Branch data Line data Source code
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/aio.h>
22 : : #include <linux/uio.h>
23 : : #include <linux/bio.h>
24 : : #include <linux/workqueue.h>
25 : : #include <linux/kernel.h>
26 : : #include <linux/slab.h>
27 : : #include <linux/mm.h>
28 : : #include <linux/ratelimit.h>
29 : :
30 : : #include "ext4_jbd2.h"
31 : : #include "xattr.h"
32 : : #include "acl.h"
33 : :
34 : : static struct kmem_cache *io_end_cachep;
35 : :
36 : 0 : int __init ext4_init_pageio(void)
37 : : {
38 : 0 : io_end_cachep = KMEM_CACHE(ext4_io_end, SLAB_RECLAIM_ACCOUNT);
39 [ # # ]: 0 : if (io_end_cachep == NULL)
40 : : return -ENOMEM;
41 : 0 : return 0;
42 : : }
43 : :
44 : 0 : void ext4_exit_pageio(void)
45 : : {
46 : 0 : kmem_cache_destroy(io_end_cachep);
47 : 0 : }
48 : :
49 : : /*
50 : : * Print an buffer I/O error compatible with the fs/buffer.c. This
51 : : * provides compatibility with dmesg scrapers that look for a specific
52 : : * buffer I/O error message. We really need a unified error reporting
53 : : * structure to userspace ala Digital Unix's uerf system, but it's
54 : : * probably not going to happen in my lifetime, due to LKML politics...
55 : : */
56 : 0 : static void buffer_io_error(struct buffer_head *bh)
57 : : {
58 : : char b[BDEVNAME_SIZE];
59 [ # # ]: 0 : printk_ratelimited(KERN_ERR "Buffer I/O error on device %s, logical block %llu\n",
60 : : bdevname(bh->b_bdev, b),
61 : : (unsigned long long)bh->b_blocknr);
62 : 0 : }
63 : :
64 : 0 : static void ext4_finish_bio(struct bio *bio)
65 : : {
66 : : int i;
67 : 185835 : int error = !test_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags);
68 : :
69 [ + + ]: 1106097 : for (i = 0; i < bio->bi_vcnt; i++) {
70 : 920262 : struct bio_vec *bvec = &bio->bi_io_vec[i];
71 : 920262 : struct page *page = bvec->bv_page;
72 : : struct buffer_head *bh, *head;
73 : 920262 : unsigned bio_start = bvec->bv_offset;
74 : 920262 : unsigned bio_end = bio_start + bvec->bv_len;
75 : : unsigned under_io = 0;
76 : : unsigned long flags;
77 : :
78 [ - + ]: 920262 : if (!page)
79 : 0 : continue;
80 : :
81 [ - + ]: 920262 : if (error) {
82 : : SetPageError(page);
83 : 0 : set_bit(AS_EIO, &page->mapping->flags);
84 : : }
85 [ - + ]: 920262 : bh = head = page_buffers(page);
86 : : /*
87 : : * We check all buffers in the page under BH_Uptodate_Lock
88 : : * to avoid races with other end io clearing async_write flags
89 : : */
90 : : local_irq_save(flags);
91 : 920262 : bit_spin_lock(BH_Uptodate_Lock, &head->b_state);
92 : : do {
93 [ + - ][ - + ]: 920262 : if (bh_offset(bh) < bio_start ||
94 : 920262 : bh_offset(bh) + bh->b_size > bio_end) {
95 [ # # ]: 0 : if (buffer_async_write(bh))
96 : 0 : under_io++;
97 : 0 : continue;
98 : : }
99 : : clear_buffer_async_write(bh);
100 [ - + ]: 920262 : if (error)
101 : 0 : buffer_io_error(bh);
102 [ - + ]: 1106097 : } while ((bh = bh->b_this_page) != head);
103 : : bit_spin_unlock(BH_Uptodate_Lock, &head->b_state);
104 [ - + ]: 920262 : local_irq_restore(flags);
105 [ + - ]: 920262 : if (!under_io)
106 : 920262 : end_page_writeback(page);
107 : : }
108 : 185835 : }
109 : :
110 : 0 : static void ext4_release_io_end(ext4_io_end_t *io_end)
111 : : {
112 : : struct bio *bio, *next_bio;
113 : :
114 [ - + ]: 202548 : BUG_ON(!list_empty(&io_end->list));
115 [ - + ]: 202548 : BUG_ON(io_end->flag & EXT4_IO_END_UNWRITTEN);
116 [ - + ]: 202548 : WARN_ON(io_end->handle);
117 : :
118 [ + + ]: 202548 : if (atomic_dec_and_test(&EXT4_I(io_end->inode)->i_ioend_count))
119 : 91845 : wake_up_all(ext4_ioend_wq(io_end->inode));
120 : :
121 [ - + ]: 202547 : for (bio = io_end->bio; bio; bio = next_bio) {
122 : 0 : next_bio = bio->bi_private;
123 : 0 : ext4_finish_bio(bio);
124 : 0 : bio_put(bio);
125 : : }
126 : 202547 : kmem_cache_free(io_end_cachep, io_end);
127 : 202548 : }
128 : :
129 : 0 : static void ext4_clear_io_unwritten_flag(ext4_io_end_t *io_end)
130 : : {
131 : 0 : struct inode *inode = io_end->inode;
132 : :
133 : 0 : io_end->flag &= ~EXT4_IO_END_UNWRITTEN;
134 : : /* Wake up anyone waiting on unwritten extent conversion */
135 [ # # ]: 0 : if (atomic_dec_and_test(&EXT4_I(inode)->i_unwritten))
136 : 0 : wake_up_all(ext4_ioend_wq(inode));
137 : 0 : }
138 : :
139 : : /*
140 : : * Check a range of space and convert unwritten extents to written. Note that
141 : : * we are protected from truncate touching same part of extent tree by the
142 : : * fact that truncate code waits for all DIO to finish (thus exclusion from
143 : : * direct IO is achieved) and also waits for PageWriteback bits. Thus we
144 : : * cannot get to ext4_ext_truncate() before all IOs overlapping that range are
145 : : * completed (happens from ext4_free_ioend()).
146 : : */
147 : 0 : static int ext4_end_io(ext4_io_end_t *io)
148 : : {
149 : 0 : struct inode *inode = io->inode;
150 : 0 : loff_t offset = io->offset;
151 : 0 : ssize_t size = io->size;
152 : 0 : handle_t *handle = io->handle;
153 : : int ret = 0;
154 : :
155 : : ext4_debug("ext4_end_io_nolock: io 0x%p from inode %lu,list->next 0x%p,"
156 : : "list->prev 0x%p\n",
157 : : io, inode->i_ino, io->list.next, io->list.prev);
158 : :
159 : 0 : io->handle = NULL; /* Following call will use up the handle */
160 : 0 : ret = ext4_convert_unwritten_extents(handle, inode, offset, size);
161 [ # # ]: 0 : if (ret < 0) {
162 : 0 : ext4_msg(inode->i_sb, KERN_EMERG,
163 : : "failed to convert unwritten extents to written "
164 : : "extents -- potential data loss! "
165 : : "(inode %lu, offset %llu, size %zd, error %d)",
166 : : inode->i_ino, offset, size, ret);
167 : : }
168 : 0 : ext4_clear_io_unwritten_flag(io);
169 : 0 : ext4_release_io_end(io);
170 : 0 : return ret;
171 : : }
172 : :
173 : : static void dump_completed_IO(struct inode *inode, struct list_head *head)
174 : : {
175 : : #ifdef EXT4FS_DEBUG
176 : : struct list_head *cur, *before, *after;
177 : : ext4_io_end_t *io, *io0, *io1;
178 : :
179 : : if (list_empty(head))
180 : : return;
181 : :
182 : : ext4_debug("Dump inode %lu completed io list\n", inode->i_ino);
183 : : list_for_each_entry(io, head, list) {
184 : : cur = &io->list;
185 : : before = cur->prev;
186 : : io0 = container_of(before, ext4_io_end_t, list);
187 : : after = cur->next;
188 : : io1 = container_of(after, ext4_io_end_t, list);
189 : :
190 : : ext4_debug("io 0x%p from inode %lu,prev 0x%p,next 0x%p\n",
191 : : io, inode->i_ino, io0, io1);
192 : : }
193 : : #endif
194 : : }
195 : :
196 : : /* Add the io_end to per-inode completed end_io list. */
197 : 0 : static void ext4_add_complete_io(ext4_io_end_t *io_end)
198 : : {
199 : 0 : struct ext4_inode_info *ei = EXT4_I(io_end->inode);
200 : 0 : struct ext4_sb_info *sbi = EXT4_SB(io_end->inode->i_sb);
201 : : struct workqueue_struct *wq;
202 : : unsigned long flags;
203 : :
204 : : /* Only reserved conversions from writeback should enter here */
205 [ # # ]: 0 : WARN_ON(!(io_end->flag & EXT4_IO_END_UNWRITTEN));
206 [ # # ][ # # ]: 0 : WARN_ON(!io_end->handle && sbi->s_journal);
[ # # ]
207 : 0 : spin_lock_irqsave(&ei->i_completed_io_lock, flags);
208 : 0 : wq = sbi->rsv_conversion_wq;
209 [ # # ]: 0 : if (list_empty(&ei->i_rsv_conversion_list))
210 : 0 : queue_work(wq, &ei->i_rsv_conversion_work);
211 : 0 : list_add_tail(&io_end->list, &ei->i_rsv_conversion_list);
212 : : spin_unlock_irqrestore(&ei->i_completed_io_lock, flags);
213 : 0 : }
214 : :
215 : 0 : static int ext4_do_flush_completed_IO(struct inode *inode,
216 : : struct list_head *head)
217 : : {
218 : : ext4_io_end_t *io;
219 : : struct list_head unwritten;
220 : : unsigned long flags;
221 : : struct ext4_inode_info *ei = EXT4_I(inode);
222 : : int err, ret = 0;
223 : :
224 : 0 : spin_lock_irqsave(&ei->i_completed_io_lock, flags);
225 : : dump_completed_IO(inode, head);
226 : : list_replace_init(head, &unwritten);
227 : : spin_unlock_irqrestore(&ei->i_completed_io_lock, flags);
228 : :
229 [ # # ]: 0 : while (!list_empty(&unwritten)) {
230 : : io = list_entry(unwritten.next, ext4_io_end_t, list);
231 [ # # ]: 0 : BUG_ON(!(io->flag & EXT4_IO_END_UNWRITTEN));
232 : 0 : list_del_init(&io->list);
233 : :
234 : 0 : err = ext4_end_io(io);
235 [ # # ]: 0 : if (unlikely(!ret && err))
236 : : ret = err;
237 : : }
238 : 0 : return ret;
239 : : }
240 : :
241 : : /*
242 : : * work on completed IO, to convert unwritten extents to extents
243 : : */
244 : 0 : void ext4_end_io_rsv_work(struct work_struct *work)
245 : : {
246 : : struct ext4_inode_info *ei = container_of(work, struct ext4_inode_info,
247 : : i_rsv_conversion_work);
248 : 0 : ext4_do_flush_completed_IO(&ei->vfs_inode, &ei->i_rsv_conversion_list);
249 : 0 : }
250 : :
251 : 0 : ext4_io_end_t *ext4_init_io_end(struct inode *inode, gfp_t flags)
252 : : {
253 : 202503 : ext4_io_end_t *io = kmem_cache_zalloc(io_end_cachep, flags);
254 [ + + ]: 202531 : if (io) {
255 : 202529 : atomic_inc(&EXT4_I(inode)->i_ioend_count);
256 : 202543 : io->inode = inode;
257 : 202543 : INIT_LIST_HEAD(&io->list);
258 : 202543 : atomic_set(&io->count, 1);
259 : : }
260 : 42 : return io;
261 : : }
262 : :
263 : 0 : void ext4_put_io_end_defer(ext4_io_end_t *io_end)
264 : : {
265 [ + + ]: 233665 : if (atomic_dec_and_test(&io_end->count)) {
266 [ - + ][ # # ]: 176418 : if (!(io_end->flag & EXT4_IO_END_UNWRITTEN) || !io_end->size) {
267 : 176418 : ext4_release_io_end(io_end);
268 : 176418 : return;
269 : : }
270 : 0 : ext4_add_complete_io(io_end);
271 : : }
272 : : }
273 : :
274 : 0 : int ext4_put_io_end(ext4_io_end_t *io_end)
275 : : {
276 : : int err = 0;
277 : :
278 [ + + ]: 154706 : if (atomic_dec_and_test(&io_end->count)) {
279 [ - + ]: 26130 : if (io_end->flag & EXT4_IO_END_UNWRITTEN) {
280 : 0 : err = ext4_convert_unwritten_extents(io_end->handle,
281 : : io_end->inode, io_end->offset,
282 : : io_end->size);
283 : 0 : io_end->handle = NULL;
284 : 0 : ext4_clear_io_unwritten_flag(io_end);
285 : : }
286 : 26130 : ext4_release_io_end(io_end);
287 : : }
288 : 154706 : return err;
289 : : }
290 : :
291 : 0 : ext4_io_end_t *ext4_get_io_end(ext4_io_end_t *io_end)
292 : : {
293 : 185821 : atomic_inc(&io_end->count);
294 : 0 : return io_end;
295 : : }
296 : :
297 : : /* BIO completion function for page writeback */
298 : 0 : static void ext4_end_bio(struct bio *bio, int error)
299 : : {
300 : 185835 : ext4_io_end_t *io_end = bio->bi_private;
301 : 185835 : sector_t bi_sector = bio->bi_sector;
302 : :
303 [ - + ]: 185835 : BUG_ON(!io_end);
304 : 185835 : bio->bi_end_io = NULL;
305 [ + - ]: 185835 : if (test_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags))
306 : : error = 0;
307 : :
308 [ # # ]: 185835 : if (error) {
309 : 0 : struct inode *inode = io_end->inode;
310 : :
311 : 0 : ext4_warning(inode->i_sb, "I/O error writing to inode %lu "
312 : : "(offset %llu size %ld starting block %llu)",
313 : : inode->i_ino,
314 : : (unsigned long long) io_end->offset,
315 : : (long) io_end->size,
316 : : (unsigned long long)
317 : : bi_sector >> (inode->i_blkbits - 9));
318 : : }
319 : :
320 [ - + ]: 185835 : if (io_end->flag & EXT4_IO_END_UNWRITTEN) {
321 : : /*
322 : : * Link bio into list hanging from io_end. We have to do it
323 : : * atomically as bio completions can be racing against each
324 : : * other.
325 : : */
326 : 0 : bio->bi_private = xchg(&io_end->bio, bio);
327 : 0 : ext4_put_io_end_defer(io_end);
328 : : } else {
329 : : /*
330 : : * Drop io_end reference early. Inode can get freed once
331 : : * we finish the bio.
332 : : */
333 : 185835 : ext4_put_io_end_defer(io_end);
334 : 185835 : ext4_finish_bio(bio);
335 : 185835 : bio_put(bio);
336 : : }
337 : 185835 : }
338 : :
339 : 0 : void ext4_io_submit(struct ext4_io_submit *io)
340 : : {
341 : 254258 : struct bio *bio = io->io_bio;
342 : :
343 [ + + ]: 254258 : if (bio) {
344 : 185829 : bio_get(io->io_bio);
345 : 185829 : submit_bio(io->io_op, io->io_bio);
346 [ - + ]: 185822 : BUG_ON(bio_flagged(io->io_bio, BIO_EOPNOTSUPP));
347 : 185822 : bio_put(io->io_bio);
348 : : }
349 : 0 : io->io_bio = NULL;
350 : 0 : }
351 : :
352 : 0 : void ext4_io_submit_init(struct ext4_io_submit *io,
353 : : struct writeback_control *wbc)
354 : : {
355 [ + + ]: 104720 : io->io_op = (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL ? WRITE_SYNC : WRITE);
356 : 0 : io->io_bio = NULL;
357 : 0 : io->io_end = NULL;
358 : 0 : }
359 : :
360 : 0 : static int io_submit_init_bio(struct ext4_io_submit *io,
361 : : struct buffer_head *bh)
362 : : {
363 : 185785 : int nvecs = bio_get_nr_vecs(bh->b_bdev);
364 : : struct bio *bio;
365 : :
366 : 185740 : bio = bio_alloc(GFP_NOIO, min(nvecs, BIO_MAX_PAGES));
367 [ + ]: 185809 : if (!bio)
368 : : return -ENOMEM;
369 : 185821 : bio->bi_sector = bh->b_blocknr * (bh->b_size >> 9);
370 : 185821 : bio->bi_bdev = bh->b_bdev;
371 : 185821 : bio->bi_end_io = ext4_end_bio;
372 : 371614 : bio->bi_private = ext4_get_io_end(io->io_end);
373 : 185793 : io->io_bio = bio;
374 : 185793 : io->io_next_block = bh->b_blocknr;
375 : 185793 : return 0;
376 : : }
377 : :
378 : 920189 : static int io_submit_add_bh(struct ext4_io_submit *io,
379 : : struct inode *inode,
380 : : struct buffer_head *bh)
381 : : {
382 : : int ret;
383 : :
384 [ + + ][ + + ]: 920189 : if (io->io_bio && bh->b_blocknr != io->io_next_block) {
385 : : submit_and_retry:
386 : 51821 : ext4_io_submit(io);
387 : : }
388 [ + + ]: 935135 : if (io->io_bio == NULL) {
389 : 185709 : ret = io_submit_init_bio(io, bh);
390 [ + ]: 185805 : if (ret)
391 : : return ret;
392 : : }
393 : 935233 : ret = bio_add_page(io->io_bio, bh->b_page, bh->b_size, bh_offset(bh));
394 [ + + ]: 935215 : if (ret != bh->b_size)
395 : : goto submit_and_retry;
396 : 920155 : io->io_next_block++;
397 : : return 0;
398 : : }
399 : :
400 : 0 : int ext4_bio_write_page(struct ext4_io_submit *io,
401 : : struct page *page,
402 : : int len,
403 : : struct writeback_control *wbc)
404 : : {
405 : 962576 : struct inode *inode = page->mapping->host;
406 : : unsigned block_start, blocksize;
407 : : struct buffer_head *bh, *head;
408 : : int ret = 0;
409 : : int nr_submitted = 0;
410 : :
411 : 962576 : blocksize = 1 << inode->i_blkbits;
412 : :
413 [ - + ]: 962576 : BUG_ON(!PageLocked(page));
414 [ - + ]: 962576 : BUG_ON(PageWriteback(page));
415 : :
416 : : set_page_writeback(page);
417 : : ClearPageError(page);
418 : :
419 : : /*
420 : : * In the first loop we prepare and mark buffers to submit. We have to
421 : : * mark all buffers in the page before submitting so that
422 : : * end_page_writeback() cannot be called from ext4_bio_end_io() when IO
423 : : * on the first buffer finishes and we are still working on submitting
424 : : * the second buffer.
425 : : */
426 [ - + ]: 962578 : bh = head = page_buffers(page);
427 : : do {
428 : 962572 : block_start = bh_offset(bh);
429 [ - + ]: 962572 : if (block_start >= len) {
430 : : /*
431 : : * Comments copied from block_write_full_page_endio:
432 : : *
433 : : * The page straddles i_size. It must be zeroed out on
434 : : * each and every writepage invocation because it may
435 : : * be mmapped. "A file is mapped in multiples of the
436 : : * page size. For a file that is not a multiple of
437 : : * the page size, the remaining memory is zeroed when
438 : : * mapped, and writes to that region are not written
439 : : * out to the file."
440 : : */
441 : 0 : zero_user_segment(page, block_start,
442 : : block_start + blocksize);
443 : : clear_buffer_dirty(bh);
444 : : set_buffer_uptodate(bh);
445 : 0 : continue;
446 : : }
447 [ + + ][ + + ]: 962572 : if (!buffer_dirty(bh) || buffer_delay(bh) ||
[ + ]
448 [ + + ]: 920248 : !buffer_mapped(bh) || buffer_unwritten(bh)) {
449 : : /* A hole? We can safely clear the dirty bit */
450 [ - + ]: 42345 : if (!buffer_mapped(bh))
451 : : clear_buffer_dirty(bh);
452 [ + + ]: 42335 : if (io->io_bio)
453 : 2 : ext4_io_submit(io);
454 : 42335 : continue;
455 : : }
456 [ + + ]: 920227 : if (buffer_new(bh)) {
457 : : clear_buffer_new(bh);
458 : 5408 : unmap_underlying_metadata(bh->b_bdev, bh->b_blocknr);
459 : : }
460 : : set_buffer_async_write(bh);
461 [ + ]: 962553 : } while ((bh = bh->b_this_page) != head);
462 : :
463 : : /* Now submit buffers to write */
464 [ - + ]: 962559 : bh = head = page_buffers(page);
465 : : do {
466 [ + + ]: 962490 : if (!buffer_async_write(bh))
467 : 42335 : continue;
468 : 920155 : ret = io_submit_add_bh(io, inode, bh);
469 [ - + ]: 920217 : if (ret) {
470 : : /*
471 : : * We only get here on ENOMEM. Not much else
472 : : * we can do but mark the page as dirty, and
473 : : * better luck next time.
474 : : */
475 : 0 : redirty_page_for_writepage(wbc, page);
476 : 0 : break;
477 : : }
478 : 920217 : nr_submitted++;
479 : : clear_buffer_dirty(bh);
480 [ + ]: 1925078 : } while ((bh = bh->b_this_page) != head);
481 : :
482 : : /* Error stopped previous loop? Clean up buffers... */
483 [ - + ]: 962571 : if (ret) {
484 : : do {
485 : : clear_buffer_async_write(bh);
486 : 0 : bh = bh->b_this_page;
487 [ # # ]: 0 : } while (bh != head);
488 : : }
489 : 962571 : unlock_page(page);
490 : : /* Nothing submitted - we have to end page writeback */
491 [ + + ]: 962538 : if (!nr_submitted)
492 : 42335 : end_page_writeback(page);
493 : 962538 : return ret;
494 : : }
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