ext4: fix data corruption in inodes with journalled data
[linux-2.6.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/module.h>
10 #include <linux/fs.h>
11 #include <linux/time.h>
12 #include <linux/jbd2.h>
13 #include <linux/highuid.h>
14 #include <linux/pagemap.h>
15 #include <linux/quotaops.h>
16 #include <linux/string.h>
17 #include <linux/buffer_head.h>
18 #include <linux/writeback.h>
19 #include <linux/pagevec.h>
20 #include <linux/mpage.h>
21 #include <linux/namei.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
28 #include "ext4_jbd2.h"
29 #include "xattr.h"
30 #include "acl.h"
31 #include "ext4_extents.h"
32
33 static struct kmem_cache *io_page_cachep, *io_end_cachep;
34
35 int __init ext4_init_pageio(void)
36 {
37         io_page_cachep = KMEM_CACHE(ext4_io_page, SLAB_RECLAIM_ACCOUNT);
38         if (io_page_cachep == NULL)
39                 return -ENOMEM;
40         io_end_cachep = KMEM_CACHE(ext4_io_end, SLAB_RECLAIM_ACCOUNT);
41         if (io_end_cachep == NULL) {
42                 kmem_cache_destroy(io_page_cachep);
43                 return -ENOMEM;
44         }
45         return 0;
46 }
47
48 void ext4_exit_pageio(void)
49 {
50         kmem_cache_destroy(io_end_cachep);
51         kmem_cache_destroy(io_page_cachep);
52 }
53
54 void ext4_ioend_wait(struct inode *inode)
55 {
56         wait_queue_head_t *wq = ext4_ioend_wq(inode);
57
58         wait_event(*wq, (atomic_read(&EXT4_I(inode)->i_ioend_count) == 0));
59 }
60
61 static void put_io_page(struct ext4_io_page *io_page)
62 {
63         if (atomic_dec_and_test(&io_page->p_count)) {
64                 end_page_writeback(io_page->p_page);
65                 put_page(io_page->p_page);
66                 kmem_cache_free(io_page_cachep, io_page);
67         }
68 }
69
70 void ext4_free_io_end(ext4_io_end_t *io)
71 {
72         int i;
73         wait_queue_head_t *wq;
74
75         BUG_ON(!io);
76         if (io->page)
77                 put_page(io->page);
78         for (i = 0; i < io->num_io_pages; i++)
79                 put_io_page(io->pages[i]);
80         io->num_io_pages = 0;
81         wq = ext4_ioend_wq(io->inode);
82         if (atomic_dec_and_test(&EXT4_I(io->inode)->i_ioend_count) &&
83             waitqueue_active(wq))
84                 wake_up_all(wq);
85         kmem_cache_free(io_end_cachep, io);
86 }
87
88 /*
89  * check a range of space and convert unwritten extents to written.
90  */
91 int ext4_end_io_nolock(ext4_io_end_t *io)
92 {
93         struct inode *inode = io->inode;
94         loff_t offset = io->offset;
95         ssize_t size = io->size;
96         wait_queue_head_t *wq;
97         int ret = 0;
98
99         ext4_debug("ext4_end_io_nolock: io 0x%p from inode %lu,list->next 0x%p,"
100                    "list->prev 0x%p\n",
101                    io, inode->i_ino, io->list.next, io->list.prev);
102
103         if (list_empty(&io->list))
104                 return ret;
105
106         if (!(io->flag & EXT4_IO_END_UNWRITTEN))
107                 return ret;
108
109         ret = ext4_convert_unwritten_extents(inode, offset, size);
110         if (ret < 0) {
111                 printk(KERN_EMERG "%s: failed to convert unwritten "
112                         "extents to written extents, error is %d "
113                         "io is still on inode %lu aio dio list\n",
114                        __func__, ret, inode->i_ino);
115                 return ret;
116         }
117
118         if (io->iocb)
119                 aio_complete(io->iocb, io->result, 0);
120         /* clear the DIO AIO unwritten flag */
121         if (io->flag & EXT4_IO_END_UNWRITTEN) {
122                 io->flag &= ~EXT4_IO_END_UNWRITTEN;
123                 /* Wake up anyone waiting on unwritten extent conversion */
124                 wq = ext4_ioend_wq(io->inode);
125                 if (atomic_dec_and_test(&EXT4_I(inode)->i_aiodio_unwritten) &&
126                     waitqueue_active(wq)) {
127                         wake_up_all(wq);
128                 }
129         }
130
131         return ret;
132 }
133
134 /*
135  * work on completed aio dio IO, to convert unwritten extents to extents
136  */
137 static void ext4_end_io_work(struct work_struct *work)
138 {
139         ext4_io_end_t           *io = container_of(work, ext4_io_end_t, work);
140         struct inode            *inode = io->inode;
141         struct ext4_inode_info  *ei = EXT4_I(inode);
142         unsigned long           flags;
143         int                     ret;
144
145         mutex_lock(&inode->i_mutex);
146         ret = ext4_end_io_nolock(io);
147         if (ret < 0) {
148                 mutex_unlock(&inode->i_mutex);
149                 return;
150         }
151
152         spin_lock_irqsave(&ei->i_completed_io_lock, flags);
153         if (!list_empty(&io->list))
154                 list_del_init(&io->list);
155         spin_unlock_irqrestore(&ei->i_completed_io_lock, flags);
156         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
157         ext4_free_io_end(io);
158 }
159
160 ext4_io_end_t *ext4_init_io_end(struct inode *inode, gfp_t flags)
161 {
162         ext4_io_end_t *io = kmem_cache_zalloc(io_end_cachep, flags);
163         if (io) {
164                 atomic_inc(&EXT4_I(inode)->i_ioend_count);
165                 io->inode = inode;
166                 INIT_WORK(&io->work, ext4_end_io_work);
167                 INIT_LIST_HEAD(&io->list);
168         }
169         return io;
170 }
171
172 /*
173  * Print an buffer I/O error compatible with the fs/buffer.c.  This
174  * provides compatibility with dmesg scrapers that look for a specific
175  * buffer I/O error message.  We really need a unified error reporting
176  * structure to userspace ala Digital Unix's uerf system, but it's
177  * probably not going to happen in my lifetime, due to LKML politics...
178  */
179 static void buffer_io_error(struct buffer_head *bh)
180 {
181         char b[BDEVNAME_SIZE];
182         printk(KERN_ERR "Buffer I/O error on device %s, logical block %llu\n",
183                         bdevname(bh->b_bdev, b),
184                         (unsigned long long)bh->b_blocknr);
185 }
186
187 static void ext4_end_bio(struct bio *bio, int error)
188 {
189         ext4_io_end_t *io_end = bio->bi_private;
190         struct workqueue_struct *wq;
191         struct inode *inode;
192         unsigned long flags;
193         int i;
194         sector_t bi_sector = bio->bi_sector;
195
196         BUG_ON(!io_end);
197         bio->bi_private = NULL;
198         bio->bi_end_io = NULL;
199         if (test_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags))
200                 error = 0;
201         bio_put(bio);
202
203         for (i = 0; i < io_end->num_io_pages; i++) {
204                 struct page *page = io_end->pages[i]->p_page;
205                 struct buffer_head *bh, *head;
206                 loff_t offset;
207                 loff_t io_end_offset;
208
209                 if (error) {
210                         SetPageError(page);
211                         set_bit(AS_EIO, &page->mapping->flags);
212                         head = page_buffers(page);
213                         BUG_ON(!head);
214
215                         io_end_offset = io_end->offset + io_end->size;
216
217                         offset = (sector_t) page->index << PAGE_CACHE_SHIFT;
218                         bh = head;
219                         do {
220                                 if ((offset >= io_end->offset) &&
221                                     (offset+bh->b_size <= io_end_offset))
222                                         buffer_io_error(bh);
223
224                                 offset += bh->b_size;
225                                 bh = bh->b_this_page;
226                         } while (bh != head);
227                 }
228
229                 put_io_page(io_end->pages[i]);
230         }
231         io_end->num_io_pages = 0;
232         inode = io_end->inode;
233
234         if (error) {
235                 io_end->flag |= EXT4_IO_END_ERROR;
236                 ext4_warning(inode->i_sb, "I/O error writing to inode %lu "
237                              "(offset %llu size %ld starting block %llu)",
238                              inode->i_ino,
239                              (unsigned long long) io_end->offset,
240                              (long) io_end->size,
241                              (unsigned long long)
242                              bi_sector >> (inode->i_blkbits - 9));
243         }
244
245         if (!(io_end->flag & EXT4_IO_END_UNWRITTEN)) {
246                 ext4_free_io_end(io_end);
247                 return;
248         }
249
250         /* Add the io_end to per-inode completed io list*/
251         spin_lock_irqsave(&EXT4_I(inode)->i_completed_io_lock, flags);
252         list_add_tail(&io_end->list, &EXT4_I(inode)->i_completed_io_list);
253         spin_unlock_irqrestore(&EXT4_I(inode)->i_completed_io_lock, flags);
254
255         wq = EXT4_SB(inode->i_sb)->dio_unwritten_wq;
256         /* queue the work to convert unwritten extents to written */
257         queue_work(wq, &io_end->work);
258 }
259
260 void ext4_io_submit(struct ext4_io_submit *io)
261 {
262         struct bio *bio = io->io_bio;
263
264         if (bio) {
265                 bio_get(io->io_bio);
266                 submit_bio(io->io_op, io->io_bio);
267                 BUG_ON(bio_flagged(io->io_bio, BIO_EOPNOTSUPP));
268                 bio_put(io->io_bio);
269         }
270         io->io_bio = NULL;
271         io->io_op = 0;
272         io->io_end = NULL;
273 }
274
275 static int io_submit_init(struct ext4_io_submit *io,
276                           struct inode *inode,
277                           struct writeback_control *wbc,
278                           struct buffer_head *bh)
279 {
280         ext4_io_end_t *io_end;
281         struct page *page = bh->b_page;
282         int nvecs = bio_get_nr_vecs(bh->b_bdev);
283         struct bio *bio;
284
285         io_end = ext4_init_io_end(inode, GFP_NOFS);
286         if (!io_end)
287                 return -ENOMEM;
288         bio = bio_alloc(GFP_NOIO, min(nvecs, BIO_MAX_PAGES));
289         bio->bi_sector = bh->b_blocknr * (bh->b_size >> 9);
290         bio->bi_bdev = bh->b_bdev;
291         bio->bi_private = io->io_end = io_end;
292         bio->bi_end_io = ext4_end_bio;
293
294         io_end->offset = (page->index << PAGE_CACHE_SHIFT) + bh_offset(bh);
295
296         io->io_bio = bio;
297         io->io_op = (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL ?  WRITE_SYNC : WRITE);
298         io->io_next_block = bh->b_blocknr;
299         return 0;
300 }
301
302 static int io_submit_add_bh(struct ext4_io_submit *io,
303                             struct ext4_io_page *io_page,
304                             struct inode *inode,
305                             struct writeback_control *wbc,
306                             struct buffer_head *bh)
307 {
308         ext4_io_end_t *io_end;
309         int ret;
310
311         if (buffer_new(bh)) {
312                 clear_buffer_new(bh);
313                 unmap_underlying_metadata(bh->b_bdev, bh->b_blocknr);
314         }
315
316         if (!buffer_mapped(bh) || buffer_delay(bh)) {
317                 if (!buffer_mapped(bh))
318                         clear_buffer_dirty(bh);
319                 if (io->io_bio)
320                         ext4_io_submit(io);
321                 return 0;
322         }
323
324         if (io->io_bio && bh->b_blocknr != io->io_next_block) {
325 submit_and_retry:
326                 ext4_io_submit(io);
327         }
328         if (io->io_bio == NULL) {
329                 ret = io_submit_init(io, inode, wbc, bh);
330                 if (ret)
331                         return ret;
332         }
333         io_end = io->io_end;
334         if ((io_end->num_io_pages >= MAX_IO_PAGES) &&
335             (io_end->pages[io_end->num_io_pages-1] != io_page))
336                 goto submit_and_retry;
337         if (buffer_uninit(bh))
338                 io->io_end->flag |= EXT4_IO_END_UNWRITTEN;
339         io->io_end->size += bh->b_size;
340         io->io_next_block++;
341         ret = bio_add_page(io->io_bio, bh->b_page, bh->b_size, bh_offset(bh));
342         if (ret != bh->b_size)
343                 goto submit_and_retry;
344         if ((io_end->num_io_pages == 0) ||
345             (io_end->pages[io_end->num_io_pages-1] != io_page)) {
346                 io_end->pages[io_end->num_io_pages++] = io_page;
347                 atomic_inc(&io_page->p_count);
348         }
349         return 0;
350 }
351
352 int ext4_bio_write_page(struct ext4_io_submit *io,
353                         struct page *page,
354                         int len,
355                         struct writeback_control *wbc)
356 {
357         struct inode *inode = page->mapping->host;
358         unsigned block_start, block_end, blocksize;
359         struct ext4_io_page *io_page;
360         struct buffer_head *bh, *head;
361         int ret = 0;
362
363         blocksize = 1 << inode->i_blkbits;
364
365         BUG_ON(!PageLocked(page));
366         BUG_ON(PageWriteback(page));
367
368         io_page = kmem_cache_alloc(io_page_cachep, GFP_NOFS);
369         if (!io_page) {
370                 set_page_dirty(page);
371                 unlock_page(page);
372                 return -ENOMEM;
373         }
374         io_page->p_page = page;
375         atomic_set(&io_page->p_count, 1);
376         get_page(page);
377         set_page_writeback(page);
378         ClearPageError(page);
379
380         for (bh = head = page_buffers(page), block_start = 0;
381              bh != head || !block_start;
382              block_start = block_end, bh = bh->b_this_page) {
383
384                 block_end = block_start + blocksize;
385                 if (block_start >= len) {
386                         clear_buffer_dirty(bh);
387                         set_buffer_uptodate(bh);
388                         continue;
389                 }
390                 clear_buffer_dirty(bh);
391                 ret = io_submit_add_bh(io, io_page, inode, wbc, bh);
392                 if (ret) {
393                         /*
394                          * We only get here on ENOMEM.  Not much else
395                          * we can do but mark the page as dirty, and
396                          * better luck next time.
397                          */
398                         set_page_dirty(page);
399                         break;
400                 }
401         }
402         unlock_page(page);
403         /*
404          * If the page was truncated before we could do the writeback,
405          * or we had a memory allocation error while trying to write
406          * the first buffer head, we won't have submitted any pages for
407          * I/O.  In that case we need to make sure we've cleared the
408          * PageWriteback bit from the page to prevent the system from
409          * wedging later on.
410          */
411         put_io_page(io_page);
412         return ret;
413 }