Merge tag 'for-linus-20160523' of git://git.infradead.org/linux-mtd
[cascardo/linux.git] / fs / xfs / xfs_aops.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2000-2005 Silicon Graphics, Inc.
3  * All Rights Reserved.
4  *
5  * This program is free software; you can redistribute it and/or
6  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
7  * published by the Free Software Foundation.
8  *
9  * This program is distributed in the hope that it would be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12  * GNU General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
15  * along with this program; if not, write the Free Software Foundation,
16  * Inc.,  51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
17  */
18 #include "xfs.h"
19 #include "xfs_shared.h"
20 #include "xfs_format.h"
21 #include "xfs_log_format.h"
22 #include "xfs_trans_resv.h"
23 #include "xfs_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 ioend structure.
88  * Update the page state via the associated buffer_heads,
89  * release holds on the inode and bio, and finally free
90  * up memory.  Do not use the ioend after this.
91  */
92 STATIC void
93 xfs_destroy_ioend(
94         xfs_ioend_t             *ioend)
95 {
96         struct buffer_head      *bh, *next;
97
98         for (bh = ioend->io_buffer_head; bh; bh = next) {
99                 next = bh->b_private;
100                 bh->b_end_io(bh, !ioend->io_error);
101         }
102
103         mempool_free(ioend, xfs_ioend_pool);
104 }
105
106 /*
107  * Fast and loose check if this write could update the on-disk inode size.
108  */
109 static inline bool xfs_ioend_is_append(struct xfs_ioend *ioend)
110 {
111         return ioend->io_offset + ioend->io_size >
112                 XFS_I(ioend->io_inode)->i_d.di_size;
113 }
114
115 STATIC int
116 xfs_setfilesize_trans_alloc(
117         struct xfs_ioend        *ioend)
118 {
119         struct xfs_mount        *mp = XFS_I(ioend->io_inode)->i_mount;
120         struct xfs_trans        *tp;
121         int                     error;
122
123         tp = xfs_trans_alloc(mp, XFS_TRANS_FSYNC_TS);
124
125         error = xfs_trans_reserve(tp, &M_RES(mp)->tr_fsyncts, 0, 0);
126         if (error) {
127                 xfs_trans_cancel(tp);
128                 return error;
129         }
130
131         ioend->io_append_trans = tp;
132
133         /*
134          * We may pass freeze protection with a transaction.  So tell lockdep
135          * we released it.
136          */
137         __sb_writers_release(ioend->io_inode->i_sb, SB_FREEZE_FS);
138         /*
139          * We hand off the transaction to the completion thread now, so
140          * clear the flag here.
141          */
142         current_restore_flags_nested(&tp->t_pflags, PF_FSTRANS);
143         return 0;
144 }
145
146 /*
147  * Update on-disk file size now that data has been written to disk.
148  */
149 STATIC int
150 xfs_setfilesize(
151         struct xfs_inode        *ip,
152         struct xfs_trans        *tp,
153         xfs_off_t               offset,
154         size_t                  size)
155 {
156         xfs_fsize_t             isize;
157
158         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
159         isize = xfs_new_eof(ip, offset + size);
160         if (!isize) {
161                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
162                 xfs_trans_cancel(tp);
163                 return 0;
164         }
165
166         trace_xfs_setfilesize(ip, offset, size);
167
168         ip->i_d.di_size = isize;
169         xfs_trans_ijoin(tp, ip, XFS_ILOCK_EXCL);
170         xfs_trans_log_inode(tp, ip, XFS_ILOG_CORE);
171
172         return xfs_trans_commit(tp);
173 }
174
175 STATIC int
176 xfs_setfilesize_ioend(
177         struct xfs_ioend        *ioend)
178 {
179         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(ioend->io_inode);
180         struct xfs_trans        *tp = ioend->io_append_trans;
181
182         /*
183          * The transaction may have been allocated in the I/O submission thread,
184          * thus we need to mark ourselves as being in a transaction manually.
185          * Similarly for freeze protection.
186          */
187         current_set_flags_nested(&tp->t_pflags, PF_FSTRANS);
188         __sb_writers_acquired(VFS_I(ip)->i_sb, SB_FREEZE_FS);
189
190         /* we abort the update if there was an IO error */
191         if (ioend->io_error) {
192                 xfs_trans_cancel(tp);
193                 return ioend->io_error;
194         }
195
196         return xfs_setfilesize(ip, tp, ioend->io_offset, ioend->io_size);
197 }
198
199 /*
200  * Schedule IO completion handling on the final put of an ioend.
201  *
202  * If there is no work to do we might as well call it a day and free the
203  * ioend right now.
204  */
205 STATIC void
206 xfs_finish_ioend(
207         struct xfs_ioend        *ioend)
208 {
209         if (atomic_dec_and_test(&ioend->io_remaining)) {
210                 struct xfs_mount        *mp = XFS_I(ioend->io_inode)->i_mount;
211
212                 if (ioend->io_type == XFS_IO_UNWRITTEN)
213                         queue_work(mp->m_unwritten_workqueue, &ioend->io_work);
214                 else if (ioend->io_append_trans)
215                         queue_work(mp->m_data_workqueue, &ioend->io_work);
216                 else
217                         xfs_destroy_ioend(ioend);
218         }
219 }
220
221 /*
222  * IO write completion.
223  */
224 STATIC void
225 xfs_end_io(
226         struct work_struct *work)
227 {
228         xfs_ioend_t     *ioend = container_of(work, xfs_ioend_t, io_work);
229         struct xfs_inode *ip = XFS_I(ioend->io_inode);
230         int             error = 0;
231
232         /*
233          * Set an error if the mount has shut down and proceed with end I/O
234          * processing so it can perform whatever cleanups are necessary.
235          */
236         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
237                 ioend->io_error = -EIO;
238
239         /*
240          * For unwritten extents we need to issue transactions to convert a
241          * range to normal written extens after the data I/O has finished.
242          * Detecting and handling completion IO errors is done individually
243          * for each case as different cleanup operations need to be performed
244          * on error.
245          */
246         if (ioend->io_type == XFS_IO_UNWRITTEN) {
247                 if (ioend->io_error)
248                         goto done;
249                 error = xfs_iomap_write_unwritten(ip, ioend->io_offset,
250                                                   ioend->io_size);
251         } else if (ioend->io_append_trans) {
252                 error = xfs_setfilesize_ioend(ioend);
253         } else {
254                 ASSERT(!xfs_ioend_is_append(ioend));
255         }
256
257 done:
258         if (error)
259                 ioend->io_error = error;
260         xfs_destroy_ioend(ioend);
261 }
262
263 /*
264  * Allocate and initialise an IO completion structure.
265  * We need to track unwritten extent write completion here initially.
266  * We'll need to extend this for updating the ondisk inode size later
267  * (vs. incore size).
268  */
269 STATIC xfs_ioend_t *
270 xfs_alloc_ioend(
271         struct inode            *inode,
272         unsigned int            type)
273 {
274         xfs_ioend_t             *ioend;
275
276         ioend = mempool_alloc(xfs_ioend_pool, GFP_NOFS);
277
278         /*
279          * Set the count to 1 initially, which will prevent an I/O
280          * completion callback from happening before we have started
281          * all the I/O from calling the completion routine too early.
282          */
283         atomic_set(&ioend->io_remaining, 1);
284         ioend->io_error = 0;
285         INIT_LIST_HEAD(&ioend->io_list);
286         ioend->io_type = type;
287         ioend->io_inode = inode;
288         ioend->io_buffer_head = NULL;
289         ioend->io_buffer_tail = NULL;
290         ioend->io_offset = 0;
291         ioend->io_size = 0;
292         ioend->io_append_trans = NULL;
293
294         INIT_WORK(&ioend->io_work, xfs_end_io);
295         return ioend;
296 }
297
298 STATIC int
299 xfs_map_blocks(
300         struct inode            *inode,
301         loff_t                  offset,
302         struct xfs_bmbt_irec    *imap,
303         int                     type)
304 {
305         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
306         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
307         ssize_t                 count = 1 << inode->i_blkbits;
308         xfs_fileoff_t           offset_fsb, end_fsb;
309         int                     error = 0;
310         int                     bmapi_flags = XFS_BMAPI_ENTIRE;
311         int                     nimaps = 1;
312
313         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
314                 return -EIO;
315
316         if (type == XFS_IO_UNWRITTEN)
317                 bmapi_flags |= XFS_BMAPI_IGSTATE;
318
319         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
320         ASSERT(ip->i_d.di_format != XFS_DINODE_FMT_BTREE ||
321                (ip->i_df.if_flags & XFS_IFEXTENTS));
322         ASSERT(offset <= mp->m_super->s_maxbytes);
323
324         if (offset + count > mp->m_super->s_maxbytes)
325                 count = mp->m_super->s_maxbytes - offset;
326         end_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, (xfs_ufsize_t)offset + count);
327         offset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset);
328         error = xfs_bmapi_read(ip, offset_fsb, end_fsb - offset_fsb,
329                                 imap, &nimaps, bmapi_flags);
330         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
331
332         if (error)
333                 return error;
334
335         if (type == XFS_IO_DELALLOC &&
336             (!nimaps || isnullstartblock(imap->br_startblock))) {
337                 error = xfs_iomap_write_allocate(ip, offset, imap);
338                 if (!error)
339                         trace_xfs_map_blocks_alloc(ip, offset, count, type, imap);
340                 return error;
341         }
342
343 #ifdef DEBUG
344         if (type == XFS_IO_UNWRITTEN) {
345                 ASSERT(nimaps);
346                 ASSERT(imap->br_startblock != HOLESTARTBLOCK);
347                 ASSERT(imap->br_startblock != DELAYSTARTBLOCK);
348         }
349 #endif
350         if (nimaps)
351                 trace_xfs_map_blocks_found(ip, offset, count, type, imap);
352         return 0;
353 }
354
355 STATIC bool
356 xfs_imap_valid(
357         struct inode            *inode,
358         struct xfs_bmbt_irec    *imap,
359         xfs_off_t               offset)
360 {
361         offset >>= inode->i_blkbits;
362
363         return offset >= imap->br_startoff &&
364                 offset < imap->br_startoff + imap->br_blockcount;
365 }
366
367 /*
368  * BIO completion handler for buffered IO.
369  */
370 STATIC void
371 xfs_end_bio(
372         struct bio              *bio)
373 {
374         xfs_ioend_t             *ioend = bio->bi_private;
375
376         if (!ioend->io_error)
377                 ioend->io_error = bio->bi_error;
378
379         /* Toss bio and pass work off to an xfsdatad thread */
380         bio->bi_private = NULL;
381         bio->bi_end_io = NULL;
382         bio_put(bio);
383
384         xfs_finish_ioend(ioend);
385 }
386
387 STATIC void
388 xfs_submit_ioend_bio(
389         struct writeback_control *wbc,
390         xfs_ioend_t             *ioend,
391         struct bio              *bio)
392 {
393         atomic_inc(&ioend->io_remaining);
394         bio->bi_private = ioend;
395         bio->bi_end_io = xfs_end_bio;
396         submit_bio(wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL ? WRITE_SYNC : WRITE, bio);
397 }
398
399 STATIC struct bio *
400 xfs_alloc_ioend_bio(
401         struct buffer_head      *bh)
402 {
403         struct bio              *bio = bio_alloc(GFP_NOIO, BIO_MAX_PAGES);
404
405         ASSERT(bio->bi_private == NULL);
406         bio->bi_iter.bi_sector = bh->b_blocknr * (bh->b_size >> 9);
407         bio->bi_bdev = bh->b_bdev;
408         return bio;
409 }
410
411 STATIC void
412 xfs_start_buffer_writeback(
413         struct buffer_head      *bh)
414 {
415         ASSERT(buffer_mapped(bh));
416         ASSERT(buffer_locked(bh));
417         ASSERT(!buffer_delay(bh));
418         ASSERT(!buffer_unwritten(bh));
419
420         mark_buffer_async_write(bh);
421         set_buffer_uptodate(bh);
422         clear_buffer_dirty(bh);
423 }
424
425 STATIC void
426 xfs_start_page_writeback(
427         struct page             *page,
428         int                     clear_dirty)
429 {
430         ASSERT(PageLocked(page));
431         ASSERT(!PageWriteback(page));
432
433         /*
434          * if the page was not fully cleaned, we need to ensure that the higher
435          * layers come back to it correctly. That means we need to keep the page
436          * dirty, and for WB_SYNC_ALL writeback we need to ensure the
437          * PAGECACHE_TAG_TOWRITE index mark is not removed so another attempt to
438          * write this page in this writeback sweep will be made.
439          */
440         if (clear_dirty) {
441                 clear_page_dirty_for_io(page);
442                 set_page_writeback(page);
443         } else
444                 set_page_writeback_keepwrite(page);
445
446         unlock_page(page);
447 }
448
449 static inline int xfs_bio_add_buffer(struct bio *bio, struct buffer_head *bh)
450 {
451         return bio_add_page(bio, bh->b_page, bh->b_size, bh_offset(bh));
452 }
453
454 /*
455  * Submit all of the bios for an ioend. We are only passed a single ioend at a
456  * time; the caller is responsible for chaining prior to submission.
457  *
458  * If @fail is non-zero, it means that we have a situation where some part of
459  * the submission process has failed after we have marked paged for writeback
460  * and unlocked them. In this situation, we need to fail the ioend chain rather
461  * than submit it to IO. This typically only happens on a filesystem shutdown.
462  */
463 STATIC int
464 xfs_submit_ioend(
465         struct writeback_control *wbc,
466         xfs_ioend_t             *ioend,
467         int                     status)
468 {
469         struct buffer_head      *bh;
470         struct bio              *bio;
471         sector_t                lastblock = 0;
472
473         /* Reserve log space if we might write beyond the on-disk inode size. */
474         if (!status &&
475              ioend->io_type != XFS_IO_UNWRITTEN && xfs_ioend_is_append(ioend))
476                 status = xfs_setfilesize_trans_alloc(ioend);
477         /*
478          * If we are failing the IO now, just mark the ioend with an
479          * error and finish it. This will run IO completion immediately
480          * as there is only one reference to the ioend at this point in
481          * time.
482          */
483         if (status) {
484                 ioend->io_error = status;
485                 xfs_finish_ioend(ioend);
486                 return status;
487         }
488
489         bio = NULL;
490         for (bh = ioend->io_buffer_head; bh; bh = bh->b_private) {
491
492                 if (!bio) {
493 retry:
494                         bio = xfs_alloc_ioend_bio(bh);
495                 } else if (bh->b_blocknr != lastblock + 1) {
496                         xfs_submit_ioend_bio(wbc, ioend, bio);
497                         goto retry;
498                 }
499
500                 if (xfs_bio_add_buffer(bio, bh) != bh->b_size) {
501                         xfs_submit_ioend_bio(wbc, ioend, bio);
502                         goto retry;
503                 }
504
505                 lastblock = bh->b_blocknr;
506         }
507         if (bio)
508                 xfs_submit_ioend_bio(wbc, ioend, bio);
509         xfs_finish_ioend(ioend);
510         return 0;
511 }
512
513 /*
514  * Test to see if we've been building up a completion structure for
515  * earlier buffers -- if so, we try to append to this ioend if we
516  * can, otherwise we finish off any current ioend and start another.
517  * Return the ioend we finished off so that the caller can submit it
518  * once it has finished processing the dirty page.
519  */
520 STATIC void
521 xfs_add_to_ioend(
522         struct inode            *inode,
523         struct buffer_head      *bh,
524         xfs_off_t               offset,
525         struct xfs_writepage_ctx *wpc,
526         struct list_head        *iolist)
527 {
528         if (!wpc->ioend || wpc->io_type != wpc->ioend->io_type ||
529             bh->b_blocknr != wpc->last_block + 1 ||
530             offset != wpc->ioend->io_offset + wpc->ioend->io_size) {
531                 struct xfs_ioend        *new;
532
533                 if (wpc->ioend)
534                         list_add(&wpc->ioend->io_list, iolist);
535
536                 new = xfs_alloc_ioend(inode, wpc->io_type);
537                 new->io_offset = offset;
538                 new->io_buffer_head = bh;
539                 new->io_buffer_tail = bh;
540                 wpc->ioend = new;
541         } else {
542                 wpc->ioend->io_buffer_tail->b_private = bh;
543                 wpc->ioend->io_buffer_tail = bh;
544         }
545
546         bh->b_private = NULL;
547         wpc->ioend->io_size += bh->b_size;
548         wpc->last_block = bh->b_blocknr;
549         xfs_start_buffer_writeback(bh);
550 }
551
552 STATIC void
553 xfs_map_buffer(
554         struct inode            *inode,
555         struct buffer_head      *bh,
556         struct xfs_bmbt_irec    *imap,
557         xfs_off_t               offset)
558 {
559         sector_t                bn;
560         struct xfs_mount        *m = XFS_I(inode)->i_mount;
561         xfs_off_t               iomap_offset = XFS_FSB_TO_B(m, imap->br_startoff);
562         xfs_daddr_t             iomap_bn = xfs_fsb_to_db(XFS_I(inode), imap->br_startblock);
563
564         ASSERT(imap->br_startblock != HOLESTARTBLOCK);
565         ASSERT(imap->br_startblock != DELAYSTARTBLOCK);
566
567         bn = (iomap_bn >> (inode->i_blkbits - BBSHIFT)) +
568               ((offset - iomap_offset) >> inode->i_blkbits);
569
570         ASSERT(bn || XFS_IS_REALTIME_INODE(XFS_I(inode)));
571
572         bh->b_blocknr = bn;
573         set_buffer_mapped(bh);
574 }
575
576 STATIC void
577 xfs_map_at_offset(
578         struct inode            *inode,
579         struct buffer_head      *bh,
580         struct xfs_bmbt_irec    *imap,
581         xfs_off_t               offset)
582 {
583         ASSERT(imap->br_startblock != HOLESTARTBLOCK);
584         ASSERT(imap->br_startblock != DELAYSTARTBLOCK);
585
586         xfs_map_buffer(inode, bh, imap, offset);
587         set_buffer_mapped(bh);
588         clear_buffer_delay(bh);
589         clear_buffer_unwritten(bh);
590 }
591
592 /*
593  * Test if a given page contains at least one buffer of a given @type.
594  * If @check_all_buffers is true, then we walk all the buffers in the page to
595  * try to find one of the type passed in. If it is not set, then the caller only
596  * needs to check the first buffer on the page for a match.
597  */
598 STATIC bool
599 xfs_check_page_type(
600         struct page             *page,
601         unsigned int            type,
602         bool                    check_all_buffers)
603 {
604         struct buffer_head      *bh;
605         struct buffer_head      *head;
606
607         if (PageWriteback(page))
608                 return false;
609         if (!page->mapping)
610                 return false;
611         if (!page_has_buffers(page))
612                 return false;
613
614         bh = head = page_buffers(page);
615         do {
616                 if (buffer_unwritten(bh)) {
617                         if (type == XFS_IO_UNWRITTEN)
618                                 return true;
619                 } else if (buffer_delay(bh)) {
620                         if (type == XFS_IO_DELALLOC)
621                                 return true;
622                 } else if (buffer_dirty(bh) && buffer_mapped(bh)) {
623                         if (type == XFS_IO_OVERWRITE)
624                                 return true;
625                 }
626
627                 /* If we are only checking the first buffer, we are done now. */
628                 if (!check_all_buffers)
629                         break;
630         } while ((bh = bh->b_this_page) != head);
631
632         return false;
633 }
634
635 STATIC void
636 xfs_vm_invalidatepage(
637         struct page             *page,
638         unsigned int            offset,
639         unsigned int            length)
640 {
641         trace_xfs_invalidatepage(page->mapping->host, page, offset,
642                                  length);
643         block_invalidatepage(page, offset, length);
644 }
645
646 /*
647  * If the page has delalloc buffers on it, we need to punch them out before we
648  * invalidate the page. If we don't, we leave a stale delalloc mapping on the
649  * inode that can trip a BUG() in xfs_get_blocks() later on if a direct IO read
650  * is done on that same region - the delalloc extent is returned when none is
651  * supposed to be there.
652  *
653  * We prevent this by truncating away the delalloc regions on the page before
654  * invalidating it. Because they are delalloc, we can do this without needing a
655  * transaction. Indeed - if we get ENOSPC errors, we have to be able to do this
656  * truncation without a transaction as there is no space left for block
657  * reservation (typically why we see a ENOSPC in writeback).
658  *
659  * This is not a performance critical path, so for now just do the punching a
660  * buffer head at a time.
661  */
662 STATIC void
663 xfs_aops_discard_page(
664         struct page             *page)
665 {
666         struct inode            *inode = page->mapping->host;
667         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
668         struct buffer_head      *bh, *head;
669         loff_t                  offset = page_offset(page);
670
671         if (!xfs_check_page_type(page, XFS_IO_DELALLOC, true))
672                 goto out_invalidate;
673
674         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
675                 goto out_invalidate;
676
677         xfs_alert(ip->i_mount,
678                 "page discard on page %p, inode 0x%llx, offset %llu.",
679                         page, ip->i_ino, offset);
680
681         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
682         bh = head = page_buffers(page);
683         do {
684                 int             error;
685                 xfs_fileoff_t   start_fsb;
686
687                 if (!buffer_delay(bh))
688                         goto next_buffer;
689
690                 start_fsb = XFS_B_TO_FSBT(ip->i_mount, offset);
691                 error = xfs_bmap_punch_delalloc_range(ip, start_fsb, 1);
692                 if (error) {
693                         /* something screwed, just bail */
694                         if (!XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount)) {
695                                 xfs_alert(ip->i_mount,
696                         "page discard unable to remove delalloc mapping.");
697                         }
698                         break;
699                 }
700 next_buffer:
701                 offset += 1 << inode->i_blkbits;
702
703         } while ((bh = bh->b_this_page) != head);
704
705         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
706 out_invalidate:
707         xfs_vm_invalidatepage(page, 0, PAGE_SIZE);
708         return;
709 }
710
711 /*
712  * We implement an immediate ioend submission policy here to avoid needing to
713  * chain multiple ioends and hence nest mempool allocations which can violate
714  * forward progress guarantees we need to provide. The current ioend we are
715  * adding buffers to is cached on the writepage context, and if the new buffer
716  * does not append to the cached ioend it will create a new ioend and cache that
717  * instead.
718  *
719  * If a new ioend is created and cached, the old ioend is returned and queued
720  * locally for submission once the entire page is processed or an error has been
721  * detected.  While ioends are submitted immediately after they are completed,
722  * batching optimisations are provided by higher level block plugging.
723  *
724  * At the end of a writeback pass, there will be a cached ioend remaining on the
725  * writepage context that the caller will need to submit.
726  */
727 static int
728 xfs_writepage_map(
729         struct xfs_writepage_ctx *wpc,
730         struct writeback_control *wbc,
731         struct inode            *inode,
732         struct page             *page,
733         loff_t                  offset,
734         __uint64_t              end_offset)
735 {
736         LIST_HEAD(submit_list);
737         struct xfs_ioend        *ioend, *next;
738         struct buffer_head      *bh, *head;
739         ssize_t                 len = 1 << inode->i_blkbits;
740         int                     error = 0;
741         int                     count = 0;
742         int                     uptodate = 1;
743
744         bh = head = page_buffers(page);
745         offset = page_offset(page);
746         do {
747                 if (offset >= end_offset)
748                         break;
749                 if (!buffer_uptodate(bh))
750                         uptodate = 0;
751
752                 /*
753                  * set_page_dirty dirties all buffers in a page, independent
754                  * of their state.  The dirty state however is entirely
755                  * meaningless for holes (!mapped && uptodate), so skip
756                  * buffers covering holes here.
757                  */
758                 if (!buffer_mapped(bh) && buffer_uptodate(bh)) {
759                         wpc->imap_valid = false;
760                         continue;
761                 }
762
763                 if (buffer_unwritten(bh)) {
764                         if (wpc->io_type != XFS_IO_UNWRITTEN) {
765                                 wpc->io_type = XFS_IO_UNWRITTEN;
766                                 wpc->imap_valid = false;
767                         }
768                 } else if (buffer_delay(bh)) {
769                         if (wpc->io_type != XFS_IO_DELALLOC) {
770                                 wpc->io_type = XFS_IO_DELALLOC;
771                                 wpc->imap_valid = false;
772                         }
773                 } else if (buffer_uptodate(bh)) {
774                         if (wpc->io_type != XFS_IO_OVERWRITE) {
775                                 wpc->io_type = XFS_IO_OVERWRITE;
776                                 wpc->imap_valid = false;
777                         }
778                 } else {
779                         if (PageUptodate(page))
780                                 ASSERT(buffer_mapped(bh));
781                         /*
782                          * This buffer is not uptodate and will not be
783                          * written to disk.  Ensure that we will put any
784                          * subsequent writeable buffers into a new
785                          * ioend.
786                          */
787                         wpc->imap_valid = false;
788                         continue;
789                 }
790
791                 if (wpc->imap_valid)
792                         wpc->imap_valid = xfs_imap_valid(inode, &wpc->imap,
793                                                          offset);
794                 if (!wpc->imap_valid) {
795                         error = xfs_map_blocks(inode, offset, &wpc->imap,
796                                              wpc->io_type);
797                         if (error)
798                                 goto out;
799                         wpc->imap_valid = xfs_imap_valid(inode, &wpc->imap,
800                                                          offset);
801                 }
802                 if (wpc->imap_valid) {
803                         lock_buffer(bh);
804                         if (wpc->io_type != XFS_IO_OVERWRITE)
805                                 xfs_map_at_offset(inode, bh, &wpc->imap, offset);
806                         xfs_add_to_ioend(inode, bh, offset, wpc, &submit_list);
807                         count++;
808                 }
809
810         } while (offset += len, ((bh = bh->b_this_page) != head));
811
812         if (uptodate && bh == head)
813                 SetPageUptodate(page);
814
815         ASSERT(wpc->ioend || list_empty(&submit_list));
816
817 out:
818         /*
819          * On error, we have to fail the ioend here because we have locked
820          * buffers in the ioend. If we don't do this, we'll deadlock
821          * invalidating the page as that tries to lock the buffers on the page.
822          * Also, because we may have set pages under writeback, we have to make
823          * sure we run IO completion to mark the error state of the IO
824          * appropriately, so we can't cancel the ioend directly here. That means
825          * we have to mark this page as under writeback if we included any
826          * buffers from it in the ioend chain so that completion treats it
827          * correctly.
828          *
829          * If we didn't include the page in the ioend, the on error we can
830          * simply discard and unlock it as there are no other users of the page
831          * or it's buffers right now. The caller will still need to trigger
832          * submission of outstanding ioends on the writepage context so they are
833          * treated correctly on error.
834          */
835         if (count) {
836                 xfs_start_page_writeback(page, !error);
837
838                 /*
839                  * Preserve the original error if there was one, otherwise catch
840                  * submission errors here and propagate into subsequent ioend
841                  * submissions.
842                  */
843                 list_for_each_entry_safe(ioend, next, &submit_list, io_list) {
844                         int error2;
845
846                         list_del_init(&ioend->io_list);
847                         error2 = xfs_submit_ioend(wbc, ioend, error);
848                         if (error2 && !error)
849                                 error = error2;
850                 }
851         } else if (error) {
852                 xfs_aops_discard_page(page);
853                 ClearPageUptodate(page);
854                 unlock_page(page);
855         } else {
856                 /*
857                  * We can end up here with no error and nothing to write if we
858                  * race with a partial page truncate on a sub-page block sized
859                  * filesystem. In that case we need to mark the page clean.
860                  */
861                 xfs_start_page_writeback(page, 1);
862                 end_page_writeback(page);
863         }
864
865         mapping_set_error(page->mapping, error);
866         return error;
867 }
868
869 /*
870  * Write out a dirty page.
871  *
872  * For delalloc space on the page we need to allocate space and flush it.
873  * For unwritten space on the page we need to start the conversion to
874  * regular allocated space.
875  * For any other dirty buffer heads on the page we should flush them.
876  */
877 STATIC int
878 xfs_do_writepage(
879         struct page             *page,
880         struct writeback_control *wbc,
881         void                    *data)
882 {
883         struct xfs_writepage_ctx *wpc = data;
884         struct inode            *inode = page->mapping->host;
885         loff_t                  offset;
886         __uint64_t              end_offset;
887         pgoff_t                 end_index;
888
889         trace_xfs_writepage(inode, page, 0, 0);
890
891         ASSERT(page_has_buffers(page));
892
893         /*
894          * Refuse to write the page out if we are called from reclaim context.
895          *
896          * This avoids stack overflows when called from deeply used stacks in
897          * random callers for direct reclaim or memcg reclaim.  We explicitly
898          * allow reclaim from kswapd as the stack usage there is relatively low.
899          *
900          * This should never happen except in the case of a VM regression so
901          * warn about it.
902          */
903         if (WARN_ON_ONCE((current->flags & (PF_MEMALLOC|PF_KSWAPD)) ==
904                         PF_MEMALLOC))
905                 goto redirty;
906
907         /*
908          * Given that we do not allow direct reclaim to call us, we should
909          * never be called while in a filesystem transaction.
910          */
911         if (WARN_ON_ONCE(current->flags & PF_FSTRANS))
912                 goto redirty;
913
914         /*
915          * Is this page beyond the end of the file?
916          *
917          * The page index is less than the end_index, adjust the end_offset
918          * to the highest offset that this page should represent.
919          * -----------------------------------------------------
920          * |                    file mapping           | <EOF> |
921          * -----------------------------------------------------
922          * | Page ... | Page N-2 | Page N-1 |  Page N  |       |
923          * ^--------------------------------^----------|--------
924          * |     desired writeback range    |      see else    |
925          * ---------------------------------^------------------|
926          */
927         offset = i_size_read(inode);
928         end_index = offset >> PAGE_SHIFT;
929         if (page->index < end_index)
930                 end_offset = (xfs_off_t)(page->index + 1) << PAGE_SHIFT;
931         else {
932                 /*
933                  * Check whether the page to write out is beyond or straddles
934                  * i_size or not.
935                  * -------------------------------------------------------
936                  * |            file mapping                    | <EOF>  |
937                  * -------------------------------------------------------
938                  * | Page ... | Page N-2 | Page N-1 |  Page N   | Beyond |
939                  * ^--------------------------------^-----------|---------
940                  * |                                |      Straddles     |
941                  * ---------------------------------^-----------|--------|
942                  */
943                 unsigned offset_into_page = offset & (PAGE_SIZE - 1);
944
945                 /*
946                  * Skip the page if it is fully outside i_size, e.g. due to a
947                  * truncate operation that is in progress. We must redirty the
948                  * page so that reclaim stops reclaiming it. Otherwise
949                  * xfs_vm_releasepage() is called on it and gets confused.
950                  *
951                  * Note that the end_index is unsigned long, it would overflow
952                  * if the given offset is greater than 16TB on 32-bit system
953                  * and if we do check the page is fully outside i_size or not
954                  * via "if (page->index >= end_index + 1)" as "end_index + 1"
955                  * will be evaluated to 0.  Hence this page will be redirtied
956                  * and be written out repeatedly which would result in an
957                  * infinite loop, the user program that perform this operation
958                  * will hang.  Instead, we can verify this situation by checking
959                  * if the page to write is totally beyond the i_size or if it's
960                  * offset is just equal to the EOF.
961                  */
962                 if (page->index > end_index ||
963                     (page->index == end_index && offset_into_page == 0))
964                         goto redirty;
965
966                 /*
967                  * The page straddles i_size.  It must be zeroed out on each
968                  * and every writepage invocation because it may be mmapped.
969                  * "A file is mapped in multiples of the page size.  For a file
970                  * that is not a multiple of the page size, the remaining
971                  * memory is zeroed when mapped, and writes to that region are
972                  * not written out to the file."
973                  */
974                 zero_user_segment(page, offset_into_page, PAGE_SIZE);
975
976                 /* Adjust the end_offset to the end of file */
977                 end_offset = offset;
978         }
979
980         return xfs_writepage_map(wpc, wbc, inode, page, offset, end_offset);
981
982 redirty:
983         redirty_page_for_writepage(wbc, page);
984         unlock_page(page);
985         return 0;
986 }
987
988 STATIC int
989 xfs_vm_writepage(
990         struct page             *page,
991         struct writeback_control *wbc)
992 {
993         struct xfs_writepage_ctx wpc = {
994                 .io_type = XFS_IO_INVALID,
995         };
996         int                     ret;
997
998         ret = xfs_do_writepage(page, wbc, &wpc);
999         if (wpc.ioend)
1000                 ret = xfs_submit_ioend(wbc, wpc.ioend, ret);
1001         return ret;
1002 }
1003
1004 STATIC int
1005 xfs_vm_writepages(
1006         struct address_space    *mapping,
1007         struct writeback_control *wbc)
1008 {
1009         struct xfs_writepage_ctx wpc = {
1010                 .io_type = XFS_IO_INVALID,
1011         };
1012         int                     ret;
1013
1014         xfs_iflags_clear(XFS_I(mapping->host), XFS_ITRUNCATED);
1015         if (dax_mapping(mapping))
1016                 return dax_writeback_mapping_range(mapping,
1017                                 xfs_find_bdev_for_inode(mapping->host), wbc);
1018
1019         ret = write_cache_pages(mapping, wbc, xfs_do_writepage, &wpc);
1020         if (wpc.ioend)
1021                 ret = xfs_submit_ioend(wbc, wpc.ioend, ret);
1022         return ret;
1023 }
1024
1025 /*
1026  * Called to move a page into cleanable state - and from there
1027  * to be released. The page should already be clean. We always
1028  * have buffer heads in this call.
1029  *
1030  * Returns 1 if the page is ok to release, 0 otherwise.
1031  */
1032 STATIC int
1033 xfs_vm_releasepage(
1034         struct page             *page,
1035         gfp_t                   gfp_mask)
1036 {
1037         int                     delalloc, unwritten;
1038
1039         trace_xfs_releasepage(page->mapping->host, page, 0, 0);
1040
1041         xfs_count_page_state(page, &delalloc, &unwritten);
1042
1043         if (WARN_ON_ONCE(delalloc))
1044                 return 0;
1045         if (WARN_ON_ONCE(unwritten))
1046                 return 0;
1047
1048         return try_to_free_buffers(page);
1049 }
1050
1051 /*
1052  * When we map a DIO buffer, we may need to pass flags to
1053  * xfs_end_io_direct_write to tell it what kind of write IO we are doing.
1054  *
1055  * Note that for DIO, an IO to the highest supported file block offset (i.e.
1056  * 2^63 - 1FSB bytes) will result in the offset + count overflowing a signed 64
1057  * bit variable. Hence if we see this overflow, we have to assume that the IO is
1058  * extending the file size. We won't know for sure until IO completion is run
1059  * and the actual max write offset is communicated to the IO completion
1060  * routine.
1061  */
1062 static void
1063 xfs_map_direct(
1064         struct inode            *inode,
1065         struct buffer_head      *bh_result,
1066         struct xfs_bmbt_irec    *imap,
1067         xfs_off_t               offset)
1068 {
1069         uintptr_t               *flags = (uintptr_t *)&bh_result->b_private;
1070         xfs_off_t               size = bh_result->b_size;
1071
1072         trace_xfs_get_blocks_map_direct(XFS_I(inode), offset, size,
1073                 ISUNWRITTEN(imap) ? XFS_IO_UNWRITTEN : XFS_IO_OVERWRITE, imap);
1074
1075         if (ISUNWRITTEN(imap)) {
1076                 *flags |= XFS_DIO_FLAG_UNWRITTEN;
1077                 set_buffer_defer_completion(bh_result);
1078         } else if (offset + size > i_size_read(inode) || offset + size < 0) {
1079                 *flags |= XFS_DIO_FLAG_APPEND;
1080                 set_buffer_defer_completion(bh_result);
1081         }
1082 }
1083
1084 /*
1085  * If this is O_DIRECT or the mpage code calling tell them how large the mapping
1086  * is, so that we can avoid repeated get_blocks calls.
1087  *
1088  * If the mapping spans EOF, then we have to break the mapping up as the mapping
1089  * for blocks beyond EOF must be marked new so that sub block regions can be
1090  * correctly zeroed. We can't do this for mappings within EOF unless the mapping
1091  * was just allocated or is unwritten, otherwise the callers would overwrite
1092  * existing data with zeros. Hence we have to split the mapping into a range up
1093  * to and including EOF, and a second mapping for beyond EOF.
1094  */
1095 static void
1096 xfs_map_trim_size(
1097         struct inode            *inode,
1098         sector_t                iblock,
1099         struct buffer_head      *bh_result,
1100         struct xfs_bmbt_irec    *imap,
1101         xfs_off_t               offset,
1102         ssize_t                 size)
1103 {
1104         xfs_off_t               mapping_size;
1105
1106         mapping_size = imap->br_startoff + imap->br_blockcount - iblock;
1107         mapping_size <<= inode->i_blkbits;
1108
1109         ASSERT(mapping_size > 0);
1110         if (mapping_size > size)
1111                 mapping_size = size;
1112         if (offset < i_size_read(inode) &&
1113             offset + mapping_size >= i_size_read(inode)) {
1114                 /* limit mapping to block that spans EOF */
1115                 mapping_size = roundup_64(i_size_read(inode) - offset,
1116                                           1 << inode->i_blkbits);
1117         }
1118         if (mapping_size > LONG_MAX)
1119                 mapping_size = LONG_MAX;
1120
1121         bh_result->b_size = mapping_size;
1122 }
1123
1124 STATIC int
1125 __xfs_get_blocks(
1126         struct inode            *inode,
1127         sector_t                iblock,
1128         struct buffer_head      *bh_result,
1129         int                     create,
1130         bool                    direct,
1131         bool                    dax_fault)
1132 {
1133         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1134         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1135         xfs_fileoff_t           offset_fsb, end_fsb;
1136         int                     error = 0;
1137         int                     lockmode = 0;
1138         struct xfs_bmbt_irec    imap;
1139         int                     nimaps = 1;
1140         xfs_off_t               offset;
1141         ssize_t                 size;
1142         int                     new = 0;
1143
1144         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
1145                 return -EIO;
1146
1147         offset = (xfs_off_t)iblock << inode->i_blkbits;
1148         ASSERT(bh_result->b_size >= (1 << inode->i_blkbits));
1149         size = bh_result->b_size;
1150
1151         if (!create && direct && offset >= i_size_read(inode))
1152                 return 0;
1153
1154         /*
1155          * Direct I/O is usually done on preallocated files, so try getting
1156          * a block mapping without an exclusive lock first.  For buffered
1157          * writes we already have the exclusive iolock anyway, so avoiding
1158          * a lock roundtrip here by taking the ilock exclusive from the
1159          * beginning is a useful micro optimization.
1160          */
1161         if (create && !direct) {
1162                 lockmode = XFS_ILOCK_EXCL;
1163                 xfs_ilock(ip, lockmode);
1164         } else {
1165                 lockmode = xfs_ilock_data_map_shared(ip);
1166         }
1167
1168         ASSERT(offset <= mp->m_super->s_maxbytes);
1169         if (offset + size > mp->m_super->s_maxbytes)
1170                 size = mp->m_super->s_maxbytes - offset;
1171         end_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, (xfs_ufsize_t)offset + size);
1172         offset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset);
1173
1174         error = xfs_bmapi_read(ip, offset_fsb, end_fsb - offset_fsb,
1175                                 &imap, &nimaps, XFS_BMAPI_ENTIRE);
1176         if (error)
1177                 goto out_unlock;
1178
1179         /* for DAX, we convert unwritten extents directly */
1180         if (create &&
1181             (!nimaps ||
1182              (imap.br_startblock == HOLESTARTBLOCK ||
1183               imap.br_startblock == DELAYSTARTBLOCK) ||
1184              (IS_DAX(inode) && ISUNWRITTEN(&imap)))) {
1185                 if (direct || xfs_get_extsz_hint(ip)) {
1186                         /*
1187                          * xfs_iomap_write_direct() expects the shared lock. It
1188                          * is unlocked on return.
1189                          */
1190                         if (lockmode == XFS_ILOCK_EXCL)
1191                                 xfs_ilock_demote(ip, lockmode);
1192
1193                         error = xfs_iomap_write_direct(ip, offset, size,
1194                                                        &imap, nimaps);
1195                         if (error)
1196                                 return error;
1197                         new = 1;
1198
1199                 } else {
1200                         /*
1201                          * Delalloc reservations do not require a transaction,
1202                          * we can go on without dropping the lock here. If we
1203                          * are allocating a new delalloc block, make sure that
1204                          * we set the new flag so that we mark the buffer new so
1205                          * that we know that it is newly allocated if the write
1206                          * fails.
1207                          */
1208                         if (nimaps && imap.br_startblock == HOLESTARTBLOCK)
1209                                 new = 1;
1210                         error = xfs_iomap_write_delay(ip, offset, size, &imap);
1211                         if (error)
1212                                 goto out_unlock;
1213
1214                         xfs_iunlock(ip, lockmode);
1215                 }
1216                 trace_xfs_get_blocks_alloc(ip, offset, size,
1217                                 ISUNWRITTEN(&imap) ? XFS_IO_UNWRITTEN
1218                                                    : XFS_IO_DELALLOC, &imap);
1219         } else if (nimaps) {
1220                 trace_xfs_get_blocks_found(ip, offset, size,
1221                                 ISUNWRITTEN(&imap) ? XFS_IO_UNWRITTEN
1222                                                    : XFS_IO_OVERWRITE, &imap);
1223                 xfs_iunlock(ip, lockmode);
1224         } else {
1225                 trace_xfs_get_blocks_notfound(ip, offset, size);
1226                 goto out_unlock;
1227         }
1228
1229         if (IS_DAX(inode) && create) {
1230                 ASSERT(!ISUNWRITTEN(&imap));
1231                 /* zeroing is not needed at a higher layer */
1232                 new = 0;
1233         }
1234
1235         /* trim mapping down to size requested */
1236         if (direct || size > (1 << inode->i_blkbits))
1237                 xfs_map_trim_size(inode, iblock, bh_result,
1238                                   &imap, offset, size);
1239
1240         /*
1241          * For unwritten extents do not report a disk address in the buffered
1242          * read case (treat as if we're reading into a hole).
1243          */
1244         if (imap.br_startblock != HOLESTARTBLOCK &&
1245             imap.br_startblock != DELAYSTARTBLOCK &&
1246             (create || !ISUNWRITTEN(&imap))) {
1247                 xfs_map_buffer(inode, bh_result, &imap, offset);
1248                 if (ISUNWRITTEN(&imap))
1249                         set_buffer_unwritten(bh_result);
1250                 /* direct IO needs special help */
1251                 if (create && direct) {
1252                         if (dax_fault)
1253                                 ASSERT(!ISUNWRITTEN(&imap));
1254                         else
1255                                 xfs_map_direct(inode, bh_result, &imap, offset);
1256                 }
1257         }
1258
1259         /*
1260          * If this is a realtime file, data may be on a different device.
1261          * to that pointed to from the buffer_head b_bdev currently.
1262          */
1263         bh_result->b_bdev = xfs_find_bdev_for_inode(inode);
1264
1265         /*
1266          * If we previously allocated a block out beyond eof and we are now
1267          * coming back to use it then we will need to flag it as new even if it
1268          * has a disk address.
1269          *
1270          * With sub-block writes into unwritten extents we also need to mark
1271          * the buffer as new so that the unwritten parts of the buffer gets
1272          * correctly zeroed.
1273          */
1274         if (create &&
1275             ((!buffer_mapped(bh_result) && !buffer_uptodate(bh_result)) ||
1276              (offset >= i_size_read(inode)) ||
1277              (new || ISUNWRITTEN(&imap))))
1278                 set_buffer_new(bh_result);
1279
1280         if (imap.br_startblock == DELAYSTARTBLOCK) {
1281                 BUG_ON(direct);
1282                 if (create) {
1283                         set_buffer_uptodate(bh_result);
1284                         set_buffer_mapped(bh_result);
1285                         set_buffer_delay(bh_result);
1286                 }
1287         }
1288
1289         return 0;
1290
1291 out_unlock:
1292         xfs_iunlock(ip, lockmode);
1293         return error;
1294 }
1295
1296 int
1297 xfs_get_blocks(
1298         struct inode            *inode,
1299         sector_t                iblock,
1300         struct buffer_head      *bh_result,
1301         int                     create)
1302 {
1303         return __xfs_get_blocks(inode, iblock, bh_result, create, false, false);
1304 }
1305
1306 int
1307 xfs_get_blocks_direct(
1308         struct inode            *inode,
1309         sector_t                iblock,
1310         struct buffer_head      *bh_result,
1311         int                     create)
1312 {
1313         return __xfs_get_blocks(inode, iblock, bh_result, create, true, false);
1314 }
1315
1316 int
1317 xfs_get_blocks_dax_fault(
1318         struct inode            *inode,
1319         sector_t                iblock,
1320         struct buffer_head      *bh_result,
1321         int                     create)
1322 {
1323         return __xfs_get_blocks(inode, iblock, bh_result, create, true, true);
1324 }
1325
1326 /*
1327  * Complete a direct I/O write request.
1328  *
1329  * xfs_map_direct passes us some flags in the private data to tell us what to
1330  * do.  If no flags are set, then the write IO is an overwrite wholly within
1331  * the existing allocated file size and so there is nothing for us to do.
1332  *
1333  * Note that in this case the completion can be called in interrupt context,
1334  * whereas if we have flags set we will always be called in task context
1335  * (i.e. from a workqueue).
1336  */
1337 STATIC int
1338 xfs_end_io_direct_write(
1339         struct kiocb            *iocb,
1340         loff_t                  offset,
1341         ssize_t                 size,
1342         void                    *private)
1343 {
1344         struct inode            *inode = file_inode(iocb->ki_filp);
1345         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1346         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1347         uintptr_t               flags = (uintptr_t)private;
1348         int                     error = 0;
1349
1350         trace_xfs_end_io_direct_write(ip, offset, size);
1351
1352         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
1353                 return -EIO;
1354
1355         if (size <= 0)
1356                 return size;
1357
1358         /*
1359          * The flags tell us whether we are doing unwritten extent conversions
1360          * or an append transaction that updates the on-disk file size. These
1361          * cases are the only cases where we should *potentially* be needing
1362          * to update the VFS inode size.
1363          */
1364         if (flags == 0) {
1365                 ASSERT(offset + size <= i_size_read(inode));
1366                 return 0;
1367         }
1368
1369         /*
1370          * We need to update the in-core inode size here so that we don't end up
1371          * with the on-disk inode size being outside the in-core inode size. We
1372          * have no other method of updating EOF for AIO, so always do it here
1373          * if necessary.
1374          *
1375          * We need to lock the test/set EOF update as we can be racing with
1376          * other IO completions here to update the EOF. Failing to serialise
1377          * here can result in EOF moving backwards and Bad Things Happen when
1378          * that occurs.
1379          */
1380         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1381         if (offset + size > i_size_read(inode))
1382                 i_size_write(inode, offset + size);
1383         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1384
1385         if (flags & XFS_DIO_FLAG_UNWRITTEN) {
1386                 trace_xfs_end_io_direct_write_unwritten(ip, offset, size);
1387
1388                 error = xfs_iomap_write_unwritten(ip, offset, size);
1389         } else if (flags & XFS_DIO_FLAG_APPEND) {
1390                 struct xfs_trans *tp;
1391
1392                 trace_xfs_end_io_direct_write_append(ip, offset, size);
1393
1394                 tp = xfs_trans_alloc(mp, XFS_TRANS_FSYNC_TS);
1395                 error = xfs_trans_reserve(tp, &M_RES(mp)->tr_fsyncts, 0, 0);
1396                 if (error) {
1397                         xfs_trans_cancel(tp);
1398                         return error;
1399                 }
1400                 error = xfs_setfilesize(ip, tp, offset, size);
1401         }
1402
1403         return error;
1404 }
1405
1406 STATIC ssize_t
1407 xfs_vm_direct_IO(
1408         struct kiocb            *iocb,
1409         struct iov_iter         *iter)
1410 {
1411         struct inode            *inode = iocb->ki_filp->f_mapping->host;
1412         dio_iodone_t            *endio = NULL;
1413         int                     flags = 0;
1414         struct block_device     *bdev;
1415
1416         if (iov_iter_rw(iter) == WRITE) {
1417                 endio = xfs_end_io_direct_write;
1418                 flags = DIO_ASYNC_EXTEND;
1419         }
1420
1421         if (IS_DAX(inode)) {
1422                 return dax_do_io(iocb, inode, iter,
1423                                  xfs_get_blocks_direct, endio, 0);
1424         }
1425
1426         bdev = xfs_find_bdev_for_inode(inode);
1427         return  __blockdev_direct_IO(iocb, inode, bdev, iter,
1428                         xfs_get_blocks_direct, endio, NULL, flags);
1429 }
1430
1431 /*
1432  * Punch out the delalloc blocks we have already allocated.
1433  *
1434  * Don't bother with xfs_setattr given that nothing can have made it to disk yet
1435  * as the page is still locked at this point.
1436  */
1437 STATIC void
1438 xfs_vm_kill_delalloc_range(
1439         struct inode            *inode,
1440         loff_t                  start,
1441         loff_t                  end)
1442 {
1443         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1444         xfs_fileoff_t           start_fsb;
1445         xfs_fileoff_t           end_fsb;
1446         int                     error;
1447
1448         start_fsb = XFS_B_TO_FSB(ip->i_mount, start);
1449         end_fsb = XFS_B_TO_FSB(ip->i_mount, end);
1450         if (end_fsb <= start_fsb)
1451                 return;
1452
1453         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1454         error = xfs_bmap_punch_delalloc_range(ip, start_fsb,
1455                                                 end_fsb - start_fsb);
1456         if (error) {
1457                 /* something screwed, just bail */
1458                 if (!XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount)) {
1459                         xfs_alert(ip->i_mount,
1460                 "xfs_vm_write_failed: unable to clean up ino %lld",
1461                                         ip->i_ino);
1462                 }
1463         }
1464         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
1465 }
1466
1467 STATIC void
1468 xfs_vm_write_failed(
1469         struct inode            *inode,
1470         struct page             *page,
1471         loff_t                  pos,
1472         unsigned                len)
1473 {
1474         loff_t                  block_offset;
1475         loff_t                  block_start;
1476         loff_t                  block_end;
1477         loff_t                  from = pos & (PAGE_SIZE - 1);
1478         loff_t                  to = from + len;
1479         struct buffer_head      *bh, *head;
1480         struct xfs_mount        *mp = XFS_I(inode)->i_mount;
1481
1482         /*
1483          * The request pos offset might be 32 or 64 bit, this is all fine
1484          * on 64-bit platform.  However, for 64-bit pos request on 32-bit
1485          * platform, the high 32-bit will be masked off if we evaluate the
1486          * block_offset via (pos & PAGE_MASK) because the PAGE_MASK is
1487          * 0xfffff000 as an unsigned long, hence the result is incorrect
1488          * which could cause the following ASSERT failed in most cases.
1489          * In order to avoid this, we can evaluate the block_offset of the
1490          * start of the page by using shifts rather than masks the mismatch
1491          * problem.
1492          */
1493         block_offset = (pos >> PAGE_SHIFT) << PAGE_SHIFT;
1494
1495         ASSERT(block_offset + from == pos);
1496
1497         head = page_buffers(page);
1498         block_start = 0;
1499         for (bh = head; bh != head || !block_start;
1500              bh = bh->b_this_page, block_start = block_end,
1501                                    block_offset += bh->b_size) {
1502                 block_end = block_start + bh->b_size;
1503
1504                 /* skip buffers before the write */
1505                 if (block_end <= from)
1506                         continue;
1507
1508                 /* if the buffer is after the write, we're done */
1509                 if (block_start >= to)
1510                         break;
1511
1512                 /*
1513                  * Process delalloc and unwritten buffers beyond EOF. We can
1514                  * encounter unwritten buffers in the event that a file has
1515                  * post-EOF unwritten extents and an extending write happens to
1516                  * fail (e.g., an unaligned write that also involves a delalloc
1517                  * to the same page).
1518                  */
1519                 if (!buffer_delay(bh) && !buffer_unwritten(bh))
1520                         continue;
1521
1522                 if (!xfs_mp_fail_writes(mp) && !buffer_new(bh) &&
1523                     block_offset < i_size_read(inode))
1524                         continue;
1525
1526                 if (buffer_delay(bh))
1527                         xfs_vm_kill_delalloc_range(inode, block_offset,
1528                                                    block_offset + bh->b_size);
1529
1530                 /*
1531                  * This buffer does not contain data anymore. make sure anyone
1532                  * who finds it knows that for certain.
1533                  */
1534                 clear_buffer_delay(bh);
1535                 clear_buffer_uptodate(bh);
1536                 clear_buffer_mapped(bh);
1537                 clear_buffer_new(bh);
1538                 clear_buffer_dirty(bh);
1539                 clear_buffer_unwritten(bh);
1540         }
1541
1542 }
1543
1544 /*
1545  * This used to call block_write_begin(), but it unlocks and releases the page
1546  * on error, and we need that page to be able to punch stale delalloc blocks out
1547  * on failure. hence we copy-n-waste it here and call xfs_vm_write_failed() at
1548  * the appropriate point.
1549  */
1550 STATIC int
1551 xfs_vm_write_begin(
1552         struct file             *file,
1553         struct address_space    *mapping,
1554         loff_t                  pos,
1555         unsigned                len,
1556         unsigned                flags,
1557         struct page             **pagep,
1558         void                    **fsdata)
1559 {
1560         pgoff_t                 index = pos >> PAGE_SHIFT;
1561         struct page             *page;
1562         int                     status;
1563         struct xfs_mount        *mp = XFS_I(mapping->host)->i_mount;
1564
1565         ASSERT(len <= PAGE_SIZE);
1566
1567         page = grab_cache_page_write_begin(mapping, index, flags);
1568         if (!page)
1569                 return -ENOMEM;
1570
1571         status = __block_write_begin(page, pos, len, xfs_get_blocks);
1572         if (xfs_mp_fail_writes(mp))
1573                 status = -EIO;
1574         if (unlikely(status)) {
1575                 struct inode    *inode = mapping->host;
1576                 size_t          isize = i_size_read(inode);
1577
1578                 xfs_vm_write_failed(inode, page, pos, len);
1579                 unlock_page(page);
1580
1581                 /*
1582                  * If the write is beyond EOF, we only want to kill blocks
1583                  * allocated in this write, not blocks that were previously
1584                  * written successfully.
1585                  */
1586                 if (xfs_mp_fail_writes(mp))
1587                         isize = 0;
1588                 if (pos + len > isize) {
1589                         ssize_t start = max_t(ssize_t, pos, isize);
1590
1591                         truncate_pagecache_range(inode, start, pos + len);
1592                 }
1593
1594                 put_page(page);
1595                 page = NULL;
1596         }
1597
1598         *pagep = page;
1599         return status;
1600 }
1601
1602 /*
1603  * On failure, we only need to kill delalloc blocks beyond EOF in the range of
1604  * this specific write because they will never be written. Previous writes
1605  * beyond EOF where block allocation succeeded do not need to be trashed, so
1606  * only new blocks from this write should be trashed. For blocks within
1607  * EOF, generic_write_end() zeros them so they are safe to leave alone and be
1608  * written with all the other valid data.
1609  */
1610 STATIC int
1611 xfs_vm_write_end(
1612         struct file             *file,
1613         struct address_space    *mapping,
1614         loff_t                  pos,
1615         unsigned                len,
1616         unsigned                copied,
1617         struct page             *page,
1618         void                    *fsdata)
1619 {
1620         int                     ret;
1621
1622         ASSERT(len <= PAGE_SIZE);
1623
1624         ret = generic_write_end(file, mapping, pos, len, copied, page, fsdata);
1625         if (unlikely(ret < len)) {
1626                 struct inode    *inode = mapping->host;
1627                 size_t          isize = i_size_read(inode);
1628                 loff_t          to = pos + len;
1629
1630                 if (to > isize) {
1631                         /* only kill blocks in this write beyond EOF */
1632                         if (pos > isize)
1633                                 isize = pos;
1634                         xfs_vm_kill_delalloc_range(inode, isize, to);
1635                         truncate_pagecache_range(inode, isize, to);
1636                 }
1637         }
1638         return ret;
1639 }
1640
1641 STATIC sector_t
1642 xfs_vm_bmap(
1643         struct address_space    *mapping,
1644         sector_t                block)
1645 {
1646         struct inode            *inode = (struct inode *)mapping->host;
1647         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1648
1649         trace_xfs_vm_bmap(XFS_I(inode));
1650         xfs_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
1651         filemap_write_and_wait(mapping);
1652         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
1653         return generic_block_bmap(mapping, block, xfs_get_blocks);
1654 }
1655
1656 STATIC int
1657 xfs_vm_readpage(
1658         struct file             *unused,
1659         struct page             *page)
1660 {
1661         trace_xfs_vm_readpage(page->mapping->host, 1);
1662         return mpage_readpage(page, xfs_get_blocks);
1663 }
1664
1665 STATIC int
1666 xfs_vm_readpages(
1667         struct file             *unused,
1668         struct address_space    *mapping,
1669         struct list_head        *pages,
1670         unsigned                nr_pages)
1671 {
1672         trace_xfs_vm_readpages(mapping->host, nr_pages);
1673         return mpage_readpages(mapping, pages, nr_pages, xfs_get_blocks);
1674 }
1675
1676 /*
1677  * This is basically a copy of __set_page_dirty_buffers() with one
1678  * small tweak: buffers beyond EOF do not get marked dirty. If we mark them
1679  * dirty, we'll never be able to clean them because we don't write buffers
1680  * beyond EOF, and that means we can't invalidate pages that span EOF
1681  * that have been marked dirty. Further, the dirty state can leak into
1682  * the file interior if the file is extended, resulting in all sorts of
1683  * bad things happening as the state does not match the underlying data.
1684  *
1685  * XXX: this really indicates that bufferheads in XFS need to die. Warts like
1686  * this only exist because of bufferheads and how the generic code manages them.
1687  */
1688 STATIC int
1689 xfs_vm_set_page_dirty(
1690         struct page             *page)
1691 {
1692         struct address_space    *mapping = page->mapping;
1693         struct inode            *inode = mapping->host;
1694         loff_t                  end_offset;
1695         loff_t                  offset;
1696         int                     newly_dirty;
1697
1698         if (unlikely(!mapping))
1699                 return !TestSetPageDirty(page);
1700
1701         end_offset = i_size_read(inode);
1702         offset = page_offset(page);
1703
1704         spin_lock(&mapping->private_lock);
1705         if (page_has_buffers(page)) {
1706                 struct buffer_head *head = page_buffers(page);
1707                 struct buffer_head *bh = head;
1708
1709                 do {
1710                         if (offset < end_offset)
1711                                 set_buffer_dirty(bh);
1712                         bh = bh->b_this_page;
1713                         offset += 1 << inode->i_blkbits;
1714                 } while (bh != head);
1715         }
1716         /*
1717          * Lock out page->mem_cgroup migration to keep PageDirty
1718          * synchronized with per-memcg dirty page counters.
1719          */
1720         lock_page_memcg(page);
1721         newly_dirty = !TestSetPageDirty(page);
1722         spin_unlock(&mapping->private_lock);
1723
1724         if (newly_dirty) {
1725                 /* sigh - __set_page_dirty() is static, so copy it here, too */
1726                 unsigned long flags;
1727
1728                 spin_lock_irqsave(&mapping->tree_lock, flags);
1729                 if (page->mapping) {    /* Race with truncate? */
1730                         WARN_ON_ONCE(!PageUptodate(page));
1731                         account_page_dirtied(page, mapping);
1732                         radix_tree_tag_set(&mapping->page_tree,
1733                                         page_index(page), PAGECACHE_TAG_DIRTY);
1734                 }
1735                 spin_unlock_irqrestore(&mapping->tree_lock, flags);
1736         }
1737         unlock_page_memcg(page);
1738         if (newly_dirty)
1739                 __mark_inode_dirty(mapping->host, I_DIRTY_PAGES);
1740         return newly_dirty;
1741 }
1742
1743 const struct address_space_operations xfs_address_space_operations = {
1744         .readpage               = xfs_vm_readpage,
1745         .readpages              = xfs_vm_readpages,
1746         .writepage              = xfs_vm_writepage,
1747         .writepages             = xfs_vm_writepages,
1748         .set_page_dirty         = xfs_vm_set_page_dirty,
1749         .releasepage            = xfs_vm_releasepage,
1750         .invalidatepage         = xfs_vm_invalidatepage,
1751         .write_begin            = xfs_vm_write_begin,
1752         .write_end              = xfs_vm_write_end,
1753         .bmap                   = xfs_vm_bmap,
1754         .direct_IO              = xfs_vm_direct_IO,
1755         .migratepage            = buffer_migrate_page,
1756         .is_partially_uptodate  = block_is_partially_uptodate,
1757         .error_remove_page      = generic_error_remove_page,
1758 };