Revert "ext4: don't release page refs in ext4_end_bio()"
[~shefty/rdma-dev.git] / 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
27 #include "ext4_jbd2.h"
28 #include "xattr.h"
29 #include "acl.h"
30 #include "ext4_extents.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         if (io->page)
75                 put_page(io->page);
76         for (i = 0; i < io->num_io_pages; i++)
77                 put_io_page(io->pages[i]);
78         io->num_io_pages = 0;
79         if (atomic_dec_and_test(&EXT4_I(io->inode)->i_ioend_count))
80                 wake_up_all(ext4_ioend_wq(io->inode));
81         kmem_cache_free(io_end_cachep, io);
82 }
83
84 /*
85  * check a range of space and convert unwritten extents to written.
86  *
87  * Called with inode->i_mutex; we depend on this when we manipulate
88  * io->flag, since we could otherwise race with ext4_flush_completed_IO()
89  */
90 int ext4_end_io_nolock(ext4_io_end_t *io)
91 {
92         struct inode *inode = io->inode;
93         loff_t offset = io->offset;
94         ssize_t size = io->size;
95         int ret = 0;
96
97         ext4_debug("ext4_end_io_nolock: io 0x%p from inode %lu,list->next 0x%p,"
98                    "list->prev 0x%p\n",
99                    io, inode->i_ino, io->list.next, io->list.prev);
100
101         ret = ext4_convert_unwritten_extents(inode, offset, size);
102         if (ret < 0) {
103                 ext4_msg(inode->i_sb, KERN_EMERG,
104                          "failed to convert unwritten extents to written "
105                          "extents -- potential data loss!  "
106                          "(inode %lu, offset %llu, size %zd, error %d)",
107                          inode->i_ino, offset, size, ret);
108         }
109
110         if (io->iocb)
111                 aio_complete(io->iocb, io->result, 0);
112
113         if (io->flag & EXT4_IO_END_DIRECT)
114                 inode_dio_done(inode);
115         /* Wake up anyone waiting on unwritten extent conversion */
116         if (atomic_dec_and_test(&EXT4_I(inode)->i_aiodio_unwritten))
117                 wake_up_all(ext4_ioend_wq(io->inode));
118         return ret;
119 }
120
121 /*
122  * work on completed aio dio IO, to convert unwritten extents to extents
123  */
124 static void ext4_end_io_work(struct work_struct *work)
125 {
126         ext4_io_end_t           *io = container_of(work, ext4_io_end_t, work);
127         struct inode            *inode = io->inode;
128         struct ext4_inode_info  *ei = EXT4_I(inode);
129         unsigned long           flags;
130
131         spin_lock_irqsave(&ei->i_completed_io_lock, flags);
132         if (io->flag & EXT4_IO_END_IN_FSYNC)
133                 goto requeue;
134         if (list_empty(&io->list)) {
135                 spin_unlock_irqrestore(&ei->i_completed_io_lock, flags);
136                 goto free;
137         }
138
139         if (!mutex_trylock(&inode->i_mutex)) {
140                 bool was_queued;
141 requeue:
142                 was_queued = !!(io->flag & EXT4_IO_END_QUEUED);
143                 io->flag |= EXT4_IO_END_QUEUED;
144                 spin_unlock_irqrestore(&ei->i_completed_io_lock, flags);
145                 /*
146                  * Requeue the work instead of waiting so that the work
147                  * items queued after this can be processed.
148                  */
149                 queue_work(EXT4_SB(inode->i_sb)->dio_unwritten_wq, &io->work);
150                 /*
151                  * To prevent the ext4-dio-unwritten thread from keeping
152                  * requeueing end_io requests and occupying cpu for too long,
153                  * yield the cpu if it sees an end_io request that has already
154                  * been requeued.
155                  */
156                 if (was_queued)
157                         yield();
158                 return;
159         }
160         list_del_init(&io->list);
161         spin_unlock_irqrestore(&ei->i_completed_io_lock, flags);
162         (void) ext4_end_io_nolock(io);
163         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
164 free:
165         ext4_free_io_end(io);
166 }
167
168 ext4_io_end_t *ext4_init_io_end(struct inode *inode, gfp_t flags)
169 {
170         ext4_io_end_t *io = kmem_cache_zalloc(io_end_cachep, flags);
171         if (io) {
172                 atomic_inc(&EXT4_I(inode)->i_ioend_count);
173                 io->inode = inode;
174                 INIT_WORK(&io->work, ext4_end_io_work);
175                 INIT_LIST_HEAD(&io->list);
176         }
177         return io;
178 }
179
180 /*
181  * Print an buffer I/O error compatible with the fs/buffer.c.  This
182  * provides compatibility with dmesg scrapers that look for a specific
183  * buffer I/O error message.  We really need a unified error reporting
184  * structure to userspace ala Digital Unix's uerf system, but it's
185  * probably not going to happen in my lifetime, due to LKML politics...
186  */
187 static void buffer_io_error(struct buffer_head *bh)
188 {
189         char b[BDEVNAME_SIZE];
190         printk(KERN_ERR "Buffer I/O error on device %s, logical block %llu\n",
191                         bdevname(bh->b_bdev, b),
192                         (unsigned long long)bh->b_blocknr);
193 }
194
195 static void ext4_end_bio(struct bio *bio, int error)
196 {
197         ext4_io_end_t *io_end = bio->bi_private;
198         struct workqueue_struct *wq;
199         struct inode *inode;
200         unsigned long flags;
201         int i;
202         sector_t bi_sector = bio->bi_sector;
203
204         BUG_ON(!io_end);
205         bio->bi_private = NULL;
206         bio->bi_end_io = NULL;
207         if (test_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags))
208                 error = 0;
209         bio_put(bio);
210
211         for (i = 0; i < io_end->num_io_pages; i++) {
212                 struct page *page = io_end->pages[i]->p_page;
213                 struct buffer_head *bh, *head;
214                 loff_t offset;
215                 loff_t io_end_offset;
216
217                 if (error) {
218                         SetPageError(page);
219                         set_bit(AS_EIO, &page->mapping->flags);
220                         head = page_buffers(page);
221                         BUG_ON(!head);
222
223                         io_end_offset = io_end->offset + io_end->size;
224
225                         offset = (sector_t) page->index << PAGE_CACHE_SHIFT;
226                         bh = head;
227                         do {
228                                 if ((offset >= io_end->offset) &&
229                                     (offset+bh->b_size <= io_end_offset))
230                                         buffer_io_error(bh);
231
232                                 offset += bh->b_size;
233                                 bh = bh->b_this_page;
234                         } while (bh != head);
235                 }
236
237                 put_io_page(io_end->pages[i]);
238         }
239         io_end->num_io_pages = 0;
240         inode = io_end->inode;
241
242         if (error) {
243                 io_end->flag |= EXT4_IO_END_ERROR;
244                 ext4_warning(inode->i_sb, "I/O error writing to inode %lu "
245                              "(offset %llu size %ld starting block %llu)",
246                              inode->i_ino,
247                              (unsigned long long) io_end->offset,
248                              (long) io_end->size,
249                              (unsigned long long)
250                              bi_sector >> (inode->i_blkbits - 9));
251         }
252
253         if (!(io_end->flag & EXT4_IO_END_UNWRITTEN)) {
254                 ext4_free_io_end(io_end);
255                 return;
256         }
257
258         /* Add the io_end to per-inode completed io list*/
259         spin_lock_irqsave(&EXT4_I(inode)->i_completed_io_lock, flags);
260         list_add_tail(&io_end->list, &EXT4_I(inode)->i_completed_io_list);
261         spin_unlock_irqrestore(&EXT4_I(inode)->i_completed_io_lock, flags);
262
263         wq = EXT4_SB(inode->i_sb)->dio_unwritten_wq;
264         /* queue the work to convert unwritten extents to written */
265         queue_work(wq, &io_end->work);
266 }
267
268 void ext4_io_submit(struct ext4_io_submit *io)
269 {
270         struct bio *bio = io->io_bio;
271
272         if (bio) {
273                 bio_get(io->io_bio);
274                 submit_bio(io->io_op, io->io_bio);
275                 BUG_ON(bio_flagged(io->io_bio, BIO_EOPNOTSUPP));
276                 bio_put(io->io_bio);
277         }
278         io->io_bio = NULL;
279         io->io_op = 0;
280         io->io_end = NULL;
281 }
282
283 static int io_submit_init(struct ext4_io_submit *io,
284                           struct inode *inode,
285                           struct writeback_control *wbc,
286                           struct buffer_head *bh)
287 {
288         ext4_io_end_t *io_end;
289         struct page *page = bh->b_page;
290         int nvecs = bio_get_nr_vecs(bh->b_bdev);
291         struct bio *bio;
292
293         io_end = ext4_init_io_end(inode, GFP_NOFS);
294         if (!io_end)
295                 return -ENOMEM;
296         bio = bio_alloc(GFP_NOIO, min(nvecs, BIO_MAX_PAGES));
297         bio->bi_sector = bh->b_blocknr * (bh->b_size >> 9);
298         bio->bi_bdev = bh->b_bdev;
299         bio->bi_private = io->io_end = io_end;
300         bio->bi_end_io = ext4_end_bio;
301
302         io_end->offset = (page->index << PAGE_CACHE_SHIFT) + bh_offset(bh);
303
304         io->io_bio = bio;
305         io->io_op = (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL ?  WRITE_SYNC : WRITE);
306         io->io_next_block = bh->b_blocknr;
307         return 0;
308 }
309
310 static int io_submit_add_bh(struct ext4_io_submit *io,
311                             struct ext4_io_page *io_page,
312                             struct inode *inode,
313                             struct writeback_control *wbc,
314                             struct buffer_head *bh)
315 {
316         ext4_io_end_t *io_end;
317         int ret;
318
319         if (buffer_new(bh)) {
320                 clear_buffer_new(bh);
321                 unmap_underlying_metadata(bh->b_bdev, bh->b_blocknr);
322         }
323
324         if (!buffer_mapped(bh) || buffer_delay(bh)) {
325                 if (!buffer_mapped(bh))
326                         clear_buffer_dirty(bh);
327                 if (io->io_bio)
328                         ext4_io_submit(io);
329                 return 0;
330         }
331
332         if (io->io_bio && bh->b_blocknr != io->io_next_block) {
333 submit_and_retry:
334                 ext4_io_submit(io);
335         }
336         if (io->io_bio == NULL) {
337                 ret = io_submit_init(io, inode, wbc, bh);
338                 if (ret)
339                         return ret;
340         }
341         io_end = io->io_end;
342         if ((io_end->num_io_pages >= MAX_IO_PAGES) &&
343             (io_end->pages[io_end->num_io_pages-1] != io_page))
344                 goto submit_and_retry;
345         if (buffer_uninit(bh))
346                 ext4_set_io_unwritten_flag(inode, io_end);
347         io->io_end->size += bh->b_size;
348         io->io_next_block++;
349         ret = bio_add_page(io->io_bio, bh->b_page, bh->b_size, bh_offset(bh));
350         if (ret != bh->b_size)
351                 goto submit_and_retry;
352         if ((io_end->num_io_pages == 0) ||
353             (io_end->pages[io_end->num_io_pages-1] != io_page)) {
354                 io_end->pages[io_end->num_io_pages++] = io_page;
355                 atomic_inc(&io_page->p_count);
356         }
357         return 0;
358 }
359
360 int ext4_bio_write_page(struct ext4_io_submit *io,
361                         struct page *page,
362                         int len,
363                         struct writeback_control *wbc)
364 {
365         struct inode *inode = page->mapping->host;
366         unsigned block_start, block_end, blocksize;
367         struct ext4_io_page *io_page;
368         struct buffer_head *bh, *head;
369         int ret = 0;
370
371         blocksize = 1 << inode->i_blkbits;
372
373         BUG_ON(!PageLocked(page));
374         BUG_ON(PageWriteback(page));
375
376         io_page = kmem_cache_alloc(io_page_cachep, GFP_NOFS);
377         if (!io_page) {
378                 set_page_dirty(page);
379                 unlock_page(page);
380                 return -ENOMEM;
381         }
382         io_page->p_page = page;
383         atomic_set(&io_page->p_count, 1);
384         get_page(page);
385         set_page_writeback(page);
386         ClearPageError(page);
387
388         for (bh = head = page_buffers(page), block_start = 0;
389              bh != head || !block_start;
390              block_start = block_end, bh = bh->b_this_page) {
391
392                 block_end = block_start + blocksize;
393                 if (block_start >= len) {
394                         /*
395                          * Comments copied from block_write_full_page_endio:
396                          *
397                          * The page straddles i_size.  It must be zeroed out on
398                          * each and every writepage invocation because it may
399                          * be mmapped.  "A file is mapped in multiples of the
400                          * page size.  For a file that is not a multiple of
401                          * the  page size, the remaining memory is zeroed when
402                          * mapped, and writes to that region are not written
403                          * out to the file."
404                          */
405                         zero_user_segment(page, block_start, block_end);
406                         clear_buffer_dirty(bh);
407                         set_buffer_uptodate(bh);
408                         continue;
409                 }
410                 clear_buffer_dirty(bh);
411                 ret = io_submit_add_bh(io, io_page, inode, wbc, bh);
412                 if (ret) {
413                         /*
414                          * We only get here on ENOMEM.  Not much else
415                          * we can do but mark the page as dirty, and
416                          * better luck next time.
417                          */
418                         set_page_dirty(page);
419                         break;
420                 }
421         }
422         unlock_page(page);
423         /*
424          * If the page was truncated before we could do the writeback,
425          * or we had a memory allocation error while trying to write
426          * the first buffer head, we won't have submitted any pages for
427          * I/O.  In that case we need to make sure we've cleared the
428          * PageWriteback bit from the page to prevent the system from
429          * wedging later on.
430          */
431         put_io_page(io_page);
432         return ret;
433 }