Merge remote-tracking branches 'regmap/fix/header' and 'regmap/fix/macro' into regmap...
[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 "xfs_reflink.h"
35 #include <linux/gfp.h>
36 #include <linux/mpage.h>
37 #include <linux/pagevec.h>
38 #include <linux/writeback.h>
39
40 /* flags for direct write completions */
41 #define XFS_DIO_FLAG_UNWRITTEN  (1 << 0)
42 #define XFS_DIO_FLAG_APPEND     (1 << 1)
43 #define XFS_DIO_FLAG_COW        (1 << 2)
44
45 /*
46  * structure owned by writepages passed to individual writepage calls
47  */
48 struct xfs_writepage_ctx {
49         struct xfs_bmbt_irec    imap;
50         bool                    imap_valid;
51         unsigned int            io_type;
52         struct xfs_ioend        *ioend;
53         sector_t                last_block;
54 };
55
56 void
57 xfs_count_page_state(
58         struct page             *page,
59         int                     *delalloc,
60         int                     *unwritten)
61 {
62         struct buffer_head      *bh, *head;
63
64         *delalloc = *unwritten = 0;
65
66         bh = head = page_buffers(page);
67         do {
68                 if (buffer_unwritten(bh))
69                         (*unwritten) = 1;
70                 else if (buffer_delay(bh))
71                         (*delalloc) = 1;
72         } while ((bh = bh->b_this_page) != head);
73 }
74
75 struct block_device *
76 xfs_find_bdev_for_inode(
77         struct inode            *inode)
78 {
79         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
80         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
81
82         if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip))
83                 return mp->m_rtdev_targp->bt_bdev;
84         else
85                 return mp->m_ddev_targp->bt_bdev;
86 }
87
88 /*
89  * We're now finished for good with this page.  Update the page state via the
90  * associated buffer_heads, paying attention to the start and end offsets that
91  * we need to process on the page.
92  *
93  * Landmine Warning: bh->b_end_io() will call end_page_writeback() on the last
94  * buffer in the IO. Once it does this, it is unsafe to access the bufferhead or
95  * the page at all, as we may be racing with memory reclaim and it can free both
96  * the bufferhead chain and the page as it will see the page as clean and
97  * unused.
98  */
99 static void
100 xfs_finish_page_writeback(
101         struct inode            *inode,
102         struct bio_vec          *bvec,
103         int                     error)
104 {
105         unsigned int            end = bvec->bv_offset + bvec->bv_len - 1;
106         struct buffer_head      *head, *bh, *next;
107         unsigned int            off = 0;
108         unsigned int            bsize;
109
110         ASSERT(bvec->bv_offset < PAGE_SIZE);
111         ASSERT((bvec->bv_offset & ((1 << inode->i_blkbits) - 1)) == 0);
112         ASSERT(end < PAGE_SIZE);
113         ASSERT((bvec->bv_len & ((1 << inode->i_blkbits) - 1)) == 0);
114
115         bh = head = page_buffers(bvec->bv_page);
116
117         bsize = bh->b_size;
118         do {
119                 next = bh->b_this_page;
120                 if (off < bvec->bv_offset)
121                         goto next_bh;
122                 if (off > end)
123                         break;
124                 bh->b_end_io(bh, !error);
125 next_bh:
126                 off += bsize;
127         } while ((bh = next) != head);
128 }
129
130 /*
131  * We're now finished for good with this ioend structure.  Update the page
132  * state, release holds on bios, and finally free up memory.  Do not use the
133  * ioend after this.
134  */
135 STATIC void
136 xfs_destroy_ioend(
137         struct xfs_ioend        *ioend,
138         int                     error)
139 {
140         struct inode            *inode = ioend->io_inode;
141         struct bio              *last = ioend->io_bio;
142         struct bio              *bio, *next;
143
144         for (bio = &ioend->io_inline_bio; bio; bio = next) {
145                 struct bio_vec  *bvec;
146                 int             i;
147
148                 /*
149                  * For the last bio, bi_private points to the ioend, so we
150                  * need to explicitly end the iteration here.
151                  */
152                 if (bio == last)
153                         next = NULL;
154                 else
155                         next = bio->bi_private;
156
157                 /* walk each page on bio, ending page IO on them */
158                 bio_for_each_segment_all(bvec, bio, i)
159                         xfs_finish_page_writeback(inode, bvec, error);
160
161                 bio_put(bio);
162         }
163 }
164
165 /*
166  * Fast and loose check if this write could update the on-disk inode size.
167  */
168 static inline bool xfs_ioend_is_append(struct xfs_ioend *ioend)
169 {
170         return ioend->io_offset + ioend->io_size >
171                 XFS_I(ioend->io_inode)->i_d.di_size;
172 }
173
174 STATIC int
175 xfs_setfilesize_trans_alloc(
176         struct xfs_ioend        *ioend)
177 {
178         struct xfs_mount        *mp = XFS_I(ioend->io_inode)->i_mount;
179         struct xfs_trans        *tp;
180         int                     error;
181
182         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_fsyncts, 0, 0, 0, &tp);
183         if (error)
184                 return error;
185
186         ioend->io_append_trans = tp;
187
188         /*
189          * We may pass freeze protection with a transaction.  So tell lockdep
190          * we released it.
191          */
192         __sb_writers_release(ioend->io_inode->i_sb, SB_FREEZE_FS);
193         /*
194          * We hand off the transaction to the completion thread now, so
195          * clear the flag here.
196          */
197         current_restore_flags_nested(&tp->t_pflags, PF_FSTRANS);
198         return 0;
199 }
200
201 /*
202  * Update on-disk file size now that data has been written to disk.
203  */
204 STATIC int
205 __xfs_setfilesize(
206         struct xfs_inode        *ip,
207         struct xfs_trans        *tp,
208         xfs_off_t               offset,
209         size_t                  size)
210 {
211         xfs_fsize_t             isize;
212
213         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
214         isize = xfs_new_eof(ip, offset + size);
215         if (!isize) {
216                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
217                 xfs_trans_cancel(tp);
218                 return 0;
219         }
220
221         trace_xfs_setfilesize(ip, offset, size);
222
223         ip->i_d.di_size = isize;
224         xfs_trans_ijoin(tp, ip, XFS_ILOCK_EXCL);
225         xfs_trans_log_inode(tp, ip, XFS_ILOG_CORE);
226
227         return xfs_trans_commit(tp);
228 }
229
230 int
231 xfs_setfilesize(
232         struct xfs_inode        *ip,
233         xfs_off_t               offset,
234         size_t                  size)
235 {
236         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
237         struct xfs_trans        *tp;
238         int                     error;
239
240         error = xfs_trans_alloc(mp, &M_RES(mp)->tr_fsyncts, 0, 0, 0, &tp);
241         if (error)
242                 return error;
243
244         return __xfs_setfilesize(ip, tp, offset, size);
245 }
246
247 STATIC int
248 xfs_setfilesize_ioend(
249         struct xfs_ioend        *ioend,
250         int                     error)
251 {
252         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(ioend->io_inode);
253         struct xfs_trans        *tp = ioend->io_append_trans;
254
255         /*
256          * The transaction may have been allocated in the I/O submission thread,
257          * thus we need to mark ourselves as being in a transaction manually.
258          * Similarly for freeze protection.
259          */
260         current_set_flags_nested(&tp->t_pflags, PF_FSTRANS);
261         __sb_writers_acquired(VFS_I(ip)->i_sb, SB_FREEZE_FS);
262
263         /* we abort the update if there was an IO error */
264         if (error) {
265                 xfs_trans_cancel(tp);
266                 return error;
267         }
268
269         return __xfs_setfilesize(ip, tp, ioend->io_offset, ioend->io_size);
270 }
271
272 /*
273  * IO write completion.
274  */
275 STATIC void
276 xfs_end_io(
277         struct work_struct *work)
278 {
279         struct xfs_ioend        *ioend =
280                 container_of(work, struct xfs_ioend, io_work);
281         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(ioend->io_inode);
282         int                     error = ioend->io_bio->bi_error;
283
284         /*
285          * Set an error if the mount has shut down and proceed with end I/O
286          * processing so it can perform whatever cleanups are necessary.
287          */
288         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
289                 error = -EIO;
290
291         /*
292          * For a CoW extent, we need to move the mapping from the CoW fork
293          * to the data fork.  If instead an error happened, just dump the
294          * new blocks.
295          */
296         if (ioend->io_type == XFS_IO_COW) {
297                 if (error)
298                         goto done;
299                 if (ioend->io_bio->bi_error) {
300                         error = xfs_reflink_cancel_cow_range(ip,
301                                         ioend->io_offset, ioend->io_size);
302                         goto done;
303                 }
304                 error = xfs_reflink_end_cow(ip, ioend->io_offset,
305                                 ioend->io_size);
306                 if (error)
307                         goto done;
308         }
309
310         /*
311          * For unwritten extents we need to issue transactions to convert a
312          * range to normal written extens after the data I/O has finished.
313          * Detecting and handling completion IO errors is done individually
314          * for each case as different cleanup operations need to be performed
315          * on error.
316          */
317         if (ioend->io_type == XFS_IO_UNWRITTEN) {
318                 if (error)
319                         goto done;
320                 error = xfs_iomap_write_unwritten(ip, ioend->io_offset,
321                                                   ioend->io_size);
322         } else if (ioend->io_append_trans) {
323                 error = xfs_setfilesize_ioend(ioend, error);
324         } else {
325                 ASSERT(!xfs_ioend_is_append(ioend) ||
326                        ioend->io_type == XFS_IO_COW);
327         }
328
329 done:
330         xfs_destroy_ioend(ioend, error);
331 }
332
333 STATIC void
334 xfs_end_bio(
335         struct bio              *bio)
336 {
337         struct xfs_ioend        *ioend = bio->bi_private;
338         struct xfs_mount        *mp = XFS_I(ioend->io_inode)->i_mount;
339
340         if (ioend->io_type == XFS_IO_UNWRITTEN || ioend->io_type == XFS_IO_COW)
341                 queue_work(mp->m_unwritten_workqueue, &ioend->io_work);
342         else if (ioend->io_append_trans)
343                 queue_work(mp->m_data_workqueue, &ioend->io_work);
344         else
345                 xfs_destroy_ioend(ioend, bio->bi_error);
346 }
347
348 STATIC int
349 xfs_map_blocks(
350         struct inode            *inode,
351         loff_t                  offset,
352         struct xfs_bmbt_irec    *imap,
353         int                     type)
354 {
355         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
356         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
357         ssize_t                 count = 1 << inode->i_blkbits;
358         xfs_fileoff_t           offset_fsb, end_fsb;
359         int                     error = 0;
360         int                     bmapi_flags = XFS_BMAPI_ENTIRE;
361         int                     nimaps = 1;
362
363         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
364                 return -EIO;
365
366         ASSERT(type != XFS_IO_COW);
367         if (type == XFS_IO_UNWRITTEN)
368                 bmapi_flags |= XFS_BMAPI_IGSTATE;
369
370         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
371         ASSERT(ip->i_d.di_format != XFS_DINODE_FMT_BTREE ||
372                (ip->i_df.if_flags & XFS_IFEXTENTS));
373         ASSERT(offset <= mp->m_super->s_maxbytes);
374
375         if (offset + count > mp->m_super->s_maxbytes)
376                 count = mp->m_super->s_maxbytes - offset;
377         end_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, (xfs_ufsize_t)offset + count);
378         offset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset);
379         error = xfs_bmapi_read(ip, offset_fsb, end_fsb - offset_fsb,
380                                 imap, &nimaps, bmapi_flags);
381         /*
382          * Truncate an overwrite extent if there's a pending CoW
383          * reservation before the end of this extent.  This forces us
384          * to come back to writepage to take care of the CoW.
385          */
386         if (nimaps && type == XFS_IO_OVERWRITE)
387                 xfs_reflink_trim_irec_to_next_cow(ip, offset_fsb, imap);
388         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
389
390         if (error)
391                 return error;
392
393         if (type == XFS_IO_DELALLOC &&
394             (!nimaps || isnullstartblock(imap->br_startblock))) {
395                 error = xfs_iomap_write_allocate(ip, XFS_DATA_FORK, offset,
396                                 imap);
397                 if (!error)
398                         trace_xfs_map_blocks_alloc(ip, offset, count, type, imap);
399                 return error;
400         }
401
402 #ifdef DEBUG
403         if (type == XFS_IO_UNWRITTEN) {
404                 ASSERT(nimaps);
405                 ASSERT(imap->br_startblock != HOLESTARTBLOCK);
406                 ASSERT(imap->br_startblock != DELAYSTARTBLOCK);
407         }
408 #endif
409         if (nimaps)
410                 trace_xfs_map_blocks_found(ip, offset, count, type, imap);
411         return 0;
412 }
413
414 STATIC bool
415 xfs_imap_valid(
416         struct inode            *inode,
417         struct xfs_bmbt_irec    *imap,
418         xfs_off_t               offset)
419 {
420         offset >>= inode->i_blkbits;
421
422         return offset >= imap->br_startoff &&
423                 offset < imap->br_startoff + imap->br_blockcount;
424 }
425
426 STATIC void
427 xfs_start_buffer_writeback(
428         struct buffer_head      *bh)
429 {
430         ASSERT(buffer_mapped(bh));
431         ASSERT(buffer_locked(bh));
432         ASSERT(!buffer_delay(bh));
433         ASSERT(!buffer_unwritten(bh));
434
435         mark_buffer_async_write(bh);
436         set_buffer_uptodate(bh);
437         clear_buffer_dirty(bh);
438 }
439
440 STATIC void
441 xfs_start_page_writeback(
442         struct page             *page,
443         int                     clear_dirty)
444 {
445         ASSERT(PageLocked(page));
446         ASSERT(!PageWriteback(page));
447
448         /*
449          * if the page was not fully cleaned, we need to ensure that the higher
450          * layers come back to it correctly. That means we need to keep the page
451          * dirty, and for WB_SYNC_ALL writeback we need to ensure the
452          * PAGECACHE_TAG_TOWRITE index mark is not removed so another attempt to
453          * write this page in this writeback sweep will be made.
454          */
455         if (clear_dirty) {
456                 clear_page_dirty_for_io(page);
457                 set_page_writeback(page);
458         } else
459                 set_page_writeback_keepwrite(page);
460
461         unlock_page(page);
462 }
463
464 static inline int xfs_bio_add_buffer(struct bio *bio, struct buffer_head *bh)
465 {
466         return bio_add_page(bio, bh->b_page, bh->b_size, bh_offset(bh));
467 }
468
469 /*
470  * Submit the bio for an ioend. We are passed an ioend with a bio attached to
471  * it, and we submit that bio. The ioend may be used for multiple bio
472  * submissions, so we only want to allocate an append transaction for the ioend
473  * once. In the case of multiple bio submission, each bio will take an IO
474  * reference to the ioend to ensure that the ioend completion is only done once
475  * all bios have been submitted and the ioend is really done.
476  *
477  * If @fail is non-zero, it means that we have a situation where some part of
478  * the submission process has failed after we have marked paged for writeback
479  * and unlocked them. In this situation, we need to fail the bio and ioend
480  * rather than submit it to IO. This typically only happens on a filesystem
481  * shutdown.
482  */
483 STATIC int
484 xfs_submit_ioend(
485         struct writeback_control *wbc,
486         struct xfs_ioend        *ioend,
487         int                     status)
488 {
489         /* Reserve log space if we might write beyond the on-disk inode size. */
490         if (!status &&
491             ioend->io_type != XFS_IO_UNWRITTEN &&
492             xfs_ioend_is_append(ioend) &&
493             !ioend->io_append_trans)
494                 status = xfs_setfilesize_trans_alloc(ioend);
495
496         ioend->io_bio->bi_private = ioend;
497         ioend->io_bio->bi_end_io = xfs_end_bio;
498         bio_set_op_attrs(ioend->io_bio, REQ_OP_WRITE,
499                          (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL) ? WRITE_SYNC : 0);
500         /*
501          * If we are failing the IO now, just mark the ioend with an
502          * error and finish it. This will run IO completion immediately
503          * as there is only one reference to the ioend at this point in
504          * time.
505          */
506         if (status) {
507                 ioend->io_bio->bi_error = status;
508                 bio_endio(ioend->io_bio);
509                 return status;
510         }
511
512         submit_bio(ioend->io_bio);
513         return 0;
514 }
515
516 static void
517 xfs_init_bio_from_bh(
518         struct bio              *bio,
519         struct buffer_head      *bh)
520 {
521         bio->bi_iter.bi_sector = bh->b_blocknr * (bh->b_size >> 9);
522         bio->bi_bdev = bh->b_bdev;
523 }
524
525 static struct xfs_ioend *
526 xfs_alloc_ioend(
527         struct inode            *inode,
528         unsigned int            type,
529         xfs_off_t               offset,
530         struct buffer_head      *bh)
531 {
532         struct xfs_ioend        *ioend;
533         struct bio              *bio;
534
535         bio = bio_alloc_bioset(GFP_NOFS, BIO_MAX_PAGES, xfs_ioend_bioset);
536         xfs_init_bio_from_bh(bio, bh);
537
538         ioend = container_of(bio, struct xfs_ioend, io_inline_bio);
539         INIT_LIST_HEAD(&ioend->io_list);
540         ioend->io_type = type;
541         ioend->io_inode = inode;
542         ioend->io_size = 0;
543         ioend->io_offset = offset;
544         INIT_WORK(&ioend->io_work, xfs_end_io);
545         ioend->io_append_trans = NULL;
546         ioend->io_bio = bio;
547         return ioend;
548 }
549
550 /*
551  * Allocate a new bio, and chain the old bio to the new one.
552  *
553  * Note that we have to do perform the chaining in this unintuitive order
554  * so that the bi_private linkage is set up in the right direction for the
555  * traversal in xfs_destroy_ioend().
556  */
557 static void
558 xfs_chain_bio(
559         struct xfs_ioend        *ioend,
560         struct writeback_control *wbc,
561         struct buffer_head      *bh)
562 {
563         struct bio *new;
564
565         new = bio_alloc(GFP_NOFS, BIO_MAX_PAGES);
566         xfs_init_bio_from_bh(new, bh);
567
568         bio_chain(ioend->io_bio, new);
569         bio_get(ioend->io_bio);         /* for xfs_destroy_ioend */
570         bio_set_op_attrs(ioend->io_bio, REQ_OP_WRITE,
571                           (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL) ? WRITE_SYNC : 0);
572         submit_bio(ioend->io_bio);
573         ioend->io_bio = new;
574 }
575
576 /*
577  * Test to see if we've been building up a completion structure for
578  * earlier buffers -- if so, we try to append to this ioend if we
579  * can, otherwise we finish off any current ioend and start another.
580  * Return the ioend we finished off so that the caller can submit it
581  * once it has finished processing the dirty page.
582  */
583 STATIC void
584 xfs_add_to_ioend(
585         struct inode            *inode,
586         struct buffer_head      *bh,
587         xfs_off_t               offset,
588         struct xfs_writepage_ctx *wpc,
589         struct writeback_control *wbc,
590         struct list_head        *iolist)
591 {
592         if (!wpc->ioend || wpc->io_type != wpc->ioend->io_type ||
593             bh->b_blocknr != wpc->last_block + 1 ||
594             offset != wpc->ioend->io_offset + wpc->ioend->io_size) {
595                 if (wpc->ioend)
596                         list_add(&wpc->ioend->io_list, iolist);
597                 wpc->ioend = xfs_alloc_ioend(inode, wpc->io_type, offset, bh);
598         }
599
600         /*
601          * If the buffer doesn't fit into the bio we need to allocate a new
602          * one.  This shouldn't happen more than once for a given buffer.
603          */
604         while (xfs_bio_add_buffer(wpc->ioend->io_bio, bh) != bh->b_size)
605                 xfs_chain_bio(wpc->ioend, wbc, bh);
606
607         wpc->ioend->io_size += bh->b_size;
608         wpc->last_block = bh->b_blocknr;
609         xfs_start_buffer_writeback(bh);
610 }
611
612 STATIC void
613 xfs_map_buffer(
614         struct inode            *inode,
615         struct buffer_head      *bh,
616         struct xfs_bmbt_irec    *imap,
617         xfs_off_t               offset)
618 {
619         sector_t                bn;
620         struct xfs_mount        *m = XFS_I(inode)->i_mount;
621         xfs_off_t               iomap_offset = XFS_FSB_TO_B(m, imap->br_startoff);
622         xfs_daddr_t             iomap_bn = xfs_fsb_to_db(XFS_I(inode), imap->br_startblock);
623
624         ASSERT(imap->br_startblock != HOLESTARTBLOCK);
625         ASSERT(imap->br_startblock != DELAYSTARTBLOCK);
626
627         bn = (iomap_bn >> (inode->i_blkbits - BBSHIFT)) +
628               ((offset - iomap_offset) >> inode->i_blkbits);
629
630         ASSERT(bn || XFS_IS_REALTIME_INODE(XFS_I(inode)));
631
632         bh->b_blocknr = bn;
633         set_buffer_mapped(bh);
634 }
635
636 STATIC void
637 xfs_map_at_offset(
638         struct inode            *inode,
639         struct buffer_head      *bh,
640         struct xfs_bmbt_irec    *imap,
641         xfs_off_t               offset)
642 {
643         ASSERT(imap->br_startblock != HOLESTARTBLOCK);
644         ASSERT(imap->br_startblock != DELAYSTARTBLOCK);
645
646         xfs_map_buffer(inode, bh, imap, offset);
647         set_buffer_mapped(bh);
648         clear_buffer_delay(bh);
649         clear_buffer_unwritten(bh);
650 }
651
652 /*
653  * Test if a given page contains at least one buffer of a given @type.
654  * If @check_all_buffers is true, then we walk all the buffers in the page to
655  * try to find one of the type passed in. If it is not set, then the caller only
656  * needs to check the first buffer on the page for a match.
657  */
658 STATIC bool
659 xfs_check_page_type(
660         struct page             *page,
661         unsigned int            type,
662         bool                    check_all_buffers)
663 {
664         struct buffer_head      *bh;
665         struct buffer_head      *head;
666
667         if (PageWriteback(page))
668                 return false;
669         if (!page->mapping)
670                 return false;
671         if (!page_has_buffers(page))
672                 return false;
673
674         bh = head = page_buffers(page);
675         do {
676                 if (buffer_unwritten(bh)) {
677                         if (type == XFS_IO_UNWRITTEN)
678                                 return true;
679                 } else if (buffer_delay(bh)) {
680                         if (type == XFS_IO_DELALLOC)
681                                 return true;
682                 } else if (buffer_dirty(bh) && buffer_mapped(bh)) {
683                         if (type == XFS_IO_OVERWRITE)
684                                 return true;
685                 }
686
687                 /* If we are only checking the first buffer, we are done now. */
688                 if (!check_all_buffers)
689                         break;
690         } while ((bh = bh->b_this_page) != head);
691
692         return false;
693 }
694
695 STATIC void
696 xfs_vm_invalidatepage(
697         struct page             *page,
698         unsigned int            offset,
699         unsigned int            length)
700 {
701         trace_xfs_invalidatepage(page->mapping->host, page, offset,
702                                  length);
703         block_invalidatepage(page, offset, length);
704 }
705
706 /*
707  * If the page has delalloc buffers on it, we need to punch them out before we
708  * invalidate the page. If we don't, we leave a stale delalloc mapping on the
709  * inode that can trip a BUG() in xfs_get_blocks() later on if a direct IO read
710  * is done on that same region - the delalloc extent is returned when none is
711  * supposed to be there.
712  *
713  * We prevent this by truncating away the delalloc regions on the page before
714  * invalidating it. Because they are delalloc, we can do this without needing a
715  * transaction. Indeed - if we get ENOSPC errors, we have to be able to do this
716  * truncation without a transaction as there is no space left for block
717  * reservation (typically why we see a ENOSPC in writeback).
718  *
719  * This is not a performance critical path, so for now just do the punching a
720  * buffer head at a time.
721  */
722 STATIC void
723 xfs_aops_discard_page(
724         struct page             *page)
725 {
726         struct inode            *inode = page->mapping->host;
727         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
728         struct buffer_head      *bh, *head;
729         loff_t                  offset = page_offset(page);
730
731         if (!xfs_check_page_type(page, XFS_IO_DELALLOC, true))
732                 goto out_invalidate;
733
734         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
735                 goto out_invalidate;
736
737         xfs_alert(ip->i_mount,
738                 "page discard on page %p, inode 0x%llx, offset %llu.",
739                         page, ip->i_ino, offset);
740
741         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
742         bh = head = page_buffers(page);
743         do {
744                 int             error;
745                 xfs_fileoff_t   start_fsb;
746
747                 if (!buffer_delay(bh))
748                         goto next_buffer;
749
750                 start_fsb = XFS_B_TO_FSBT(ip->i_mount, offset);
751                 error = xfs_bmap_punch_delalloc_range(ip, start_fsb, 1);
752                 if (error) {
753                         /* something screwed, just bail */
754                         if (!XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount)) {
755                                 xfs_alert(ip->i_mount,
756                         "page discard unable to remove delalloc mapping.");
757                         }
758                         break;
759                 }
760 next_buffer:
761                 offset += 1 << inode->i_blkbits;
762
763         } while ((bh = bh->b_this_page) != head);
764
765         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
766 out_invalidate:
767         xfs_vm_invalidatepage(page, 0, PAGE_SIZE);
768         return;
769 }
770
771 static int
772 xfs_map_cow(
773         struct xfs_writepage_ctx *wpc,
774         struct inode            *inode,
775         loff_t                  offset,
776         unsigned int            *new_type)
777 {
778         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
779         struct xfs_bmbt_irec    imap;
780         bool                    is_cow = false, need_alloc = false;
781         int                     error;
782
783         /*
784          * If we already have a valid COW mapping keep using it.
785          */
786         if (wpc->io_type == XFS_IO_COW) {
787                 wpc->imap_valid = xfs_imap_valid(inode, &wpc->imap, offset);
788                 if (wpc->imap_valid) {
789                         *new_type = XFS_IO_COW;
790                         return 0;
791                 }
792         }
793
794         /*
795          * Else we need to check if there is a COW mapping at this offset.
796          */
797         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
798         is_cow = xfs_reflink_find_cow_mapping(ip, offset, &imap, &need_alloc);
799         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
800
801         if (!is_cow)
802                 return 0;
803
804         /*
805          * And if the COW mapping has a delayed extent here we need to
806          * allocate real space for it now.
807          */
808         if (need_alloc) {
809                 error = xfs_iomap_write_allocate(ip, XFS_COW_FORK, offset,
810                                 &imap);
811                 if (error)
812                         return error;
813         }
814
815         wpc->io_type = *new_type = XFS_IO_COW;
816         wpc->imap_valid = true;
817         wpc->imap = imap;
818         return 0;
819 }
820
821 /*
822  * We implement an immediate ioend submission policy here to avoid needing to
823  * chain multiple ioends and hence nest mempool allocations which can violate
824  * forward progress guarantees we need to provide. The current ioend we are
825  * adding buffers to is cached on the writepage context, and if the new buffer
826  * does not append to the cached ioend it will create a new ioend and cache that
827  * instead.
828  *
829  * If a new ioend is created and cached, the old ioend is returned and queued
830  * locally for submission once the entire page is processed or an error has been
831  * detected.  While ioends are submitted immediately after they are completed,
832  * batching optimisations are provided by higher level block plugging.
833  *
834  * At the end of a writeback pass, there will be a cached ioend remaining on the
835  * writepage context that the caller will need to submit.
836  */
837 static int
838 xfs_writepage_map(
839         struct xfs_writepage_ctx *wpc,
840         struct writeback_control *wbc,
841         struct inode            *inode,
842         struct page             *page,
843         loff_t                  offset,
844         __uint64_t              end_offset)
845 {
846         LIST_HEAD(submit_list);
847         struct xfs_ioend        *ioend, *next;
848         struct buffer_head      *bh, *head;
849         ssize_t                 len = 1 << inode->i_blkbits;
850         int                     error = 0;
851         int                     count = 0;
852         int                     uptodate = 1;
853         unsigned int            new_type;
854
855         bh = head = page_buffers(page);
856         offset = page_offset(page);
857         do {
858                 if (offset >= end_offset)
859                         break;
860                 if (!buffer_uptodate(bh))
861                         uptodate = 0;
862
863                 /*
864                  * set_page_dirty dirties all buffers in a page, independent
865                  * of their state.  The dirty state however is entirely
866                  * meaningless for holes (!mapped && uptodate), so skip
867                  * buffers covering holes here.
868                  */
869                 if (!buffer_mapped(bh) && buffer_uptodate(bh)) {
870                         wpc->imap_valid = false;
871                         continue;
872                 }
873
874                 if (buffer_unwritten(bh))
875                         new_type = XFS_IO_UNWRITTEN;
876                 else if (buffer_delay(bh))
877                         new_type = XFS_IO_DELALLOC;
878                 else if (buffer_uptodate(bh))
879                         new_type = XFS_IO_OVERWRITE;
880                 else {
881                         if (PageUptodate(page))
882                                 ASSERT(buffer_mapped(bh));
883                         /*
884                          * This buffer is not uptodate and will not be
885                          * written to disk.  Ensure that we will put any
886                          * subsequent writeable buffers into a new
887                          * ioend.
888                          */
889                         wpc->imap_valid = false;
890                         continue;
891                 }
892
893                 if (xfs_is_reflink_inode(XFS_I(inode))) {
894                         error = xfs_map_cow(wpc, inode, offset, &new_type);
895                         if (error)
896                                 goto out;
897                 }
898
899                 if (wpc->io_type != new_type) {
900                         wpc->io_type = new_type;
901                         wpc->imap_valid = false;
902                 }
903
904                 if (wpc->imap_valid)
905                         wpc->imap_valid = xfs_imap_valid(inode, &wpc->imap,
906                                                          offset);
907                 if (!wpc->imap_valid) {
908                         error = xfs_map_blocks(inode, offset, &wpc->imap,
909                                              wpc->io_type);
910                         if (error)
911                                 goto out;
912                         wpc->imap_valid = xfs_imap_valid(inode, &wpc->imap,
913                                                          offset);
914                 }
915                 if (wpc->imap_valid) {
916                         lock_buffer(bh);
917                         if (wpc->io_type != XFS_IO_OVERWRITE)
918                                 xfs_map_at_offset(inode, bh, &wpc->imap, offset);
919                         xfs_add_to_ioend(inode, bh, offset, wpc, wbc, &submit_list);
920                         count++;
921                 }
922
923         } while (offset += len, ((bh = bh->b_this_page) != head));
924
925         if (uptodate && bh == head)
926                 SetPageUptodate(page);
927
928         ASSERT(wpc->ioend || list_empty(&submit_list));
929
930 out:
931         /*
932          * On error, we have to fail the ioend here because we have locked
933          * buffers in the ioend. If we don't do this, we'll deadlock
934          * invalidating the page as that tries to lock the buffers on the page.
935          * Also, because we may have set pages under writeback, we have to make
936          * sure we run IO completion to mark the error state of the IO
937          * appropriately, so we can't cancel the ioend directly here. That means
938          * we have to mark this page as under writeback if we included any
939          * buffers from it in the ioend chain so that completion treats it
940          * correctly.
941          *
942          * If we didn't include the page in the ioend, the on error we can
943          * simply discard and unlock it as there are no other users of the page
944          * or it's buffers right now. The caller will still need to trigger
945          * submission of outstanding ioends on the writepage context so they are
946          * treated correctly on error.
947          */
948         if (count) {
949                 xfs_start_page_writeback(page, !error);
950
951                 /*
952                  * Preserve the original error if there was one, otherwise catch
953                  * submission errors here and propagate into subsequent ioend
954                  * submissions.
955                  */
956                 list_for_each_entry_safe(ioend, next, &submit_list, io_list) {
957                         int error2;
958
959                         list_del_init(&ioend->io_list);
960                         error2 = xfs_submit_ioend(wbc, ioend, error);
961                         if (error2 && !error)
962                                 error = error2;
963                 }
964         } else if (error) {
965                 xfs_aops_discard_page(page);
966                 ClearPageUptodate(page);
967                 unlock_page(page);
968         } else {
969                 /*
970                  * We can end up here with no error and nothing to write if we
971                  * race with a partial page truncate on a sub-page block sized
972                  * filesystem. In that case we need to mark the page clean.
973                  */
974                 xfs_start_page_writeback(page, 1);
975                 end_page_writeback(page);
976         }
977
978         mapping_set_error(page->mapping, error);
979         return error;
980 }
981
982 /*
983  * Write out a dirty page.
984  *
985  * For delalloc space on the page we need to allocate space and flush it.
986  * For unwritten space on the page we need to start the conversion to
987  * regular allocated space.
988  * For any other dirty buffer heads on the page we should flush them.
989  */
990 STATIC int
991 xfs_do_writepage(
992         struct page             *page,
993         struct writeback_control *wbc,
994         void                    *data)
995 {
996         struct xfs_writepage_ctx *wpc = data;
997         struct inode            *inode = page->mapping->host;
998         loff_t                  offset;
999         __uint64_t              end_offset;
1000         pgoff_t                 end_index;
1001
1002         trace_xfs_writepage(inode, page, 0, 0);
1003
1004         ASSERT(page_has_buffers(page));
1005
1006         /*
1007          * Refuse to write the page out if we are called from reclaim context.
1008          *
1009          * This avoids stack overflows when called from deeply used stacks in
1010          * random callers for direct reclaim or memcg reclaim.  We explicitly
1011          * allow reclaim from kswapd as the stack usage there is relatively low.
1012          *
1013          * This should never happen except in the case of a VM regression so
1014          * warn about it.
1015          */
1016         if (WARN_ON_ONCE((current->flags & (PF_MEMALLOC|PF_KSWAPD)) ==
1017                         PF_MEMALLOC))
1018                 goto redirty;
1019
1020         /*
1021          * Given that we do not allow direct reclaim to call us, we should
1022          * never be called while in a filesystem transaction.
1023          */
1024         if (WARN_ON_ONCE(current->flags & PF_FSTRANS))
1025                 goto redirty;
1026
1027         /*
1028          * Is this page beyond the end of the file?
1029          *
1030          * The page index is less than the end_index, adjust the end_offset
1031          * to the highest offset that this page should represent.
1032          * -----------------------------------------------------
1033          * |                    file mapping           | <EOF> |
1034          * -----------------------------------------------------
1035          * | Page ... | Page N-2 | Page N-1 |  Page N  |       |
1036          * ^--------------------------------^----------|--------
1037          * |     desired writeback range    |      see else    |
1038          * ---------------------------------^------------------|
1039          */
1040         offset = i_size_read(inode);
1041         end_index = offset >> PAGE_SHIFT;
1042         if (page->index < end_index)
1043                 end_offset = (xfs_off_t)(page->index + 1) << PAGE_SHIFT;
1044         else {
1045                 /*
1046                  * Check whether the page to write out is beyond or straddles
1047                  * i_size or not.
1048                  * -------------------------------------------------------
1049                  * |            file mapping                    | <EOF>  |
1050                  * -------------------------------------------------------
1051                  * | Page ... | Page N-2 | Page N-1 |  Page N   | Beyond |
1052                  * ^--------------------------------^-----------|---------
1053                  * |                                |      Straddles     |
1054                  * ---------------------------------^-----------|--------|
1055                  */
1056                 unsigned offset_into_page = offset & (PAGE_SIZE - 1);
1057
1058                 /*
1059                  * Skip the page if it is fully outside i_size, e.g. due to a
1060                  * truncate operation that is in progress. We must redirty the
1061                  * page so that reclaim stops reclaiming it. Otherwise
1062                  * xfs_vm_releasepage() is called on it and gets confused.
1063                  *
1064                  * Note that the end_index is unsigned long, it would overflow
1065                  * if the given offset is greater than 16TB on 32-bit system
1066                  * and if we do check the page is fully outside i_size or not
1067                  * via "if (page->index >= end_index + 1)" as "end_index + 1"
1068                  * will be evaluated to 0.  Hence this page will be redirtied
1069                  * and be written out repeatedly which would result in an
1070                  * infinite loop, the user program that perform this operation
1071                  * will hang.  Instead, we can verify this situation by checking
1072                  * if the page to write is totally beyond the i_size or if it's
1073                  * offset is just equal to the EOF.
1074                  */
1075                 if (page->index > end_index ||
1076                     (page->index == end_index && offset_into_page == 0))
1077                         goto redirty;
1078
1079                 /*
1080                  * The page straddles i_size.  It must be zeroed out on each
1081                  * and every writepage invocation because it may be mmapped.
1082                  * "A file is mapped in multiples of the page size.  For a file
1083                  * that is not a multiple of the page size, the remaining
1084                  * memory is zeroed when mapped, and writes to that region are
1085                  * not written out to the file."
1086                  */
1087                 zero_user_segment(page, offset_into_page, PAGE_SIZE);
1088
1089                 /* Adjust the end_offset to the end of file */
1090                 end_offset = offset;
1091         }
1092
1093         return xfs_writepage_map(wpc, wbc, inode, page, offset, end_offset);
1094
1095 redirty:
1096         redirty_page_for_writepage(wbc, page);
1097         unlock_page(page);
1098         return 0;
1099 }
1100
1101 STATIC int
1102 xfs_vm_writepage(
1103         struct page             *page,
1104         struct writeback_control *wbc)
1105 {
1106         struct xfs_writepage_ctx wpc = {
1107                 .io_type = XFS_IO_INVALID,
1108         };
1109         int                     ret;
1110
1111         ret = xfs_do_writepage(page, wbc, &wpc);
1112         if (wpc.ioend)
1113                 ret = xfs_submit_ioend(wbc, wpc.ioend, ret);
1114         return ret;
1115 }
1116
1117 STATIC int
1118 xfs_vm_writepages(
1119         struct address_space    *mapping,
1120         struct writeback_control *wbc)
1121 {
1122         struct xfs_writepage_ctx wpc = {
1123                 .io_type = XFS_IO_INVALID,
1124         };
1125         int                     ret;
1126
1127         xfs_iflags_clear(XFS_I(mapping->host), XFS_ITRUNCATED);
1128         if (dax_mapping(mapping))
1129                 return dax_writeback_mapping_range(mapping,
1130                                 xfs_find_bdev_for_inode(mapping->host), wbc);
1131
1132         ret = write_cache_pages(mapping, wbc, xfs_do_writepage, &wpc);
1133         if (wpc.ioend)
1134                 ret = xfs_submit_ioend(wbc, wpc.ioend, ret);
1135         return ret;
1136 }
1137
1138 /*
1139  * Called to move a page into cleanable state - and from there
1140  * to be released. The page should already be clean. We always
1141  * have buffer heads in this call.
1142  *
1143  * Returns 1 if the page is ok to release, 0 otherwise.
1144  */
1145 STATIC int
1146 xfs_vm_releasepage(
1147         struct page             *page,
1148         gfp_t                   gfp_mask)
1149 {
1150         int                     delalloc, unwritten;
1151
1152         trace_xfs_releasepage(page->mapping->host, page, 0, 0);
1153
1154         /*
1155          * mm accommodates an old ext3 case where clean pages might not have had
1156          * the dirty bit cleared. Thus, it can send actual dirty pages to
1157          * ->releasepage() via shrink_active_list(). Conversely,
1158          * block_invalidatepage() can send pages that are still marked dirty
1159          * but otherwise have invalidated buffers.
1160          *
1161          * We've historically freed buffers on the latter. Instead, quietly
1162          * filter out all dirty pages to avoid spurious buffer state warnings.
1163          * This can likely be removed once shrink_active_list() is fixed.
1164          */
1165         if (PageDirty(page))
1166                 return 0;
1167
1168         xfs_count_page_state(page, &delalloc, &unwritten);
1169
1170         if (WARN_ON_ONCE(delalloc))
1171                 return 0;
1172         if (WARN_ON_ONCE(unwritten))
1173                 return 0;
1174
1175         return try_to_free_buffers(page);
1176 }
1177
1178 /*
1179  * When we map a DIO buffer, we may need to pass flags to
1180  * xfs_end_io_direct_write to tell it what kind of write IO we are doing.
1181  *
1182  * Note that for DIO, an IO to the highest supported file block offset (i.e.
1183  * 2^63 - 1FSB bytes) will result in the offset + count overflowing a signed 64
1184  * bit variable. Hence if we see this overflow, we have to assume that the IO is
1185  * extending the file size. We won't know for sure until IO completion is run
1186  * and the actual max write offset is communicated to the IO completion
1187  * routine.
1188  */
1189 static void
1190 xfs_map_direct(
1191         struct inode            *inode,
1192         struct buffer_head      *bh_result,
1193         struct xfs_bmbt_irec    *imap,
1194         xfs_off_t               offset,
1195         bool                    is_cow)
1196 {
1197         uintptr_t               *flags = (uintptr_t *)&bh_result->b_private;
1198         xfs_off_t               size = bh_result->b_size;
1199
1200         trace_xfs_get_blocks_map_direct(XFS_I(inode), offset, size,
1201                 ISUNWRITTEN(imap) ? XFS_IO_UNWRITTEN : is_cow ? XFS_IO_COW :
1202                 XFS_IO_OVERWRITE, imap);
1203
1204         if (ISUNWRITTEN(imap)) {
1205                 *flags |= XFS_DIO_FLAG_UNWRITTEN;
1206                 set_buffer_defer_completion(bh_result);
1207         } else if (is_cow) {
1208                 *flags |= XFS_DIO_FLAG_COW;
1209                 set_buffer_defer_completion(bh_result);
1210         }
1211         if (offset + size > i_size_read(inode) || offset + size < 0) {
1212                 *flags |= XFS_DIO_FLAG_APPEND;
1213                 set_buffer_defer_completion(bh_result);
1214         }
1215 }
1216
1217 /*
1218  * If this is O_DIRECT or the mpage code calling tell them how large the mapping
1219  * is, so that we can avoid repeated get_blocks calls.
1220  *
1221  * If the mapping spans EOF, then we have to break the mapping up as the mapping
1222  * for blocks beyond EOF must be marked new so that sub block regions can be
1223  * correctly zeroed. We can't do this for mappings within EOF unless the mapping
1224  * was just allocated or is unwritten, otherwise the callers would overwrite
1225  * existing data with zeros. Hence we have to split the mapping into a range up
1226  * to and including EOF, and a second mapping for beyond EOF.
1227  */
1228 static void
1229 xfs_map_trim_size(
1230         struct inode            *inode,
1231         sector_t                iblock,
1232         struct buffer_head      *bh_result,
1233         struct xfs_bmbt_irec    *imap,
1234         xfs_off_t               offset,
1235         ssize_t                 size)
1236 {
1237         xfs_off_t               mapping_size;
1238
1239         mapping_size = imap->br_startoff + imap->br_blockcount - iblock;
1240         mapping_size <<= inode->i_blkbits;
1241
1242         ASSERT(mapping_size > 0);
1243         if (mapping_size > size)
1244                 mapping_size = size;
1245         if (offset < i_size_read(inode) &&
1246             offset + mapping_size >= i_size_read(inode)) {
1247                 /* limit mapping to block that spans EOF */
1248                 mapping_size = roundup_64(i_size_read(inode) - offset,
1249                                           1 << inode->i_blkbits);
1250         }
1251         if (mapping_size > LONG_MAX)
1252                 mapping_size = LONG_MAX;
1253
1254         bh_result->b_size = mapping_size;
1255 }
1256
1257 /* Bounce unaligned directio writes to the page cache. */
1258 static int
1259 xfs_bounce_unaligned_dio_write(
1260         struct xfs_inode        *ip,
1261         xfs_fileoff_t           offset_fsb,
1262         struct xfs_bmbt_irec    *imap)
1263 {
1264         struct xfs_bmbt_irec    irec;
1265         xfs_fileoff_t           delta;
1266         bool                    shared;
1267         bool                    x;
1268         int                     error;
1269
1270         irec = *imap;
1271         if (offset_fsb > irec.br_startoff) {
1272                 delta = offset_fsb - irec.br_startoff;
1273                 irec.br_blockcount -= delta;
1274                 irec.br_startblock += delta;
1275                 irec.br_startoff = offset_fsb;
1276         }
1277         error = xfs_reflink_trim_around_shared(ip, &irec, &shared, &x);
1278         if (error)
1279                 return error;
1280
1281         /*
1282          * We're here because we're trying to do a directio write to a
1283          * region that isn't aligned to a filesystem block.  If any part
1284          * of the extent is shared, fall back to buffered mode to handle
1285          * the RMW.  This is done by returning -EREMCHG ("remote addr
1286          * changed"), which is caught further up the call stack.
1287          */
1288         if (shared) {
1289                 trace_xfs_reflink_bounce_dio_write(ip, imap);
1290                 return -EREMCHG;
1291         }
1292         return 0;
1293 }
1294
1295 STATIC int
1296 __xfs_get_blocks(
1297         struct inode            *inode,
1298         sector_t                iblock,
1299         struct buffer_head      *bh_result,
1300         int                     create,
1301         bool                    direct,
1302         bool                    dax_fault)
1303 {
1304         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1305         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1306         xfs_fileoff_t           offset_fsb, end_fsb;
1307         int                     error = 0;
1308         int                     lockmode = 0;
1309         struct xfs_bmbt_irec    imap;
1310         int                     nimaps = 1;
1311         xfs_off_t               offset;
1312         ssize_t                 size;
1313         int                     new = 0;
1314         bool                    is_cow = false;
1315         bool                    need_alloc = false;
1316
1317         BUG_ON(create && !direct);
1318
1319         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
1320                 return -EIO;
1321
1322         offset = (xfs_off_t)iblock << inode->i_blkbits;
1323         ASSERT(bh_result->b_size >= (1 << inode->i_blkbits));
1324         size = bh_result->b_size;
1325
1326         if (!create && offset >= i_size_read(inode))
1327                 return 0;
1328
1329         /*
1330          * Direct I/O is usually done on preallocated files, so try getting
1331          * a block mapping without an exclusive lock first.
1332          */
1333         lockmode = xfs_ilock_data_map_shared(ip);
1334
1335         ASSERT(offset <= mp->m_super->s_maxbytes);
1336         if (offset + size > mp->m_super->s_maxbytes)
1337                 size = mp->m_super->s_maxbytes - offset;
1338         end_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, (xfs_ufsize_t)offset + size);
1339         offset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset);
1340
1341         if (create && direct && xfs_is_reflink_inode(ip))
1342                 is_cow = xfs_reflink_find_cow_mapping(ip, offset, &imap,
1343                                         &need_alloc);
1344         if (!is_cow) {
1345                 error = xfs_bmapi_read(ip, offset_fsb, end_fsb - offset_fsb,
1346                                         &imap, &nimaps, XFS_BMAPI_ENTIRE);
1347                 /*
1348                  * Truncate an overwrite extent if there's a pending CoW
1349                  * reservation before the end of this extent.  This
1350                  * forces us to come back to get_blocks to take care of
1351                  * the CoW.
1352                  */
1353                 if (create && direct && nimaps &&
1354                     imap.br_startblock != HOLESTARTBLOCK &&
1355                     imap.br_startblock != DELAYSTARTBLOCK &&
1356                     !ISUNWRITTEN(&imap))
1357                         xfs_reflink_trim_irec_to_next_cow(ip, offset_fsb,
1358                                         &imap);
1359         }
1360         ASSERT(!need_alloc);
1361         if (error)
1362                 goto out_unlock;
1363
1364         /* for DAX, we convert unwritten extents directly */
1365         if (create &&
1366             (!nimaps ||
1367              (imap.br_startblock == HOLESTARTBLOCK ||
1368               imap.br_startblock == DELAYSTARTBLOCK) ||
1369              (IS_DAX(inode) && ISUNWRITTEN(&imap)))) {
1370                 /*
1371                  * xfs_iomap_write_direct() expects the shared lock. It
1372                  * is unlocked on return.
1373                  */
1374                 if (lockmode == XFS_ILOCK_EXCL)
1375                         xfs_ilock_demote(ip, lockmode);
1376
1377                 error = xfs_iomap_write_direct(ip, offset, size,
1378                                                &imap, nimaps);
1379                 if (error)
1380                         return error;
1381                 new = 1;
1382
1383                 trace_xfs_get_blocks_alloc(ip, offset, size,
1384                                 ISUNWRITTEN(&imap) ? XFS_IO_UNWRITTEN
1385                                                    : XFS_IO_DELALLOC, &imap);
1386         } else if (nimaps) {
1387                 trace_xfs_get_blocks_found(ip, offset, size,
1388                                 ISUNWRITTEN(&imap) ? XFS_IO_UNWRITTEN
1389                                                    : XFS_IO_OVERWRITE, &imap);
1390                 xfs_iunlock(ip, lockmode);
1391         } else {
1392                 trace_xfs_get_blocks_notfound(ip, offset, size);
1393                 goto out_unlock;
1394         }
1395
1396         if (IS_DAX(inode) && create) {
1397                 ASSERT(!ISUNWRITTEN(&imap));
1398                 /* zeroing is not needed at a higher layer */
1399                 new = 0;
1400         }
1401
1402         /* trim mapping down to size requested */
1403         xfs_map_trim_size(inode, iblock, bh_result, &imap, offset, size);
1404
1405         /*
1406          * For unwritten extents do not report a disk address in the buffered
1407          * read case (treat as if we're reading into a hole).
1408          */
1409         if (imap.br_startblock != HOLESTARTBLOCK &&
1410             imap.br_startblock != DELAYSTARTBLOCK &&
1411             (create || !ISUNWRITTEN(&imap))) {
1412                 if (create && direct && !is_cow) {
1413                         error = xfs_bounce_unaligned_dio_write(ip, offset_fsb,
1414                                         &imap);
1415                         if (error)
1416                                 return error;
1417                 }
1418
1419                 xfs_map_buffer(inode, bh_result, &imap, offset);
1420                 if (ISUNWRITTEN(&imap))
1421                         set_buffer_unwritten(bh_result);
1422                 /* direct IO needs special help */
1423                 if (create) {
1424                         if (dax_fault)
1425                                 ASSERT(!ISUNWRITTEN(&imap));
1426                         else
1427                                 xfs_map_direct(inode, bh_result, &imap, offset,
1428                                                 is_cow);
1429                 }
1430         }
1431
1432         /*
1433          * If this is a realtime file, data may be on a different device.
1434          * to that pointed to from the buffer_head b_bdev currently.
1435          */
1436         bh_result->b_bdev = xfs_find_bdev_for_inode(inode);
1437
1438         /*
1439          * If we previously allocated a block out beyond eof and we are now
1440          * coming back to use it then we will need to flag it as new even if it
1441          * has a disk address.
1442          *
1443          * With sub-block writes into unwritten extents we also need to mark
1444          * the buffer as new so that the unwritten parts of the buffer gets
1445          * correctly zeroed.
1446          */
1447         if (create &&
1448             ((!buffer_mapped(bh_result) && !buffer_uptodate(bh_result)) ||
1449              (offset >= i_size_read(inode)) ||
1450              (new || ISUNWRITTEN(&imap))))
1451                 set_buffer_new(bh_result);
1452
1453         BUG_ON(direct && imap.br_startblock == DELAYSTARTBLOCK);
1454
1455         return 0;
1456
1457 out_unlock:
1458         xfs_iunlock(ip, lockmode);
1459         return error;
1460 }
1461
1462 int
1463 xfs_get_blocks(
1464         struct inode            *inode,
1465         sector_t                iblock,
1466         struct buffer_head      *bh_result,
1467         int                     create)
1468 {
1469         return __xfs_get_blocks(inode, iblock, bh_result, create, false, false);
1470 }
1471
1472 int
1473 xfs_get_blocks_direct(
1474         struct inode            *inode,
1475         sector_t                iblock,
1476         struct buffer_head      *bh_result,
1477         int                     create)
1478 {
1479         return __xfs_get_blocks(inode, iblock, bh_result, create, true, false);
1480 }
1481
1482 int
1483 xfs_get_blocks_dax_fault(
1484         struct inode            *inode,
1485         sector_t                iblock,
1486         struct buffer_head      *bh_result,
1487         int                     create)
1488 {
1489         return __xfs_get_blocks(inode, iblock, bh_result, create, true, true);
1490 }
1491
1492 /*
1493  * Complete a direct I/O write request.
1494  *
1495  * xfs_map_direct passes us some flags in the private data to tell us what to
1496  * do.  If no flags are set, then the write IO is an overwrite wholly within
1497  * the existing allocated file size and so there is nothing for us to do.
1498  *
1499  * Note that in this case the completion can be called in interrupt context,
1500  * whereas if we have flags set we will always be called in task context
1501  * (i.e. from a workqueue).
1502  */
1503 int
1504 xfs_end_io_direct_write(
1505         struct kiocb            *iocb,
1506         loff_t                  offset,
1507         ssize_t                 size,
1508         void                    *private)
1509 {
1510         struct inode            *inode = file_inode(iocb->ki_filp);
1511         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1512         uintptr_t               flags = (uintptr_t)private;
1513         int                     error = 0;
1514
1515         trace_xfs_end_io_direct_write(ip, offset, size);
1516
1517         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
1518                 return -EIO;
1519
1520         if (size <= 0)
1521                 return size;
1522
1523         /*
1524          * The flags tell us whether we are doing unwritten extent conversions
1525          * or an append transaction that updates the on-disk file size. These
1526          * cases are the only cases where we should *potentially* be needing
1527          * to update the VFS inode size.
1528          */
1529         if (flags == 0) {
1530                 ASSERT(offset + size <= i_size_read(inode));
1531                 return 0;
1532         }
1533
1534         /*
1535          * We need to update the in-core inode size here so that we don't end up
1536          * with the on-disk inode size being outside the in-core inode size. We
1537          * have no other method of updating EOF for AIO, so always do it here
1538          * if necessary.
1539          *
1540          * We need to lock the test/set EOF update as we can be racing with
1541          * other IO completions here to update the EOF. Failing to serialise
1542          * here can result in EOF moving backwards and Bad Things Happen when
1543          * that occurs.
1544          */
1545         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1546         if (offset + size > i_size_read(inode))
1547                 i_size_write(inode, offset + size);
1548         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1549
1550         if (flags & XFS_DIO_FLAG_COW)
1551                 error = xfs_reflink_end_cow(ip, offset, size);
1552         if (flags & XFS_DIO_FLAG_UNWRITTEN) {
1553                 trace_xfs_end_io_direct_write_unwritten(ip, offset, size);
1554
1555                 error = xfs_iomap_write_unwritten(ip, offset, size);
1556         }
1557         if (flags & XFS_DIO_FLAG_APPEND) {
1558                 trace_xfs_end_io_direct_write_append(ip, offset, size);
1559
1560                 error = xfs_setfilesize(ip, offset, size);
1561         }
1562
1563         return error;
1564 }
1565
1566 STATIC ssize_t
1567 xfs_vm_direct_IO(
1568         struct kiocb            *iocb,
1569         struct iov_iter         *iter)
1570 {
1571         /*
1572          * We just need the method present so that open/fcntl allow direct I/O.
1573          */
1574         return -EINVAL;
1575 }
1576
1577 STATIC sector_t
1578 xfs_vm_bmap(
1579         struct address_space    *mapping,
1580         sector_t                block)
1581 {
1582         struct inode            *inode = (struct inode *)mapping->host;
1583         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1584
1585         trace_xfs_vm_bmap(XFS_I(inode));
1586         xfs_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
1587
1588         /*
1589          * The swap code (ab-)uses ->bmap to get a block mapping and then
1590          * bypasseŃ• the file system for actual I/O.  We really can't allow
1591          * that on reflinks inodes, so we have to skip out here.  And yes,
1592          * 0 is the magic code for a bmap error..
1593          */
1594         if (xfs_is_reflink_inode(ip)) {
1595                 xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
1596                 return 0;
1597         }
1598         filemap_write_and_wait(mapping);
1599         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
1600         return generic_block_bmap(mapping, block, xfs_get_blocks);
1601 }
1602
1603 STATIC int
1604 xfs_vm_readpage(
1605         struct file             *unused,
1606         struct page             *page)
1607 {
1608         trace_xfs_vm_readpage(page->mapping->host, 1);
1609         return mpage_readpage(page, xfs_get_blocks);
1610 }
1611
1612 STATIC int
1613 xfs_vm_readpages(
1614         struct file             *unused,
1615         struct address_space    *mapping,
1616         struct list_head        *pages,
1617         unsigned                nr_pages)
1618 {
1619         trace_xfs_vm_readpages(mapping->host, nr_pages);
1620         return mpage_readpages(mapping, pages, nr_pages, xfs_get_blocks);
1621 }
1622
1623 /*
1624  * This is basically a copy of __set_page_dirty_buffers() with one
1625  * small tweak: buffers beyond EOF do not get marked dirty. If we mark them
1626  * dirty, we'll never be able to clean them because we don't write buffers
1627  * beyond EOF, and that means we can't invalidate pages that span EOF
1628  * that have been marked dirty. Further, the dirty state can leak into
1629  * the file interior if the file is extended, resulting in all sorts of
1630  * bad things happening as the state does not match the underlying data.
1631  *
1632  * XXX: this really indicates that bufferheads in XFS need to die. Warts like
1633  * this only exist because of bufferheads and how the generic code manages them.
1634  */
1635 STATIC int
1636 xfs_vm_set_page_dirty(
1637         struct page             *page)
1638 {
1639         struct address_space    *mapping = page->mapping;
1640         struct inode            *inode = mapping->host;
1641         loff_t                  end_offset;
1642         loff_t                  offset;
1643         int                     newly_dirty;
1644
1645         if (unlikely(!mapping))
1646                 return !TestSetPageDirty(page);
1647
1648         end_offset = i_size_read(inode);
1649         offset = page_offset(page);
1650
1651         spin_lock(&mapping->private_lock);
1652         if (page_has_buffers(page)) {
1653                 struct buffer_head *head = page_buffers(page);
1654                 struct buffer_head *bh = head;
1655
1656                 do {
1657                         if (offset < end_offset)
1658                                 set_buffer_dirty(bh);
1659                         bh = bh->b_this_page;
1660                         offset += 1 << inode->i_blkbits;
1661                 } while (bh != head);
1662         }
1663         /*
1664          * Lock out page->mem_cgroup migration to keep PageDirty
1665          * synchronized with per-memcg dirty page counters.
1666          */
1667         lock_page_memcg(page);
1668         newly_dirty = !TestSetPageDirty(page);
1669         spin_unlock(&mapping->private_lock);
1670
1671         if (newly_dirty) {
1672                 /* sigh - __set_page_dirty() is static, so copy it here, too */
1673                 unsigned long flags;
1674
1675                 spin_lock_irqsave(&mapping->tree_lock, flags);
1676                 if (page->mapping) {    /* Race with truncate? */
1677                         WARN_ON_ONCE(!PageUptodate(page));
1678                         account_page_dirtied(page, mapping);
1679                         radix_tree_tag_set(&mapping->page_tree,
1680                                         page_index(page), PAGECACHE_TAG_DIRTY);
1681                 }
1682                 spin_unlock_irqrestore(&mapping->tree_lock, flags);
1683         }
1684         unlock_page_memcg(page);
1685         if (newly_dirty)
1686                 __mark_inode_dirty(mapping->host, I_DIRTY_PAGES);
1687         return newly_dirty;
1688 }
1689
1690 const struct address_space_operations xfs_address_space_operations = {
1691         .readpage               = xfs_vm_readpage,
1692         .readpages              = xfs_vm_readpages,
1693         .writepage              = xfs_vm_writepage,
1694         .writepages             = xfs_vm_writepages,
1695         .set_page_dirty         = xfs_vm_set_page_dirty,
1696         .releasepage            = xfs_vm_releasepage,
1697         .invalidatepage         = xfs_vm_invalidatepage,
1698         .bmap                   = xfs_vm_bmap,
1699         .direct_IO              = xfs_vm_direct_IO,
1700         .migratepage            = buffer_migrate_page,
1701         .is_partially_uptodate  = block_is_partially_uptodate,
1702         .error_remove_page      = generic_error_remove_page,
1703 };