Pileus Git - ~andy/linux/blob - fs/ext4/page-io.c

   1 /*
   2  * linux/fs/ext4/page-io.c
   3  *
   4  * This contains the new page_io functions for ext4
   5  *
   6  * Written by Theodore Ts'o, 2010.
   7  */
   8
   9 #include <linux/fs.h>
  10 #include <linux/time.h>
  11 #include <linux/jbd2.h>
  12 #include <linux/highuid.h>
  13 #include <linux/pagemap.h>
  14 #include <linux/quotaops.h>
  15 #include <linux/string.h>
  16 #include <linux/buffer_head.h>
  17 #include <linux/writeback.h>
  18 #include <linux/pagevec.h>
  19 #include <linux/mpage.h>
  20 #include <linux/namei.h>
  21 #include <linux/uio.h>
  22 #include <linux/bio.h>
  23 #include <linux/workqueue.h>
  24 #include <linux/kernel.h>
  25 #include <linux/slab.h>
  26 #include <linux/mm.h>
  27
  28 #include "ext4_jbd2.h"
  29 #include "xattr.h"
  30 #include "acl.h"
  31
  32 static struct kmem_cache *io_page_cachep, *io_end_cachep;
  33
  34 int __init ext4_init_pageio(void)
  35 {
  36         io_page_cachep = KMEM_CACHE(ext4_io_page, SLAB_RECLAIM_ACCOUNT);
  37         if (io_page_cachep == NULL)
  38                 return -ENOMEM;
  39         io_end_cachep = KMEM_CACHE(ext4_io_end, SLAB_RECLAIM_ACCOUNT);
  40         if (io_end_cachep == NULL) {
  41                 kmem_cache_destroy(io_page_cachep);
  42                 return -ENOMEM;
  43         }
  44         return 0;
  45 }
  46
  47 void ext4_exit_pageio(void)
  48 {
  49         kmem_cache_destroy(io_end_cachep);
  50         kmem_cache_destroy(io_page_cachep);
  51 }
  52
  53 void ext4_ioend_wait(struct inode *inode)
  54 {
  55         wait_queue_head_t *wq = ext4_ioend_wq(inode);
  56
  57         wait_event(*wq, (atomic_read(&EXT4_I(inode)->i_ioend_count) == 0));
  58 }
  59
  60 static void put_io_page(struct ext4_io_page *io_page)
  61 {
  62         if (atomic_dec_and_test(&io_page->p_count)) {
  63                 end_page_writeback(io_page->p_page);
  64                 put_page(io_page->p_page);
  65                 kmem_cache_free(io_page_cachep, io_page);
  66         }
  67 }
  68
  69 void ext4_free_io_end(ext4_io_end_t *io)
  70 {
  71         int i;
  72
  73         BUG_ON(!io);
  74         BUG_ON(!list_empty(&io->list));
  75         BUG_ON(io->flag & EXT4_IO_END_UNWRITTEN);
  76
  77         for (i = 0; i < io->num_io_pages; i++)
  78                 put_io_page(io->pages[i]);
  79         io->num_io_pages = 0;
  80         if (atomic_dec_and_test(&EXT4_I(io->inode)->i_ioend_count))
  81                 wake_up_all(ext4_ioend_wq(io->inode));
  82         kmem_cache_free(io_end_cachep, io);
  83 }
  84
  85 /* check a range of space and convert unwritten extents to written. */
  86 static int ext4_end_io(ext4_io_end_t *io)
  87 {
  88         struct inode *inode = io->inode;
  89         loff_t offset = io->offset;
  90         ssize_t size = io->size;
  91         int ret = 0;
  92
  93         ext4_debug("ext4_end_io_nolock: io 0x%p from inode %lu,list->next 0x%p,"
  94                    "list->prev 0x%p\n",
  95                    io, inode->i_ino, io->list.next, io->list.prev);
  96
  97         ret = ext4_convert_unwritten_extents(inode, offset, size);
  98         if (ret < 0) {
  99                 ext4_msg(inode->i_sb, KERN_EMERG,
 100                          "failed to convert unwritten extents to written "
 101                          "extents -- potential data loss!  "
 102                          "(inode %lu, offset %llu, size %zd, error %d)",
 103                          inode->i_ino, offset, size, ret);
 104         }
 105         if (io->iocb)
 106                 aio_complete(io->iocb, io->result, 0);
 107
 108         if (io->flag & EXT4_IO_END_DIRECT)
 109                 inode_dio_done(inode);
 110         /* Wake up anyone waiting on unwritten extent conversion */
 111         if (atomic_dec_and_test(&EXT4_I(inode)->i_unwritten))
 112                 wake_up_all(ext4_ioend_wq(inode));
 113         return ret;
 114 }
 115
 116 static void dump_completed_IO(struct inode *inode)
 117 {
 118 #ifdef  EXT4FS_DEBUG
 119         struct list_head *cur, *before, *after;
 120         ext4_io_end_t *io, *io0, *io1;
 121
 122         if (list_empty(&EXT4_I(inode)->i_completed_io_list)) {
 123                 ext4_debug("inode %lu completed_io list is empty\n",
 124                            inode->i_ino);
 125                 return;
 126         }
 127
 128         ext4_debug("Dump inode %lu completed_io list\n", inode->i_ino);
 129         list_for_each_entry(io, &EXT4_I(inode)->i_completed_io_list, list) {
 130                 cur = &io->list;
 131                 before = cur->prev;
 132                 io0 = container_of(before, ext4_io_end_t, list);
 133                 after = cur->next;
 134                 io1 = container_of(after, ext4_io_end_t, list);
 135
 136                 ext4_debug("io 0x%p from inode %lu,prev 0x%p,next 0x%p\n",
 137                             io, inode->i_ino, io0, io1);
 138         }
 139 #endif
 140 }
 141
 142 /* Add the io_end to per-inode completed end_io list. */
 143 void ext4_add_complete_io(ext4_io_end_t *io_end)
 144 {
 145         struct ext4_inode_info *ei = EXT4_I(io_end->inode);
 146         struct workqueue_struct *wq;
 147         unsigned long flags;
 148
 149         BUG_ON(!(io_end->flag & EXT4_IO_END_UNWRITTEN));
 150         wq = EXT4_SB(io_end->inode->i_sb)->dio_unwritten_wq;
 151
 152         spin_lock_irqsave(&ei->i_completed_io_lock, flags);
 153         if (list_empty(&ei->i_completed_io_list))
 154                 queue_work(wq, &ei->i_unwritten_work);
 155         list_add_tail(&io_end->list, &ei->i_completed_io_list);
 156         spin_unlock_irqrestore(&ei->i_completed_io_lock, flags);
 157 }
 158
 159 static int ext4_do_flush_completed_IO(struct inode *inode)
 160 {
 161         ext4_io_end_t *io;
 162         struct list_head unwritten;
 163         unsigned long flags;
 164         struct ext4_inode_info *ei = EXT4_I(inode);
 165         int err, ret = 0;
 166
 167         spin_lock_irqsave(&ei->i_completed_io_lock, flags);
 168         dump_completed_IO(inode);
 169         list_replace_init(&ei->i_completed_io_list, &unwritten);
 170         spin_unlock_irqrestore(&ei->i_completed_io_lock, flags);
 171
 172         while (!list_empty(&unwritten)) {
 173                 io = list_entry(unwritten.next, ext4_io_end_t, list);
 174                 BUG_ON(!(io->flag & EXT4_IO_END_UNWRITTEN));
 175                 list_del_init(&io->list);
 176
 177                 err = ext4_end_io(io);
 178                 if (unlikely(!ret && err))
 179                         ret = err;
 180                 io->flag &= ~EXT4_IO_END_UNWRITTEN;
 181                 ext4_free_io_end(io);
 182         }
 183         return ret;
 184 }
 185
 186 /*
 187  * work on completed aio dio IO, to convert unwritten extents to extents
 188  */
 189 void ext4_end_io_work(struct work_struct *work)
 190 {
 191         struct ext4_inode_info *ei = container_of(work, struct ext4_inode_info,
 192                                                   i_unwritten_work);
 193         ext4_do_flush_completed_IO(&ei->vfs_inode);
 194 }
 195
 196 int ext4_flush_unwritten_io(struct inode *inode)
 197 {
 198         int ret;
 199         WARN_ON_ONCE(!mutex_is_locked(&inode->i_mutex) &&
 200                      !(inode->i_state & I_FREEING));
 201         ret = ext4_do_flush_completed_IO(inode);
 202         ext4_unwritten_wait(inode);
 203         return ret;
 204 }
 205
 206 ext4_io_end_t *ext4_init_io_end(struct inode *inode, gfp_t flags)
 207 {
 208         ext4_io_end_t *io = kmem_cache_zalloc(io_end_cachep, flags);
 209         if (io) {
 210                 atomic_inc(&EXT4_I(inode)->i_ioend_count);
 211                 io->inode = inode;
 212                 INIT_LIST_HEAD(&io->list);
 213         }
 214         return io;
 215 }
 216
 217 /*
 218  * Print an buffer I/O error compatible with the fs/buffer.c.  This
 219  * provides compatibility with dmesg scrapers that look for a specific
 220  * buffer I/O error message.  We really need a unified error reporting
 221  * structure to userspace ala Digital Unix's uerf system, but it's
 222  * probably not going to happen in my lifetime, due to LKML politics...
 223  */
 224 static void buffer_io_error(struct buffer_head *bh)
 225 {
 226         char b[BDEVNAME_SIZE];
 227         printk(KERN_ERR "Buffer I/O error on device %s, logical block %llu\n",
 228                         bdevname(bh->b_bdev, b),
 229                         (unsigned long long)bh->b_blocknr);
 230 }
 231
 232 static void ext4_end_bio(struct bio *bio, int error)
 233 {
 234         ext4_io_end_t *io_end = bio->bi_private;
 235         struct inode *inode;
 236         int i;
 237         sector_t bi_sector = bio->bi_sector;
 238
 239         BUG_ON(!io_end);
 240         bio->bi_private = NULL;
 241         bio->bi_end_io = NULL;
 242         if (test_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags))
 243                 error = 0;
 244         bio_put(bio);
 245
 246         for (i = 0; i < io_end->num_io_pages; i++) {
 247                 struct page *page = io_end->pages[i]->p_page;
 248                 struct buffer_head *bh, *head;
 249                 loff_t offset;
 250                 loff_t io_end_offset;
 251
 252                 if (error) {
 253                         SetPageError(page);
 254                         set_bit(AS_EIO, &page->mapping->flags);
 255                         head = page_buffers(page);
 256                         BUG_ON(!head);
 257
 258                         io_end_offset = io_end->offset + io_end->size;
 259
 260                         offset = (sector_t) page->index << PAGE_CACHE_SHIFT;
 261                         bh = head;
 262                         do {
 263                                 if ((offset >= io_end->offset) &&
 264                                     (offset+bh->b_size <= io_end_offset))
 265                                         buffer_io_error(bh);
 266
 267                                 offset += bh->b_size;
 268                                 bh = bh->b_this_page;
 269                         } while (bh != head);
 270                 }
 271
 272                 put_io_page(io_end->pages[i]);
 273         }
 274         io_end->num_io_pages = 0;
 275         inode = io_end->inode;
 276
 277         if (error) {
 278                 io_end->flag |= EXT4_IO_END_ERROR;
 279                 ext4_warning(inode->i_sb, "I/O error writing to inode %lu "
 280                              "(offset %llu size %ld starting block %llu)",
 281                              inode->i_ino,
 282                              (unsigned long long) io_end->offset,
 283                              (long) io_end->size,
 284                              (unsigned long long)
 285                              bi_sector >> (inode->i_blkbits - 9));
 286         }
 287
 288         if (!(io_end->flag & EXT4_IO_END_UNWRITTEN)) {
 289                 ext4_free_io_end(io_end);
 290                 return;
 291         }
 292
 293         ext4_add_complete_io(io_end);
 294 }
 295
 296 void ext4_io_submit(struct ext4_io_submit *io)
 297 {
 298         struct bio *bio = io->io_bio;
 299
 300         if (bio) {
 301                 bio_get(io->io_bio);
 302                 submit_bio(io->io_op, io->io_bio);
 303                 BUG_ON(bio_flagged(io->io_bio, BIO_EOPNOTSUPP));
 304                 bio_put(io->io_bio);
 305         }
 306         io->io_bio = NULL;
 307         io->io_op = 0;
 308         io->io_end = NULL;
 309 }
 310
 311 static int io_submit_init(struct ext4_io_submit *io,
 312                           struct inode *inode,
 313                           struct writeback_control *wbc,
 314                           struct buffer_head *bh)
 315 {
 316         ext4_io_end_t *io_end;
 317         struct page *page = bh->b_page;
 318         int nvecs = bio_get_nr_vecs(bh->b_bdev);
 319         struct bio *bio;
 320
 321         io_end = ext4_init_io_end(inode, GFP_NOFS);
 322         if (!io_end)
 323                 return -ENOMEM;
 324         bio = bio_alloc(GFP_NOIO, min(nvecs, BIO_MAX_PAGES));
 325         bio->bi_sector = bh->b_blocknr * (bh->b_size >> 9);
 326         bio->bi_bdev = bh->b_bdev;
 327         bio->bi_private = io->io_end = io_end;
 328         bio->bi_end_io = ext4_end_bio;
 329
 330         io_end->offset = (page->index << PAGE_CACHE_SHIFT) + bh_offset(bh);
 331
 332         io->io_bio = bio;
 333         io->io_op = (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL ?  WRITE_SYNC : WRITE);
 334         io->io_next_block = bh->b_blocknr;
 335         return 0;
 336 }
 337
 338 static int io_submit_add_bh(struct ext4_io_submit *io,
 339                             struct ext4_io_page *io_page,
 340                             struct inode *inode,
 341                             struct writeback_control *wbc,
 342                             struct buffer_head *bh)
 343 {
 344         ext4_io_end_t *io_end;
 345         int ret;
 346
 347         if (buffer_new(bh)) {
 348                 clear_buffer_new(bh);
 349                 unmap_underlying_metadata(bh->b_bdev, bh->b_blocknr);
 350         }
 351
 352         if (io->io_bio && bh->b_blocknr != io->io_next_block) {
 353 submit_and_retry:
 354                 ext4_io_submit(io);
 355         }
 356         if (io->io_bio == NULL) {
 357                 ret = io_submit_init(io, inode, wbc, bh);
 358                 if (ret)
 359                         return ret;
 360         }
 361         io_end = io->io_end;
 362         if ((io_end->num_io_pages >= MAX_IO_PAGES) &&
 363             (io_end->pages[io_end->num_io_pages-1] != io_page))
 364                 goto submit_and_retry;
 365         if (buffer_uninit(bh))
 366                 ext4_set_io_unwritten_flag(inode, io_end);
 367         io->io_end->size += bh->b_size;
 368         io->io_next_block++;
 369         ret = bio_add_page(io->io_bio, bh->b_page, bh->b_size, bh_offset(bh));
 370         if (ret != bh->b_size)
 371                 goto submit_and_retry;
 372         if ((io_end->num_io_pages == 0) ||
 373             (io_end->pages[io_end->num_io_pages-1] != io_page)) {
 374                 io_end->pages[io_end->num_io_pages++] = io_page;
 375                 atomic_inc(&io_page->p_count);
 376         }
 377         return 0;
 378 }
 379
 380 int ext4_bio_write_page(struct ext4_io_submit *io,
 381                         struct page *page,
 382                         int len,
 383                         struct writeback_control *wbc)
 384 {
 385         struct inode *inode = page->mapping->host;
 386         unsigned block_start, block_end, blocksize;
 387         struct ext4_io_page *io_page;
 388         struct buffer_head *bh, *head;
 389         int ret = 0;
 390
 391         blocksize = 1 << inode->i_blkbits;
 392
 393         BUG_ON(!PageLocked(page));
 394         BUG_ON(PageWriteback(page));
 395
 396         io_page = kmem_cache_alloc(io_page_cachep, GFP_NOFS);
 397         if (!io_page) {
 398                 redirty_page_for_writepage(wbc, page);
 399                 unlock_page(page);
 400                 return -ENOMEM;
 401         }
 402         io_page->p_page = page;
 403         atomic_set(&io_page->p_count, 1);
 404         get_page(page);
 405         set_page_writeback(page);
 406         ClearPageError(page);
 407
 408         for (bh = head = page_buffers(page), block_start = 0;
 409              bh != head || !block_start;
 410              block_start = block_end, bh = bh->b_this_page) {
 411
 412                 block_end = block_start + blocksize;
 413                 if (block_start >= len) {
 414                         /*
 415                          * Comments copied from block_write_full_page_endio:
 416                          *
 417                          * The page straddles i_size.  It must be zeroed out on
 418                          * each and every writepage invocation because it may
 419                          * be mmapped.  "A file is mapped in multiples of the
 420                          * page size.  For a file that is not a multiple of
 421                          * the  page size, the remaining memory is zeroed when
 422                          * mapped, and writes to that region are not written
 423                          * out to the file."
 424                          */
 425                         zero_user_segment(page, block_start, block_end);
 426                         clear_buffer_dirty(bh);
 427                         set_buffer_uptodate(bh);
 428                         continue;
 429                 }
 430                 if (!buffer_dirty(bh) || buffer_delay(bh) ||
 431                     !buffer_mapped(bh) || buffer_unwritten(bh)) {
 432                         /* A hole? We can safely clear the dirty bit */
 433                         if (!buffer_mapped(bh))
 434                                 clear_buffer_dirty(bh);
 435                         if (io->io_bio)
 436                                 ext4_io_submit(io);
 437                         continue;
 438                 }
 439                 ret = io_submit_add_bh(io, io_page, inode, wbc, bh);
 440                 if (ret) {
 441                         /*
 442                          * We only get here on ENOMEM.  Not much else
 443                          * we can do but mark the page as dirty, and
 444                          * better luck next time.
 445                          */
 446                         redirty_page_for_writepage(wbc, page);
 447                         break;
 448                 }
 449                 clear_buffer_dirty(bh);
 450         }
 451         unlock_page(page);
 452         /*
 453          * If the page was truncated before we could do the writeback,
 454          * or we had a memory allocation error while trying to write
 455          * the first buffer head, we won't have submitted any pages for
 456          * I/O.  In that case we need to make sure we've cleared the
 457          * PageWriteback bit from the page to prevent the system from
 458          * wedging later on.
 459          */
 460         put_io_page(io_page);
 461         return ret;
 462 }