kernel/fs/ntfs/aops.c

   1 /**
   2  * aops.c - NTFS kernel address space operations and page cache handling.
   3  *
   4  * Copyright (c) 2001-2014 Anton Altaparmakov and Tuxera Inc.
   5  * Copyright (c) 2002 Richard Russon
   6  *
   7  * This program/include file is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU General Public License as published
   9  * by the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  10  * (at your option) any later version.
  11  *
  12  * This program/include file is distributed in the hope that it will be
  13  * useful, but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty
  14  * of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  15  * GNU General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  18  * along with this program (in the main directory of the Linux-NTFS
  19  * distribution in the file COPYING); if not, write to the Free Software
  20  * Foundation,Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  21  */
  22
  23 #include <linux/errno.h>
  24 #include <linux/fs.h>
  25 #include <linux/gfp.h>
  26 #include <linux/mm.h>
  27 #include <linux/pagemap.h>
  28 #include <linux/swap.h>
  29 #include <linux/buffer_head.h>
  30 #include <linux/writeback.h>
  31 #include <linux/bit_spinlock.h>
  32
  33 #include "aops.h"
  34 #include "attrib.h"
  35 #include "debug.h"
  36 #include "inode.h"
  37 #include "mft.h"
  38 #include "runlist.h"
  39 #include "types.h"
  40 #include "ntfs.h"
  41
  42 /**
  43  * ntfs_end_buffer_async_read - async io completion for reading attributes
  44  * @bh:         buffer head on which io is completed
  45  * @uptodate:   whether @bh is now uptodate or not
  46  *
  47  * Asynchronous I/O completion handler for reading pages belonging to the
  48  * attribute address space of an inode.  The inodes can either be files or
  49  * directories or they can be fake inodes describing some attribute.
  50  *
  51  * If NInoMstProtected(), perform the post read mst fixups when all IO on the
  52  * page has been completed and mark the page uptodate or set the error bit on
  53  * the page.  To determine the size of the records that need fixing up, we
  54  * cheat a little bit by setting the index_block_size in ntfs_inode to the ntfs
  55  * record size, and index_block_size_bits, to the log(base 2) of the ntfs
  56  * record size.
  57  */
  58 static void ntfs_end_buffer_async_read(struct buffer_head *bh, int uptodate)
  59 {
  60         unsigned long flags;
  61         struct buffer_head *first, *tmp;
  62         struct page *page;
  63         struct inode *vi;
  64         ntfs_inode *ni;
  65         int page_uptodate = 1;
  66
  67         page = bh->b_page;
  68         vi = page->mapping->host;
  69         ni = NTFS_I(vi);
  70
  71         if (likely(uptodate)) {
  72                 loff_t i_size;
  73                 s64 file_ofs, init_size;
  74
  75                 set_buffer_uptodate(bh);
  76
  77                 file_ofs = ((s64)page->index << PAGE_CACHE_SHIFT) +
  78                                 bh_offset(bh);
  79                 read_lock_irqsave(&ni->size_lock, flags);
  80                 init_size = ni->initialized_size;
  81                 i_size = i_size_read(vi);
  82                 read_unlock_irqrestore(&ni->size_lock, flags);
  83                 if (unlikely(init_size > i_size)) {
  84                         /* Race with shrinking truncate. */
  85                         init_size = i_size;
  86                 }
  87                 /* Check for the current buffer head overflowing. */
  88                 if (unlikely(file_ofs + bh->b_size > init_size)) {
  89                         int ofs;
  90                         void *kaddr;
  91
  92                         ofs = 0;
  93                         if (file_ofs < init_size)
  94                                 ofs = init_size - file_ofs;
  95                         local_irq_save(flags);
  96                         kaddr = kmap_atomic(page);
  97                         memset(kaddr + bh_offset(bh) + ofs, 0,
  98                                         bh->b_size - ofs);
  99                         flush_dcache_page(page);
 100                         kunmap_atomic(kaddr);
 101                         local_irq_restore(flags);
 102                 }
 103         } else {
 104                 clear_buffer_uptodate(bh);
 105                 SetPageError(page);
 106                 ntfs_error(ni->vol->sb, "Buffer I/O error, logical block "
 107                                 "0x%llx.", (unsigned long long)bh->b_blocknr);
 108         }
 109         first = page_buffers(page);
 110         flags = bh_uptodate_lock_irqsave(first);
 111         clear_buffer_async_read(bh);
 112         unlock_buffer(bh);
 113         tmp = bh;
 114         do {
 115                 if (!buffer_uptodate(tmp))
 116                         page_uptodate = 0;
 117                 if (buffer_async_read(tmp)) {
 118                         if (likely(buffer_locked(tmp)))
 119                                 goto still_busy;
 120                         /* Async buffers must be locked. */
 121                         BUG();
 122                 }
 123                 tmp = tmp->b_this_page;
 124         } while (tmp != bh);
 125         bh_uptodate_unlock_irqrestore(first, flags);
 126         /*
 127          * If none of the buffers had errors then we can set the page uptodate,
 128          * but we first have to perform the post read mst fixups, if the
 129          * attribute is mst protected, i.e. if NInoMstProteced(ni) is true.
 130          * Note we ignore fixup errors as those are detected when
 131          * map_mft_record() is called which gives us per record granularity
 132          * rather than per page granularity.
 133          */
 134         if (!NInoMstProtected(ni)) {
 135                 if (likely(page_uptodate && !PageError(page)))
 136                         SetPageUptodate(page);
 137         } else {
 138                 u8 *kaddr;
 139                 unsigned int i, recs;
 140                 u32 rec_size;
 141
 142                 rec_size = ni->itype.index.block_size;
 143                 recs = PAGE_CACHE_SIZE / rec_size;
 144                 /* Should have been verified before we got here... */
 145                 BUG_ON(!recs);
 146                 local_irq_save_nort(flags);
 147                 kaddr = kmap_atomic(page);
 148                 for (i = 0; i < recs; i++)
 149                         post_read_mst_fixup((NTFS_RECORD*)(kaddr +
 150                                         i * rec_size), rec_size);
 151                 kunmap_atomic(kaddr);
 152                 local_irq_restore_nort(flags);
 153                 flush_dcache_page(page);
 154                 if (likely(page_uptodate && !PageError(page)))
 155                         SetPageUptodate(page);
 156         }
 157         unlock_page(page);
 158         return;
 159 still_busy:
 160         bh_uptodate_unlock_irqrestore(first, flags);
 161 }
 162
 163 /**
 164  * ntfs_read_block - fill a @page of an address space with data
 165  * @page:       page cache page to fill with data
 166  *
 167  * Fill the page @page of the address space belonging to the @page->host inode.
 168  * We read each buffer asynchronously and when all buffers are read in, our io
 169  * completion handler ntfs_end_buffer_read_async(), if required, automatically
 170  * applies the mst fixups to the page before finally marking it uptodate and
 171  * unlocking it.
 172  *
 173  * We only enforce allocated_size limit because i_size is checked for in
 174  * generic_file_read().
 175  *
 176  * Return 0 on success and -errno on error.
 177  *
 178  * Contains an adapted version of fs/buffer.c::block_read_full_page().
 179  */
 180 static int ntfs_read_block(struct page *page)
 181 {
 182         loff_t i_size;
 183         VCN vcn;
 184         LCN lcn;
 185         s64 init_size;
 186         struct inode *vi;
 187         ntfs_inode *ni;
 188         ntfs_volume *vol;
 189         runlist_element *rl;
 190         struct buffer_head *bh, *head, *arr[MAX_BUF_PER_PAGE];
 191         sector_t iblock, lblock, zblock;
 192         unsigned long flags;
 193         unsigned int blocksize, vcn_ofs;
 194         int i, nr;
 195         unsigned char blocksize_bits;
 196
 197         vi = page->mapping->host;
 198         ni = NTFS_I(vi);
 199         vol = ni->vol;
 200
 201         /* $MFT/$DATA must have its complete runlist in memory at all times. */
 202         BUG_ON(!ni->runlist.rl && !ni->mft_no && !NInoAttr(ni));
 203
 204         blocksize = vol->sb->s_blocksize;
 205         blocksize_bits = vol->sb->s_blocksize_bits;
 206
 207         if (!page_has_buffers(page)) {
 208                 create_empty_buffers(page, blocksize, 0);
 209                 if (unlikely(!page_has_buffers(page))) {
 210                         unlock_page(page);
 211                         return -ENOMEM;
 212                 }
 213         }
 214         bh = head = page_buffers(page);
 215         BUG_ON(!bh);
 216
 217         /*
 218          * We may be racing with truncate.  To avoid some of the problems we
 219          * now take a snapshot of the various sizes and use those for the whole
 220          * of the function.  In case of an extending truncate it just means we
 221          * may leave some buffers unmapped which are now allocated.  This is
 222          * not a problem since these buffers will just get mapped when a write
 223          * occurs.  In case of a shrinking truncate, we will detect this later
 224          * on due to the runlist being incomplete and if the page is being
 225          * fully truncated, truncate will throw it away as soon as we unlock
 226          * it so no need to worry what we do with it.
 227          */
 228         iblock = (s64)page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - blocksize_bits);
 229         read_lock_irqsave(&ni->size_lock, flags);
 230         lblock = (ni->allocated_size + blocksize - 1) >> blocksize_bits;
 231         init_size = ni->initialized_size;
 232         i_size = i_size_read(vi);
 233         read_unlock_irqrestore(&ni->size_lock, flags);
 234         if (unlikely(init_size > i_size)) {
 235                 /* Race with shrinking truncate. */
 236                 init_size = i_size;
 237         }
 238         zblock = (init_size + blocksize - 1) >> blocksize_bits;
 239
 240         /* Loop through all the buffers in the page. */
 241         rl = NULL;
 242         nr = i = 0;
 243         do {
 244                 int err = 0;
 245
 246                 if (unlikely(buffer_uptodate(bh)))
 247                         continue;
 248                 if (unlikely(buffer_mapped(bh))) {
 249                         arr[nr++] = bh;
 250                         continue;
 251                 }
 252                 bh->b_bdev = vol->sb->s_bdev;
 253                 /* Is the block within the allowed limits? */
 254                 if (iblock < lblock) {
 255                         bool is_retry = false;
 256
 257                         /* Convert iblock into corresponding vcn and offset. */
 258                         vcn = (VCN)iblock << blocksize_bits >>
 259                                         vol->cluster_size_bits;
 260                         vcn_ofs = ((VCN)iblock << blocksize_bits) &
 261                                         vol->cluster_size_mask;
 262                         if (!rl) {
 263 lock_retry_remap:
 264                                 down_read(&ni->runlist.lock);
 265                                 rl = ni->runlist.rl;
 266                         }
 267                         if (likely(rl != NULL)) {
 268                                 /* Seek to element containing target vcn. */
 269                                 while (rl->length && rl[1].vcn <= vcn)
 270                                         rl++;
 271                                 lcn = ntfs_rl_vcn_to_lcn(rl, vcn);
 272                         } else
 273                                 lcn = LCN_RL_NOT_MAPPED;
 274                         /* Successful remap. */
 275                         if (lcn >= 0) {
 276                                 /* Setup buffer head to correct block. */
 277                                 bh->b_blocknr = ((lcn << vol->cluster_size_bits)
 278                                                 + vcn_ofs) >> blocksize_bits;
 279                                 set_buffer_mapped(bh);
 280                                 /* Only read initialized data blocks. */
 281                                 if (iblock < zblock) {
 282                                         arr[nr++] = bh;
 283                                         continue;
 284                                 }
 285                                 /* Fully non-initialized data block, zero it. */
 286                                 goto handle_zblock;
 287                         }
 288                         /* It is a hole, need to zero it. */
 289                         if (lcn == LCN_HOLE)
 290                                 goto handle_hole;
 291                         /* If first try and runlist unmapped, map and retry. */
 292                         if (!is_retry && lcn == LCN_RL_NOT_MAPPED) {
 293                                 is_retry = true;
 294                                 /*
 295                                  * Attempt to map runlist, dropping lock for
 296                                  * the duration.
 297                                  */
 298                                 up_read(&ni->runlist.lock);
 299                                 err = ntfs_map_runlist(ni, vcn);
 300                                 if (likely(!err))
 301                                         goto lock_retry_remap;
 302                                 rl = NULL;
 303                         } else if (!rl)
 304                                 up_read(&ni->runlist.lock);
 305                         /*
 306                          * If buffer is outside the runlist, treat it as a
 307                          * hole.  This can happen due to concurrent truncate
 308                          * for example.
 309                          */
 310                         if (err == -ENOENT || lcn == LCN_ENOENT) {
 311                                 err = 0;
 312                                 goto handle_hole;
 313                         }
 314                         /* Hard error, zero out region. */
 315                         if (!err)
 316                                 err = -EIO;
 317                         bh->b_blocknr = -1;
 318                         SetPageError(page);
 319                         ntfs_error(vol->sb, "Failed to read from inode 0x%lx, "
 320                                         "attribute type 0x%x, vcn 0x%llx, "
 321                                         "offset 0x%x because its location on "
 322                                         "disk could not be determined%s "
 323                                         "(error code %i).", ni->mft_no,
 324                                         ni->type, (unsigned long long)vcn,
 325                                         vcn_ofs, is_retry ? " even after "
 326                                         "retrying" : "", err);
 327                 }
 328                 /*
 329                  * Either iblock was outside lblock limits or
 330                  * ntfs_rl_vcn_to_lcn() returned error.  Just zero that portion
 331                  * of the page and set the buffer uptodate.
 332                  */
 333 handle_hole:
 334                 bh->b_blocknr = -1UL;
 335                 clear_buffer_mapped(bh);
 336 handle_zblock:
 337                 zero_user(page, i * blocksize, blocksize);
 338                 if (likely(!err))
 339                         set_buffer_uptodate(bh);
 340         } while (i++, iblock++, (bh = bh->b_this_page) != head);
 341
 342         /* Release the lock if we took it. */
 343         if (rl)
 344                 up_read(&ni->runlist.lock);
 345
 346         /* Check we have at least one buffer ready for i/o. */
 347         if (nr) {
 348                 struct buffer_head *tbh;
 349
 350                 /* Lock the buffers. */
 351                 for (i = 0; i < nr; i++) {
 352                         tbh = arr[i];
 353                         lock_buffer(tbh);
 354                         tbh->b_end_io = ntfs_end_buffer_async_read;
 355                         set_buffer_async_read(tbh);
 356                 }
 357                 /* Finally, start i/o on the buffers. */
 358                 for (i = 0; i < nr; i++) {
 359                         tbh = arr[i];
 360                         if (likely(!buffer_uptodate(tbh)))
 361                                 submit_bh(READ, tbh);
 362                         else
 363                                 ntfs_end_buffer_async_read(tbh, 1);
 364                 }
 365                 return 0;
 366         }
 367         /* No i/o was scheduled on any of the buffers. */
 368         if (likely(!PageError(page)))
 369                 SetPageUptodate(page);
 370         else /* Signal synchronous i/o error. */
 371                 nr = -EIO;
 372         unlock_page(page);
 373         return nr;
 374 }
 375
 376 /**
 377  * ntfs_readpage - fill a @page of a @file with data from the device
 378  * @file:       open file to which the page @page belongs or NULL
 379  * @page:       page cache page to fill with data
 380  *
 381  * For non-resident attributes, ntfs_readpage() fills the @page of the open
 382  * file @file by calling the ntfs version of the generic block_read_full_page()
 383  * function, ntfs_read_block(), which in turn creates and reads in the buffers
 384  * associated with the page asynchronously.
 385  *
 386  * For resident attributes, OTOH, ntfs_readpage() fills @page by copying the
 387  * data from the mft record (which at this stage is most likely in memory) and
 388  * fills the remainder with zeroes. Thus, in this case, I/O is synchronous, as
 389  * even if the mft record is not cached at this point in time, we need to wait
 390  * for it to be read in before we can do the copy.
 391  *
 392  * Return 0 on success and -errno on error.
 393  */
 394 static int ntfs_readpage(struct file *file, struct page *page)
 395 {
 396         loff_t i_size;
 397         struct inode *vi;
 398         ntfs_inode *ni, *base_ni;
 399         u8 *addr;
 400         ntfs_attr_search_ctx *ctx;
 401         MFT_RECORD *mrec;
 402         unsigned long flags;
 403         u32 attr_len;
 404         int err = 0;
 405
 406 retry_readpage:
 407         BUG_ON(!PageLocked(page));
 408         vi = page->mapping->host;
 409         i_size = i_size_read(vi);
 410         /* Is the page fully outside i_size? (truncate in progress) */
 411         if (unlikely(page->index >= (i_size + PAGE_CACHE_SIZE - 1) >>
 412                         PAGE_CACHE_SHIFT)) {
 413                 zero_user(page, 0, PAGE_CACHE_SIZE);
 414                 ntfs_debug("Read outside i_size - truncated?");
 415                 goto done;
 416         }
 417         /*
 418          * This can potentially happen because we clear PageUptodate() during
 419          * ntfs_writepage() of MstProtected() attributes.
 420          */
 421         if (PageUptodate(page)) {
 422                 unlock_page(page);
 423                 return 0;
 424         }
 425         ni = NTFS_I(vi);
 426         /*
 427          * Only $DATA attributes can be encrypted and only unnamed $DATA
 428          * attributes can be compressed.  Index root can have the flags set but
 429          * this means to create compressed/encrypted files, not that the
 430          * attribute is compressed/encrypted.  Note we need to check for
 431          * AT_INDEX_ALLOCATION since this is the type of both directory and
 432          * index inodes.
 433          */
 434         if (ni->type != AT_INDEX_ALLOCATION) {
 435                 /* If attribute is encrypted, deny access, just like NT4. */
 436                 if (NInoEncrypted(ni)) {
 437                         BUG_ON(ni->type != AT_DATA);
 438                         err = -EACCES;
 439                         goto err_out;
 440                 }
 441                 /* Compressed data streams are handled in compress.c. */
 442                 if (NInoNonResident(ni) && NInoCompressed(ni)) {
 443                         BUG_ON(ni->type != AT_DATA);
 444                         BUG_ON(ni->name_len);
 445                         return ntfs_read_compressed_block(page);
 446                 }
 447         }
 448         /* NInoNonResident() == NInoIndexAllocPresent() */
 449         if (NInoNonResident(ni)) {
 450                 /* Normal, non-resident data stream. */
 451                 return ntfs_read_block(page);
 452         }
 453         /*
 454          * Attribute is resident, implying it is not compressed or encrypted.
 455          * This also means the attribute is smaller than an mft record and
 456          * hence smaller than a page, so can simply zero out any pages with
 457          * index above 0.  Note the attribute can actually be marked compressed
 458          * but if it is resident the actual data is not compressed so we are
 459          * ok to ignore the compressed flag here.
 460          */
 461         if (unlikely(page->index > 0)) {
 462                 zero_user(page, 0, PAGE_CACHE_SIZE);
 463                 goto done;
 464         }
 465         if (!NInoAttr(ni))
 466                 base_ni = ni;
 467         else
 468                 base_ni = ni->ext.base_ntfs_ino;
 469         /* Map, pin, and lock the mft record. */
 470         mrec = map_mft_record(base_ni);
 471         if (IS_ERR(mrec)) {
 472                 err = PTR_ERR(mrec);
 473                 goto err_out;
 474         }
 475         /*
 476          * If a parallel write made the attribute non-resident, drop the mft
 477          * record and retry the readpage.
 478          */
 479         if (unlikely(NInoNonResident(ni))) {
 480                 unmap_mft_record(base_ni);
 481                 goto retry_readpage;
 482         }
 483         ctx = ntfs_attr_get_search_ctx(base_ni, mrec);
 484         if (unlikely(!ctx)) {
 485                 err = -ENOMEM;
 486                 goto unm_err_out;
 487         }
 488         err = ntfs_attr_lookup(ni->type, ni->name, ni->name_len,
 489                         CASE_SENSITIVE, 0, NULL, 0, ctx);
 490         if (unlikely(err))
 491                 goto put_unm_err_out;
 492         attr_len = le32_to_cpu(ctx->attr->data.resident.value_length);
 493         read_lock_irqsave(&ni->size_lock, flags);
 494         if (unlikely(attr_len > ni->initialized_size))
 495                 attr_len = ni->initialized_size;
 496         i_size = i_size_read(vi);
 497         read_unlock_irqrestore(&ni->size_lock, flags);
 498         if (unlikely(attr_len > i_size)) {
 499                 /* Race with shrinking truncate. */
 500                 attr_len = i_size;
 501         }
 502         addr = kmap_atomic(page);
 503         /* Copy the data to the page. */
 504         memcpy(addr, (u8*)ctx->attr +
 505                         le16_to_cpu(ctx->attr->data.resident.value_offset),
 506                         attr_len);
 507         /* Zero the remainder of the page. */
 508         memset(addr + attr_len, 0, PAGE_CACHE_SIZE - attr_len);
 509         flush_dcache_page(page);
 510         kunmap_atomic(addr);
 511 put_unm_err_out:
 512         ntfs_attr_put_search_ctx(ctx);
 513 unm_err_out:
 514         unmap_mft_record(base_ni);
 515 done:
 516         SetPageUptodate(page);
 517 err_out:
 518         unlock_page(page);
 519         return err;
 520 }
 521
 522 #ifdef NTFS_RW
 523
 524 /**
 525  * ntfs_write_block - write a @page to the backing store
 526  * @page:       page cache page to write out
 527  * @wbc:        writeback control structure
 528  *
 529  * This function is for writing pages belonging to non-resident, non-mst
 530  * protected attributes to their backing store.
 531  *
 532  * For a page with buffers, map and write the dirty buffers asynchronously
 533  * under page writeback. For a page without buffers, create buffers for the
 534  * page, then proceed as above.
 535  *
 536  * If a page doesn't have buffers the page dirty state is definitive. If a page
 537  * does have buffers, the page dirty state is just a hint, and the buffer dirty
 538  * state is definitive. (A hint which has rules: dirty buffers against a clean
 539  * page is illegal. Other combinations are legal and need to be handled. In
 540  * particular a dirty page containing clean buffers for example.)
 541  *
 542  * Return 0 on success and -errno on error.
 543  *
 544  * Based on ntfs_read_block() and __block_write_full_page().
 545  */
 546 static int ntfs_write_block(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
 547 {
 548         VCN vcn;
 549         LCN lcn;
 550         s64 initialized_size;
 551         loff_t i_size;
 552         sector_t block, dblock, iblock;
 553         struct inode *vi;
 554         ntfs_inode *ni;
 555         ntfs_volume *vol;
 556         runlist_element *rl;
 557         struct buffer_head *bh, *head;
 558         unsigned long flags;
 559         unsigned int blocksize, vcn_ofs;
 560         int err;
 561         bool need_end_writeback;
 562         unsigned char blocksize_bits;
 563
 564         vi = page->mapping->host;
 565         ni = NTFS_I(vi);
 566         vol = ni->vol;
 567
 568         ntfs_debug("Entering for inode 0x%lx, attribute type 0x%x, page index "
 569                         "0x%lx.", ni->mft_no, ni->type, page->index);
 570
 571         BUG_ON(!NInoNonResident(ni));
 572         BUG_ON(NInoMstProtected(ni));
 573         blocksize = vol->sb->s_blocksize;
 574         blocksize_bits = vol->sb->s_blocksize_bits;
 575         if (!page_has_buffers(page)) {
 576                 BUG_ON(!PageUptodate(page));
 577                 create_empty_buffers(page, blocksize,
 578                                 (1 << BH_Uptodate) | (1 << BH_Dirty));
 579                 if (unlikely(!page_has_buffers(page))) {
 580                         ntfs_warning(vol->sb, "Error allocating page "
 581                                         "buffers.  Redirtying page so we try "
 582                                         "again later.");
 583                         /*
 584                          * Put the page back on mapping->dirty_pages, but leave
 585                          * its buffers' dirty state as-is.
 586                          */
 587                         redirty_page_for_writepage(wbc, page);
 588                         unlock_page(page);
 589                         return 0;
 590                 }
 591         }
 592         bh = head = page_buffers(page);
 593         BUG_ON(!bh);
 594
 595         /* NOTE: Different naming scheme to ntfs_read_block()! */
 596
 597         /* The first block in the page. */
 598         block = (s64)page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - blocksize_bits);
 599
 600         read_lock_irqsave(&ni->size_lock, flags);
 601         i_size = i_size_read(vi);
 602         initialized_size = ni->initialized_size;
 603         read_unlock_irqrestore(&ni->size_lock, flags);
 604
 605         /* The first out of bounds block for the data size. */
 606         dblock = (i_size + blocksize - 1) >> blocksize_bits;
 607
 608         /* The last (fully or partially) initialized block. */
 609         iblock = initialized_size >> blocksize_bits;
 610
 611         /*
 612          * Be very careful.  We have no exclusion from __set_page_dirty_buffers
 613          * here, and the (potentially unmapped) buffers may become dirty at
 614          * any time.  If a buffer becomes dirty here after we've inspected it
 615          * then we just miss that fact, and the page stays dirty.
 616          *
 617          * Buffers outside i_size may be dirtied by __set_page_dirty_buffers;
 618          * handle that here by just cleaning them.
 619          */
 620
 621         /*
 622          * Loop through all the buffers in the page, mapping all the dirty
 623          * buffers to disk addresses and handling any aliases from the
 624          * underlying block device's mapping.
 625          */
 626         rl = NULL;
 627         err = 0;
 628         do {
 629                 bool is_retry = false;
 630
 631                 if (unlikely(block >= dblock)) {
 632                         /*
 633                          * Mapped buffers outside i_size will occur, because
 634                          * this page can be outside i_size when there is a
 635                          * truncate in progress. The contents of such buffers
 636                          * were zeroed by ntfs_writepage().
 637                          *
 638                          * FIXME: What about the small race window where
 639                          * ntfs_writepage() has not done any clearing because
 640                          * the page was within i_size but before we get here,
 641                          * vmtruncate() modifies i_size?
 642                          */
 643                         clear_buffer_dirty(bh);
 644                         set_buffer_uptodate(bh);
 645                         continue;
 646                 }
 647
 648                 /* Clean buffers are not written out, so no need to map them. */
 649                 if (!buffer_dirty(bh))
 650                         continue;
 651
 652                 /* Make sure we have enough initialized size. */
 653                 if (unlikely((block >= iblock) &&
 654                                 (initialized_size < i_size))) {
 655                         /*
 656                          * If this page is fully outside initialized size, zero
 657                          * out all pages between the current initialized size
 658                          * and the current page. Just use ntfs_readpage() to do
 659                          * the zeroing transparently.
 660                          */
 661                         if (block > iblock) {
 662                                 // TODO:
 663                                 // For each page do:
 664                                 // - read_cache_page()
 665                                 // Again for each page do:
 666                                 // - wait_on_page_locked()
 667                                 // - Check (PageUptodate(page) &&
 668                                 //                      !PageError(page))
 669                                 // Update initialized size in the attribute and
 670                                 // in the inode.
 671                                 // Again, for each page do:
 672                                 //      __set_page_dirty_buffers();
 673                                 // page_cache_release()
 674                                 // We don't need to wait on the writes.
 675                                 // Update iblock.
 676                         }
 677                         /*
 678                          * The current page straddles initialized size. Zero
 679                          * all non-uptodate buffers and set them uptodate (and
 680                          * dirty?). Note, there aren't any non-uptodate buffers
 681                          * if the page is uptodate.
 682                          * FIXME: For an uptodate page, the buffers may need to
 683                          * be written out because they were not initialized on
 684                          * disk before.
 685                          */
 686                         if (!PageUptodate(page)) {
 687                                 // TODO:
 688                                 // Zero any non-uptodate buffers up to i_size.
 689                                 // Set them uptodate and dirty.
 690                         }
 691                         // TODO:
 692                         // Update initialized size in the attribute and in the
 693                         // inode (up to i_size).
 694                         // Update iblock.
 695                         // FIXME: This is inefficient. Try to batch the two
 696                         // size changes to happen in one go.
 697                         ntfs_error(vol->sb, "Writing beyond initialized size "
 698                                         "is not supported yet. Sorry.");
 699                         err = -EOPNOTSUPP;
 700                         break;
 701                         // Do NOT set_buffer_new() BUT DO clear buffer range
 702                         // outside write request range.
 703                         // set_buffer_uptodate() on complete buffers as well as
 704                         // set_buffer_dirty().
 705                 }
 706
 707                 /* No need to map buffers that are already mapped. */
 708                 if (buffer_mapped(bh))
 709                         continue;
 710
 711                 /* Unmapped, dirty buffer. Need to map it. */
 712                 bh->b_bdev = vol->sb->s_bdev;
 713
 714                 /* Convert block into corresponding vcn and offset. */
 715                 vcn = (VCN)block << blocksize_bits;
 716                 vcn_ofs = vcn & vol->cluster_size_mask;
 717                 vcn >>= vol->cluster_size_bits;
 718                 if (!rl) {
 719 lock_retry_remap:
 720                         down_read(&ni->runlist.lock);
 721                         rl = ni->runlist.rl;
 722                 }
 723                 if (likely(rl != NULL)) {
 724                         /* Seek to element containing target vcn. */
 725                         while (rl->length && rl[1].vcn <= vcn)
 726                                 rl++;
 727                         lcn = ntfs_rl_vcn_to_lcn(rl, vcn);
 728                 } else
 729                         lcn = LCN_RL_NOT_MAPPED;
 730                 /* Successful remap. */
 731                 if (lcn >= 0) {
 732                         /* Setup buffer head to point to correct block. */
 733                         bh->b_blocknr = ((lcn << vol->cluster_size_bits) +
 734                                         vcn_ofs) >> blocksize_bits;
 735                         set_buffer_mapped(bh);
 736                         continue;
 737                 }
 738                 /* It is a hole, need to instantiate it. */
 739                 if (lcn == LCN_HOLE) {
 740                         u8 *kaddr;
 741                         unsigned long *bpos, *bend;
 742
 743                         /* Check if the buffer is zero. */
 744                         kaddr = kmap_atomic(page);
 745                         bpos = (unsigned long *)(kaddr + bh_offset(bh));
 746                         bend = (unsigned long *)((u8*)bpos + blocksize);
 747                         do {
 748                                 if (unlikely(*bpos))
 749                                         break;
 750                         } while (likely(++bpos < bend));
 751                         kunmap_atomic(kaddr);
 752                         if (bpos == bend) {
 753                                 /*
 754                                  * Buffer is zero and sparse, no need to write
 755                                  * it.
 756                                  */
 757                                 bh->b_blocknr = -1;
 758                                 clear_buffer_dirty(bh);
 759                                 continue;
 760                         }
 761                         // TODO: Instantiate the hole.
 762                         // clear_buffer_new(bh);
 763                         // unmap_underlying_metadata(bh->b_bdev, bh->b_blocknr);
 764                         ntfs_error(vol->sb, "Writing into sparse regions is "
 765                                         "not supported yet. Sorry.");
 766                         err = -EOPNOTSUPP;
 767                         break;
 768                 }
 769                 /* If first try and runlist unmapped, map and retry. */
 770                 if (!is_retry && lcn == LCN_RL_NOT_MAPPED) {
 771                         is_retry = true;
 772                         /*
 773                          * Attempt to map runlist, dropping lock for
 774                          * the duration.
 775                          */
 776                         up_read(&ni->runlist.lock);
 777                         err = ntfs_map_runlist(ni, vcn);
 778                         if (likely(!err))
 779                                 goto lock_retry_remap;
 780                         rl = NULL;
 781                 } else if (!rl)
 782                         up_read(&ni->runlist.lock);
 783                 /*
 784                  * If buffer is outside the runlist, truncate has cut it out
 785                  * of the runlist.  Just clean and clear the buffer and set it
 786                  * uptodate so it can get discarded by the VM.
 787                  */
 788                 if (err == -ENOENT || lcn == LCN_ENOENT) {
 789                         bh->b_blocknr = -1;
 790                         clear_buffer_dirty(bh);
 791                         zero_user(page, bh_offset(bh), blocksize);
 792                         set_buffer_uptodate(bh);
 793                         err = 0;
 794                         continue;
 795                 }
 796                 /* Failed to map the buffer, even after retrying. */
 797                 if (!err)
 798                         err = -EIO;
 799                 bh->b_blocknr = -1;
 800                 ntfs_error(vol->sb, "Failed to write to inode 0x%lx, "
 801                                 "attribute type 0x%x, vcn 0x%llx, offset 0x%x "
 802                                 "because its location on disk could not be "
 803                                 "determined%s (error code %i).", ni->mft_no,
 804                                 ni->type, (unsigned long long)vcn,
 805                                 vcn_ofs, is_retry ? " even after "
 806                                 "retrying" : "", err);
 807                 break;
 808         } while (block++, (bh = bh->b_this_page) != head);
 809
 810         /* Release the lock if we took it. */
 811         if (rl)
 812                 up_read(&ni->runlist.lock);
 813
 814         /* For the error case, need to reset bh to the beginning. */
 815         bh = head;
 816
 817         /* Just an optimization, so ->readpage() is not called later. */
 818         if (unlikely(!PageUptodate(page))) {
 819                 int uptodate = 1;
 820                 do {
 821                         if (!buffer_uptodate(bh)) {
 822                                 uptodate = 0;
 823                                 bh = head;
 824                                 break;
 825                         }
 826                 } while ((bh = bh->b_this_page) != head);
 827                 if (uptodate)
 828                         SetPageUptodate(page);
 829         }
 830
 831         /* Setup all mapped, dirty buffers for async write i/o. */
 832         do {
 833                 if (buffer_mapped(bh) && buffer_dirty(bh)) {
 834                         lock_buffer(bh);
 835                         if (test_clear_buffer_dirty(bh)) {
 836                                 BUG_ON(!buffer_uptodate(bh));
 837                                 mark_buffer_async_write(bh);
 838                         } else
 839                                 unlock_buffer(bh);
 840                 } else if (unlikely(err)) {
 841                         /*
 842                          * For the error case. The buffer may have been set
 843                          * dirty during attachment to a dirty page.
 844                          */
 845                         if (err != -ENOMEM)
 846                                 clear_buffer_dirty(bh);
 847                 }
 848         } while ((bh = bh->b_this_page) != head);
 849
 850         if (unlikely(err)) {
 851                 // TODO: Remove the -EOPNOTSUPP check later on...
 852                 if (unlikely(err == -EOPNOTSUPP))
 853                         err = 0;
 854                 else if (err == -ENOMEM) {
 855                         ntfs_warning(vol->sb, "Error allocating memory. "
 856                                         "Redirtying page so we try again "
 857                                         "later.");
 858                         /*
 859                          * Put the page back on mapping->dirty_pages, but
 860                          * leave its buffer's dirty state as-is.
 861                          */
 862                         redirty_page_for_writepage(wbc, page);
 863                         err = 0;
 864                 } else
 865                         SetPageError(page);
 866         }
 867
 868         BUG_ON(PageWriteback(page));
 869         set_page_writeback(page);       /* Keeps try_to_free_buffers() away. */
 870
 871         /* Submit the prepared buffers for i/o. */
 872         need_end_writeback = true;
 873         do {
 874                 struct buffer_head *next = bh->b_this_page;
 875                 if (buffer_async_write(bh)) {
 876                         submit_bh(WRITE, bh);
 877                         need_end_writeback = false;
 878                 }
 879                 bh = next;
 880         } while (bh != head);
 881         unlock_page(page);
 882
 883         /* If no i/o was started, need to end_page_writeback(). */
 884         if (unlikely(need_end_writeback))
 885                 end_page_writeback(page);
 886
 887         ntfs_debug("Done.");
 888         return err;
 889 }
 890
 891 /**
 892  * ntfs_write_mst_block - write a @page to the backing store
 893  * @page:       page cache page to write out
 894  * @wbc:        writeback control structure
 895  *
 896  * This function is for writing pages belonging to non-resident, mst protected
 897  * attributes to their backing store.  The only supported attributes are index
 898  * allocation and $MFT/$DATA.  Both directory inodes and index inodes are
 899  * supported for the index allocation case.
 900  *
 901  * The page must remain locked for the duration of the write because we apply
 902  * the mst fixups, write, and then undo the fixups, so if we were to unlock the
 903  * page before undoing the fixups, any other user of the page will see the
 904  * page contents as corrupt.
 905  *
 906  * We clear the page uptodate flag for the duration of the function to ensure
 907  * exclusion for the $MFT/$DATA case against someone mapping an mft record we
 908  * are about to apply the mst fixups to.
 909  *
 910  * Return 0 on success and -errno on error.
 911  *
 912  * Based on ntfs_write_block(), ntfs_mft_writepage(), and
 913  * write_mft_record_nolock().
 914  */
 915 static int ntfs_write_mst_block(struct page *page,
 916                 struct writeback_control *wbc)
 917 {
 918         sector_t block, dblock, rec_block;
 919         struct inode *vi = page->mapping->host;
 920         ntfs_inode *ni = NTFS_I(vi);
 921         ntfs_volume *vol = ni->vol;
 922         u8 *kaddr;
 923         unsigned int rec_size = ni->itype.index.block_size;
 924         ntfs_inode *locked_nis[PAGE_CACHE_SIZE / rec_size];
 925         struct buffer_head *bh, *head, *tbh, *rec_start_bh;
 926         struct buffer_head *bhs[MAX_BUF_PER_PAGE];
 927         runlist_element *rl;
 928         int i, nr_locked_nis, nr_recs, nr_bhs, max_bhs, bhs_per_rec, err, err2;
 929         unsigned bh_size, rec_size_bits;
 930         bool sync, is_mft, page_is_dirty, rec_is_dirty;
 931         unsigned char bh_size_bits;
 932
 933         ntfs_debug("Entering for inode 0x%lx, attribute type 0x%x, page index "
 934                         "0x%lx.", vi->i_ino, ni->type, page->index);
 935         BUG_ON(!NInoNonResident(ni));
 936         BUG_ON(!NInoMstProtected(ni));
 937         is_mft = (S_ISREG(vi->i_mode) && !vi->i_ino);
 938         /*
 939          * NOTE: ntfs_write_mst_block() would be called for $MFTMirr if a page
 940          * in its page cache were to be marked dirty.  However this should
 941          * never happen with the current driver and considering we do not
 942          * handle this case here we do want to BUG(), at least for now.
 943          */
 944         BUG_ON(!(is_mft || S_ISDIR(vi->i_mode) ||
 945                         (NInoAttr(ni) && ni->type == AT_INDEX_ALLOCATION)));
 946         bh_size = vol->sb->s_blocksize;
 947         bh_size_bits = vol->sb->s_blocksize_bits;
 948         max_bhs = PAGE_CACHE_SIZE / bh_size;
 949         BUG_ON(!max_bhs);
 950         BUG_ON(max_bhs > MAX_BUF_PER_PAGE);
 951
 952         /* Were we called for sync purposes? */
 953         sync = (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL);
 954
 955         /* Make sure we have mapped buffers. */
 956         bh = head = page_buffers(page);
 957         BUG_ON(!bh);
 958
 959         rec_size_bits = ni->itype.index.block_size_bits;
 960         BUG_ON(!(PAGE_CACHE_SIZE >> rec_size_bits));
 961         bhs_per_rec = rec_size >> bh_size_bits;
 962         BUG_ON(!bhs_per_rec);
 963
 964         /* The first block in the page. */
 965         rec_block = block = (sector_t)page->index <<
 966                         (PAGE_CACHE_SHIFT - bh_size_bits);
 967
 968         /* The first out of bounds block for the data size. */
 969         dblock = (i_size_read(vi) + bh_size - 1) >> bh_size_bits;
 970
 971         rl = NULL;
 972         err = err2 = nr_bhs = nr_recs = nr_locked_nis = 0;
 973         page_is_dirty = rec_is_dirty = false;
 974         rec_start_bh = NULL;
 975         do {
 976                 bool is_retry = false;
 977
 978                 if (likely(block < rec_block)) {
 979                         if (unlikely(block >= dblock)) {
 980                                 clear_buffer_dirty(bh);
 981                                 set_buffer_uptodate(bh);
 982                                 continue;
 983                         }
 984                         /*
 985                          * This block is not the first one in the record.  We
 986                          * ignore the buffer's dirty state because we could
 987                          * have raced with a parallel mark_ntfs_record_dirty().
 988                          */
 989                         if (!rec_is_dirty)
 990                                 continue;
 991                         if (unlikely(err2)) {
 992                                 if (err2 != -ENOMEM)
 993                                         clear_buffer_dirty(bh);
 994                                 continue;
 995                         }
 996                 } else /* if (block == rec_block) */ {
 997                         BUG_ON(block > rec_block);
 998                         /* This block is the first one in the record. */
 999                         rec_block += bhs_per_rec;
1000                         err2 = 0;
1001                         if (unlikely(block >= dblock)) {
1002                                 clear_buffer_dirty(bh);
1003                                 continue;
1004                         }
1005                         if (!buffer_dirty(bh)) {
1006                                 /* Clean records are not written out. */
1007                                 rec_is_dirty = false;
1008                                 continue;
1009                         }
1010                         rec_is_dirty = true;
1011                         rec_start_bh = bh;
1012                 }
1013                 /* Need to map the buffer if it is not mapped already. */
1014                 if (unlikely(!buffer_mapped(bh))) {
1015                         VCN vcn;
1016                         LCN lcn;
1017                         unsigned int vcn_ofs;
1018
1019                         bh->b_bdev = vol->sb->s_bdev;
1020                         /* Obtain the vcn and offset of the current block. */
1021                         vcn = (VCN)block << bh_size_bits;
1022                         vcn_ofs = vcn & vol->cluster_size_mask;
1023                         vcn >>= vol->cluster_size_bits;
1024                         if (!rl) {
1025 lock_retry_remap:
1026                                 down_read(&ni->runlist.lock);
1027                                 rl = ni->runlist.rl;
1028                         }
1029                         if (likely(rl != NULL)) {
1030                                 /* Seek to element containing target vcn. */
1031                                 while (rl->length && rl[1].vcn <= vcn)
1032                                         rl++;
1033                                 lcn = ntfs_rl_vcn_to_lcn(rl, vcn);
1034                         } else
1035                                 lcn = LCN_RL_NOT_MAPPED;
1036                         /* Successful remap. */
1037                         if (likely(lcn >= 0)) {
1038                                 /* Setup buffer head to correct block. */
1039                                 bh->b_blocknr = ((lcn <<
1040                                                 vol->cluster_size_bits) +
1041                                                 vcn_ofs) >> bh_size_bits;
1042                                 set_buffer_mapped(bh);
1043                         } else {
1044                                 /*
1045                                  * Remap failed.  Retry to map the runlist once
1046                                  * unless we are working on $MFT which always
1047                                  * has the whole of its runlist in memory.
1048                                  */
1049                                 if (!is_mft && !is_retry &&
1050                                                 lcn == LCN_RL_NOT_MAPPED) {
1051                                         is_retry = true;
1052                                         /*
1053                                          * Attempt to map runlist, dropping
1054                                          * lock for the duration.
1055                                          */
1056                                         up_read(&ni->runlist.lock);
1057                                         err2 = ntfs_map_runlist(ni, vcn);
1058                                         if (likely(!err2))
1059                                                 goto lock_retry_remap;
1060                                         if (err2 == -ENOMEM)
1061                                                 page_is_dirty = true;
1062                                         lcn = err2;
1063                                 } else {
1064                                         err2 = -EIO;
1065                                         if (!rl)
1066                                                 up_read(&ni->runlist.lock);
1067                                 }
1068                                 /* Hard error.  Abort writing this record. */
1069                                 if (!err || err == -ENOMEM)
1070                                         err = err2;
1071                                 bh->b_blocknr = -1;
1072                                 ntfs_error(vol->sb, "Cannot write ntfs record "
1073                                                 "0x%llx (inode 0x%lx, "
1074                                                 "attribute type 0x%x) because "
1075                                                 "its location on disk could "
1076                                                 "not be determined (error "
1077                                                 "code %lli).",
1078                                                 (long long)block <<
1079                                                 bh_size_bits >>
1080                                                 vol->mft_record_size_bits,
1081                                                 ni->mft_no, ni->type,
1082                                                 (long long)lcn);
1083                                 /*
1084                                  * If this is not the first buffer, remove the
1085                                  * buffers in this record from the list of
1086                                  * buffers to write and clear their dirty bit
1087                                  * if not error -ENOMEM.
1088                                  */
1089                                 if (rec_start_bh != bh) {
1090                                         while (bhs[--nr_bhs] != rec_start_bh)
1091                                                 ;
1092                                         if (err2 != -ENOMEM) {
1093                                                 do {
1094                                                         clear_buffer_dirty(
1095                                                                 rec_start_bh);
1096                                                 } while ((rec_start_bh =
1097                                                                 rec_start_bh->
1098                                                                 b_this_page) !=
1099                                                                 bh);
1100                                         }
1101                                 }
1102                                 continue;
1103                         }
1104                 }
1105                 BUG_ON(!buffer_uptodate(bh));
1106                 BUG_ON(nr_bhs >= max_bhs);
1107                 bhs[nr_bhs++] = bh;
1108         } while (block++, (bh = bh->b_this_page) != head);
1109         if (unlikely(rl))
1110                 up_read(&ni->runlist.lock);
1111         /* If there were no dirty buffers, we are done. */
1112         if (!nr_bhs)
1113                 goto done;
1114         /* Map the page so we can access its contents. */
1115         kaddr = kmap(page);
1116         /* Clear the page uptodate flag whilst the mst fixups are applied. */
1117         BUG_ON(!PageUptodate(page));
1118         ClearPageUptodate(page);
1119         for (i = 0; i < nr_bhs; i++) {
1120                 unsigned int ofs;
1121
1122                 /* Skip buffers which are not at the beginning of records. */
1123                 if (i % bhs_per_rec)
1124                         continue;
1125                 tbh = bhs[i];
1126                 ofs = bh_offset(tbh);
1127                 if (is_mft) {
1128                         ntfs_inode *tni;
1129                         unsigned long mft_no;
1130
1131                         /* Get the mft record number. */
1132                         mft_no = (((s64)page->index << PAGE_CACHE_SHIFT) + ofs)
1133                                         >> rec_size_bits;
1134                         /* Check whether to write this mft record. */
1135                         tni = NULL;
1136                         if (!ntfs_may_write_mft_record(vol, mft_no,
1137                                         (MFT_RECORD*)(kaddr + ofs), &tni)) {
1138                                 /*
1139                                  * The record should not be written.  This
1140                                  * means we need to redirty the page before
1141                                  * returning.
1142                                  */
1143                                 page_is_dirty = true;
1144                                 /*
1145                                  * Remove the buffers in this mft record from
1146                                  * the list of buffers to write.
1147                                  */
1148                                 do {
1149                                         bhs[i] = NULL;
1150                                 } while (++i % bhs_per_rec);
1151                                 continue;
1152                         }
1153                         /*
1154                          * The record should be written.  If a locked ntfs
1155                          * inode was returned, add it to the array of locked
1156                          * ntfs inodes.
1157                          */
1158                         if (tni)
1159                                 locked_nis[nr_locked_nis++] = tni;
1160                 }
1161                 /* Apply the mst protection fixups. */
1162                 err2 = pre_write_mst_fixup((NTFS_RECORD*)(kaddr + ofs),
1163                                 rec_size);
1164                 if (unlikely(err2)) {
1165                         if (!err || err == -ENOMEM)
1166                                 err = -EIO;
1167                         ntfs_error(vol->sb, "Failed to apply mst fixups "
1168                                         "(inode 0x%lx, attribute type 0x%x, "
1169                                         "page index 0x%lx, page offset 0x%x)!"
1170                                         "  Unmount and run chkdsk.", vi->i_ino,
1171                                         ni->type, page->index, ofs);
1172                         /*
1173                          * Mark all the buffers in this record clean as we do
1174                          * not want to write corrupt data to disk.
1175                          */
1176                         do {
1177                                 clear_buffer_dirty(bhs[i]);
1178                                 bhs[i] = NULL;
1179                         } while (++i % bhs_per_rec);
1180                         continue;
1181                 }
1182                 nr_recs++;
1183         }
1184         /* If no records are to be written out, we are done. */
1185         if (!nr_recs)
1186                 goto unm_done;
1187         flush_dcache_page(page);
1188         /* Lock buffers and start synchronous write i/o on them. */
1189         for (i = 0; i < nr_bhs; i++) {
1190                 tbh = bhs[i];
1191                 if (!tbh)
1192                         continue;
1193                 if (!trylock_buffer(tbh))
1194                         BUG();
1195                 /* The buffer dirty state is now irrelevant, just clean it. */
1196                 clear_buffer_dirty(tbh);
1197                 BUG_ON(!buffer_uptodate(tbh));
1198                 BUG_ON(!buffer_mapped(tbh));
1199                 get_bh(tbh);
1200                 tbh->b_end_io = end_buffer_write_sync;
1201                 submit_bh(WRITE, tbh);
1202         }
1203         /* Synchronize the mft mirror now if not @sync. */
1204         if (is_mft && !sync)
1205                 goto do_mirror;
1206 do_wait:
1207         /* Wait on i/o completion of buffers. */
1208         for (i = 0; i < nr_bhs; i++) {
1209                 tbh = bhs[i];
1210                 if (!tbh)
1211                         continue;
1212                 wait_on_buffer(tbh);
1213                 if (unlikely(!buffer_uptodate(tbh))) {
1214                         ntfs_error(vol->sb, "I/O error while writing ntfs "
1215                                         "record buffer (inode 0x%lx, "
1216                                         "attribute type 0x%x, page index "
1217                                         "0x%lx, page offset 0x%lx)!  Unmount "
1218                                         "and run chkdsk.", vi->i_ino, ni->type,
1219                                         page->index, bh_offset(tbh));
1220                         if (!err || err == -ENOMEM)
1221                                 err = -EIO;
1222                         /*
1223                          * Set the buffer uptodate so the page and buffer
1224                          * states do not become out of sync.
1225                          */
1226                         set_buffer_uptodate(tbh);
1227                 }
1228         }
1229         /* If @sync, now synchronize the mft mirror. */
1230         if (is_mft && sync) {
1231 do_mirror:
1232                 for (i = 0; i < nr_bhs; i++) {
1233                         unsigned long mft_no;
1234                         unsigned int ofs;
1235
1236                         /*
1237                          * Skip buffers which are not at the beginning of
1238                          * records.
1239                          */
1240                         if (i % bhs_per_rec)
1241                                 continue;
1242                         tbh = bhs[i];
1243                         /* Skip removed buffers (and hence records). */
1244                         if (!tbh)
1245                                 continue;
1246                         ofs = bh_offset(tbh);
1247                         /* Get the mft record number. */
1248                         mft_no = (((s64)page->index << PAGE_CACHE_SHIFT) + ofs)
1249                                         >> rec_size_bits;
1250                         if (mft_no < vol->mftmirr_size)
1251                                 ntfs_sync_mft_mirror(vol, mft_no,
1252                                                 (MFT_RECORD*)(kaddr + ofs),
1253                                                 sync);
1254                 }
1255                 if (!sync)
1256                         goto do_wait;
1257         }
1258         /* Remove the mst protection fixups again. */
1259         for (i = 0; i < nr_bhs; i++) {
1260                 if (!(i % bhs_per_rec)) {
1261                         tbh = bhs[i];
1262                         if (!tbh)
1263                                 continue;
1264                         post_write_mst_fixup((NTFS_RECORD*)(kaddr +
1265                                         bh_offset(tbh)));
1266                 }
1267         }
1268         flush_dcache_page(page);
1269 unm_done:
1270         /* Unlock any locked inodes. */
1271         while (nr_locked_nis-- > 0) {
1272                 ntfs_inode *tni, *base_tni;
1273
1274                 tni = locked_nis[nr_locked_nis];
1275                 /* Get the base inode. */
1276                 mutex_lock(&tni->extent_lock);
1277                 if (tni->nr_extents >= 0)
1278                         base_tni = tni;
1279                 else {
1280                         base_tni = tni->ext.base_ntfs_ino;
1281                         BUG_ON(!base_tni);
1282                 }
1283                 mutex_unlock(&tni->extent_lock);
1284                 ntfs_debug("Unlocking %s inode 0x%lx.",
1285                                 tni == base_tni ? "base" : "extent",
1286                                 tni->mft_no);
1287                 mutex_unlock(&tni->mrec_lock);
1288                 atomic_dec(&tni->count);
1289                 iput(VFS_I(base_tni));
1290         }
1291         SetPageUptodate(page);
1292         kunmap(page);
1293 done:
1294         if (unlikely(err && err != -ENOMEM)) {
1295                 /*
1296                  * Set page error if there is only one ntfs record in the page.
1297                  * Otherwise we would loose per-record granularity.
1298                  */
1299                 if (ni->itype.index.block_size == PAGE_CACHE_SIZE)
1300                         SetPageError(page);
1301                 NVolSetErrors(vol);
1302         }
1303         if (page_is_dirty) {
1304                 ntfs_debug("Page still contains one or more dirty ntfs "
1305                                 "records.  Redirtying the page starting at "
1306                                 "record 0x%lx.", page->index <<
1307                                 (PAGE_CACHE_SHIFT - rec_size_bits));
1308                 redirty_page_for_writepage(wbc, page);
1309                 unlock_page(page);
1310         } else {
1311                 /*
1312                  * Keep the VM happy.  This must be done otherwise the
1313                  * radix-tree tag PAGECACHE_TAG_DIRTY remains set even though
1314                  * the page is clean.
1315                  */
1316                 BUG_ON(PageWriteback(page));
1317                 set_page_writeback(page);
1318                 unlock_page(page);
1319                 end_page_writeback(page);
1320         }
1321         if (likely(!err))
1322                 ntfs_debug("Done.");
1323         return err;
1324 }
1325
1326 /**
1327  * ntfs_writepage - write a @page to the backing store
1328  * @page:       page cache page to write out
1329  * @wbc:        writeback control structure
1330  *
1331  * This is called from the VM when it wants to have a dirty ntfs page cache
1332  * page cleaned.  The VM has already locked the page and marked it clean.
1333  *
1334  * For non-resident attributes, ntfs_writepage() writes the @page by calling
1335  * the ntfs version of the generic block_write_full_page() function,
1336  * ntfs_write_block(), which in turn if necessary creates and writes the
1337  * buffers associated with the page asynchronously.
1338  *
1339  * For resident attributes, OTOH, ntfs_writepage() writes the @page by copying
1340  * the data to the mft record (which at this stage is most likely in memory).
1341  * The mft record is then marked dirty and written out asynchronously via the
1342  * vfs inode dirty code path for the inode the mft record belongs to or via the
1343  * vm page dirty code path for the page the mft record is in.
1344  *
1345  * Based on ntfs_readpage() and fs/buffer.c::block_write_full_page().
1346  *
1347  * Return 0 on success and -errno on error.
1348  */
1349 static int ntfs_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
1350 {
1351         loff_t i_size;
1352         struct inode *vi = page->mapping->host;
1353         ntfs_inode *base_ni = NULL, *ni = NTFS_I(vi);
1354         char *addr;
1355         ntfs_attr_search_ctx *ctx = NULL;
1356         MFT_RECORD *m = NULL;
1357         u32 attr_len;
1358         int err;
1359
1360 retry_writepage:
1361         BUG_ON(!PageLocked(page));
1362         i_size = i_size_read(vi);
1363         /* Is the page fully outside i_size? (truncate in progress) */
1364         if (unlikely(page->index >= (i_size + PAGE_CACHE_SIZE - 1) >>
1365                         PAGE_CACHE_SHIFT)) {
1366                 /*
1367                  * The page may have dirty, unmapped buffers.  Make them
1368                  * freeable here, so the page does not leak.
1369                  */
1370                 block_invalidatepage(page, 0, PAGE_CACHE_SIZE);
1371                 unlock_page(page);
1372                 ntfs_debug("Write outside i_size - truncated?");
1373                 return 0;
1374         }
1375         /*
1376          * Only $DATA attributes can be encrypted and only unnamed $DATA
1377          * attributes can be compressed.  Index root can have the flags set but
1378          * this means to create compressed/encrypted files, not that the
1379          * attribute is compressed/encrypted.  Note we need to check for
1380          * AT_INDEX_ALLOCATION since this is the type of both directory and
1381          * index inodes.
1382          */
1383         if (ni->type != AT_INDEX_ALLOCATION) {
1384                 /* If file is encrypted, deny access, just like NT4. */
1385                 if (NInoEncrypted(ni)) {
1386                         unlock_page(page);
1387                         BUG_ON(ni->type != AT_DATA);
1388                         ntfs_debug("Denying write access to encrypted file.");
1389                         return -EACCES;
1390                 }
1391                 /* Compressed data streams are handled in compress.c. */
1392                 if (NInoNonResident(ni) && NInoCompressed(ni)) {
1393                         BUG_ON(ni->type != AT_DATA);
1394                         BUG_ON(ni->name_len);
1395                         // TODO: Implement and replace this with
1396                         // return ntfs_write_compressed_block(page);
1397                         unlock_page(page);
1398                         ntfs_error(vi->i_sb, "Writing to compressed files is "
1399                                         "not supported yet.  Sorry.");
1400                         return -EOPNOTSUPP;
1401                 }
1402                 // TODO: Implement and remove this check.
1403                 if (NInoNonResident(ni) && NInoSparse(ni)) {
1404                         unlock_page(page);
1405                         ntfs_error(vi->i_sb, "Writing to sparse files is not "
1406                                         "supported yet.  Sorry.");
1407                         return -EOPNOTSUPP;
1408                 }
1409         }
1410         /* NInoNonResident() == NInoIndexAllocPresent() */
1411         if (NInoNonResident(ni)) {
1412                 /* We have to zero every time due to mmap-at-end-of-file. */
1413                 if (page->index >= (i_size >> PAGE_CACHE_SHIFT)) {
1414                         /* The page straddles i_size. */
1415                         unsigned int ofs = i_size & ~PAGE_CACHE_MASK;
1416                         zero_user_segment(page, ofs, PAGE_CACHE_SIZE);
1417                 }
1418                 /* Handle mst protected attributes. */
1419                 if (NInoMstProtected(ni))
1420                         return ntfs_write_mst_block(page, wbc);
1421                 /* Normal, non-resident data stream. */
1422                 return ntfs_write_block(page, wbc);
1423         }
1424         /*
1425          * Attribute is resident, implying it is not compressed, encrypted, or
1426          * mst protected.  This also means the attribute is smaller than an mft
1427          * record and hence smaller than a page, so can simply return error on
1428          * any pages with index above 0.  Note the attribute can actually be
1429          * marked compressed but if it is resident the actual data is not
1430          * compressed so we are ok to ignore the compressed flag here.
1431          */
1432         BUG_ON(page_has_buffers(page));
1433         BUG_ON(!PageUptodate(page));
1434         if (unlikely(page->index > 0)) {
1435                 ntfs_error(vi->i_sb, "BUG()! page->index (0x%lx) > 0.  "
1436                                 "Aborting write.", page->index);
1437                 BUG_ON(PageWriteback(page));
1438                 set_page_writeback(page);
1439                 unlock_page(page);
1440                 end_page_writeback(page);
1441                 return -EIO;
1442         }
1443         if (!NInoAttr(ni))
1444                 base_ni = ni;
1445         else
1446                 base_ni = ni->ext.base_ntfs_ino;
1447         /* Map, pin, and lock the mft record. */
1448         m = map_mft_record(base_ni);
1449         if (IS_ERR(m)) {
1450                 err = PTR_ERR(m);
1451                 m = NULL;
1452                 ctx = NULL;
1453                 goto err_out;
1454         }
1455         /*
1456          * If a parallel write made the attribute non-resident, drop the mft
1457          * record and retry the writepage.
1458          */
1459         if (unlikely(NInoNonResident(ni))) {
1460                 unmap_mft_record(base_ni);
1461                 goto retry_writepage;
1462         }
1463         ctx = ntfs_attr_get_search_ctx(base_ni, m);
1464         if (unlikely(!ctx)) {
1465                 err = -ENOMEM;
1466                 goto err_out;
1467         }
1468         err = ntfs_attr_lookup(ni->type, ni->name, ni->name_len,
1469                         CASE_SENSITIVE, 0, NULL, 0, ctx);
1470         if (unlikely(err))
1471                 goto err_out;
1472         /*
1473          * Keep the VM happy.  This must be done otherwise the radix-tree tag
1474          * PAGECACHE_TAG_DIRTY remains set even though the page is clean.
1475          */
1476         BUG_ON(PageWriteback(page));
1477         set_page_writeback(page);
1478         unlock_page(page);
1479         attr_len = le32_to_cpu(ctx->attr->data.resident.value_length);
1480         i_size = i_size_read(vi);
1481         if (unlikely(attr_len > i_size)) {
1482                 /* Race with shrinking truncate or a failed truncate. */
1483                 attr_len = i_size;
1484                 /*
1485                  * If the truncate failed, fix it up now.  If a concurrent
1486                  * truncate, we do its job, so it does not have to do anything.
1487                  */
1488                 err = ntfs_resident_attr_value_resize(ctx->mrec, ctx->attr,
1489                                 attr_len);
1490                 /* Shrinking cannot fail. */
1491                 BUG_ON(err);
1492         }
1493         addr = kmap_atomic(page);
1494         /* Copy the data from the page to the mft record. */
1495         memcpy((u8*)ctx->attr +
1496                         le16_to_cpu(ctx->attr->data.resident.value_offset),
1497                         addr, attr_len);
1498         /* Zero out of bounds area in the page cache page. */
1499         memset(addr + attr_len, 0, PAGE_CACHE_SIZE - attr_len);
1500         kunmap_atomic(addr);
1501         flush_dcache_page(page);
1502         flush_dcache_mft_record_page(ctx->ntfs_ino);
1503         /* We are done with the page. */
1504         end_page_writeback(page);
1505         /* Finally, mark the mft record dirty, so it gets written back. */
1506         mark_mft_record_dirty(ctx->ntfs_ino);
1507         ntfs_attr_put_search_ctx(ctx);
1508         unmap_mft_record(base_ni);
1509         return 0;
1510 err_out:
1511         if (err == -ENOMEM) {
1512                 ntfs_warning(vi->i_sb, "Error allocating memory. Redirtying "
1513                                 "page so we try again later.");
1514                 /*
1515                  * Put the page back on mapping->dirty_pages, but leave its
1516                  * buffers' dirty state as-is.
1517                  */
1518                 redirty_page_for_writepage(wbc, page);
1519                 err = 0;
1520         } else {
1521                 ntfs_error(vi->i_sb, "Resident attribute write failed with "
1522                                 "error %i.", err);
1523                 SetPageError(page);
1524                 NVolSetErrors(ni->vol);
1525         }
1526         unlock_page(page);
1527         if (ctx)
1528                 ntfs_attr_put_search_ctx(ctx);
1529         if (m)
1530                 unmap_mft_record(base_ni);
1531         return err;
1532 }
1533
1534 #endif  /* NTFS_RW */
1535
1536 /**
1537  * ntfs_bmap - map logical file block to physical device block
1538  * @mapping:    address space mapping to which the block to be mapped belongs
1539  * @block:      logical block to map to its physical device block
1540  *
1541  * For regular, non-resident files (i.e. not compressed and not encrypted), map
1542  * the logical @block belonging to the file described by the address space
1543  * mapping @mapping to its physical device block.
1544  *
1545  * The size of the block is equal to the @s_blocksize field of the super block
1546  * of the mounted file system which is guaranteed to be smaller than or equal
1547  * to the cluster size thus the block is guaranteed to fit entirely inside the
1548  * cluster which means we do not need to care how many contiguous bytes are
1549  * available after the beginning of the block.
1550  *
1551  * Return the physical device block if the mapping succeeded or 0 if the block
1552  * is sparse or there was an error.
1553  *
1554  * Note: This is a problem if someone tries to run bmap() on $Boot system file
1555  * as that really is in block zero but there is nothing we can do.  bmap() is
1556  * just broken in that respect (just like it cannot distinguish sparse from
1557  * not available or error).
1558  */
1559 static sector_t ntfs_bmap(struct address_space *mapping, sector_t block)
1560 {
1561         s64 ofs, size;
1562         loff_t i_size;
1563         LCN lcn;
1564         unsigned long blocksize, flags;
1565         ntfs_inode *ni = NTFS_I(mapping->host);
1566         ntfs_volume *vol = ni->vol;
1567         unsigned delta;
1568         unsigned char blocksize_bits, cluster_size_shift;
1569
1570         ntfs_debug("Entering for mft_no 0x%lx, logical block 0x%llx.",
1571                         ni->mft_no, (unsigned long long)block);
1572         if (ni->type != AT_DATA || !NInoNonResident(ni) || NInoEncrypted(ni)) {
1573                 ntfs_error(vol->sb, "BMAP does not make sense for %s "
1574                                 "attributes, returning 0.",
1575                                 (ni->type != AT_DATA) ? "non-data" :
1576                                 (!NInoNonResident(ni) ? "resident" :
1577                                 "encrypted"));
1578                 return 0;
1579         }
1580         /* None of these can happen. */
1581         BUG_ON(NInoCompressed(ni));
1582         BUG_ON(NInoMstProtected(ni));
1583         blocksize = vol->sb->s_blocksize;
1584         blocksize_bits = vol->sb->s_blocksize_bits;
1585         ofs = (s64)block << blocksize_bits;
1586         read_lock_irqsave(&ni->size_lock, flags);
1587         size = ni->initialized_size;
1588         i_size = i_size_read(VFS_I(ni));
1589         read_unlock_irqrestore(&ni->size_lock, flags);
1590         /*
1591          * If the offset is outside the initialized size or the block straddles
1592          * the initialized size then pretend it is a hole unless the
1593          * initialized size equals the file size.
1594          */
1595         if (unlikely(ofs >= size || (ofs + blocksize > size && size < i_size)))
1596                 goto hole;
1597         cluster_size_shift = vol->cluster_size_bits;
1598         down_read(&ni->runlist.lock);
1599         lcn = ntfs_attr_vcn_to_lcn_nolock(ni, ofs >> cluster_size_shift, false);
1600         up_read(&ni->runlist.lock);
1601         if (unlikely(lcn < LCN_HOLE)) {
1602                 /*
1603                  * Step down to an integer to avoid gcc doing a long long
1604                  * comparision in the switch when we know @lcn is between
1605                  * LCN_HOLE and LCN_EIO (i.e. -1 to -5).
1606                  *
1607                  * Otherwise older gcc (at least on some architectures) will
1608                  * try to use __cmpdi2() which is of course not available in
1609                  * the kernel.
1610                  */
1611                 switch ((int)lcn) {
1612                 case LCN_ENOENT:
1613                         /*
1614                          * If the offset is out of bounds then pretend it is a
1615                          * hole.
1616                          */
1617                         goto hole;
1618                 case LCN_ENOMEM:
1619                         ntfs_error(vol->sb, "Not enough memory to complete "
1620                                         "mapping for inode 0x%lx.  "
1621                                         "Returning 0.", ni->mft_no);
1622                         break;
1623                 default:
1624                         ntfs_error(vol->sb, "Failed to complete mapping for "
1625                                         "inode 0x%lx.  Run chkdsk.  "
1626                                         "Returning 0.", ni->mft_no);
1627                         break;
1628                 }
1629                 return 0;
1630         }
1631         if (lcn < 0) {
1632                 /* It is a hole. */
1633 hole:
1634                 ntfs_debug("Done (returning hole).");
1635                 return 0;
1636         }
1637         /*
1638          * The block is really allocated and fullfils all our criteria.
1639          * Convert the cluster to units of block size and return the result.
1640          */
1641         delta = ofs & vol->cluster_size_mask;
1642         if (unlikely(sizeof(block) < sizeof(lcn))) {
1643                 block = lcn = ((lcn << cluster_size_shift) + delta) >>
1644                                 blocksize_bits;
1645                 /* If the block number was truncated return 0. */
1646                 if (unlikely(block != lcn)) {
1647                         ntfs_error(vol->sb, "Physical block 0x%llx is too "
1648                                         "large to be returned, returning 0.",
1649                                         (long long)lcn);
1650                         return 0;
1651                 }
1652         } else
1653                 block = ((lcn << cluster_size_shift) + delta) >>
1654                                 blocksize_bits;
1655         ntfs_debug("Done (returning block 0x%llx).", (unsigned long long)lcn);
1656         return block;
1657 }
1658
1659 /**
1660  * ntfs_normal_aops - address space operations for normal inodes and attributes
1661  *
1662  * Note these are not used for compressed or mst protected inodes and
1663  * attributes.
1664  */
1665 const struct address_space_operations ntfs_normal_aops = {
1666         .readpage       = ntfs_readpage,
1667 #ifdef NTFS_RW
1668         .writepage      = ntfs_writepage,
1669         .set_page_dirty = __set_page_dirty_buffers,
1670 #endif /* NTFS_RW */
1671         .bmap           = ntfs_bmap,
1672         .migratepage    = buffer_migrate_page,
1673         .is_partially_uptodate = block_is_partially_uptodate,
1674         .error_remove_page = generic_error_remove_page,
1675 };
1676
1677 /**
1678  * ntfs_compressed_aops - address space operations for compressed inodes
1679  */
1680 const struct address_space_operations ntfs_compressed_aops = {
1681         .readpage       = ntfs_readpage,
1682 #ifdef NTFS_RW
1683         .writepage      = ntfs_writepage,
1684         .set_page_dirty = __set_page_dirty_buffers,
1685 #endif /* NTFS_RW */
1686         .migratepage    = buffer_migrate_page,
1687         .is_partially_uptodate = block_is_partially_uptodate,
1688         .error_remove_page = generic_error_remove_page,
1689 };
1690
1691 /**
1692  * ntfs_mst_aops - general address space operations for mst protecteed inodes
1693  *                 and attributes
1694  */
1695 const struct address_space_operations ntfs_mst_aops = {
1696         .readpage       = ntfs_readpage,        /* Fill page with data. */
1697 #ifdef NTFS_RW
1698         .writepage      = ntfs_writepage,       /* Write dirty page to disk. */
1699         .set_page_dirty = __set_page_dirty_nobuffers,   /* Set the page dirty
1700                                                    without touching the buffers
1701                                                    belonging to the page. */
1702 #endif /* NTFS_RW */
1703         .migratepage    = buffer_migrate_page,
1704         .is_partially_uptodate  = block_is_partially_uptodate,
1705         .error_remove_page = generic_error_remove_page,
1706 };
1707
1708 #ifdef NTFS_RW
1709
1710 /**
1711  * mark_ntfs_record_dirty - mark an ntfs record dirty
1712  * @page:       page containing the ntfs record to mark dirty
1713  * @ofs:        byte offset within @page at which the ntfs record begins
1714  *
1715  * Set the buffers and the page in which the ntfs record is located dirty.
1716  *
1717  * The latter also marks the vfs inode the ntfs record belongs to dirty
1718  * (I_DIRTY_PAGES only).
1719  *
1720  * If the page does not have buffers, we create them and set them uptodate.
1721  * The page may not be locked which is why we need to handle the buffers under
1722  * the mapping->private_lock.  Once the buffers are marked dirty we no longer
1723  * need the lock since try_to_free_buffers() does not free dirty buffers.
1724  */
1725 void mark_ntfs_record_dirty(struct page *page, const unsigned int ofs) {
1726         struct address_space *mapping = page->mapping;
1727         ntfs_inode *ni = NTFS_I(mapping->host);
1728         struct buffer_head *bh, *head, *buffers_to_free = NULL;
1729         unsigned int end, bh_size, bh_ofs;
1730
1731         BUG_ON(!PageUptodate(page));
1732         end = ofs + ni->itype.index.block_size;
1733         bh_size = VFS_I(ni)->i_sb->s_blocksize;
1734         spin_lock(&mapping->private_lock);
1735         if (unlikely(!page_has_buffers(page))) {
1736                 spin_unlock(&mapping->private_lock);
1737                 bh = head = alloc_page_buffers(page, bh_size, 1);
1738                 spin_lock(&mapping->private_lock);
1739                 if (likely(!page_has_buffers(page))) {
1740                         struct buffer_head *tail;
1741
1742                         do {
1743                                 set_buffer_uptodate(bh);
1744                                 tail = bh;
1745                                 bh = bh->b_this_page;
1746                         } while (bh);
1747                         tail->b_this_page = head;
1748                         attach_page_buffers(page, head);
1749                 } else
1750                         buffers_to_free = bh;
1751         }
1752         bh = head = page_buffers(page);
1753         BUG_ON(!bh);
1754         do {
1755                 bh_ofs = bh_offset(bh);
1756                 if (bh_ofs + bh_size <= ofs)
1757                         continue;
1758                 if (unlikely(bh_ofs >= end))
1759                         break;
1760                 set_buffer_dirty(bh);
1761         } while ((bh = bh->b_this_page) != head);
1762         spin_unlock(&mapping->private_lock);
1763         __set_page_dirty_nobuffers(page);
1764         if (unlikely(buffers_to_free)) {
1765                 do {
1766                         bh = buffers_to_free->b_this_page;
1767                         free_buffer_head(buffers_to_free);
1768                         buffers_to_free = bh;
1769                 } while (buffers_to_free);
1770         }
1771 }
1772
1773 #endif /* NTFS_RW */