ext4: remove i_mutex lock in ext4_evict_inode to fix lockdep complaining
[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         if (!mutex_trylock(&inode->i_mutex)) {
146                 /*
147                  * Requeue the work instead of waiting so that the work
148                  * items queued after this can be processed.
149                  */
150                 queue_work(EXT4_SB(inode->i_sb)->dio_unwritten_wq, &io->work);
151                 /*
152                  * To prevent the ext4-dio-unwritten thread from keeping
153                  * requeueing end_io requests and occupying cpu for too long,
154                  * yield the cpu if it sees an end_io request that has already
155                  * been requeued.
156                  */
157                 if (io->flag & EXT4_IO_END_QUEUED)
158                         yield();
159                 io->flag |= EXT4_IO_END_QUEUED;
160                 return;
161         }
162         ret = ext4_end_io_nolock(io);
163         if (ret < 0) {
164                 mutex_unlock(&inode->i_mutex);
165                 return;
166         }
167
168         spin_lock_irqsave(&ei->i_completed_io_lock, flags);
169         if (!list_empty(&io->list))
170                 list_del_init(&io->list);
171         spin_unlock_irqrestore(&ei->i_completed_io_lock, flags);
172         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
173         ext4_free_io_end(io);
174 }
175
176 ext4_io_end_t *ext4_init_io_end(struct inode *inode, gfp_t flags)
177 {
178         ext4_io_end_t *io = kmem_cache_zalloc(io_end_cachep, flags);
179         if (io) {
180                 atomic_inc(&EXT4_I(inode)->i_ioend_count);
181                 io->inode = inode;
182                 INIT_WORK(&io->work, ext4_end_io_work);
183                 INIT_LIST_HEAD(&io->list);
184         }
185         return io;
186 }
187
188 /*
189  * Print an buffer I/O error compatible with the fs/buffer.c.  This
190  * provides compatibility with dmesg scrapers that look for a specific
191  * buffer I/O error message.  We really need a unified error reporting
192  * structure to userspace ala Digital Unix's uerf system, but it's
193  * probably not going to happen in my lifetime, due to LKML politics...
194  */
195 static void buffer_io_error(struct buffer_head *bh)
196 {
197         char b[BDEVNAME_SIZE];
198         printk(KERN_ERR "Buffer I/O error on device %s, logical block %llu\n",
199                         bdevname(bh->b_bdev, b),
200                         (unsigned long long)bh->b_blocknr);
201 }
202
203 static void ext4_end_bio(struct bio *bio, int error)
204 {
205         ext4_io_end_t *io_end = bio->bi_private;
206         struct workqueue_struct *wq;
207         struct inode *inode;
208         unsigned long flags;
209         int i;
210         sector_t bi_sector = bio->bi_sector;
211
212         BUG_ON(!io_end);
213         bio->bi_private = NULL;
214         bio->bi_end_io = NULL;
215         if (test_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags))
216                 error = 0;
217         bio_put(bio);
218
219         for (i = 0; i < io_end->num_io_pages; i++) {
220                 struct page *page = io_end->pages[i]->p_page;
221                 struct buffer_head *bh, *head;
222                 loff_t offset;
223                 loff_t io_end_offset;
224
225                 if (error) {
226                         SetPageError(page);
227                         set_bit(AS_EIO, &page->mapping->flags);
228                         head = page_buffers(page);
229                         BUG_ON(!head);
230
231                         io_end_offset = io_end->offset + io_end->size;
232
233                         offset = (sector_t) page->index << PAGE_CACHE_SHIFT;
234                         bh = head;
235                         do {
236                                 if ((offset >= io_end->offset) &&
237                                     (offset+bh->b_size <= io_end_offset))
238                                         buffer_io_error(bh);
239
240                                 offset += bh->b_size;
241                                 bh = bh->b_this_page;
242                         } while (bh != head);
243                 }
244
245                 put_io_page(io_end->pages[i]);
246         }
247         io_end->num_io_pages = 0;
248         inode = io_end->inode;
249
250         if (error) {
251                 io_end->flag |= EXT4_IO_END_ERROR;
252                 ext4_warning(inode->i_sb, "I/O error writing to inode %lu "
253                              "(offset %llu size %ld starting block %llu)",
254                              inode->i_ino,
255                              (unsigned long long) io_end->offset,
256                              (long) io_end->size,
257                              (unsigned long long)
258                              bi_sector >> (inode->i_blkbits - 9));
259         }
260
261         if (!(io_end->flag & EXT4_IO_END_UNWRITTEN)) {
262                 ext4_free_io_end(io_end);
263                 return;
264         }
265
266         /* Add the io_end to per-inode completed io list*/
267         spin_lock_irqsave(&EXT4_I(inode)->i_completed_io_lock, flags);
268         list_add_tail(&io_end->list, &EXT4_I(inode)->i_completed_io_list);
269         spin_unlock_irqrestore(&EXT4_I(inode)->i_completed_io_lock, flags);
270
271         wq = EXT4_SB(inode->i_sb)->dio_unwritten_wq;
272         /* queue the work to convert unwritten extents to written */
273         queue_work(wq, &io_end->work);
274 }
275
276 void ext4_io_submit(struct ext4_io_submit *io)
277 {
278         struct bio *bio = io->io_bio;
279
280         if (bio) {
281                 bio_get(io->io_bio);
282                 submit_bio(io->io_op, io->io_bio);
283                 BUG_ON(bio_flagged(io->io_bio, BIO_EOPNOTSUPP));
284                 bio_put(io->io_bio);
285         }
286         io->io_bio = NULL;
287         io->io_op = 0;
288         io->io_end = NULL;
289 }
290
291 static int io_submit_init(struct ext4_io_submit *io,
292                           struct inode *inode,
293                           struct writeback_control *wbc,
294                           struct buffer_head *bh)
295 {
296         ext4_io_end_t *io_end;
297         struct page *page = bh->b_page;
298         int nvecs = bio_get_nr_vecs(bh->b_bdev);
299         struct bio *bio;
300
301         io_end = ext4_init_io_end(inode, GFP_NOFS);
302         if (!io_end)
303                 return -ENOMEM;
304         bio = bio_alloc(GFP_NOIO, min(nvecs, BIO_MAX_PAGES));
305         bio->bi_sector = bh->b_blocknr * (bh->b_size >> 9);
306         bio->bi_bdev = bh->b_bdev;
307         bio->bi_private = io->io_end = io_end;
308         bio->bi_end_io = ext4_end_bio;
309
310         io_end->offset = (page->index << PAGE_CACHE_SHIFT) + bh_offset(bh);
311
312         io->io_bio = bio;
313         io->io_op = (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL ?  WRITE_SYNC : WRITE);
314         io->io_next_block = bh->b_blocknr;
315         return 0;
316 }
317
318 static int io_submit_add_bh(struct ext4_io_submit *io,
319                             struct ext4_io_page *io_page,
320                             struct inode *inode,
321                             struct writeback_control *wbc,
322                             struct buffer_head *bh)
323 {
324         ext4_io_end_t *io_end;
325         int ret;
326
327         if (buffer_new(bh)) {
328                 clear_buffer_new(bh);
329                 unmap_underlying_metadata(bh->b_bdev, bh->b_blocknr);
330         }
331
332         if (!buffer_mapped(bh) || buffer_delay(bh)) {
333                 if (!buffer_mapped(bh))
334                         clear_buffer_dirty(bh);
335                 if (io->io_bio)
336                         ext4_io_submit(io);
337                 return 0;
338         }
339
340         if (io->io_bio && bh->b_blocknr != io->io_next_block) {
341 submit_and_retry:
342                 ext4_io_submit(io);
343         }
344         if (io->io_bio == NULL) {
345                 ret = io_submit_init(io, inode, wbc, bh);
346                 if (ret)
347                         return ret;
348         }
349         io_end = io->io_end;
350         if ((io_end->num_io_pages >= MAX_IO_PAGES) &&
351             (io_end->pages[io_end->num_io_pages-1] != io_page))
352                 goto submit_and_retry;
353         if (buffer_uninit(bh) && !(io_end->flag & EXT4_IO_END_UNWRITTEN)) {
354                 io_end->flag |= EXT4_IO_END_UNWRITTEN;
355                 atomic_inc(&EXT4_I(inode)->i_aiodio_unwritten);
356         }
357         io->io_end->size += bh->b_size;
358         io->io_next_block++;
359         ret = bio_add_page(io->io_bio, bh->b_page, bh->b_size, bh_offset(bh));
360         if (ret != bh->b_size)
361                 goto submit_and_retry;
362         if ((io_end->num_io_pages == 0) ||
363             (io_end->pages[io_end->num_io_pages-1] != io_page)) {
364                 io_end->pages[io_end->num_io_pages++] = io_page;
365                 atomic_inc(&io_page->p_count);
366         }
367         return 0;
368 }
369
370 int ext4_bio_write_page(struct ext4_io_submit *io,
371                         struct page *page,
372                         int len,
373                         struct writeback_control *wbc)
374 {
375         struct inode *inode = page->mapping->host;
376         unsigned block_start, block_end, blocksize;
377         struct ext4_io_page *io_page;
378         struct buffer_head *bh, *head;
379         int ret = 0;
380
381         blocksize = 1 << inode->i_blkbits;
382
383         BUG_ON(!PageLocked(page));
384         BUG_ON(PageWriteback(page));
385
386         io_page = kmem_cache_alloc(io_page_cachep, GFP_NOFS);
387         if (!io_page) {
388                 set_page_dirty(page);
389                 unlock_page(page);
390                 return -ENOMEM;
391         }
392         io_page->p_page = page;
393         atomic_set(&io_page->p_count, 1);
394         get_page(page);
395         set_page_writeback(page);
396         ClearPageError(page);
397
398         for (bh = head = page_buffers(page), block_start = 0;
399              bh != head || !block_start;
400              block_start = block_end, bh = bh->b_this_page) {
401
402                 block_end = block_start + blocksize;
403                 if (block_start >= len) {
404                         clear_buffer_dirty(bh);
405                         set_buffer_uptodate(bh);
406                         continue;
407                 }
408                 clear_buffer_dirty(bh);
409                 ret = io_submit_add_bh(io, io_page, inode, wbc, bh);
410                 if (ret) {
411                         /*
412                          * We only get here on ENOMEM.  Not much else
413                          * we can do but mark the page as dirty, and
414                          * better luck next time.
415                          */
416                         set_page_dirty(page);
417                         break;
418                 }
419         }
420         unlock_page(page);
421         /*
422          * If the page was truncated before we could do the writeback,
423          * or we had a memory allocation error while trying to write
424          * the first buffer head, we won't have submitted any pages for
425          * I/O.  In that case we need to make sure we've cleared the
426          * PageWriteback bit from the page to prevent the system from
427          * wedging later on.
428          */
429         put_io_page(io_page);
430         return ret;
431 }