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