Pileus Git - ~andy/linux/blob - fs/f2fs/data.c

   1 /*
   2  * fs/f2fs/data.c
   3  *
   4  * Copyright (c) 2012 Samsung Electronics Co., Ltd.
   5  *             http://www.samsung.com/
   6  *
   7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   8  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   9  * published by the Free Software Foundation.
  10  */
  11 #include <linux/fs.h>
  12 #include <linux/f2fs_fs.h>
  13 #include <linux/buffer_head.h>
  14 #include <linux/mpage.h>
  15 #include <linux/aio.h>
  16 #include <linux/writeback.h>
  17 #include <linux/backing-dev.h>
  18 #include <linux/blkdev.h>
  19 #include <linux/bio.h>
  20 #include <linux/prefetch.h>
  21
  22 #include "f2fs.h"
  23 #include "node.h"
  24 #include "segment.h"
  25 #include <trace/events/f2fs.h>
  26
  27 static void f2fs_read_end_io(struct bio *bio, int err)
  28 {
  29         const int uptodate = test_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags);
  30         struct bio_vec *bvec = bio->bi_io_vec + bio->bi_vcnt - 1;
  31
  32         do {
  33                 struct page *page = bvec->bv_page;
  34
  35                 if (--bvec >= bio->bi_io_vec)
  36                         prefetchw(&bvec->bv_page->flags);
  37
  38                 if (unlikely(!uptodate)) {
  39                         ClearPageUptodate(page);
  40                         SetPageError(page);
  41                 } else {
  42                         SetPageUptodate(page);
  43                 }
  44                 unlock_page(page);
  45         } while (bvec >= bio->bi_io_vec);
  46
  47         bio_put(bio);
  48 }
  49
  50 static void f2fs_write_end_io(struct bio *bio, int err)
  51 {
  52         const int uptodate = test_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags);
  53         struct bio_vec *bvec = bio->bi_io_vec + bio->bi_vcnt - 1;
  54         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(bvec->bv_page->mapping->host->i_sb);
  55
  56         do {
  57                 struct page *page = bvec->bv_page;
  58
  59                 if (--bvec >= bio->bi_io_vec)
  60                         prefetchw(&bvec->bv_page->flags);
  61
  62                 if (unlikely(!uptodate)) {
  63                         SetPageError(page);
  64                         set_bit(AS_EIO, &page->mapping->flags);
  65                         set_ckpt_flags(sbi->ckpt, CP_ERROR_FLAG);
  66                         sbi->sb->s_flags |= MS_RDONLY;
  67                 }
  68                 end_page_writeback(page);
  69                 dec_page_count(sbi, F2FS_WRITEBACK);
  70         } while (bvec >= bio->bi_io_vec);
  71
  72         if (bio->bi_private)
  73                 complete(bio->bi_private);
  74
  75         if (!get_pages(sbi, F2FS_WRITEBACK) &&
  76                         !list_empty(&sbi->cp_wait.task_list))
  77                 wake_up(&sbi->cp_wait);
  78
  79         bio_put(bio);
  80 }
  81
  82 /*
  83  * Low-level block read/write IO operations.
  84  */
  85 static struct bio *__bio_alloc(struct f2fs_sb_info *sbi, block_t blk_addr,
  86                                 int npages, bool is_read)
  87 {
  88         struct bio *bio;
  89
  90         /* No failure on bio allocation */
  91         bio = bio_alloc(GFP_NOIO, npages);
  92
  93         bio->bi_bdev = sbi->sb->s_bdev;
  94         bio->bi_sector = SECTOR_FROM_BLOCK(sbi, blk_addr);
  95         bio->bi_end_io = is_read ? f2fs_read_end_io : f2fs_write_end_io;
  96
  97         return bio;
  98 }
  99
 100 static void __submit_merged_bio(struct f2fs_bio_info *io)
 101 {
 102         struct f2fs_io_info *fio = &io->fio;
 103         int rw;
 104
 105         if (!io->bio)
 106                 return;
 107
 108         rw = fio->rw;
 109
 110         if (is_read_io(rw)) {
 111                 trace_f2fs_submit_read_bio(io->sbi->sb, rw,
 112                                                 fio->type, io->bio);
 113                 submit_bio(rw, io->bio);
 114         } else {
 115                 trace_f2fs_submit_write_bio(io->sbi->sb, rw,
 116                                                 fio->type, io->bio);
 117                 /*
 118                  * META_FLUSH is only from the checkpoint procedure, and we
 119                  * should wait this metadata bio for FS consistency.
 120                  */
 121                 if (fio->type == META_FLUSH) {
 122                         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(wait);
 123                         io->bio->bi_private = &wait;
 124                         submit_bio(rw, io->bio);
 125                         wait_for_completion(&wait);
 126                 } else {
 127                         submit_bio(rw, io->bio);
 128                 }
 129         }
 130
 131         io->bio = NULL;
 132 }
 133
 134 void f2fs_submit_merged_bio(struct f2fs_sb_info *sbi,
 135                                 enum page_type type, int rw)
 136 {
 137         enum page_type btype = PAGE_TYPE_OF_BIO(type);
 138         struct f2fs_bio_info *io;
 139
 140         io = is_read_io(rw) ? &sbi->read_io : &sbi->write_io[btype];
 141
 142         mutex_lock(&io->io_mutex);
 143
 144         /* change META to META_FLUSH in the checkpoint procedure */
 145         if (type >= META_FLUSH) {
 146                 io->fio.type = META_FLUSH;
 147                 io->fio.rw = WRITE_FLUSH_FUA | REQ_META | REQ_PRIO;
 148         }
 149         __submit_merged_bio(io);
 150         mutex_unlock(&io->io_mutex);
 151 }
 152
 153 /*
 154  * Fill the locked page with data located in the block address.
 155  * Return unlocked page.
 156  */
 157 int f2fs_submit_page_bio(struct f2fs_sb_info *sbi, struct page *page,
 158                                         block_t blk_addr, int rw)
 159 {
 160         struct bio *bio;
 161
 162         trace_f2fs_submit_page_bio(page, blk_addr, rw);
 163
 164         /* Allocate a new bio */
 165         bio = __bio_alloc(sbi, blk_addr, 1, is_read_io(rw));
 166
 167         if (bio_add_page(bio, page, PAGE_CACHE_SIZE, 0) < PAGE_CACHE_SIZE) {
 168                 bio_put(bio);
 169                 f2fs_put_page(page, 1);
 170                 return -EFAULT;
 171         }
 172
 173         submit_bio(rw, bio);
 174         return 0;
 175 }
 176
 177 void f2fs_submit_page_mbio(struct f2fs_sb_info *sbi, struct page *page,
 178                         block_t blk_addr, struct f2fs_io_info *fio)
 179 {
 180         enum page_type btype = PAGE_TYPE_OF_BIO(fio->type);
 181         struct f2fs_bio_info *io;
 182         bool is_read = is_read_io(fio->rw);
 183
 184         io = is_read ? &sbi->read_io : &sbi->write_io[btype];
 185
 186         verify_block_addr(sbi, blk_addr);
 187
 188         mutex_lock(&io->io_mutex);
 189
 190         if (!is_read)
 191                 inc_page_count(sbi, F2FS_WRITEBACK);
 192
 193         if (io->bio && (io->last_block_in_bio != blk_addr - 1 ||
 194                                                 io->fio.rw != fio->rw))
 195                 __submit_merged_bio(io);
 196 alloc_new:
 197         if (io->bio == NULL) {
 198                 int bio_blocks = MAX_BIO_BLOCKS(max_hw_blocks(sbi));
 199
 200                 io->bio = __bio_alloc(sbi, blk_addr, bio_blocks, is_read);
 201                 io->fio = *fio;
 202         }
 203
 204         if (bio_add_page(io->bio, page, PAGE_CACHE_SIZE, 0) <
 205                                                         PAGE_CACHE_SIZE) {
 206                 __submit_merged_bio(io);
 207                 goto alloc_new;
 208         }
 209
 210         io->last_block_in_bio = blk_addr;
 211
 212         mutex_unlock(&io->io_mutex);
 213         trace_f2fs_submit_page_mbio(page, fio->rw, fio->type, blk_addr);
 214 }
 215
 216 /*
 217  * Lock ordering for the change of data block address:
 218  * ->data_page
 219  *  ->node_page
 220  *    update block addresses in the node page
 221  */
 222 static void __set_data_blkaddr(struct dnode_of_data *dn, block_t new_addr)
 223 {
 224         struct f2fs_node *rn;
 225         __le32 *addr_array;
 226         struct page *node_page = dn->node_page;
 227         unsigned int ofs_in_node = dn->ofs_in_node;
 228
 229         f2fs_wait_on_page_writeback(node_page, NODE);
 230
 231         rn = F2FS_NODE(node_page);
 232
 233         /* Get physical address of data block */
 234         addr_array = blkaddr_in_node(rn);
 235         addr_array[ofs_in_node] = cpu_to_le32(new_addr);
 236         set_page_dirty(node_page);
 237 }
 238
 239 int reserve_new_block(struct dnode_of_data *dn)
 240 {
 241         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(dn->inode->i_sb);
 242
 243         if (unlikely(is_inode_flag_set(F2FS_I(dn->inode), FI_NO_ALLOC)))
 244                 return -EPERM;
 245         if (unlikely(!inc_valid_block_count(sbi, dn->inode, 1)))
 246                 return -ENOSPC;
 247
 248         trace_f2fs_reserve_new_block(dn->inode, dn->nid, dn->ofs_in_node);
 249
 250         __set_data_blkaddr(dn, NEW_ADDR);
 251         dn->data_blkaddr = NEW_ADDR;
 252         mark_inode_dirty(dn->inode);
 253         sync_inode_page(dn);
 254         return 0;
 255 }
 256
 257 int f2fs_reserve_block(struct dnode_of_data *dn, pgoff_t index)
 258 {
 259         bool need_put = dn->inode_page ? false : true;
 260         int err;
 261
 262         /* if inode_page exists, index should be zero */
 263         f2fs_bug_on(!need_put && index);
 264
 265         err = get_dnode_of_data(dn, index, ALLOC_NODE);
 266         if (err)
 267                 return err;
 268
 269         if (dn->data_blkaddr == NULL_ADDR)
 270                 err = reserve_new_block(dn);
 271         if (err || need_put)
 272                 f2fs_put_dnode(dn);
 273         return err;
 274 }
 275
 276 static int check_extent_cache(struct inode *inode, pgoff_t pgofs,
 277                                         struct buffer_head *bh_result)
 278 {
 279         struct f2fs_inode_info *fi = F2FS_I(inode);
 280         pgoff_t start_fofs, end_fofs;
 281         block_t start_blkaddr;
 282
 283         if (is_inode_flag_set(fi, FI_NO_EXTENT))
 284                 return 0;
 285
 286         read_lock(&fi->ext.ext_lock);
 287         if (fi->ext.len == 0) {
 288                 read_unlock(&fi->ext.ext_lock);
 289                 return 0;
 290         }
 291
 292         stat_inc_total_hit(inode->i_sb);
 293
 294         start_fofs = fi->ext.fofs;
 295         end_fofs = fi->ext.fofs + fi->ext.len - 1;
 296         start_blkaddr = fi->ext.blk_addr;
 297
 298         if (pgofs >= start_fofs && pgofs <= end_fofs) {
 299                 unsigned int blkbits = inode->i_sb->s_blocksize_bits;
 300                 size_t count;
 301
 302                 clear_buffer_new(bh_result);
 303                 map_bh(bh_result, inode->i_sb,
 304                                 start_blkaddr + pgofs - start_fofs);
 305                 count = end_fofs - pgofs + 1;
 306                 if (count < (UINT_MAX >> blkbits))
 307                         bh_result->b_size = (count << blkbits);
 308                 else
 309                         bh_result->b_size = UINT_MAX;
 310
 311                 stat_inc_read_hit(inode->i_sb);
 312                 read_unlock(&fi->ext.ext_lock);
 313                 return 1;
 314         }
 315         read_unlock(&fi->ext.ext_lock);
 316         return 0;
 317 }
 318
 319 void update_extent_cache(block_t blk_addr, struct dnode_of_data *dn)
 320 {
 321         struct f2fs_inode_info *fi = F2FS_I(dn->inode);
 322         pgoff_t fofs, start_fofs, end_fofs;
 323         block_t start_blkaddr, end_blkaddr;
 324         int need_update = true;
 325
 326         f2fs_bug_on(blk_addr == NEW_ADDR);
 327         fofs = start_bidx_of_node(ofs_of_node(dn->node_page), fi) +
 328                                                         dn->ofs_in_node;
 329
 330         /* Update the page address in the parent node */
 331         __set_data_blkaddr(dn, blk_addr);
 332
 333         if (is_inode_flag_set(fi, FI_NO_EXTENT))
 334                 return;
 335
 336         write_lock(&fi->ext.ext_lock);
 337
 338         start_fofs = fi->ext.fofs;
 339         end_fofs = fi->ext.fofs + fi->ext.len - 1;
 340         start_blkaddr = fi->ext.blk_addr;
 341         end_blkaddr = fi->ext.blk_addr + fi->ext.len - 1;
 342
 343         /* Drop and initialize the matched extent */
 344         if (fi->ext.len == 1 && fofs == start_fofs)
 345                 fi->ext.len = 0;
 346
 347         /* Initial extent */
 348         if (fi->ext.len == 0) {
 349                 if (blk_addr != NULL_ADDR) {
 350                         fi->ext.fofs = fofs;
 351                         fi->ext.blk_addr = blk_addr;
 352                         fi->ext.len = 1;
 353                 }
 354                 goto end_update;
 355         }
 356
 357         /* Front merge */
 358         if (fofs == start_fofs - 1 && blk_addr == start_blkaddr - 1) {
 359                 fi->ext.fofs--;
 360                 fi->ext.blk_addr--;
 361                 fi->ext.len++;
 362                 goto end_update;
 363         }
 364
 365         /* Back merge */
 366         if (fofs == end_fofs + 1 && blk_addr == end_blkaddr + 1) {
 367                 fi->ext.len++;
 368                 goto end_update;
 369         }
 370
 371         /* Split the existing extent */
 372         if (fi->ext.len > 1 &&
 373                 fofs >= start_fofs && fofs <= end_fofs) {
 374                 if ((end_fofs - fofs) < (fi->ext.len >> 1)) {
 375                         fi->ext.len = fofs - start_fofs;
 376                 } else {
 377                         fi->ext.fofs = fofs + 1;
 378                         fi->ext.blk_addr = start_blkaddr +
 379                                         fofs - start_fofs + 1;
 380                         fi->ext.len -= fofs - start_fofs + 1;
 381                 }
 382         } else {
 383                 need_update = false;
 384         }
 385
 386         /* Finally, if the extent is very fragmented, let's drop the cache. */
 387         if (fi->ext.len < F2FS_MIN_EXTENT_LEN) {
 388                 fi->ext.len = 0;
 389                 set_inode_flag(fi, FI_NO_EXTENT);
 390                 need_update = true;
 391         }
 392 end_update:
 393         write_unlock(&fi->ext.ext_lock);
 394         if (need_update)
 395                 sync_inode_page(dn);
 396         return;
 397 }
 398
 399 struct page *find_data_page(struct inode *inode, pgoff_t index, bool sync)
 400 {
 401         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(inode->i_sb);
 402         struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
 403         struct dnode_of_data dn;
 404         struct page *page;
 405         int err;
 406
 407         page = find_get_page(mapping, index);
 408         if (page && PageUptodate(page))
 409                 return page;
 410         f2fs_put_page(page, 0);
 411
 412         set_new_dnode(&dn, inode, NULL, NULL, 0);
 413         err = get_dnode_of_data(&dn, index, LOOKUP_NODE);
 414         if (err)
 415                 return ERR_PTR(err);
 416         f2fs_put_dnode(&dn);
 417
 418         if (dn.data_blkaddr == NULL_ADDR)
 419                 return ERR_PTR(-ENOENT);
 420
 421         /* By fallocate(), there is no cached page, but with NEW_ADDR */
 422         if (unlikely(dn.data_blkaddr == NEW_ADDR))
 423                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 424
 425         page = grab_cache_page_write_begin(mapping, index, AOP_FLAG_NOFS);
 426         if (!page)
 427                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 428
 429         if (PageUptodate(page)) {
 430                 unlock_page(page);
 431                 return page;
 432         }
 433
 434         err = f2fs_submit_page_bio(sbi, page, dn.data_blkaddr,
 435                                         sync ? READ_SYNC : READA);
 436         if (err)
 437                 return ERR_PTR(err);
 438
 439         if (sync) {
 440                 wait_on_page_locked(page);
 441                 if (unlikely(!PageUptodate(page))) {
 442                         f2fs_put_page(page, 0);
 443                         return ERR_PTR(-EIO);
 444                 }
 445         }
 446         return page;
 447 }
 448
 449 /*
 450  * If it tries to access a hole, return an error.
 451  * Because, the callers, functions in dir.c and GC, should be able to know
 452  * whether this page exists or not.
 453  */
 454 struct page *get_lock_data_page(struct inode *inode, pgoff_t index)
 455 {
 456         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(inode->i_sb);
 457         struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
 458         struct dnode_of_data dn;
 459         struct page *page;
 460         int err;
 461
 462 repeat:
 463         page = grab_cache_page_write_begin(mapping, index, AOP_FLAG_NOFS);
 464         if (!page)
 465                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 466
 467         set_new_dnode(&dn, inode, NULL, NULL, 0);
 468         err = get_dnode_of_data(&dn, index, LOOKUP_NODE);
 469         if (err) {
 470                 f2fs_put_page(page, 1);
 471                 return ERR_PTR(err);
 472         }
 473         f2fs_put_dnode(&dn);
 474
 475         if (unlikely(dn.data_blkaddr == NULL_ADDR)) {
 476                 f2fs_put_page(page, 1);
 477                 return ERR_PTR(-ENOENT);
 478         }
 479
 480         if (PageUptodate(page))
 481                 return page;
 482
 483         /*
 484          * A new dentry page is allocated but not able to be written, since its
 485          * new inode page couldn't be allocated due to -ENOSPC.
 486          * In such the case, its blkaddr can be remained as NEW_ADDR.
 487          * see, f2fs_add_link -> get_new_data_page -> init_inode_metadata.
 488          */
 489         if (dn.data_blkaddr == NEW_ADDR) {
 490                 zero_user_segment(page, 0, PAGE_CACHE_SIZE);
 491                 SetPageUptodate(page);
 492                 return page;
 493         }
 494
 495         err = f2fs_submit_page_bio(sbi, page, dn.data_blkaddr, READ_SYNC);
 496         if (err)
 497                 return ERR_PTR(err);
 498
 499         lock_page(page);
 500         if (unlikely(!PageUptodate(page))) {
 501                 f2fs_put_page(page, 1);
 502                 return ERR_PTR(-EIO);
 503         }
 504         if (unlikely(page->mapping != mapping)) {
 505                 f2fs_put_page(page, 1);
 506                 goto repeat;
 507         }
 508         return page;
 509 }
 510
 511 /*
 512  * Caller ensures that this data page is never allocated.
 513  * A new zero-filled data page is allocated in the page cache.
 514  *
 515  * Also, caller should grab and release a rwsem by calling f2fs_lock_op() and
 516  * f2fs_unlock_op().
 517  * Note that, ipage is set only by make_empty_dir.
 518  */
 519 struct page *get_new_data_page(struct inode *inode,
 520                 struct page *ipage, pgoff_t index, bool new_i_size)
 521 {
 522         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(inode->i_sb);
 523         struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
 524         struct page *page;
 525         struct dnode_of_data dn;
 526         int err;
 527
 528         set_new_dnode(&dn, inode, ipage, NULL, 0);
 529         err = f2fs_reserve_block(&dn, index);
 530         if (err)
 531                 return ERR_PTR(err);
 532 repeat:
 533         page = grab_cache_page(mapping, index);
 534         if (!page) {
 535                 err = -ENOMEM;
 536                 goto put_err;
 537         }
 538
 539         if (PageUptodate(page))
 540                 return page;
 541
 542         if (dn.data_blkaddr == NEW_ADDR) {
 543                 zero_user_segment(page, 0, PAGE_CACHE_SIZE);
 544                 SetPageUptodate(page);
 545         } else {
 546                 err = f2fs_submit_page_bio(sbi, page, dn.data_blkaddr,
 547                                                                 READ_SYNC);
 548                 if (err)
 549                         goto put_err;
 550
 551                 lock_page(page);
 552                 if (unlikely(!PageUptodate(page))) {
 553                         f2fs_put_page(page, 1);
 554                         err = -EIO;
 555                         goto put_err;
 556                 }
 557                 if (unlikely(page->mapping != mapping)) {
 558                         f2fs_put_page(page, 1);
 559                         goto repeat;
 560                 }
 561         }
 562
 563         if (new_i_size &&
 564                 i_size_read(inode) < ((index + 1) << PAGE_CACHE_SHIFT)) {
 565                 i_size_write(inode, ((index + 1) << PAGE_CACHE_SHIFT));
 566                 /* Only the directory inode sets new_i_size */
 567                 set_inode_flag(F2FS_I(inode), FI_UPDATE_DIR);
 568         }
 569         return page;
 570
 571 put_err:
 572         f2fs_put_dnode(&dn);
 573         return ERR_PTR(err);
 574 }
 575
 576 static int __allocate_data_block(struct dnode_of_data *dn)
 577 {
 578         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(dn->inode->i_sb);
 579         struct f2fs_summary sum;
 580         block_t new_blkaddr;
 581         struct node_info ni;
 582         int type;
 583
 584         if (unlikely(is_inode_flag_set(F2FS_I(dn->inode), FI_NO_ALLOC)))
 585                 return -EPERM;
 586         if (unlikely(!inc_valid_block_count(sbi, dn->inode, 1)))
 587                 return -ENOSPC;
 588
 589         __set_data_blkaddr(dn, NEW_ADDR);
 590         dn->data_blkaddr = NEW_ADDR;
 591
 592         get_node_info(sbi, dn->nid, &ni);
 593         set_summary(&sum, dn->nid, dn->ofs_in_node, ni.version);
 594
 595         type = CURSEG_WARM_DATA;
 596
 597         allocate_data_block(sbi, NULL, NULL_ADDR, &new_blkaddr, &sum, type);
 598
 599         /* direct IO doesn't use extent cache to maximize the performance */
 600         set_inode_flag(F2FS_I(dn->inode), FI_NO_EXTENT);
 601         update_extent_cache(new_blkaddr, dn);
 602         clear_inode_flag(F2FS_I(dn->inode), FI_NO_EXTENT);
 603
 604         dn->data_blkaddr = new_blkaddr;
 605         return 0;
 606 }
 607
 608 /*
 609  * get_data_block() now supported readahead/bmap/rw direct_IO with mapped bh.
 610  * If original data blocks are allocated, then give them to blockdev.
 611  * Otherwise,
 612  *     a. preallocate requested block addresses
 613  *     b. do not use extent cache for better performance
 614  *     c. give the block addresses to blockdev
 615  */
 616 static int get_data_block(struct inode *inode, sector_t iblock,
 617                         struct buffer_head *bh_result, int create)
 618 {
 619         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(inode->i_sb);
 620         unsigned int blkbits = inode->i_sb->s_blocksize_bits;
 621         unsigned maxblocks = bh_result->b_size >> blkbits;
 622         struct dnode_of_data dn;
 623         int mode = create ? ALLOC_NODE : LOOKUP_NODE_RA;
 624         pgoff_t pgofs, end_offset;
 625         int err = 0, ofs = 1;
 626         bool allocated = false;
 627
 628         /* Get the page offset from the block offset(iblock) */
 629         pgofs = (pgoff_t)(iblock >> (PAGE_CACHE_SHIFT - blkbits));
 630
 631         if (check_extent_cache(inode, pgofs, bh_result))
 632                 goto out;
 633
 634         if (create)
 635                 f2fs_lock_op(sbi);
 636
 637         /* When reading holes, we need its node page */
 638         set_new_dnode(&dn, inode, NULL, NULL, 0);
 639         err = get_dnode_of_data(&dn, pgofs, mode);
 640         if (err) {
 641                 if (err == -ENOENT)
 642                         err = 0;
 643                 goto unlock_out;
 644         }
 645         if (dn.data_blkaddr == NEW_ADDR)
 646                 goto put_out;
 647
 648         if (dn.data_blkaddr != NULL_ADDR) {
 649                 map_bh(bh_result, inode->i_sb, dn.data_blkaddr);
 650         } else if (create) {
 651                 err = __allocate_data_block(&dn);
 652                 if (err)
 653                         goto put_out;
 654                 allocated = true;
 655                 map_bh(bh_result, inode->i_sb, dn.data_blkaddr);
 656         } else {
 657                 goto put_out;
 658         }
 659
 660         end_offset = IS_INODE(dn.node_page) ?
 661                         ADDRS_PER_INODE(F2FS_I(inode)) : ADDRS_PER_BLOCK;
 662         bh_result->b_size = (((size_t)1) << blkbits);
 663         dn.ofs_in_node++;
 664         pgofs++;
 665
 666 get_next:
 667         if (dn.ofs_in_node >= end_offset) {
 668                 if (allocated)
 669                         sync_inode_page(&dn);
 670                 allocated = false;
 671                 f2fs_put_dnode(&dn);
 672
 673                 set_new_dnode(&dn, inode, NULL, NULL, 0);
 674                 err = get_dnode_of_data(&dn, pgofs, mode);
 675                 if (err) {
 676                         if (err == -ENOENT)
 677                                 err = 0;
 678                         goto unlock_out;
 679                 }
 680                 if (dn.data_blkaddr == NEW_ADDR)
 681                         goto put_out;
 682
 683                 end_offset = IS_INODE(dn.node_page) ?
 684                         ADDRS_PER_INODE(F2FS_I(inode)) : ADDRS_PER_BLOCK;
 685         }
 686
 687         if (maxblocks > (bh_result->b_size >> blkbits)) {
 688                 block_t blkaddr = datablock_addr(dn.node_page, dn.ofs_in_node);
 689                 if (blkaddr == NULL_ADDR && create) {
 690                         err = __allocate_data_block(&dn);
 691                         if (err)
 692                                 goto sync_out;
 693                         allocated = true;
 694                         blkaddr = dn.data_blkaddr;
 695                 }
 696                 /* Give more consecutive addresses for the read ahead */
 697                 if (blkaddr == (bh_result->b_blocknr + ofs)) {
 698                         ofs++;
 699                         dn.ofs_in_node++;
 700                         pgofs++;
 701                         bh_result->b_size += (((size_t)1) << blkbits);
 702                         goto get_next;
 703                 }
 704         }
 705 sync_out:
 706         if (allocated)
 707                 sync_inode_page(&dn);
 708 put_out:
 709         f2fs_put_dnode(&dn);
 710 unlock_out:
 711         if (create)
 712                 f2fs_unlock_op(sbi);
 713 out:
 714         trace_f2fs_get_data_block(inode, iblock, bh_result, err);
 715         return err;
 716 }
 717
 718 static int f2fs_read_data_page(struct file *file, struct page *page)
 719 {
 720         struct inode *inode = page->mapping->host;
 721         int ret;
 722
 723         /* If the file has inline data, try to read it directlly */
 724         if (f2fs_has_inline_data(inode))
 725                 ret = f2fs_read_inline_data(inode, page);
 726         else
 727                 ret = mpage_readpage(page, get_data_block);
 728
 729         return ret;
 730 }
 731
 732 static int f2fs_read_data_pages(struct file *file,
 733                         struct address_space *mapping,
 734                         struct list_head *pages, unsigned nr_pages)
 735 {
 736         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
 737
 738         /* If the file has inline data, skip readpages */
 739         if (f2fs_has_inline_data(inode))
 740                 return 0;
 741
 742         return mpage_readpages(mapping, pages, nr_pages, get_data_block);
 743 }
 744
 745 int do_write_data_page(struct page *page, struct f2fs_io_info *fio)
 746 {
 747         struct inode *inode = page->mapping->host;
 748         block_t old_blkaddr, new_blkaddr;
 749         struct dnode_of_data dn;
 750         int err = 0;
 751
 752         set_new_dnode(&dn, inode, NULL, NULL, 0);
 753         err = get_dnode_of_data(&dn, page->index, LOOKUP_NODE);
 754         if (err)
 755                 return err;
 756
 757         old_blkaddr = dn.data_blkaddr;
 758
 759         /* This page is already truncated */
 760         if (old_blkaddr == NULL_ADDR)
 761                 goto out_writepage;
 762
 763         set_page_writeback(page);
 764
 765         /*
 766          * If current allocation needs SSR,
 767          * it had better in-place writes for updated data.
 768          */
 769         if (unlikely(old_blkaddr != NEW_ADDR &&
 770                         !is_cold_data(page) &&
 771                         need_inplace_update(inode))) {
 772                 rewrite_data_page(page, old_blkaddr, fio);
 773         } else {
 774                 write_data_page(page, &dn, &new_blkaddr, fio);
 775                 update_extent_cache(new_blkaddr, &dn);
 776         }
 777 out_writepage:
 778         f2fs_put_dnode(&dn);
 779         return err;
 780 }
 781
 782 static int f2fs_write_data_page(struct page *page,
 783                                         struct writeback_control *wbc)
 784 {
 785         struct inode *inode = page->mapping->host;
 786         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(inode->i_sb);
 787         loff_t i_size = i_size_read(inode);
 788         const pgoff_t end_index = ((unsigned long long) i_size)
 789                                                         >> PAGE_CACHE_SHIFT;
 790         unsigned offset = 0;
 791         bool need_balance_fs = false;
 792         int err = 0;
 793         struct f2fs_io_info fio = {
 794                 .type = DATA,
 795                 .rw = (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL) ? WRITE_SYNC : WRITE,
 796         };
 797
 798         if (page->index < end_index)
 799                 goto write;
 800
 801         /*
 802          * If the offset is out-of-range of file size,
 803          * this page does not have to be written to disk.
 804          */
 805         offset = i_size & (PAGE_CACHE_SIZE - 1);
 806         if ((page->index >= end_index + 1) || !offset) {
 807                 if (S_ISDIR(inode->i_mode)) {
 808                         dec_page_count(sbi, F2FS_DIRTY_DENTS);
 809                         inode_dec_dirty_dents(inode);
 810                 }
 811                 goto out;
 812         }
 813
 814         zero_user_segment(page, offset, PAGE_CACHE_SIZE);
 815 write:
 816         if (unlikely(sbi->por_doing)) {
 817                 err = AOP_WRITEPAGE_ACTIVATE;
 818                 goto redirty_out;
 819         }
 820
 821         /* Dentry blocks are controlled by checkpoint */
 822         if (S_ISDIR(inode->i_mode)) {
 823                 dec_page_count(sbi, F2FS_DIRTY_DENTS);
 824                 inode_dec_dirty_dents(inode);
 825                 err = do_write_data_page(page, &fio);
 826         } else {
 827                 f2fs_lock_op(sbi);
 828
 829                 if (f2fs_has_inline_data(inode) || f2fs_may_inline(inode)) {
 830                         err = f2fs_write_inline_data(inode, page, offset);
 831                         f2fs_unlock_op(sbi);
 832                         goto out;
 833                 } else {
 834                         err = do_write_data_page(page, &fio);
 835                 }
 836
 837                 f2fs_unlock_op(sbi);
 838                 need_balance_fs = true;
 839         }
 840         if (err == -ENOENT)
 841                 goto out;
 842         else if (err)
 843                 goto redirty_out;
 844
 845         if (wbc->for_reclaim) {
 846                 f2fs_submit_merged_bio(sbi, DATA, WRITE);
 847                 need_balance_fs = false;
 848         }
 849
 850         clear_cold_data(page);
 851 out:
 852         unlock_page(page);
 853         if (need_balance_fs)
 854                 f2fs_balance_fs(sbi);
 855         return 0;
 856
 857 redirty_out:
 858         wbc->pages_skipped++;
 859         set_page_dirty(page);
 860         return err;
 861 }
 862
 863 #define MAX_DESIRED_PAGES_WP    4096
 864
 865 static int __f2fs_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc,
 866                         void *data)
 867 {
 868         struct address_space *mapping = data;
 869         int ret = mapping->a_ops->writepage(page, wbc);
 870         mapping_set_error(mapping, ret);
 871         return ret;
 872 }
 873
 874 static int f2fs_write_data_pages(struct address_space *mapping,
 875                             struct writeback_control *wbc)
 876 {
 877         struct inode *inode = mapping->host;
 878         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(inode->i_sb);
 879         bool locked = false;
 880         int ret;
 881         long excess_nrtw = 0, desired_nrtw;
 882
 883         /* deal with chardevs and other special file */
 884         if (!mapping->a_ops->writepage)
 885                 return 0;
 886
 887         if (wbc->nr_to_write < MAX_DESIRED_PAGES_WP) {
 888                 desired_nrtw = MAX_DESIRED_PAGES_WP;
 889                 excess_nrtw = desired_nrtw - wbc->nr_to_write;
 890                 wbc->nr_to_write = desired_nrtw;
 891         }
 892
 893         if (!S_ISDIR(inode->i_mode)) {
 894                 mutex_lock(&sbi->writepages);
 895                 locked = true;
 896         }
 897         ret = write_cache_pages(mapping, wbc, __f2fs_writepage, mapping);
 898         if (locked)
 899                 mutex_unlock(&sbi->writepages);
 900
 901         f2fs_submit_merged_bio(sbi, DATA, WRITE);
 902
 903         remove_dirty_dir_inode(inode);
 904
 905         wbc->nr_to_write -= excess_nrtw;
 906         return ret;
 907 }
 908
 909 static int f2fs_write_begin(struct file *file, struct address_space *mapping,
 910                 loff_t pos, unsigned len, unsigned flags,
 911                 struct page **pagep, void **fsdata)
 912 {
 913         struct inode *inode = mapping->host;
 914         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(inode->i_sb);
 915         struct page *page;
 916         pgoff_t index = ((unsigned long long) pos) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
 917         struct dnode_of_data dn;
 918         int err = 0;
 919
 920         f2fs_balance_fs(sbi);
 921 repeat:
 922         err = f2fs_convert_inline_data(inode, pos + len);
 923         if (err)
 924                 return err;
 925
 926         page = grab_cache_page_write_begin(mapping, index, flags);
 927         if (!page)
 928                 return -ENOMEM;
 929         *pagep = page;
 930
 931         if (f2fs_has_inline_data(inode) && (pos + len) <= MAX_INLINE_DATA)
 932                 goto inline_data;
 933
 934         f2fs_lock_op(sbi);
 935         set_new_dnode(&dn, inode, NULL, NULL, 0);
 936         err = f2fs_reserve_block(&dn, index);
 937         f2fs_unlock_op(sbi);
 938
 939         if (err) {
 940                 f2fs_put_page(page, 1);
 941                 return err;
 942         }
 943 inline_data:
 944         if ((len == PAGE_CACHE_SIZE) || PageUptodate(page))
 945                 return 0;
 946
 947         if ((pos & PAGE_CACHE_MASK) >= i_size_read(inode)) {
 948                 unsigned start = pos & (PAGE_CACHE_SIZE - 1);
 949                 unsigned end = start + len;
 950
 951                 /* Reading beyond i_size is simple: memset to zero */
 952                 zero_user_segments(page, 0, start, end, PAGE_CACHE_SIZE);
 953                 goto out;
 954         }
 955
 956         if (dn.data_blkaddr == NEW_ADDR) {
 957                 zero_user_segment(page, 0, PAGE_CACHE_SIZE);
 958         } else {
 959                 if (f2fs_has_inline_data(inode))
 960                         err = f2fs_read_inline_data(inode, page);
 961                 else
 962                         err = f2fs_submit_page_bio(sbi, page, dn.data_blkaddr,
 963                                                         READ_SYNC);
 964                 if (err)
 965                         return err;
 966                 lock_page(page);
 967                 if (unlikely(!PageUptodate(page))) {
 968                         f2fs_put_page(page, 1);
 969                         return -EIO;
 970                 }
 971                 if (unlikely(page->mapping != mapping)) {
 972                         f2fs_put_page(page, 1);
 973                         goto repeat;
 974                 }
 975         }
 976 out:
 977         SetPageUptodate(page);
 978         clear_cold_data(page);
 979         return 0;
 980 }
 981
 982 static int f2fs_write_end(struct file *file,
 983                         struct address_space *mapping,
 984                         loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
 985                         struct page *page, void *fsdata)
 986 {
 987         struct inode *inode = page->mapping->host;
 988
 989         SetPageUptodate(page);
 990         set_page_dirty(page);
 991
 992         if (pos + copied > i_size_read(inode)) {
 993                 i_size_write(inode, pos + copied);
 994                 mark_inode_dirty(inode);
 995                 update_inode_page(inode);
 996         }
 997
 998         f2fs_put_page(page, 1);
 999         return copied;
1000 }
1001
1002 static int check_direct_IO(struct inode *inode, int rw,
1003                 const struct iovec *iov, loff_t offset, unsigned long nr_segs)
1004 {
1005         unsigned blocksize_mask = inode->i_sb->s_blocksize - 1;
1006         int i;
1007
1008         if (rw == READ)
1009                 return 0;
1010
1011         if (offset & blocksize_mask)
1012                 return -EINVAL;
1013
1014         for (i = 0; i < nr_segs; i++)
1015                 if (iov[i].iov_len & blocksize_mask)
1016                         return -EINVAL;
1017         return 0;
1018 }
1019
1020 static ssize_t f2fs_direct_IO(int rw, struct kiocb *iocb,
1021                 const struct iovec *iov, loff_t offset, unsigned long nr_segs)
1022 {
1023         struct file *file = iocb->ki_filp;
1024         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
1025
1026         /* Let buffer I/O handle the inline data case. */
1027         if (f2fs_has_inline_data(inode))
1028                 return 0;
1029
1030         if (check_direct_IO(inode, rw, iov, offset, nr_segs))
1031                 return 0;
1032
1033         return blockdev_direct_IO(rw, iocb, inode, iov, offset, nr_segs,
1034                                                         get_data_block);
1035 }
1036
1037 static void f2fs_invalidate_data_page(struct page *page, unsigned int offset,
1038                                       unsigned int length)
1039 {
1040         struct inode *inode = page->mapping->host;
1041         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(inode->i_sb);
1042         if (S_ISDIR(inode->i_mode) && PageDirty(page)) {
1043                 dec_page_count(sbi, F2FS_DIRTY_DENTS);
1044                 inode_dec_dirty_dents(inode);
1045         }
1046         ClearPagePrivate(page);
1047 }
1048
1049 static int f2fs_release_data_page(struct page *page, gfp_t wait)
1050 {
1051         ClearPagePrivate(page);
1052         return 1;
1053 }
1054
1055 static int f2fs_set_data_page_dirty(struct page *page)
1056 {
1057         struct address_space *mapping = page->mapping;
1058         struct inode *inode = mapping->host;
1059
1060         trace_f2fs_set_page_dirty(page, DATA);
1061
1062         SetPageUptodate(page);
1063         mark_inode_dirty(inode);
1064
1065         if (!PageDirty(page)) {
1066                 __set_page_dirty_nobuffers(page);
1067                 set_dirty_dir_page(inode, page);
1068                 return 1;
1069         }
1070         return 0;
1071 }
1072
1073 static sector_t f2fs_bmap(struct address_space *mapping, sector_t block)
1074 {
1075         return generic_block_bmap(mapping, block, get_data_block);
1076 }
1077
1078 const struct address_space_operations f2fs_dblock_aops = {
1079         .readpage       = f2fs_read_data_page,
1080         .readpages      = f2fs_read_data_pages,
1081         .writepage      = f2fs_write_data_page,
1082         .writepages     = f2fs_write_data_pages,
1083         .write_begin    = f2fs_write_begin,
1084         .write_end      = f2fs_write_end,
1085         .set_page_dirty = f2fs_set_data_page_dirty,
1086         .invalidatepage = f2fs_invalidate_data_page,
1087         .releasepage    = f2fs_release_data_page,
1088         .direct_IO      = f2fs_direct_IO,
1089         .bmap           = f2fs_bmap,
1090 };