sh: SH-4A UBC support
[linux-2.6] / fs / ocfs2 / aops.c
1 /* -*- mode: c; c-basic-offset: 8; -*-
2  * vim: noexpandtab sw=8 ts=8 sts=0:
3  *
4  * Copyright (C) 2002, 2004 Oracle.  All rights reserved.
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or
7  * modify it under the terms of the GNU General Public
8  * License as published by the Free Software Foundation; either
9  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
10  *
11  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
14  * General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU General Public
17  * License along with this program; if not, write to the
18  * Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
19  * Boston, MA 021110-1307, USA.
20  */
21
22 #include <linux/fs.h>
23 #include <linux/slab.h>
24 #include <linux/highmem.h>
25 #include <linux/pagemap.h>
26 #include <asm/byteorder.h>
27
28 #define MLOG_MASK_PREFIX ML_FILE_IO
29 #include <cluster/masklog.h>
30
31 #include "ocfs2.h"
32
33 #include "alloc.h"
34 #include "aops.h"
35 #include "dlmglue.h"
36 #include "extent_map.h"
37 #include "file.h"
38 #include "inode.h"
39 #include "journal.h"
40 #include "super.h"
41 #include "symlink.h"
42
43 #include "buffer_head_io.h"
44
45 static int ocfs2_symlink_get_block(struct inode *inode, sector_t iblock,
46                                    struct buffer_head *bh_result, int create)
47 {
48         int err = -EIO;
49         int status;
50         struct ocfs2_dinode *fe = NULL;
51         struct buffer_head *bh = NULL;
52         struct buffer_head *buffer_cache_bh = NULL;
53         struct ocfs2_super *osb = OCFS2_SB(inode->i_sb);
54         void *kaddr;
55
56         mlog_entry("(0x%p, %llu, 0x%p, %d)\n", inode,
57                    (unsigned long long)iblock, bh_result, create);
58
59         BUG_ON(ocfs2_inode_is_fast_symlink(inode));
60
61         if ((iblock << inode->i_sb->s_blocksize_bits) > PATH_MAX + 1) {
62                 mlog(ML_ERROR, "block offset > PATH_MAX: %llu",
63                      (unsigned long long)iblock);
64                 goto bail;
65         }
66
67         status = ocfs2_read_block(OCFS2_SB(inode->i_sb),
68                                   OCFS2_I(inode)->ip_blkno,
69                                   &bh, OCFS2_BH_CACHED, inode);
70         if (status < 0) {
71                 mlog_errno(status);
72                 goto bail;
73         }
74         fe = (struct ocfs2_dinode *) bh->b_data;
75
76         if (!OCFS2_IS_VALID_DINODE(fe)) {
77                 mlog(ML_ERROR, "Invalid dinode #%llu: signature = %.*s\n",
78                      (unsigned long long)fe->i_blkno, 7, fe->i_signature);
79                 goto bail;
80         }
81
82         if ((u64)iblock >= ocfs2_clusters_to_blocks(inode->i_sb,
83                                                     le32_to_cpu(fe->i_clusters))) {
84                 mlog(ML_ERROR, "block offset is outside the allocated size: "
85                      "%llu\n", (unsigned long long)iblock);
86                 goto bail;
87         }
88
89         /* We don't use the page cache to create symlink data, so if
90          * need be, copy it over from the buffer cache. */
91         if (!buffer_uptodate(bh_result) && ocfs2_inode_is_new(inode)) {
92                 u64 blkno = le64_to_cpu(fe->id2.i_list.l_recs[0].e_blkno) +
93                             iblock;
94                 buffer_cache_bh = sb_getblk(osb->sb, blkno);
95                 if (!buffer_cache_bh) {
96                         mlog(ML_ERROR, "couldn't getblock for symlink!\n");
97                         goto bail;
98                 }
99
100                 /* we haven't locked out transactions, so a commit
101                  * could've happened. Since we've got a reference on
102                  * the bh, even if it commits while we're doing the
103                  * copy, the data is still good. */
104                 if (buffer_jbd(buffer_cache_bh)
105                     && ocfs2_inode_is_new(inode)) {
106                         kaddr = kmap_atomic(bh_result->b_page, KM_USER0);
107                         if (!kaddr) {
108                                 mlog(ML_ERROR, "couldn't kmap!\n");
109                                 goto bail;
110                         }
111                         memcpy(kaddr + (bh_result->b_size * iblock),
112                                buffer_cache_bh->b_data,
113                                bh_result->b_size);
114                         kunmap_atomic(kaddr, KM_USER0);
115                         set_buffer_uptodate(bh_result);
116                 }
117                 brelse(buffer_cache_bh);
118         }
119
120         map_bh(bh_result, inode->i_sb,
121                le64_to_cpu(fe->id2.i_list.l_recs[0].e_blkno) + iblock);
122
123         err = 0;
124
125 bail:
126         if (bh)
127                 brelse(bh);
128
129         mlog_exit(err);
130         return err;
131 }
132
133 static int ocfs2_get_block(struct inode *inode, sector_t iblock,
134                            struct buffer_head *bh_result, int create)
135 {
136         int err = 0;
137         u64 p_blkno, past_eof;
138
139         mlog_entry("(0x%p, %llu, 0x%p, %d)\n", inode,
140                    (unsigned long long)iblock, bh_result, create);
141
142         if (OCFS2_I(inode)->ip_flags & OCFS2_INODE_SYSTEM_FILE)
143                 mlog(ML_NOTICE, "get_block on system inode 0x%p (%lu)\n",
144                      inode, inode->i_ino);
145
146         if (S_ISLNK(inode->i_mode)) {
147                 /* this always does I/O for some reason. */
148                 err = ocfs2_symlink_get_block(inode, iblock, bh_result, create);
149                 goto bail;
150         }
151
152         /* this can happen if another node truncs after our extend! */
153         spin_lock(&OCFS2_I(inode)->ip_lock);
154         if (iblock >= ocfs2_clusters_to_blocks(inode->i_sb,
155                                                OCFS2_I(inode)->ip_clusters))
156                 err = -EIO;
157         spin_unlock(&OCFS2_I(inode)->ip_lock);
158         if (err)
159                 goto bail;
160
161         err = ocfs2_extent_map_get_blocks(inode, iblock, 1, &p_blkno,
162                                           NULL);
163         if (err) {
164                 mlog(ML_ERROR, "Error %d from get_blocks(0x%p, %llu, 1, "
165                      "%llu, NULL)\n", err, inode, (unsigned long long)iblock,
166                      (unsigned long long)p_blkno);
167                 goto bail;
168         }
169
170         map_bh(bh_result, inode->i_sb, p_blkno);
171
172         if (bh_result->b_blocknr == 0) {
173                 err = -EIO;
174                 mlog(ML_ERROR, "iblock = %llu p_blkno = %llu blkno=(%llu)\n",
175                      (unsigned long long)iblock,
176                      (unsigned long long)p_blkno,
177                      (unsigned long long)OCFS2_I(inode)->ip_blkno);
178         }
179
180         past_eof = ocfs2_blocks_for_bytes(inode->i_sb, i_size_read(inode));
181         mlog(0, "Inode %lu, past_eof = %llu\n", inode->i_ino,
182              (unsigned long long)past_eof);
183
184         if (create && (iblock >= past_eof))
185                 set_buffer_new(bh_result);
186
187 bail:
188         if (err < 0)
189                 err = -EIO;
190
191         mlog_exit(err);
192         return err;
193 }
194
195 static int ocfs2_readpage(struct file *file, struct page *page)
196 {
197         struct inode *inode = page->mapping->host;
198         loff_t start = (loff_t)page->index << PAGE_CACHE_SHIFT;
199         int ret, unlock = 1;
200
201         mlog_entry("(0x%p, %lu)\n", file, (page ? page->index : 0));
202
203         ret = ocfs2_meta_lock_with_page(inode, NULL, NULL, 0, page);
204         if (ret != 0) {
205                 if (ret == AOP_TRUNCATED_PAGE)
206                         unlock = 0;
207                 mlog_errno(ret);
208                 goto out;
209         }
210
211         down_read(&OCFS2_I(inode)->ip_alloc_sem);
212
213         /*
214          * i_size might have just been updated as we grabed the meta lock.  We
215          * might now be discovering a truncate that hit on another node.
216          * block_read_full_page->get_block freaks out if it is asked to read
217          * beyond the end of a file, so we check here.  Callers
218          * (generic_file_read, fault->nopage) are clever enough to check i_size
219          * and notice that the page they just read isn't needed.
220          *
221          * XXX sys_readahead() seems to get that wrong?
222          */
223         if (start >= i_size_read(inode)) {
224                 char *addr = kmap(page);
225                 memset(addr, 0, PAGE_SIZE);
226                 flush_dcache_page(page);
227                 kunmap(page);
228                 SetPageUptodate(page);
229                 ret = 0;
230                 goto out_alloc;
231         }
232
233         ret = ocfs2_data_lock_with_page(inode, 0, page);
234         if (ret != 0) {
235                 if (ret == AOP_TRUNCATED_PAGE)
236                         unlock = 0;
237                 mlog_errno(ret);
238                 goto out_alloc;
239         }
240
241         ret = block_read_full_page(page, ocfs2_get_block);
242         unlock = 0;
243
244         ocfs2_data_unlock(inode, 0);
245 out_alloc:
246         up_read(&OCFS2_I(inode)->ip_alloc_sem);
247         ocfs2_meta_unlock(inode, 0);
248 out:
249         if (unlock)
250                 unlock_page(page);
251         mlog_exit(ret);
252         return ret;
253 }
254
255 /* Note: Because we don't support holes, our allocation has
256  * already happened (allocation writes zeros to the file data)
257  * so we don't have to worry about ordered writes in
258  * ocfs2_writepage.
259  *
260  * ->writepage is called during the process of invalidating the page cache
261  * during blocked lock processing.  It can't block on any cluster locks
262  * to during block mapping.  It's relying on the fact that the block
263  * mapping can't have disappeared under the dirty pages that it is
264  * being asked to write back.
265  */
266 static int ocfs2_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
267 {
268         int ret;
269
270         mlog_entry("(0x%p)\n", page);
271
272         ret = block_write_full_page(page, ocfs2_get_block, wbc);
273
274         mlog_exit(ret);
275
276         return ret;
277 }
278
279 /* This can also be called from ocfs2_write_zero_page() which has done
280  * it's own cluster locking. */
281 int ocfs2_prepare_write_nolock(struct inode *inode, struct page *page,
282                                unsigned from, unsigned to)
283 {
284         int ret;
285
286         down_read(&OCFS2_I(inode)->ip_alloc_sem);
287
288         ret = block_prepare_write(page, from, to, ocfs2_get_block);
289
290         up_read(&OCFS2_I(inode)->ip_alloc_sem);
291
292         return ret;
293 }
294
295 /*
296  * ocfs2_prepare_write() can be an outer-most ocfs2 call when it is called
297  * from loopback.  It must be able to perform its own locking around
298  * ocfs2_get_block().
299  */
300 static int ocfs2_prepare_write(struct file *file, struct page *page,
301                                unsigned from, unsigned to)
302 {
303         struct inode *inode = page->mapping->host;
304         int ret;
305
306         mlog_entry("(0x%p, 0x%p, %u, %u)\n", file, page, from, to);
307
308         ret = ocfs2_meta_lock_with_page(inode, NULL, NULL, 0, page);
309         if (ret != 0) {
310                 mlog_errno(ret);
311                 goto out;
312         }
313
314         ret = ocfs2_prepare_write_nolock(inode, page, from, to);
315
316         ocfs2_meta_unlock(inode, 0);
317 out:
318         mlog_exit(ret);
319         return ret;
320 }
321
322 /* Taken from ext3. We don't necessarily need the full blown
323  * functionality yet, but IMHO it's better to cut and paste the whole
324  * thing so we can avoid introducing our own bugs (and easily pick up
325  * their fixes when they happen) --Mark */
326 static int walk_page_buffers(   handle_t *handle,
327                                 struct buffer_head *head,
328                                 unsigned from,
329                                 unsigned to,
330                                 int *partial,
331                                 int (*fn)(      handle_t *handle,
332                                                 struct buffer_head *bh))
333 {
334         struct buffer_head *bh;
335         unsigned block_start, block_end;
336         unsigned blocksize = head->b_size;
337         int err, ret = 0;
338         struct buffer_head *next;
339
340         for (   bh = head, block_start = 0;
341                 ret == 0 && (bh != head || !block_start);
342                 block_start = block_end, bh = next)
343         {
344                 next = bh->b_this_page;
345                 block_end = block_start + blocksize;
346                 if (block_end <= from || block_start >= to) {
347                         if (partial && !buffer_uptodate(bh))
348                                 *partial = 1;
349                         continue;
350                 }
351                 err = (*fn)(handle, bh);
352                 if (!ret)
353                         ret = err;
354         }
355         return ret;
356 }
357
358 struct ocfs2_journal_handle *ocfs2_start_walk_page_trans(struct inode *inode,
359                                                          struct page *page,
360                                                          unsigned from,
361                                                          unsigned to)
362 {
363         struct ocfs2_super *osb = OCFS2_SB(inode->i_sb);
364         struct ocfs2_journal_handle *handle = NULL;
365         int ret = 0;
366
367         handle = ocfs2_start_trans(osb, NULL, OCFS2_INODE_UPDATE_CREDITS);
368         if (!handle) {
369                 ret = -ENOMEM;
370                 mlog_errno(ret);
371                 goto out;
372         }
373
374         if (ocfs2_should_order_data(inode)) {
375                 ret = walk_page_buffers(handle->k_handle,
376                                         page_buffers(page),
377                                         from, to, NULL,
378                                         ocfs2_journal_dirty_data);
379                 if (ret < 0) 
380                         mlog_errno(ret);
381         }
382 out:
383         if (ret) {
384                 if (handle)
385                         ocfs2_commit_trans(handle);
386                 handle = ERR_PTR(ret);
387         }
388         return handle;
389 }
390
391 static int ocfs2_commit_write(struct file *file, struct page *page,
392                               unsigned from, unsigned to)
393 {
394         int ret;
395         struct buffer_head *di_bh = NULL;
396         struct inode *inode = page->mapping->host;
397         struct ocfs2_journal_handle *handle = NULL;
398         struct ocfs2_dinode *di;
399
400         mlog_entry("(0x%p, 0x%p, %u, %u)\n", file, page, from, to);
401
402         /* NOTE: ocfs2_file_aio_write has ensured that it's safe for
403          * us to continue here without rechecking the I/O against
404          * changed inode values.
405          *
406          * 1) We're currently holding the inode alloc lock, so no
407          *    nodes can change it underneath us.
408          *
409          * 2) We've had to take the metadata lock at least once
410          *    already to check for extending writes, suid removal, etc.
411          *    The meta data update code then ensures that we don't get a
412          *    stale inode allocation image (i_size, i_clusters, etc).
413          */
414
415         ret = ocfs2_meta_lock_with_page(inode, NULL, &di_bh, 1, page);
416         if (ret != 0) {
417                 mlog_errno(ret);
418                 goto out;
419         }
420
421         ret = ocfs2_data_lock_with_page(inode, 1, page);
422         if (ret != 0) {
423                 mlog_errno(ret);
424                 goto out_unlock_meta;
425         }
426
427         handle = ocfs2_start_walk_page_trans(inode, page, from, to);
428         if (IS_ERR(handle)) {
429                 ret = PTR_ERR(handle);
430                 goto out_unlock_data;
431         }
432
433         /* Mark our buffer early. We'd rather catch this error up here
434          * as opposed to after a successful commit_write which would
435          * require us to set back inode->i_size. */
436         ret = ocfs2_journal_access(handle, inode, di_bh,
437                                    OCFS2_JOURNAL_ACCESS_WRITE);
438         if (ret < 0) {
439                 mlog_errno(ret);
440                 goto out_commit;
441         }
442
443         /* might update i_size */
444         ret = generic_commit_write(file, page, from, to);
445         if (ret < 0) {
446                 mlog_errno(ret);
447                 goto out_commit;
448         }
449
450         di = (struct ocfs2_dinode *)di_bh->b_data;
451
452         /* ocfs2_mark_inode_dirty() is too heavy to use here. */
453         inode->i_mtime = inode->i_ctime = CURRENT_TIME;
454         di->i_mtime = di->i_ctime = cpu_to_le64(inode->i_mtime.tv_sec);
455         di->i_mtime_nsec = di->i_ctime_nsec = cpu_to_le32(inode->i_mtime.tv_nsec);
456
457         inode->i_blocks = ocfs2_align_bytes_to_sectors((u64)(i_size_read(inode)));
458         di->i_size = cpu_to_le64((u64)i_size_read(inode));
459
460         ret = ocfs2_journal_dirty(handle, di_bh);
461         if (ret < 0) {
462                 mlog_errno(ret);
463                 goto out_commit;
464         }
465
466 out_commit:
467         ocfs2_commit_trans(handle);
468 out_unlock_data:
469         ocfs2_data_unlock(inode, 1);
470 out_unlock_meta:
471         ocfs2_meta_unlock(inode, 1);
472 out:
473         if (di_bh)
474                 brelse(di_bh);
475
476         mlog_exit(ret);
477         return ret;
478 }
479
480 static sector_t ocfs2_bmap(struct address_space *mapping, sector_t block)
481 {
482         sector_t status;
483         u64 p_blkno = 0;
484         int err = 0;
485         struct inode *inode = mapping->host;
486
487         mlog_entry("(block = %llu)\n", (unsigned long long)block);
488
489         /* We don't need to lock journal system files, since they aren't
490          * accessed concurrently from multiple nodes.
491          */
492         if (!INODE_JOURNAL(inode)) {
493                 err = ocfs2_meta_lock(inode, NULL, NULL, 0);
494                 if (err) {
495                         if (err != -ENOENT)
496                                 mlog_errno(err);
497                         goto bail;
498                 }
499                 down_read(&OCFS2_I(inode)->ip_alloc_sem);
500         }
501
502         err = ocfs2_extent_map_get_blocks(inode, block, 1, &p_blkno,
503                                           NULL);
504
505         if (!INODE_JOURNAL(inode)) {
506                 up_read(&OCFS2_I(inode)->ip_alloc_sem);
507                 ocfs2_meta_unlock(inode, 0);
508         }
509
510         if (err) {
511                 mlog(ML_ERROR, "get_blocks() failed, block = %llu\n",
512                      (unsigned long long)block);
513                 mlog_errno(err);
514                 goto bail;
515         }
516
517
518 bail:
519         status = err ? 0 : p_blkno;
520
521         mlog_exit((int)status);
522
523         return status;
524 }
525
526 /*
527  * TODO: Make this into a generic get_blocks function.
528  *
529  * From do_direct_io in direct-io.c:
530  *  "So what we do is to permit the ->get_blocks function to populate
531  *   bh.b_size with the size of IO which is permitted at this offset and
532  *   this i_blkbits."
533  *
534  * This function is called directly from get_more_blocks in direct-io.c.
535  *
536  * called like this: dio->get_blocks(dio->inode, fs_startblk,
537  *                                      fs_count, map_bh, dio->rw == WRITE);
538  */
539 static int ocfs2_direct_IO_get_blocks(struct inode *inode, sector_t iblock,
540                                      struct buffer_head *bh_result, int create)
541 {
542         int ret;
543         u64 vbo_max; /* file offset, max_blocks from iblock */
544         u64 p_blkno;
545         int contig_blocks;
546         unsigned char blocksize_bits = inode->i_sb->s_blocksize_bits;
547         unsigned long max_blocks = bh_result->b_size >> inode->i_blkbits;
548
549         /* This function won't even be called if the request isn't all
550          * nicely aligned and of the right size, so there's no need
551          * for us to check any of that. */
552
553         vbo_max = ((u64)iblock + max_blocks) << blocksize_bits;
554
555         spin_lock(&OCFS2_I(inode)->ip_lock);
556         if ((iblock + max_blocks) >
557             ocfs2_clusters_to_blocks(inode->i_sb,
558                                      OCFS2_I(inode)->ip_clusters)) {
559                 spin_unlock(&OCFS2_I(inode)->ip_lock);
560                 ret = -EIO;
561                 goto bail;
562         }
563         spin_unlock(&OCFS2_I(inode)->ip_lock);
564
565         /* This figures out the size of the next contiguous block, and
566          * our logical offset */
567         ret = ocfs2_extent_map_get_blocks(inode, iblock, 1, &p_blkno,
568                                           &contig_blocks);
569         if (ret) {
570                 mlog(ML_ERROR, "get_blocks() failed iblock=%llu\n",
571                      (unsigned long long)iblock);
572                 ret = -EIO;
573                 goto bail;
574         }
575
576         map_bh(bh_result, inode->i_sb, p_blkno);
577
578         /* make sure we don't map more than max_blocks blocks here as
579            that's all the kernel will handle at this point. */
580         if (max_blocks < contig_blocks)
581                 contig_blocks = max_blocks;
582         bh_result->b_size = contig_blocks << blocksize_bits;
583 bail:
584         return ret;
585 }
586
587 /* 
588  * ocfs2_dio_end_io is called by the dio core when a dio is finished.  We're
589  * particularly interested in the aio/dio case.  Like the core uses
590  * i_alloc_sem, we use the rw_lock DLM lock to protect io on one node from
591  * truncation on another.
592  */
593 static void ocfs2_dio_end_io(struct kiocb *iocb,
594                              loff_t offset,
595                              ssize_t bytes,
596                              void *private)
597 {
598         struct inode *inode = iocb->ki_filp->f_dentry->d_inode;
599
600         /* this io's submitter should not have unlocked this before we could */
601         BUG_ON(!ocfs2_iocb_is_rw_locked(iocb));
602         ocfs2_iocb_clear_rw_locked(iocb);
603         up_read(&inode->i_alloc_sem);
604         ocfs2_rw_unlock(inode, 0);
605 }
606
607 static ssize_t ocfs2_direct_IO(int rw,
608                                struct kiocb *iocb,
609                                const struct iovec *iov,
610                                loff_t offset,
611                                unsigned long nr_segs)
612 {
613         struct file *file = iocb->ki_filp;
614         struct inode *inode = file->f_dentry->d_inode->i_mapping->host;
615         int ret;
616
617         mlog_entry_void();
618
619         /*
620          * We get PR data locks even for O_DIRECT.  This allows
621          * concurrent O_DIRECT I/O but doesn't let O_DIRECT with
622          * extending and buffered zeroing writes race.  If they did
623          * race then the buffered zeroing could be written back after
624          * the O_DIRECT I/O.  It's one thing to tell people not to mix
625          * buffered and O_DIRECT writes, but expecting them to
626          * understand that file extension is also an implicit buffered
627          * write is too much.  By getting the PR we force writeback of
628          * the buffered zeroing before proceeding.
629          */
630         ret = ocfs2_data_lock(inode, 0);
631         if (ret < 0) {
632                 mlog_errno(ret);
633                 goto out;
634         }
635         ocfs2_data_unlock(inode, 0);
636
637         ret = blockdev_direct_IO_no_locking(rw, iocb, inode,
638                                             inode->i_sb->s_bdev, iov, offset,
639                                             nr_segs, 
640                                             ocfs2_direct_IO_get_blocks,
641                                             ocfs2_dio_end_io);
642 out:
643         mlog_exit(ret);
644         return ret;
645 }
646
647 const struct address_space_operations ocfs2_aops = {
648         .readpage       = ocfs2_readpage,
649         .writepage      = ocfs2_writepage,
650         .prepare_write  = ocfs2_prepare_write,
651         .commit_write   = ocfs2_commit_write,
652         .bmap           = ocfs2_bmap,
653         .sync_page      = block_sync_page,
654         .direct_IO      = ocfs2_direct_IO
655 };