - 1);
1477         loff_t                  to = from + len;
1478         struct buffer_head      *bh, *head;
1479         struct xfs_mount        *mp = XFS_I(inode)->i_mount;
1480
1481         /*
1482          * The request pos offset might be 32 or 64 bit, this is all fine
1483          * on 64-bit platform.  However, for 64-bit pos request on 32-bit
1484          * platform, the high 32-bit will be masked off if we evaluate the
1485          * block_offset via (pos & PAGE_MASK) because the PAGE_MASK is
1486          * 0xfffff000 as an unsigned long, hence the result is incorrect
1487          * which could cause the following ASSERT failed in most cases.
1488          * In order to avoid this, we can evaluate the block_offset of the
1489          * start of the page by using shifts rather than masks the mismatch
1490          * problem.
1491          */
1492         block_offset = (pos >> PAGE_SHIFT) << PAGE_SHIFT;
1493
1494         ASSERT(block_offset + from == pos);
1495
1496         head = page_buffers(page);
1497         block_start = 0;
1498         for (bh = head; bh != head || !block_start;
1499              bh = bh->b_this_page, block_start = block_end,
1500                                    block_offset += bh->b_size) {
1501                 block_end = block_start + bh->b_size;
1502
1503                 /* skip buffers before the write */
1504                 if (block_end <= from)
1505                         continue;
1506
1507                 /* if the buffer is after the write, we're done */
1508                 if (block_start >= to)
1509                         break;
1510
1511                 /*
1512                  * Process delalloc and unwritten buffers beyond EOF. We can
1513                  * encounter unwritten buffers in the event that a file has
1514                  * post-EOF unwritten extents and an extending write happens to
1515                  * fail (e.g., an unaligned write that also involves a delalloc
1516                  * to the same page).
1517                  */
1518                 if (!buffer_delay(bh) && !buffer_unwritten(bh))
1519                         continue;
1520
1521                 if (!xfs_mp_fail_writes(mp) && !buffer_new(bh) &&
1522                     block_offset < i_size_read(inode))
1523                         continue;
1524
1525                 if (buffer_delay(bh))
1526                         xfs_vm_kill_delalloc_range(inode, block_offset,
1527                                                    block_offset + bh->b_size);
1528
1529                 /*
1530                  * This buffer does not contain data anymore. make sure anyone
1531                  * who finds it knows that for certain.
1532                  */
1533                 clear_buffer_delay(bh);
1534                 clear_buffer_uptodate(bh);
1535                 clear_buffer_mapped(bh);
1536                 clear_buffer_new(bh);
1537                 clear_buffer_dirty(bh);
1538                 clear_buffer_unwritten(bh);
1539         }
1540
1541 }
1542
1543 /*
1544  * This used to call block_write_begin(), but it unlocks and releases the page
1545  * on error, and we need that page to be able to punch stale delalloc blocks out
1546  * on failure. hence we copy-n-waste it here and call xfs_vm_write_failed() at
1547  * the appropriate point.
1548  */
1549 STATIC int
1550 xfs_vm_write_begin(
1551         struct file             *file,
1552         struct address_space    *mapping,
1553         loff_t                  pos,
1554         unsigned                len,
1555         unsigned                flags,
1556         struct page             **pagep,
1557         void                    **fsdata)
1558 {
1559         pgoff_t                 index = pos >> PAGE_SHIFT;
1560         struct page             *page;
1561         int                     status;
1562         struct xfs_mount        *mp = XFS_I(mapping->host)->i_mount;
1563
1564         ASSERT(len <= PAGE_SIZE);
1565
1566         page = grab_cache_page_write_begin(mapping, index, flags);
1567         if (!page)
1568                 return -ENOMEM;
1569
1570         status = __block_write_begin(page, pos, len, xfs_get_blocks);
1571         if (xfs_mp_fail_writes(mp))
1572                 status = -EIO;
1573         if (unlikely(status)) {
1574                 struct inode    *inode = mapping->host;
1575                 size_t          isize = i_size_read(inode);
1576
1577                 xfs_vm_write_failed(inode, page, pos, len);
1578                 unlock_page(page);
1579
1580                 /*
1581                  * If the write is beyond EOF, we only want to kill blocks
1582                  * allocated in this write, not blocks that were previously
1583                  * written successfully.
1584                  */
1585                 if (xfs_mp_fail_writes(mp))
1586                         isize = 0;
1587                 if (pos + len > isize) {
1588                         ssize_t start = max_t(ssize_t, pos, isize);
1589
1590                         truncate_pagecache_range(inode, start, pos + len);
1591                 }
1592
1593                 put_page(page);
1594                 page = NULL;
1595         }
1596
1597         *pagep = page;
1598         return status;
1599 }
1600
1601 /*
1602  * On failure, we only need to kill delalloc blocks beyond EOF in the range of
1603  * this specific write because they will never be written. Previous writes
1604  * beyond EOF where block allocation succeeded do not need to be trashed, so
1605  * only new blocks from this write should be trashed. For blocks within
1606  * EOF, generic_write_end() zeros them so they are safe to leave alone and be
1607  * written with all the other valid data.
1608  */
1609 STATIC int
1610 xfs_vm_write_end(
1611         struct file             *file,
1612         struct address_space    *mapping,
1613         loff_t                  pos,
1614         unsigned                len,
1615         unsigned                copied,
1616         struct page             *page,
1617         void                    *fsdata)
1618 {
1619         int                     ret;
1620
1621         ASSERT(len <= PAGE_SIZE);
1622
1623         ret = generic_write_end(file, mapping, pos, len, copied, page, fsdata);
1624         if (unlikely(ret < len)) {
1625                 struct inode    *inode = mapping->host;
1626                 size_t          isize = i_size_read(inode);
1627                 loff_t          to = pos + len;
1628
1629                 if (to > isize) {
1630                         /* only kill blocks in this write beyond EOF */
1631                         if (pos > isize)
1632                                 isize = pos;
1633                         xfs_vm_kill_delalloc_range(inode, isize, to);
1634                         truncate_pagecache_range(inode, isize, to);
1635                 }
1636         }
1637         return ret;
1638 }
1639
1640 STATIC sector_t
1641 xfs_vm_bmap(
1642         struct address_space    *mapping,
1643         sector_t                block)
1644 {
1645         struct inode            *inode = (struct inode *)mapping->host;
1646         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1647
1648         trace_xfs_vm_bmap(XFS_I(inode));
1649         xfs_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
1650         filemap_write_and_wait(mapping);
1651         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
1652         return generic_block_bmap(mapping, block, xfs_get_blocks);
1653 }
1654
1655 STATIC int
1656 xfs_vm_readpage(
1657         struct file             *unused,
1658         struct page             *page)
1659 {
1660         trace_xfs_vm_readpage(page->mapping->host, 1);
1661         return mpage_readpage(page, xfs_get_blocks);
1662 }
1663
1664 STATIC int
1665 xfs_vm_readpages(
1666         struct file             *unused,
1667         struct address_space    *mapping,
1668         struct list_head        *pages,
1669         unsigned                nr_pages)
1670 {
1671         trace_xfs_vm_readpages(mapping->host, nr_pages);
1672         return mpage_readpages(mapping, pages, nr_pages, xfs_get_blocks);
1673 }
1674
1675 /*
1676  * This is basically a copy of __set_page_dirty_buffers() with one
1677  * small tweak: buffers beyond EOF do not get marked dirty. If we mark them
1678  * dirty, we'll never be able to clean them because we don't write buffers
1679  * beyond EOF, and that means we can't invalidate pages that span EOF
1680  * that have been marked dirty. Further, the dirty state can leak into
1681  * the file interior if the file is extended, resulting in all sorts of
1682  * bad things happening as the state does not match the underlying data.
1683  *
1684  * XXX: this really indicates that bufferheads in XFS need to die. Warts like
1685  * this only exist because of bufferheads and how the generic code manages them.
1686  */
1687 STATIC int
1688 xfs_vm_set_page_dirty(
1689         struct page             *page)
1690 {
1691         struct address_space    *mapping = page->mapping;
1692         struct inode            *inode = mapping->host;
1693         loff_t                  end_offset;
1694         loff_t                  offset;
1695         int                     newly_dirty;
1696
1697         if (unlikely(!mapping))
1698                 return !TestSetPageDirty(page);
1699
1700         end_offset = i_size_read(inode);
1701         offset = page_offset(page);
1702
1703         spin_lock(&mapping->private_lock);
1704         if (page_has_buffers(page)) {
1705                 struct buffer_head *head = page_buffers(page);
1706                 struct buffer_head *bh = head;
1707
1708                 do {
1709                         if (offset < end_offset)
1710                                 set_buffer_dirty(bh);
1711                         bh = bh->b_this_page;
1712                         offset += 1 << inode->i_blkbits;
1713                 } while (bh != head);
1714         }
1715         /*
1716          * Lock out page->mem_cgroup migration to keep PageDirty
1717          * synchronized with per-memcg dirty page counters.
1718          */
1719         lock_page_memcg(page);
1720         newly_dirty = !TestSetPageDirty(page);
1721         spin_unlock(&mapping->private_lock);
1722
1723         if (newly_dirty) {
1724                 /* sigh - __set_page_dirty() is static, so copy it here, too */
1725                 unsigned long flags;
1726
1727                 spin_lock_irqsave(&mapping->tree_lock, flags);
1728                 if (page->mapping) {    /* Race with truncate? */
1729                         WARN_ON_ONCE(!PageUptodate(page));
1730                         account_page_dirtied(page, mapping);
1731                         radix_tree_tag_set(&mapping->page_tree,
1732                                         page_index(page), PAGECACHE_TAG_DIRTY);
1733                 }
1734                 spin_unlock_irqrestore(&mapping->tree_lock, flags);
1735         }
1736         unlock_page_memcg(page);
1737         if (newly_dirty)
1738                 __mark_inode_dirty(mapping->host, I_DIRTY_PAGES);
1739         return newly_dirty;
1740 }
1741
1742 const struct address_space_operations xfs_address_space_operations = {
1743         .readpage               = xfs_vm_readpage,
1744         .readpages              = xfs_vm_readpages,
1745         .writepage              = xfs_vm_writepage,
1746         .writepages             = xfs_vm_writepages,
1747         .set_page_dirty         = xfs_vm_set_page_dirty,
1748         .releasepage            = xfs_vm_releasepage,
1749         .invalidatepage         = xfs_vm_invalidatepage,
1750         .write_begin            = xfs_vm_write_begin,
1751         .write_end              = xfs_vm_write_end,
1752         .bmap                   = xfs_vm_bmap,
1753         .direct_IO              = xfs_vm_direct_IO,
1754         .migratepage            = buffer_migrate_page,
1755         .is_partially_uptodate  = block_is_partially_uptodate,
1756         .error_remove_page      = generic_error_remove_page,
1757 };