block,fs: use REQ_* flags directly
[linux-block.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         ioend->io_bio->bi_opf = REQ_OP_WRITE;
499         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL)
500                 ioend->io_bio->bi_opf |= REQ_SYNC;
501
502         /*
503          * If we are failing the IO now, just mark the ioend with an
504          * error and finish it. This will run IO completion immediately
505          * as there is only one reference to the ioend at this point in
506          * time.
507          */
508         if (status) {
509                 ioend->io_bio->bi_error = status;
510                 bio_endio(ioend->io_bio);
511                 return status;
512         }
513
514         submit_bio(ioend->io_bio);
515         return 0;
516 }
517
518 static void
519 xfs_init_bio_from_bh(
520         struct bio              *bio,
521         struct buffer_head      *bh)
522 {
523         bio->bi_iter.bi_sector = bh->b_blocknr * (bh->b_size >> 9);
524         bio->bi_bdev = bh->b_bdev;
525 }
526
527 static struct xfs_ioend *
528 xfs_alloc_ioend(
529         struct inode            *inode,
530         unsigned int            type,
531         xfs_off_t               offset,
532         struct buffer_head      *bh)
533 {
534         struct xfs_ioend        *ioend;
535         struct bio              *bio;
536
537         bio = bio_alloc_bioset(GFP_NOFS, BIO_MAX_PAGES, xfs_ioend_bioset);
538         xfs_init_bio_from_bh(bio, bh);
539
540         ioend = container_of(bio, struct xfs_ioend, io_inline_bio);
541         INIT_LIST_HEAD(&ioend->io_list);
542         ioend->io_type = type;
543         ioend->io_inode = inode;
544         ioend->io_size = 0;
545         ioend->io_offset = offset;
546         INIT_WORK(&ioend->io_work, xfs_end_io);
547         ioend->io_append_trans = NULL;
548         ioend->io_bio = bio;
549         return ioend;
550 }
551
552 /*
553  * Allocate a new bio, and chain the old bio to the new one.
554  *
555  * Note that we have to do perform the chaining in this unintuitive order
556  * so that the bi_private linkage is set up in the right direction for the
557  * traversal in xfs_destroy_ioend().
558  */
559 static void
560 xfs_chain_bio(
561         struct xfs_ioend        *ioend,
562         struct writeback_control *wbc,
563         struct buffer_head      *bh)
564 {
565         struct bio *new;
566
567         new = bio_alloc(GFP_NOFS, BIO_MAX_PAGES);
568         xfs_init_bio_from_bh(new, bh);
569
570         bio_chain(ioend->io_bio, new);
571         bio_get(ioend->io_bio);         /* for xfs_destroy_ioend */
572         ioend->io_bio->bi_opf = REQ_OP_WRITE;
573         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL)
574                 ioend->io_bio->bi_opf |= REQ_SYNC;
575         submit_bio(ioend->io_bio);
576         ioend->io_bio = new;
577 }
578
579 /*
580  * Test to see if we've been building up a completion structure for
581  * earlier buffers -- if so, we try to append to this ioend if we
582  * can, otherwise we finish off any current ioend and start another.
583  * Return the ioend we finished off so that the caller can submit it
584  * once it has finished processing the dirty page.
585  */
586 STATIC void
587 xfs_add_to_ioend(
588         struct inode            *inode,
589         struct buffer_head      *bh,
590         xfs_off_t               offset,
591         struct xfs_writepage_ctx *wpc,
592         struct writeback_control *wbc,
593         struct list_head        *iolist)
594 {
595         if (!wpc->ioend || wpc->io_type != wpc->ioend->io_type ||
596             bh->b_blocknr != wpc->last_block + 1 ||
597             offset != wpc->ioend->io_offset + wpc->ioend->io_size) {
598                 if (wpc->ioend)
599                         list_add(&wpc->ioend->io_list, iolist);
600                 wpc->ioend = xfs_alloc_ioend(inode, wpc->io_type, offset, bh);
601         }
602
603         /*
604          * If the buffer doesn't fit into the bio we need to allocate a new
605          * one.  This shouldn't happen more than once for a given buffer.
606          */
607         while (xfs_bio_add_buffer(wpc->ioend->io_bio, bh) != bh->b_size)
608                 xfs_chain_bio(wpc->ioend, wbc, bh);
609
610         wpc->ioend->io_size += bh->b_size;
611         wpc->last_block = bh->b_blocknr;
612         xfs_start_buffer_writeback(bh);
613 }
614
615 STATIC void
616 xfs_map_buffer(
617         struct inode            *inode,
618         struct buffer_head      *bh,
619         struct xfs_bmbt_irec    *imap,
620         xfs_off_t               offset)
621 {
622         sector_t                bn;
623         struct xfs_mount        *m = XFS_I(inode)->i_mount;
624         xfs_off_t               iomap_offset = XFS_FSB_TO_B(m, imap->br_startoff);
625         xfs_daddr_t             iomap_bn = xfs_fsb_to_db(XFS_I(inode), imap->br_startblock);
626
627         ASSERT(imap->br_startblock != HOLESTARTBLOCK);
628         ASSERT(imap->br_startblock != DELAYSTARTBLOCK);
629
630         bn = (iomap_bn >> (inode->i_blkbits - BBSHIFT)) +
631               ((offset - iomap_offset) >> inode->i_blkbits);
632
633         ASSERT(bn || XFS_IS_REALTIME_INODE(XFS_I(inode)));
634
635         bh->b_blocknr = bn;
636         set_buffer_mapped(bh);
637 }
638
639 STATIC void
640 xfs_map_at_offset(
641         struct inode            *inode,
642         struct buffer_head      *bh,
643         struct xfs_bmbt_irec    *imap,
644         xfs_off_t               offset)
645 {
646         ASSERT(imap->br_startblock != HOLESTARTBLOCK);
647         ASSERT(imap->br_startblock != DELAYSTARTBLOCK);
648
649         xfs_map_buffer(inode, bh, imap, offset);
650         set_buffer_mapped(bh);
651         clear_buffer_delay(bh);
652         clear_buffer_unwritten(bh);
653 }
654
655 /*
656  * Test if a given page contains at least one buffer of a given @type.
657  * If @check_all_buffers is true, then we walk all the buffers in the page to
658  * try to find one of the type passed in. If it is not set, then the caller only
659  * needs to check the first buffer on the page for a match.
660  */
661 STATIC bool
662 xfs_check_page_type(
663         struct page             *page,
664         unsigned int            type,
665         bool                    check_all_buffers)
666 {
667         struct buffer_head      *bh;
668         struct buffer_head      *head;
669
670         if (PageWriteback(page))
671                 return false;
672         if (!page->mapping)
673                 return false;
674         if (!page_has_buffers(page))
675                 return false;
676
677         bh = head = page_buffers(page);
678         do {
679                 if (buffer_unwritten(bh)) {
680                         if (type == XFS_IO_UNWRITTEN)
681                                 return true;
682                 } else if (buffer_delay(bh)) {
683                         if (type == XFS_IO_DELALLOC)
684                                 return true;
685                 } else if (buffer_dirty(bh) && buffer_mapped(bh)) {
686                         if (type == XFS_IO_OVERWRITE)
687                                 return true;
688                 }
689
690                 /* If we are only checking the first buffer, we are done now. */
691                 if (!check_all_buffers)
692                         break;
693         } while ((bh = bh->b_this_page) != head);
694
695         return false;
696 }
697
698 STATIC void
699 xfs_vm_invalidatepage(
700         struct page             *page,
701         unsigned int            offset,
702         unsigned int            length)
703 {
704         trace_xfs_invalidatepage(page->mapping->host, page, offset,
705                                  length);
706         block_invalidatepage(page, offset, length);
707 }
708
709 /*
710  * If the page has delalloc buffers on it, we need to punch them out before we
711  * invalidate the page. If we don't, we leave a stale delalloc mapping on the
712  * inode that can trip a BUG() in xfs_get_blocks() later on if a direct IO read
713  * is done on that same region - the delalloc extent is returned when none is
714  * supposed to be there.
715  *
716  * We prevent this by truncating away the delalloc regions on the page before
717  * invalidating it. Because they are delalloc, we can do this without needing a
718  * transaction. Indeed - if we get ENOSPC errors, we have to be able to do this
719  * truncation without a transaction as there is no space left for block
720  * reservation (typically why we see a ENOSPC in writeback).
721  *
722  * This is not a performance critical path, so for now just do the punching a
723  * buffer head at a time.
724  */
725 STATIC void
726 xfs_aops_discard_page(
727         struct page             *page)
728 {
729         struct inode            *inode = page->mapping->host;
730         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
731         struct buffer_head      *bh, *head;
732         loff_t                  offset = page_offset(page);
733
734         if (!xfs_check_page_type(page, XFS_IO_DELALLOC, true))
735                 goto out_invalidate;
736
737         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
738                 goto out_invalidate;
739
740         xfs_alert(ip->i_mount,
741                 "page discard on page %p, inode 0x%llx, offset %llu.",
742                         page, ip->i_ino, offset);
743
744         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
745         bh = head = page_buffers(page);
746         do {
747                 int             error;
748                 xfs_fileoff_t   start_fsb;
749
750                 if (!buffer_delay(bh))
751                         goto next_buffer;
752
753                 start_fsb = XFS_B_TO_FSBT(ip->i_mount, offset);
754                 error = xfs_bmap_punch_delalloc_range(ip, start_fsb, 1);
755                 if (error) {
756                         /* something screwed, just bail */
757                         if (!XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount)) {
758                                 xfs_alert(ip->i_mount,
759                         "page discard unable to remove delalloc mapping.");
760                         }
761                         break;
762                 }
763 next_buffer:
764                 offset += 1 << inode->i_blkbits;
765
766         } while ((bh = bh->b_this_page) != head);
767
768         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
769 out_invalidate:
770         xfs_vm_invalidatepage(page, 0, PAGE_SIZE);
771         return;
772 }
773
774 static int
775 xfs_map_cow(
776         struct xfs_writepage_ctx *wpc,
777         struct inode            *inode,
778         loff_t                  offset,
779         unsigned int            *new_type)
780 {
781         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
782         struct xfs_bmbt_irec    imap;
783         bool                    is_cow = false, need_alloc = false;
784         int                     error;
785
786         /*
787          * If we already have a valid COW mapping keep using it.
788          */
789         if (wpc->io_type == XFS_IO_COW) {
790                 wpc->imap_valid = xfs_imap_valid(inode, &wpc->imap, offset);
791                 if (wpc->imap_valid) {
792                         *new_type = XFS_IO_COW;
793                         return 0;
794                 }
795         }
796
797         /*
798          * Else we need to check if there is a COW mapping at this offset.
799          */
800         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
801         is_cow = xfs_reflink_find_cow_mapping(ip, offset, &imap, &need_alloc);
802         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
803
804         if (!is_cow)
805                 return 0;
806
807         /*
808          * And if the COW mapping has a delayed extent here we need to
809          * allocate real space for it now.
810          */
811         if (need_alloc) {
812                 error = xfs_iomap_write_allocate(ip, XFS_COW_FORK, offset,
813                                 &imap);
814                 if (error)
815                         return error;
816         }
817
818         wpc->io_type = *new_type = XFS_IO_COW;
819         wpc->imap_valid = true;
820         wpc->imap = imap;
821         return 0;
822 }
823
824 /*
825  * We implement an immediate ioend submission policy here to avoid needing to
826  * chain multiple ioends and hence nest mempool allocations which can violate
827  * forward progress guarantees we need to provide. The current ioend we are
828  * adding buffers to is cached on the writepage context, and if the new buffer
829  * does not append to the cached ioend it will create a new ioend and cache that
830  * instead.
831  *
832  * If a new ioend is created and cached, the old ioend is returned and queued
833  * locally for submission once the entire page is processed or an error has been
834  * detected.  While ioends are submitted immediately after they are completed,
835  * batching optimisations are provided by higher level block plugging.
836  *
837  * At the end of a writeback pass, there will be a cached ioend remaining on the
838  * writepage context that the caller will need to submit.
839  */
840 static int
841 xfs_writepage_map(
842         struct xfs_writepage_ctx *wpc,
843         struct writeback_control *wbc,
844         struct inode            *inode,
845         struct page             *page,
846         loff_t                  offset,
847         __uint64_t              end_offset)
848 {
849         LIST_HEAD(submit_list);
850         struct xfs_ioend        *ioend, *next;
851         struct buffer_head      *bh, *head;
852         ssize_t                 len = 1 << inode->i_blkbits;
853         int                     error = 0;
854         int                     count = 0;
855         int                     uptodate = 1;
856         unsigned int            new_type;
857
858         bh = head = page_buffers(page);
859         offset = page_offset(page);
860         do {
861                 if (offset >= end_offset)
862                         break;
863                 if (!buffer_uptodate(bh))
864                         uptodate = 0;
865
866                 /*
867                  * set_page_dirty dirties all buffers in a page, independent
868                  * of their state.  The dirty state however is entirely
869                  * meaningless for holes (!mapped && uptodate), so skip
870                  * buffers covering holes here.
871                  */
872                 if (!buffer_mapped(bh) && buffer_uptodate(bh)) {
873                         wpc->imap_valid = false;
874                         continue;
875                 }
876
877                 if (buffer_unwritten(bh))
878                         new_type = XFS_IO_UNWRITTEN;
879                 else if (buffer_delay(bh))
880                         new_type = XFS_IO_DELALLOC;
881                 else if (buffer_uptodate(bh))
882                         new_type = XFS_IO_OVERWRITE;
883                 else {
884                         if (PageUptodate(page))
885                                 ASSERT(buffer_mapped(bh));
886                         /*
887                          * This buffer is not uptodate and will not be
888                          * written to disk.  Ensure that we will put any
889                          * subsequent writeable buffers into a new
890                          * ioend.
891                          */
892                         wpc->imap_valid = false;
893                         continue;
894                 }
895
896                 if (xfs_is_reflink_inode(XFS_I(inode))) {
897                         error = xfs_map_cow(wpc, inode, offset, &new_type);
898                         if (error)
899                                 goto out;
900                 }
901
902                 if (wpc->io_type != new_type) {
903                         wpc->io_type = new_type;
904                         wpc->imap_valid = false;
905                 }
906
907                 if (wpc->imap_valid)
908                         wpc->imap_valid = xfs_imap_valid(inode, &wpc->imap,
909                                                          offset);
910                 if (!wpc->imap_valid) {
911                         error = xfs_map_blocks(inode, offset, &wpc->imap,
912                                              wpc->io_type);
913                         if (error)
914                                 goto out;
915                         wpc->imap_valid = xfs_imap_valid(inode, &wpc->imap,
916                                                          offset);
917                 }
918                 if (wpc->imap_valid) {
919                         lock_buffer(bh);
920                         if (wpc->io_type != XFS_IO_OVERWRITE)
921                                 xfs_map_at_offset(inode, bh, &wpc->imap, offset);
922                         xfs_add_to_ioend(inode, bh, offset, wpc, wbc, &submit_list);
923                         count++;
924                 }
925
926         } while (offset += len, ((bh = bh->b_this_page) != head));
927
928         if (uptodate && bh == head)
929                 SetPageUptodate(page);
930
931         ASSERT(wpc->ioend || list_empty(&submit_list));
932
933 out:
934         /*
935          * On error, we have to fail the ioend here because we have locked
936          * buffers in the ioend. If we don't do this, we'll deadlock
937          * invalidating the page as that tries to lock the buffers on the page.
938          * Also, because we may have set pages under writeback, we have to make
939          * sure we run IO completion to mark the error state of the IO
940          * appropriately, so we can't cancel the ioend directly here. That means
941          * we have to mark this page as under writeback if we included any
942          * buffers from it in the ioend chain so that completion treats it
943          * correctly.
944          *
945          * If we didn't include the page in the ioend, the on error we can
946          * simply discard and unlock it as there are no other users of the page
947          * or it's buffers right now. The caller will still need to trigger
948          * submission of outstanding ioends on the writepage context so they are
949          * treated correctly on error.
950          */
951         if (count) {
952                 xfs_start_page_writeback(page, !error);
953
954                 /*
955                  * Preserve the original error if there was one, otherwise catch
956                  * submission errors here and propagate into subsequent ioend
957                  * submissions.
958                  */
959                 list_for_each_entry_safe(ioend, next, &submit_list, io_list) {
960                         int error2;
961
962                         list_del_init(&ioend->io_list);
963                         error2 = xfs_submit_ioend(wbc, ioend, error);
964                         if (error2 && !error)
965                                 error = error2;
966                 }
967         } else if (error) {
968                 xfs_aops_discard_page(page);
969                 ClearPageUptodate(page);
970                 unlock_page(page);
971         } else {
972                 /*
973                  * We can end up here with no error and nothing to write if we
974                  * race with a partial page truncate on a sub-page block sized
975                  * filesystem. In that case we need to mark the page clean.
976                  */
977                 xfs_start_page_writeback(page, 1);
978                 end_page_writeback(page);
979         }
980
981         mapping_set_error(page->mapping, error);
982         return error;
983 }
984
985 /*
986  * Write out a dirty page.
987  *
988  * For delalloc space on the page we need to allocate space and flush it.
989  * For unwritten space on the page we need to start the conversion to
990  * regular allocated space.
991  * For any other dirty buffer heads on the page we should flush them.
992  */
993 STATIC int
994 xfs_do_writepage(
995         struct page             *page,
996         struct writeback_control *wbc,
997         void                    *data)
998 {
999         struct xfs_writepage_ctx *wpc = data;
1000         struct inode            *inode = page->mapping->host;
1001         loff_t                  offset;
1002         __uint64_t              end_offset;
1003         pgoff_t                 end_index;
1004
1005         trace_xfs_writepage(inode, page, 0, 0);
1006
1007         ASSERT(page_has_buffers(page));
1008
1009         /*
1010          * Refuse to write the page out if we are called from reclaim context.
1011          *
1012          * This avoids stack overflows when called from deeply used stacks in
1013          * random callers for direct reclaim or memcg reclaim.  We explicitly
1014          * allow reclaim from kswapd as the stack usage there is relatively low.
1015          *
1016          * This should never happen except in the case of a VM regression so
1017          * warn about it.
1018          */
1019         if (WARN_ON_ONCE((current->flags & (PF_MEMALLOC|PF_KSWAPD)) ==
1020                         PF_MEMALLOC))
1021                 goto redirty;
1022
1023         /*
1024          * Given that we do not allow direct reclaim to call us, we should
1025          * never be called while in a filesystem transaction.
1026          */
1027         if (WARN_ON_ONCE(current->flags & PF_FSTRANS))
1028                 goto redirty;
1029
1030         /*
1031          * Is this page beyond the end of the file?
1032          *
1033          * The page index is less than the end_index, adjust the end_offset
1034          * to the highest offset that this page should represent.
1035          * -----------------------------------------------------
1036          * |                    file mapping           | <EOF> |
1037          * -----------------------------------------------------
1038          * | Page ... | Page N-2 | Page N-1 |  Page N  |       |
1039          * ^--------------------------------^----------|--------
1040          * |     desired writeback range    |      see else    |
1041          * ---------------------------------^------------------|
1042          */
1043         offset = i_size_read(inode);
1044         end_index = offset >> PAGE_SHIFT;
1045         if (page->index < end_index)
1046                 end_offset = (xfs_off_t)(page->index + 1) << PAGE_SHIFT;
1047         else {
1048                 /*
1049                  * Check whether the page to write out is beyond or straddles
1050                  * i_size or not.
1051                  * -------------------------------------------------------
1052                  * |            file mapping                    | <EOF>  |
1053                  * -------------------------------------------------------
1054                  * | Page ... | Page N-2 | Page N-1 |  Page N   | Beyond |
1055                  * ^--------------------------------^-----------|---------
1056                  * |                                |      Straddles     |
1057                  * ---------------------------------^-----------|--------|
1058                  */
1059                 unsigned offset_into_page = offset & (PAGE_SIZE - 1);
1060
1061                 /*
1062                  * Skip the page if it is fully outside i_size, e.g. due to a
1063                  * truncate operation that is in progress. We must redirty the
1064                  * page so that reclaim stops reclaiming it. Otherwise
1065                  * xfs_vm_releasepage() is called on it and gets confused.
1066                  *
1067                  * Note that the end_index is unsigned long, it would overflow
1068                  * if the given offset is greater than 16TB on 32-bit system
1069                  * and if we do check the page is fully outside i_size or not
1070                  * via "if (page->index >= end_index + 1)" as "end_index + 1"
1071                  * will be evaluated to 0.  Hence this page will be redirtied
1072                  * and be written out repeatedly which would result in an
1073                  * infinite loop, the user program that perform this operation
1074                  * will hang.  Instead, we can verify this situation by checking
1075                  * if the page to write is totally beyond the i_size or if it's
1076                  * offset is just equal to the EOF.
1077                  */
1078                 if (page->index > end_index ||
1079                     (page->index == end_index && offset_into_page == 0))
1080                         goto redirty;
1081
1082                 /*
1083                  * The page straddles i_size.  It must be zeroed out on each
1084                  * and every writepage invocation because it may be mmapped.
1085                  * "A file is mapped in multiples of the page size.  For a file
1086                  * that is not a multiple of the page size, the remaining
1087                  * memory is zeroed when mapped, and writes to that region are
1088                  * not written out to the file."
1089                  */
1090                 zero_user_segment(page, offset_into_page, PAGE_SIZE);
1091
1092                 /* Adjust the end_offset to the end of file */
1093                 end_offset = offset;
1094         }
1095
1096         return xfs_writepage_map(wpc, wbc, inode, page, offset, end_offset);
1097
1098 redirty:
1099         redirty_page_for_writepage(wbc, page);
1100         unlock_page(page);
1101         return 0;
1102 }
1103
1104 STATIC int
1105 xfs_vm_writepage(
1106         struct page             *page,
1107         struct writeback_control *wbc)
1108 {
1109         struct xfs_writepage_ctx wpc = {
1110                 .io_type = XFS_IO_INVALID,
1111         };
1112         int                     ret;
1113
1114         ret = xfs_do_writepage(page, wbc, &wpc);
1115         if (wpc.ioend)
1116                 ret = xfs_submit_ioend(wbc, wpc.ioend, ret);
1117         return ret;
1118 }
1119
1120 STATIC int
1121 xfs_vm_writepages(
1122         struct address_space    *mapping,
1123         struct writeback_control *wbc)
1124 {
1125         struct xfs_writepage_ctx wpc = {
1126                 .io_type = XFS_IO_INVALID,
1127         };
1128         int                     ret;
1129
1130         xfs_iflags_clear(XFS_I(mapping->host), XFS_ITRUNCATED);
1131         if (dax_mapping(mapping))
1132                 return dax_writeback_mapping_range(mapping,
1133                                 xfs_find_bdev_for_inode(mapping->host), wbc);
1134
1135         ret = write_cache_pages(mapping, wbc, xfs_do_writepage, &wpc);
1136         if (wpc.ioend)
1137                 ret = xfs_submit_ioend(wbc, wpc.ioend, ret);
1138         return ret;
1139 }
1140
1141 /*
1142  * Called to move a page into cleanable state - and from there
1143  * to be released. The page should already be clean. We always
1144  * have buffer heads in this call.
1145  *
1146  * Returns 1 if the page is ok to release, 0 otherwise.
1147  */
1148 STATIC int
1149 xfs_vm_releasepage(
1150         struct page             *page,
1151         gfp_t                   gfp_mask)
1152 {
1153         int                     delalloc, unwritten;
1154
1155         trace_xfs_releasepage(page->mapping->host, page, 0, 0);
1156
1157         /*
1158          * mm accommodates an old ext3 case where clean pages might not have had
1159          * the dirty bit cleared. Thus, it can send actual dirty pages to
1160          * ->releasepage() via shrink_active_list(). Conversely,
1161          * block_invalidatepage() can send pages that are still marked dirty
1162          * but otherwise have invalidated buffers.
1163          *
1164          * We've historically freed buffers on the latter. Instead, quietly
1165          * filter out all dirty pages to avoid spurious buffer state warnings.
1166          * This can likely be removed once shrink_active_list() is fixed.
1167          */
1168         if (PageDirty(page))
1169                 return 0;
1170
1171         xfs_count_page_state(page, &delalloc, &unwritten);
1172
1173         if (WARN_ON_ONCE(delalloc))
1174                 return 0;
1175         if (WARN_ON_ONCE(unwritten))
1176                 return 0;
1177
1178         return try_to_free_buffers(page);
1179 }
1180
1181 /*
1182  * When we map a DIO buffer, we may need to pass flags to
1183  * xfs_end_io_direct_write to tell it what kind of write IO we are doing.
1184  *
1185  * Note that for DIO, an IO to the highest supported file block offset (i.e.
1186  * 2^63 - 1FSB bytes) will result in the offset + count overflowing a signed 64
1187  * bit variable. Hence if we see this overflow, we have to assume that the IO is
1188  * extending the file size. We won't know for sure until IO completion is run
1189  * and the actual max write offset is communicated to the IO completion
1190  * routine.
1191  */
1192 static void
1193 xfs_map_direct(
1194         struct inode            *inode,
1195         struct buffer_head      *bh_result,
1196         struct xfs_bmbt_irec    *imap,
1197         xfs_off_t               offset,
1198         bool                    is_cow)
1199 {
1200         uintptr_t               *flags = (uintptr_t *)&bh_result->b_private;
1201         xfs_off_t               size = bh_result->b_size;
1202
1203         trace_xfs_get_blocks_map_direct(XFS_I(inode), offset, size,
1204                 ISUNWRITTEN(imap) ? XFS_IO_UNWRITTEN : is_cow ? XFS_IO_COW :
1205                 XFS_IO_OVERWRITE, imap);
1206
1207         if (ISUNWRITTEN(imap)) {
1208                 *flags |= XFS_DIO_FLAG_UNWRITTEN;
1209                 set_buffer_defer_completion(bh_result);
1210         } else if (is_cow) {
1211                 *flags |= XFS_DIO_FLAG_COW;
1212                 set_buffer_defer_completion(bh_result);
1213         }
1214         if (offset + size > i_size_read(inode) || offset + size < 0) {
1215                 *flags |= XFS_DIO_FLAG_APPEND;
1216                 set_buffer_defer_completion(bh_result);
1217         }
1218 }
1219
1220 /*
1221  * If this is O_DIRECT or the mpage code calling tell them how large the mapping
1222  * is, so that we can avoid repeated get_blocks calls.
1223  *
1224  * If the mapping spans EOF, then we have to break the mapping up as the mapping
1225  * for blocks beyond EOF must be marked new so that sub block regions can be
1226  * correctly zeroed. We can't do this for mappings within EOF unless the mapping
1227  * was just allocated or is unwritten, otherwise the callers would overwrite
1228  * existing data with zeros. Hence we have to split the mapping into a range up
1229  * to and including EOF, and a second mapping for beyond EOF.
1230  */
1231 static void
1232 xfs_map_trim_size(
1233         struct inode            *inode,
1234         sector_t                iblock,
1235         struct buffer_head      *bh_result,
1236         struct xfs_bmbt_irec    *imap,
1237         xfs_off_t               offset,
1238         ssize_t                 size)
1239 {
1240         xfs_off_t               mapping_size;
1241
1242         mapping_size = imap->br_startoff + imap->br_blockcount - iblock;
1243         mapping_size <<= inode->i_blkbits;
1244
1245         ASSERT(mapping_size > 0);
1246         if (mapping_size > size)
1247                 mapping_size = size;
1248         if (offset < i_size_read(inode) &&
1249             offset + mapping_size >= i_size_read(inode)) {
1250                 /* limit mapping to block that spans EOF */
1251                 mapping_size = roundup_64(i_size_read(inode) - offset,
1252                                           1 << inode->i_blkbits);
1253         }
1254         if (mapping_size > LONG_MAX)
1255                 mapping_size = LONG_MAX;
1256
1257         bh_result->b_size = mapping_size;
1258 }
1259
1260 /* Bounce unaligned directio writes to the page cache. */
1261 static int
1262 xfs_bounce_unaligned_dio_write(
1263         struct xfs_inode        *ip,
1264         xfs_fileoff_t           offset_fsb,
1265         struct xfs_bmbt_irec    *imap)
1266 {
1267         struct xfs_bmbt_irec    irec;
1268         xfs_fileoff_t           delta;
1269         bool                    shared;
1270         bool                    x;
1271         int                     error;
1272
1273         irec = *imap;
1274         if (offset_fsb > irec.br_startoff) {
1275                 delta = offset_fsb - irec.br_startoff;
1276                 irec.br_blockcount -= delta;
1277                 irec.br_startblock += delta;
1278                 irec.br_startoff = offset_fsb;
1279         }
1280         error = xfs_reflink_trim_around_shared(ip, &irec, &shared, &x);
1281         if (error)
1282                 return error;
1283
1284         /*
1285          * We're here because we're trying to do a directio write to a
1286          * region that isn't aligned to a filesystem block.  If any part
1287          * of the extent is shared, fall back to buffered mode to handle
1288          * the RMW.  This is done by returning -EREMCHG ("remote addr
1289          * changed"), which is caught further up the call stack.
1290          */
1291         if (shared) {
1292                 trace_xfs_reflink_bounce_dio_write(ip, imap);
1293                 return -EREMCHG;
1294         }
1295         return 0;
1296 }
1297
1298 STATIC int
1299 __xfs_get_blocks(
1300         struct inode            *inode,
1301         sector_t                iblock,
1302         struct buffer_head      *bh_result,
1303         int                     create,
1304         bool                    direct,
1305         bool                    dax_fault)
1306 {
1307         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1308         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1309         xfs_fileoff_t           offset_fsb, end_fsb;
1310         int                     error = 0;
1311         int                     lockmode = 0;
1312         struct xfs_bmbt_irec    imap;
1313         int                     nimaps = 1;
1314         xfs_off_t               offset;
1315         ssize_t                 size;
1316         int                     new = 0;
1317         bool                    is_cow = false;
1318         bool                    need_alloc = false;
1319
1320         BUG_ON(create && !direct);
1321
1322         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
1323                 return -EIO;
1324
1325         offset = (xfs_off_t)iblock << inode->i_blkbits;
1326         ASSERT(bh_result->b_size >= (1 << inode->i_blkbits));
1327         size = bh_result->b_size;
1328
1329         if (!create && offset >= i_size_read(inode))
1330                 return 0;
1331
1332         /*
1333          * Direct I/O is usually done on preallocated files, so try getting
1334          * a block mapping without an exclusive lock first.
1335          */
1336         lockmode = xfs_ilock_data_map_shared(ip);
1337
1338         ASSERT(offset <= mp->m_super->s_maxbytes);
1339         if (offset + size > mp->m_super->s_maxbytes)
1340                 size = mp->m_super->s_maxbytes - offset;
1341         end_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, (xfs_ufsize_t)offset + size);
1342         offset_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset);
1343
1344         if (create && direct && xfs_is_reflink_inode(ip))
1345                 is_cow = xfs_reflink_find_cow_mapping(ip, offset, &imap,
1346                                         &need_alloc);
1347         if (!is_cow) {
1348                 error = xfs_bmapi_read(ip, offset_fsb, end_fsb - offset_fsb,
1349                                         &imap, &nimaps, XFS_BMAPI_ENTIRE);
1350                 /*
1351                  * Truncate an overwrite extent if there's a pending CoW
1352                  * reservation before the end of this extent.  This
1353                  * forces us to come back to get_blocks to take care of
1354                  * the CoW.
1355                  */
1356                 if (create && direct && nimaps &&
1357                     imap.br_startblock != HOLESTARTBLOCK &&
1358                     imap.br_startblock != DELAYSTARTBLOCK &&
1359                     !ISUNWRITTEN(&imap))
1360                         xfs_reflink_trim_irec_to_next_cow(ip, offset_fsb,
1361                                         &imap);
1362         }
1363         ASSERT(!need_alloc);
1364         if (error)
1365                 goto out_unlock;
1366
1367         /* for DAX, we convert unwritten extents directly */
1368         if (create &&
1369             (!nimaps ||
1370              (imap.br_startblock == HOLESTARTBLOCK ||
1371               imap.br_startblock == DELAYSTARTBLOCK) ||
1372              (IS_DAX(inode) && ISUNWRITTEN(&imap)))) {
1373                 /*
1374                  * xfs_iomap_write_direct() expects the shared lock. It
1375                  * is unlocked on return.
1376                  */
1377                 if (lockmode == XFS_ILOCK_EXCL)
1378                         xfs_ilock_demote(ip, lockmode);
1379
1380                 error = xfs_iomap_write_direct(ip, offset, size,
1381                                                &imap, nimaps);
1382                 if (error)
1383                         return error;
1384                 new = 1;
1385
1386                 trace_xfs_get_blocks_alloc(ip, offset, size,
1387                                 ISUNWRITTEN(&imap) ? XFS_IO_UNWRITTEN
1388                                                    : XFS_IO_DELALLOC, &imap);
1389         } else if (nimaps) {
1390                 trace_xfs_get_blocks_found(ip, offset, size,
1391                                 ISUNWRITTEN(&imap) ? XFS_IO_UNWRITTEN
1392                                                    : XFS_IO_OVERWRITE, &imap);
1393                 xfs_iunlock(ip, lockmode);
1394         } else {
1395                 trace_xfs_get_blocks_notfound(ip, offset, size);
1396                 goto out_unlock;
1397         }
1398
1399         if (IS_DAX(inode) && create) {
1400                 ASSERT(!ISUNWRITTEN(&imap));
1401                 /* zeroing is not needed at a higher layer */
1402                 new = 0;
1403         }
1404
1405         /* trim mapping down to size requested */
1406         xfs_map_trim_size(inode, iblock, bh_result, &imap, offset, size);
1407
1408         /*
1409          * For unwritten extents do not report a disk address in the buffered
1410          * read case (treat as if we're reading into a hole).
1411          */
1412         if (imap.br_startblock != HOLESTARTBLOCK &&
1413             imap.br_startblock != DELAYSTARTBLOCK &&
1414             (create || !ISUNWRITTEN(&imap))) {
1415                 if (create && direct && !is_cow) {
1416                         error = xfs_bounce_unaligned_dio_write(ip, offset_fsb,
1417                                         &imap);
1418                         if (error)
1419                                 return error;
1420                 }
1421
1422                 xfs_map_buffer(inode, bh_result, &imap, offset);
1423                 if (ISUNWRITTEN(&imap))
1424                         set_buffer_unwritten(bh_result);
1425                 /* direct IO needs special help */
1426                 if (create) {
1427                         if (dax_fault)
1428                                 ASSERT(!ISUNWRITTEN(&imap));
1429                         else
1430                                 xfs_map_direct(inode, bh_result, &imap, offset,
1431                                                 is_cow);
1432                 }
1433         }
1434
1435         /*
1436          * If this is a realtime file, data may be on a different device.
1437          * to that pointed to from the buffer_head b_bdev currently.
1438          */
1439         bh_result->b_bdev = xfs_find_bdev_for_inode(inode);
1440
1441         /*
1442          * If we previously allocated a block out beyond eof and we are now
1443          * coming back to use it then we will need to flag it as new even if it
1444          * has a disk address.
1445          *
1446          * With sub-block writes into unwritten extents we also need to mark
1447          * the buffer as new so that the unwritten parts of the buffer gets
1448          * correctly zeroed.
1449          */
1450         if (create &&
1451             ((!buffer_mapped(bh_result) && !buffer_uptodate(bh_result)) ||
1452              (offset >= i_size_read(inode)) ||
1453              (new || ISUNWRITTEN(&imap))))
1454                 set_buffer_new(bh_result);
1455
1456         BUG_ON(direct && imap.br_startblock == DELAYSTARTBLOCK);
1457
1458         return 0;
1459
1460 out_unlock:
1461         xfs_iunlock(ip, lockmode);
1462         return error;
1463 }
1464
1465 int
1466 xfs_get_blocks(
1467         struct inode            *inode,
1468         sector_t                iblock,
1469         struct buffer_head      *bh_result,
1470         int                     create)
1471 {
1472         return __xfs_get_blocks(inode, iblock, bh_result, create, false, false);
1473 }
1474
1475 int
1476 xfs_get_blocks_direct(
1477         struct inode            *inode,
1478         sector_t                iblock,
1479         struct buffer_head      *bh_result,
1480         int                     create)
1481 {
1482         return __xfs_get_blocks(inode, iblock, bh_result, create, true, false);
1483 }
1484
1485 int
1486 xfs_get_blocks_dax_fault(
1487         struct inode            *inode,
1488         sector_t                iblock,
1489         struct buffer_head      *bh_result,
1490         int                     create)
1491 {
1492         return __xfs_get_blocks(inode, iblock, bh_result, create, true, true);
1493 }
1494
1495 /*
1496  * Complete a direct I/O write request.
1497  *
1498  * xfs_map_direct passes us some flags in the private data to tell us what to
1499  * do.  If no flags are set, then the write IO is an overwrite wholly within
1500  * the existing allocated file size and so there is nothing for us to do.
1501  *
1502  * Note that in this case the completion can be called in interrupt context,
1503  * whereas if we have flags set we will always be called in task context
1504  * (i.e. from a workqueue).
1505  */
1506 int
1507 xfs_end_io_direct_write(
1508         struct kiocb            *iocb,
1509         loff_t                  offset,
1510         ssize_t                 size,
1511         void                    *private)
1512 {
1513         struct inode            *inode = file_inode(iocb->ki_filp);
1514         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1515         uintptr_t               flags = (uintptr_t)private;
1516         int                     error = 0;
1517
1518         trace_xfs_end_io_direct_write(ip, offset, size);
1519
1520         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
1521                 return -EIO;
1522
1523         if (size <= 0)
1524                 return size;
1525
1526         /*
1527          * The flags tell us whether we are doing unwritten extent conversions
1528          * or an append transaction that updates the on-disk file size. These
1529          * cases are the only cases where we should *potentially* be needing
1530          * to update the VFS inode size.
1531          */
1532         if (flags == 0) {
1533                 ASSERT(offset + size <= i_size_read(inode));
1534                 return 0;
1535         }
1536
1537         /*
1538          * We need to update the in-core inode size here so that we don't end up
1539          * with the on-disk inode size being outside the in-core inode size. We
1540          * have no other method of updating EOF for AIO, so always do it here
1541          * if necessary.
1542          *
1543          * We need to lock the test/set EOF update as we can be racing with
1544          * other IO completions here to update the EOF. Failing to serialise
1545          * here can result in EOF moving backwards and Bad Things Happen when
1546          * that occurs.
1547          */
1548         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
1549         if (offset + size > i_size_read(inode))
1550                 i_size_write(inode, offset + size);
1551         spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
1552
1553         if (flags & XFS_DIO_FLAG_COW)
1554                 error = xfs_reflink_end_cow(ip, offset, size);
1555         if (flags & XFS_DIO_FLAG_UNWRITTEN) {
1556                 trace_xfs_end_io_direct_write_unwritten(ip, offset, size);
1557
1558                 error = xfs_iomap_write_unwritten(ip, offset, size);
1559         }
1560         if (flags & XFS_DIO_FLAG_APPEND) {
1561                 trace_xfs_end_io_direct_write_append(ip, offset, size);
1562
1563                 error = xfs_setfilesize(ip, offset, size);
1564         }
1565
1566         return error;
1567 }
1568
1569 STATIC ssize_t
1570 xfs_vm_direct_IO(
1571         struct kiocb            *iocb,
1572         struct iov_iter         *iter)
1573 {
1574         /*
1575          * We just need the method present so that open/fcntl allow direct I/O.
1576          */
1577         return -EINVAL;
1578 }
1579
1580 STATIC sector_t
1581 xfs_vm_bmap(
1582         struct address_space    *mapping,
1583         sector_t                block)
1584 {
1585         struct inode            *inode = (struct inode *)mapping->host;
1586         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1587
1588         trace_xfs_vm_bmap(XFS_I(inode));
1589         xfs_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
1590
1591         /*
1592          * The swap code (ab-)uses ->bmap to get a block mapping and then
1593          * bypasseŃ• the file system for actual I/O.  We really can't allow
1594          * that on reflinks inodes, so we have to skip out here.  And yes,
1595          * 0 is the magic code for a bmap error..
1596          */
1597         if (xfs_is_reflink_inode(ip)) {
1598                 xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
1599                 return 0;
1600         }
1601         filemap_write_and_wait(mapping);
1602         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
1603         return generic_block_bmap(mapping, block, xfs_get_blocks);
1604 }
1605
1606 STATIC int
1607 xfs_vm_readpage(
1608         struct file             *unused,
1609         struct page             *page)
1610 {
1611         trace_xfs_vm_readpage(page->mapping->host, 1);
1612         return mpage_readpage(page, xfs_get_blocks);
1613 }
1614
1615 STATIC int
1616 xfs_vm_readpages(
1617         struct file             *unused,
1618         struct address_space    *mapping,
1619         struct list_head        *pages,
1620         unsigned                nr_pages)
1621 {
1622         trace_xfs_vm_readpages(mapping->host, nr_pages);
1623         return mpage_readpages(mapping, pages, nr_pages, xfs_get_blocks);
1624 }
1625
1626 /*
1627  * This is basically a copy of __set_page_dirty_buffers() with one
1628  * small tweak: buffers beyond EOF do not get marked dirty. If we mark them
1629  * dirty, we'll never be able to clean them because we don't write buffers
1630  * beyond EOF, and that means we can't invalidate pages that span EOF
1631  * that have been marked dirty. Further, the dirty state can leak into
1632  * the file interior if the file is extended, resulting in all sorts of
1633  * bad things happening as the state does not match the underlying data.
1634  *
1635  * XXX: this really indicates that bufferheads in XFS need to die. Warts like
1636  * this only exist because of bufferheads and how the generic code manages them.
1637  */
1638 STATIC int
1639 xfs_vm_set_page_dirty(
1640         struct page             *page)
1641 {
1642         struct address_space    *mapping = page->mapping;
1643         struct inode            *inode = mapping->host;
1644         loff_t                  end_offset;
1645         loff_t                  offset;
1646         int                     newly_dirty;
1647
1648         if (unlikely(!mapping))
1649                 return !TestSetPageDirty(page);
1650
1651         end_offset = i_size_read(inode);
1652         offset = page_offset(page);
1653
1654         spin_lock(&mapping->private_lock);
1655         if (page_has_buffers(page)) {
1656                 struct buffer_head *head = page_buffers(page);
1657                 struct buffer_head *bh = head;
1658
1659                 do {
1660                         if (offset < end_offset)
1661                                 set_buffer_dirty(bh);
1662                         bh = bh->b_this_page;
1663                         offset += 1 << inode->i_blkbits;
1664                 } while (bh != head);
1665         }
1666         /*
1667          * Lock out page->mem_cgroup migration to keep PageDirty
1668          * synchronized with per-memcg dirty page counters.
1669          */
1670         lock_page_memcg(page);
1671         newly_dirty = !TestSetPageDirty(page);
1672         spin_unlock(&mapping->private_lock);
1673
1674         if (newly_dirty) {
1675                 /* sigh - __set_page_dirty() is static, so copy it here, too */
1676                 unsigned long flags;
1677
1678                 spin_lock_irqsave(&mapping->tree_lock, flags);
1679                 if (page->mapping) {    /* Race with truncate? */
1680                         WARN_ON_ONCE(!PageUptodate(page));
1681                         account_page_dirtied(page, mapping);
1682                         radix_tree_tag_set(&mapping->page_tree,
1683                                         page_index(page), PAGECACHE_TAG_DIRTY);
1684                 }
1685                 spin_unlock_irqrestore(&mapping->tree_lock, flags);
1686         }
1687         unlock_page_memcg(page);
1688         if (newly_dirty)
1689                 __mark_inode_dirty(mapping->host, I_DIRTY_PAGES);
1690         return newly_dirty;
1691 }
1692
1693 const struct address_space_operations xfs_address_space_operations = {
1694         .readpage               = xfs_vm_readpage,
1695         .readpages              = xfs_vm_readpages,
1696         .writepage              = xfs_vm_writepage,
1697         .writepages             = xfs_vm_writepages,
1698         .set_page_dirty         = xfs_vm_set_page_dirty,
1699         .releasepage            = xfs_vm_releasepage,
1700         .invalidatepage         = xfs_vm_invalidatepage,
1701         .bmap                   = xfs_vm_bmap,
1702         .direct_IO              = xfs_vm_direct_IO,
1703         .migratepage            = buffer_migrate_page,
1704         .is_partially_uptodate  = block_is_partially_uptodate,
1705         .error_remove_page      = generic_error_remove_page,
1706 };