writeback: add a writeback iterator
[linux-block.git] / mm / page-writeback.c
index fc421402f8188179fe1f58f0fc1217ef01c684cc..3da4345f08a335bef3996f8916375d68490e6bb7 100644 (file)
@@ -2325,18 +2325,18 @@ void __init page_writeback_init(void)
 }
 
 /**
- * tag_pages_for_writeback - tag pages to be written by write_cache_pages
+ * tag_pages_for_writeback - tag pages to be written by writeback
  * @mapping: address space structure to write
  * @start: starting page index
  * @end: ending page index (inclusive)
  *
  * This function scans the page range from @start to @end (inclusive) and tags
- * all pages that have DIRTY tag set with a special TOWRITE tag. The idea is
- * that write_cache_pages (or whoever calls this function) will then use
- * TOWRITE tag to identify pages eligible for writeback.  This mechanism is
- * used to avoid livelocking of writeback by a process steadily creating new
- * dirty pages in the file (thus it is important for this function to be quick
- * so that it can tag pages faster than a dirtying process can create them).
+ * all pages that have DIRTY tag set with a special TOWRITE tag.  The caller
+ * can then use the TOWRITE tag to identify pages eligible for writeback.
+ * This mechanism is used to avoid livelocking of writeback by a process
+ * steadily creating new dirty pages in the file (thus it is important for this
+ * function to be quick so that it can tag pages faster than a dirtying process
+ * can create them).
  */
 void tag_pages_for_writeback(struct address_space *mapping,
                             pgoff_t start, pgoff_t end)
@@ -2434,69 +2434,68 @@ retry:
 }
 
 /**
- * write_cache_pages - walk the list of dirty pages of the given address space and write all of them.
+ * writeback_iter - iterate folio of a mapping for writeback
  * @mapping: address space structure to write
- * @wbc: subtract the number of written pages from *@wbc->nr_to_write
- * @writepage: function called for each page
- * @data: data passed to writepage function
+ * @wbc: writeback context
+ * @folio: previously iterated folio (%NULL to start)
+ * @error: in-out pointer for writeback errors (see below)
  *
- * If a page is already under I/O, write_cache_pages() skips it, even
- * if it's dirty.  This is desirable behaviour for memory-cleaning writeback,
- * but it is INCORRECT for data-integrity system calls such as fsync().  fsync()
- * and msync() need to guarantee that all the data which was dirty at the time
- * the call was made get new I/O started against them.  If wbc->sync_mode is
- * WB_SYNC_ALL then we were called for data integrity and we must wait for
- * existing IO to complete.
- *
- * To avoid livelocks (when other process dirties new pages), we first tag
- * pages which should be written back with TOWRITE tag and only then start
- * writing them. For data-integrity sync we have to be careful so that we do
- * not miss some pages (e.g., because some other process has cleared TOWRITE
- * tag we set). The rule we follow is that TOWRITE tag can be cleared only
- * by the process clearing the DIRTY tag (and submitting the page for IO).
- *
- * To avoid deadlocks between range_cyclic writeback and callers that hold
- * pages in PageWriteback to aggregate IO until write_cache_pages() returns,
- * we do not loop back to the start of the file. Doing so causes a page
- * lock/page writeback access order inversion - we should only ever lock
- * multiple pages in ascending page->index order, and looping back to the start
- * of the file violates that rule and causes deadlocks.
+ * This function returns the next folio for the writeback operation described by
+ * @wbc on @mapping and  should be called in a while loop in the ->writepages
+ * implementation.
  *
- * Return: %0 on success, negative error code otherwise
+ * To start the writeback operation, %NULL is passed in the @folio argument, and
+ * for every subsequent iteration the folio returned previously should be passed
+ * back in.
+ *
+ * If there was an error in the per-folio writeback inside the writeback_iter()
+ * loop, @error should be set to the error value.
+ *
+ * Once the writeback described in @wbc has finished, this function will return
+ * %NULL and if there was an error in any iteration restore it to @error.
+ *
+ * Note: callers should not manually break out of the loop using break or goto
+ * but must keep calling writeback_iter() until it returns %NULL.
+ *
+ * Return: the folio to write or %NULL if the loop is done.
  */
-int write_cache_pages(struct address_space *mapping,
-                     struct writeback_control *wbc, writepage_t writepage,
-                     void *data)
+struct folio *writeback_iter(struct address_space *mapping,
+               struct writeback_control *wbc, struct folio *folio, int *error)
 {
-       int ret = 0;
-       int error;
-       struct folio *folio;
-       pgoff_t end;            /* Inclusive */
-
-       if (wbc->range_cyclic) {
-               wbc->index = mapping->writeback_index; /* prev offset */
-               end = -1;
-       } else {
-               wbc->index = wbc->range_start >> PAGE_SHIFT;
-               end = wbc->range_end >> PAGE_SHIFT;
-       }
-       if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL || wbc->tagged_writepages)
-               tag_pages_for_writeback(mapping, wbc->index, end);
-
-       folio_batch_init(&wbc->fbatch);
+       if (!folio) {
+               folio_batch_init(&wbc->fbatch);
+               wbc->saved_err = *error = 0;
 
-       for (;;) {
-               folio = writeback_get_folio(mapping, wbc);
-               if (!folio)
-                       break;
+               /*
+                * For range cyclic writeback we remember where we stopped so
+                * that we can continue where we stopped.
+                *
+                * For non-cyclic writeback we always start at the beginning of
+                * the passed in range.
+                */
+               if (wbc->range_cyclic)
+                       wbc->index = mapping->writeback_index;
+               else
+                       wbc->index = wbc->range_start >> PAGE_SHIFT;
 
-               error = writepage(folio, wbc, data);
+               /*
+                * To avoid livelocks when other processes dirty new pages, we
+                * first tag pages which should be written back and only then
+                * start writing them.
+                *
+                * For data-integrity writeback we have to be careful so that we
+                * do not miss some pages (e.g., because some other process has
+                * cleared the TOWRITE tag we set).  The rule we follow is that
+                * TOWRITE tag can be cleared only by the process clearing the
+                * DIRTY tag (and submitting the page for I/O).
+                */
+               if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL || wbc->tagged_writepages)
+                       tag_pages_for_writeback(mapping, wbc->index,
+                                       wbc_end(wbc));
+       } else {
                wbc->nr_to_write -= folio_nr_pages(folio);
 
-               if (error == AOP_WRITEPAGE_ACTIVATE) {
-                       folio_unlock(folio);
-                       error = 0;
-               }
+               WARN_ON_ONCE(*error > 0);
 
                /*
                 * For integrity writeback we have to keep going until we have
@@ -2510,33 +2509,70 @@ int write_cache_pages(struct address_space *mapping,
                 * wbc->nr_to_write or encounter the first error.
                 */
                if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL) {
-                       if (error && !ret)
-                               ret = error;
+                       if (*error && !wbc->saved_err)
+                               wbc->saved_err = *error;
                } else {
-                       if (error || wbc->nr_to_write <= 0)
+                       if (*error || wbc->nr_to_write <= 0)
                                goto done;
                }
        }
 
-       /*
-        * For range cyclic writeback we need to remember where we stopped so
-        * that we can continue there next time we are called.  If  we hit the
-        * last page and there is more work to be done, wrap back to the start
-        * of the file.
-        *
-        * For non-cyclic writeback we always start looking up at the beginning
-        * of the file if we are called again, which can only happen due to
-        * -ENOMEM from the file system.
-        */
-       folio_batch_release(&wbc->fbatch);
-       if (wbc->range_cyclic)
-               mapping->writeback_index = 0;
-       return ret;
+       folio = writeback_get_folio(mapping, wbc);
+       if (!folio) {
+               /*
+                * To avoid deadlocks between range_cyclic writeback and callers
+                * that hold pages in PageWriteback to aggregate I/O until
+                * the writeback iteration finishes, we do not loop back to the
+                * start of the file.  Doing so causes a page lock/page
+                * writeback access order inversion - we should only ever lock
+                * multiple pages in ascending page->index order, and looping
+                * back to the start of the file violates that rule and causes
+                * deadlocks.
+                */
+               if (wbc->range_cyclic)
+                       mapping->writeback_index = 0;
+
+               /*
+                * Return the first error we encountered (if there was any) to
+                * the caller.
+                */
+               *error = wbc->saved_err;
+       }
+       return folio;
 
 done:
        if (wbc->range_cyclic)
                mapping->writeback_index = folio->index + folio_nr_pages(folio);
        folio_batch_release(&wbc->fbatch);
+       return NULL;
+}
+
+/**
+ * write_cache_pages - walk the list of dirty pages of the given address space and write all of them.
+ * @mapping: address space structure to write
+ * @wbc: subtract the number of written pages from *@wbc->nr_to_write
+ * @writepage: function called for each page
+ * @data: data passed to writepage function
+ *
+ * Return: %0 on success, negative error code otherwise
+ *
+ * Note: please use writeback_iter() instead.
+ */
+int write_cache_pages(struct address_space *mapping,
+                     struct writeback_control *wbc, writepage_t writepage,
+                     void *data)
+{
+       struct folio *folio = NULL;
+       int error;
+
+       while ((folio = writeback_iter(mapping, wbc, folio, &error))) {
+               error = writepage(folio, wbc, data);
+               if (error == AOP_WRITEPAGE_ACTIVATE) {
+                       folio_unlock(folio);
+                       error = 0;
+               }
+       }
+
        return error;
 }
 EXPORT_SYMBOL(write_cache_pages);