Merge tag 'mips_5.14' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/mips/linux
[linux-2.6-microblaze.git] / fs / iomap / buffered-io.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Copyright (C) 2010 Red Hat, Inc.
4  * Copyright (C) 2016-2019 Christoph Hellwig.
5  */
6 #include <linux/module.h>
7 #include <linux/compiler.h>
8 #include <linux/fs.h>
9 #include <linux/iomap.h>
10 #include <linux/pagemap.h>
11 #include <linux/uio.h>
12 #include <linux/buffer_head.h>
13 #include <linux/dax.h>
14 #include <linux/writeback.h>
15 #include <linux/list_sort.h>
16 #include <linux/swap.h>
17 #include <linux/bio.h>
18 #include <linux/sched/signal.h>
19 #include <linux/migrate.h>
20 #include "trace.h"
21
22 #include "../internal.h"
23
24 /*
25  * Structure allocated for each page or THP when block size < page size
26  * to track sub-page uptodate status and I/O completions.
27  */
28 struct iomap_page {
29         atomic_t                read_bytes_pending;
30         atomic_t                write_bytes_pending;
31         spinlock_t              uptodate_lock;
32         unsigned long           uptodate[];
33 };
34
35 static inline struct iomap_page *to_iomap_page(struct page *page)
36 {
37         /*
38          * per-block data is stored in the head page.  Callers should
39          * not be dealing with tail pages (and if they are, they can
40          * call thp_head() first.
41          */
42         VM_BUG_ON_PGFLAGS(PageTail(page), page);
43
44         if (page_has_private(page))
45                 return (struct iomap_page *)page_private(page);
46         return NULL;
47 }
48
49 static struct bio_set iomap_ioend_bioset;
50
51 static struct iomap_page *
52 iomap_page_create(struct inode *inode, struct page *page)
53 {
54         struct iomap_page *iop = to_iomap_page(page);
55         unsigned int nr_blocks = i_blocks_per_page(inode, page);
56
57         if (iop || nr_blocks <= 1)
58                 return iop;
59
60         iop = kzalloc(struct_size(iop, uptodate, BITS_TO_LONGS(nr_blocks)),
61                         GFP_NOFS | __GFP_NOFAIL);
62         spin_lock_init(&iop->uptodate_lock);
63         if (PageUptodate(page))
64                 bitmap_fill(iop->uptodate, nr_blocks);
65         attach_page_private(page, iop);
66         return iop;
67 }
68
69 static void
70 iomap_page_release(struct page *page)
71 {
72         struct iomap_page *iop = detach_page_private(page);
73         unsigned int nr_blocks = i_blocks_per_page(page->mapping->host, page);
74
75         if (!iop)
76                 return;
77         WARN_ON_ONCE(atomic_read(&iop->read_bytes_pending));
78         WARN_ON_ONCE(atomic_read(&iop->write_bytes_pending));
79         WARN_ON_ONCE(bitmap_full(iop->uptodate, nr_blocks) !=
80                         PageUptodate(page));
81         kfree(iop);
82 }
83
84 /*
85  * Calculate the range inside the page that we actually need to read.
86  */
87 static void
88 iomap_adjust_read_range(struct inode *inode, struct iomap_page *iop,
89                 loff_t *pos, loff_t length, unsigned *offp, unsigned *lenp)
90 {
91         loff_t orig_pos = *pos;
92         loff_t isize = i_size_read(inode);
93         unsigned block_bits = inode->i_blkbits;
94         unsigned block_size = (1 << block_bits);
95         unsigned poff = offset_in_page(*pos);
96         unsigned plen = min_t(loff_t, PAGE_SIZE - poff, length);
97         unsigned first = poff >> block_bits;
98         unsigned last = (poff + plen - 1) >> block_bits;
99
100         /*
101          * If the block size is smaller than the page size we need to check the
102          * per-block uptodate status and adjust the offset and length if needed
103          * to avoid reading in already uptodate ranges.
104          */
105         if (iop) {
106                 unsigned int i;
107
108                 /* move forward for each leading block marked uptodate */
109                 for (i = first; i <= last; i++) {
110                         if (!test_bit(i, iop->uptodate))
111                                 break;
112                         *pos += block_size;
113                         poff += block_size;
114                         plen -= block_size;
115                         first++;
116                 }
117
118                 /* truncate len if we find any trailing uptodate block(s) */
119                 for ( ; i <= last; i++) {
120                         if (test_bit(i, iop->uptodate)) {
121                                 plen -= (last - i + 1) * block_size;
122                                 last = i - 1;
123                                 break;
124                         }
125                 }
126         }
127
128         /*
129          * If the extent spans the block that contains the i_size we need to
130          * handle both halves separately so that we properly zero data in the
131          * page cache for blocks that are entirely outside of i_size.
132          */
133         if (orig_pos <= isize && orig_pos + length > isize) {
134                 unsigned end = offset_in_page(isize - 1) >> block_bits;
135
136                 if (first <= end && last > end)
137                         plen -= (last - end) * block_size;
138         }
139
140         *offp = poff;
141         *lenp = plen;
142 }
143
144 static void
145 iomap_iop_set_range_uptodate(struct page *page, unsigned off, unsigned len)
146 {
147         struct iomap_page *iop = to_iomap_page(page);
148         struct inode *inode = page->mapping->host;
149         unsigned first = off >> inode->i_blkbits;
150         unsigned last = (off + len - 1) >> inode->i_blkbits;
151         unsigned long flags;
152
153         spin_lock_irqsave(&iop->uptodate_lock, flags);
154         bitmap_set(iop->uptodate, first, last - first + 1);
155         if (bitmap_full(iop->uptodate, i_blocks_per_page(inode, page)))
156                 SetPageUptodate(page);
157         spin_unlock_irqrestore(&iop->uptodate_lock, flags);
158 }
159
160 static void
161 iomap_set_range_uptodate(struct page *page, unsigned off, unsigned len)
162 {
163         if (PageError(page))
164                 return;
165
166         if (page_has_private(page))
167                 iomap_iop_set_range_uptodate(page, off, len);
168         else
169                 SetPageUptodate(page);
170 }
171
172 static void
173 iomap_read_page_end_io(struct bio_vec *bvec, int error)
174 {
175         struct page *page = bvec->bv_page;
176         struct iomap_page *iop = to_iomap_page(page);
177
178         if (unlikely(error)) {
179                 ClearPageUptodate(page);
180                 SetPageError(page);
181         } else {
182                 iomap_set_range_uptodate(page, bvec->bv_offset, bvec->bv_len);
183         }
184
185         if (!iop || atomic_sub_and_test(bvec->bv_len, &iop->read_bytes_pending))
186                 unlock_page(page);
187 }
188
189 static void
190 iomap_read_end_io(struct bio *bio)
191 {
192         int error = blk_status_to_errno(bio->bi_status);
193         struct bio_vec *bvec;
194         struct bvec_iter_all iter_all;
195
196         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all)
197                 iomap_read_page_end_io(bvec, error);
198         bio_put(bio);
199 }
200
201 struct iomap_readpage_ctx {
202         struct page             *cur_page;
203         bool                    cur_page_in_bio;
204         struct bio              *bio;
205         struct readahead_control *rac;
206 };
207
208 static void
209 iomap_read_inline_data(struct inode *inode, struct page *page,
210                 struct iomap *iomap)
211 {
212         size_t size = i_size_read(inode);
213         void *addr;
214
215         if (PageUptodate(page))
216                 return;
217
218         BUG_ON(page->index);
219         BUG_ON(size > PAGE_SIZE - offset_in_page(iomap->inline_data));
220
221         addr = kmap_atomic(page);
222         memcpy(addr, iomap->inline_data, size);
223         memset(addr + size, 0, PAGE_SIZE - size);
224         kunmap_atomic(addr);
225         SetPageUptodate(page);
226 }
227
228 static inline bool iomap_block_needs_zeroing(struct inode *inode,
229                 struct iomap *iomap, loff_t pos)
230 {
231         return iomap->type != IOMAP_MAPPED ||
232                 (iomap->flags & IOMAP_F_NEW) ||
233                 pos >= i_size_read(inode);
234 }
235
236 static loff_t
237 iomap_readpage_actor(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t length, void *data,
238                 struct iomap *iomap, struct iomap *srcmap)
239 {
240         struct iomap_readpage_ctx *ctx = data;
241         struct page *page = ctx->cur_page;
242         struct iomap_page *iop = iomap_page_create(inode, page);
243         bool same_page = false, is_contig = false;
244         loff_t orig_pos = pos;
245         unsigned poff, plen;
246         sector_t sector;
247
248         if (iomap->type == IOMAP_INLINE) {
249                 WARN_ON_ONCE(pos);
250                 iomap_read_inline_data(inode, page, iomap);
251                 return PAGE_SIZE;
252         }
253
254         /* zero post-eof blocks as the page may be mapped */
255         iomap_adjust_read_range(inode, iop, &pos, length, &poff, &plen);
256         if (plen == 0)
257                 goto done;
258
259         if (iomap_block_needs_zeroing(inode, iomap, pos)) {
260                 zero_user(page, poff, plen);
261                 iomap_set_range_uptodate(page, poff, plen);
262                 goto done;
263         }
264
265         ctx->cur_page_in_bio = true;
266         if (iop)
267                 atomic_add(plen, &iop->read_bytes_pending);
268
269         /* Try to merge into a previous segment if we can */
270         sector = iomap_sector(iomap, pos);
271         if (ctx->bio && bio_end_sector(ctx->bio) == sector) {
272                 if (__bio_try_merge_page(ctx->bio, page, plen, poff,
273                                 &same_page))
274                         goto done;
275                 is_contig = true;
276         }
277
278         if (!is_contig || bio_full(ctx->bio, plen)) {
279                 gfp_t gfp = mapping_gfp_constraint(page->mapping, GFP_KERNEL);
280                 gfp_t orig_gfp = gfp;
281                 unsigned int nr_vecs = DIV_ROUND_UP(length, PAGE_SIZE);
282
283                 if (ctx->bio)
284                         submit_bio(ctx->bio);
285
286                 if (ctx->rac) /* same as readahead_gfp_mask */
287                         gfp |= __GFP_NORETRY | __GFP_NOWARN;
288                 ctx->bio = bio_alloc(gfp, bio_max_segs(nr_vecs));
289                 /*
290                  * If the bio_alloc fails, try it again for a single page to
291                  * avoid having to deal with partial page reads.  This emulates
292                  * what do_mpage_readpage does.
293                  */
294                 if (!ctx->bio)
295                         ctx->bio = bio_alloc(orig_gfp, 1);
296                 ctx->bio->bi_opf = REQ_OP_READ;
297                 if (ctx->rac)
298                         ctx->bio->bi_opf |= REQ_RAHEAD;
299                 ctx->bio->bi_iter.bi_sector = sector;
300                 bio_set_dev(ctx->bio, iomap->bdev);
301                 ctx->bio->bi_end_io = iomap_read_end_io;
302         }
303
304         bio_add_page(ctx->bio, page, plen, poff);
305 done:
306         /*
307          * Move the caller beyond our range so that it keeps making progress.
308          * For that we have to include any leading non-uptodate ranges, but
309          * we can skip trailing ones as they will be handled in the next
310          * iteration.
311          */
312         return pos - orig_pos + plen;
313 }
314
315 int
316 iomap_readpage(struct page *page, const struct iomap_ops *ops)
317 {
318         struct iomap_readpage_ctx ctx = { .cur_page = page };
319         struct inode *inode = page->mapping->host;
320         unsigned poff;
321         loff_t ret;
322
323         trace_iomap_readpage(page->mapping->host, 1);
324
325         for (poff = 0; poff < PAGE_SIZE; poff += ret) {
326                 ret = iomap_apply(inode, page_offset(page) + poff,
327                                 PAGE_SIZE - poff, 0, ops, &ctx,
328                                 iomap_readpage_actor);
329                 if (ret <= 0) {
330                         WARN_ON_ONCE(ret == 0);
331                         SetPageError(page);
332                         break;
333                 }
334         }
335
336         if (ctx.bio) {
337                 submit_bio(ctx.bio);
338                 WARN_ON_ONCE(!ctx.cur_page_in_bio);
339         } else {
340                 WARN_ON_ONCE(ctx.cur_page_in_bio);
341                 unlock_page(page);
342         }
343
344         /*
345          * Just like mpage_readahead and block_read_full_page we always
346          * return 0 and just mark the page as PageError on errors.  This
347          * should be cleaned up all through the stack eventually.
348          */
349         return 0;
350 }
351 EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_readpage);
352
353 static loff_t
354 iomap_readahead_actor(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t length,
355                 void *data, struct iomap *iomap, struct iomap *srcmap)
356 {
357         struct iomap_readpage_ctx *ctx = data;
358         loff_t done, ret;
359
360         for (done = 0; done < length; done += ret) {
361                 if (ctx->cur_page && offset_in_page(pos + done) == 0) {
362                         if (!ctx->cur_page_in_bio)
363                                 unlock_page(ctx->cur_page);
364                         put_page(ctx->cur_page);
365                         ctx->cur_page = NULL;
366                 }
367                 if (!ctx->cur_page) {
368                         ctx->cur_page = readahead_page(ctx->rac);
369                         ctx->cur_page_in_bio = false;
370                 }
371                 ret = iomap_readpage_actor(inode, pos + done, length - done,
372                                 ctx, iomap, srcmap);
373         }
374
375         return done;
376 }
377
378 /**
379  * iomap_readahead - Attempt to read pages from a file.
380  * @rac: Describes the pages to be read.
381  * @ops: The operations vector for the filesystem.
382  *
383  * This function is for filesystems to call to implement their readahead
384  * address_space operation.
385  *
386  * Context: The @ops callbacks may submit I/O (eg to read the addresses of
387  * blocks from disc), and may wait for it.  The caller may be trying to
388  * access a different page, and so sleeping excessively should be avoided.
389  * It may allocate memory, but should avoid costly allocations.  This
390  * function is called with memalloc_nofs set, so allocations will not cause
391  * the filesystem to be reentered.
392  */
393 void iomap_readahead(struct readahead_control *rac, const struct iomap_ops *ops)
394 {
395         struct inode *inode = rac->mapping->host;
396         loff_t pos = readahead_pos(rac);
397         size_t length = readahead_length(rac);
398         struct iomap_readpage_ctx ctx = {
399                 .rac    = rac,
400         };
401
402         trace_iomap_readahead(inode, readahead_count(rac));
403
404         while (length > 0) {
405                 ssize_t ret = iomap_apply(inode, pos, length, 0, ops,
406                                 &ctx, iomap_readahead_actor);
407                 if (ret <= 0) {
408                         WARN_ON_ONCE(ret == 0);
409                         break;
410                 }
411                 pos += ret;
412                 length -= ret;
413         }
414
415         if (ctx.bio)
416                 submit_bio(ctx.bio);
417         if (ctx.cur_page) {
418                 if (!ctx.cur_page_in_bio)
419                         unlock_page(ctx.cur_page);
420                 put_page(ctx.cur_page);
421         }
422 }
423 EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_readahead);
424
425 /*
426  * iomap_is_partially_uptodate checks whether blocks within a page are
427  * uptodate or not.
428  *
429  * Returns true if all blocks which correspond to a file portion
430  * we want to read within the page are uptodate.
431  */
432 int
433 iomap_is_partially_uptodate(struct page *page, unsigned long from,
434                 unsigned long count)
435 {
436         struct iomap_page *iop = to_iomap_page(page);
437         struct inode *inode = page->mapping->host;
438         unsigned len, first, last;
439         unsigned i;
440
441         /* Limit range to one page */
442         len = min_t(unsigned, PAGE_SIZE - from, count);
443
444         /* First and last blocks in range within page */
445         first = from >> inode->i_blkbits;
446         last = (from + len - 1) >> inode->i_blkbits;
447
448         if (iop) {
449                 for (i = first; i <= last; i++)
450                         if (!test_bit(i, iop->uptodate))
451                                 return 0;
452                 return 1;
453         }
454
455         return 0;
456 }
457 EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_is_partially_uptodate);
458
459 int
460 iomap_releasepage(struct page *page, gfp_t gfp_mask)
461 {
462         trace_iomap_releasepage(page->mapping->host, page_offset(page),
463                         PAGE_SIZE);
464
465         /*
466          * mm accommodates an old ext3 case where clean pages might not have had
467          * the dirty bit cleared. Thus, it can send actual dirty pages to
468          * ->releasepage() via shrink_active_list(), skip those here.
469          */
470         if (PageDirty(page) || PageWriteback(page))
471                 return 0;
472         iomap_page_release(page);
473         return 1;
474 }
475 EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_releasepage);
476
477 void
478 iomap_invalidatepage(struct page *page, unsigned int offset, unsigned int len)
479 {
480         trace_iomap_invalidatepage(page->mapping->host, offset, len);
481
482         /*
483          * If we are invalidating the entire page, clear the dirty state from it
484          * and release it to avoid unnecessary buildup of the LRU.
485          */
486         if (offset == 0 && len == PAGE_SIZE) {
487                 WARN_ON_ONCE(PageWriteback(page));
488                 cancel_dirty_page(page);
489                 iomap_page_release(page);
490         }
491 }
492 EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_invalidatepage);
493
494 #ifdef CONFIG_MIGRATION
495 int
496 iomap_migrate_page(struct address_space *mapping, struct page *newpage,
497                 struct page *page, enum migrate_mode mode)
498 {
499         int ret;
500
501         ret = migrate_page_move_mapping(mapping, newpage, page, 0);
502         if (ret != MIGRATEPAGE_SUCCESS)
503                 return ret;
504
505         if (page_has_private(page))
506                 attach_page_private(newpage, detach_page_private(page));
507
508         if (mode != MIGRATE_SYNC_NO_COPY)
509                 migrate_page_copy(newpage, page);
510         else
511                 migrate_page_states(newpage, page);
512         return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
513 }
514 EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_migrate_page);
515 #endif /* CONFIG_MIGRATION */
516
517 enum {
518         IOMAP_WRITE_F_UNSHARE           = (1 << 0),
519 };
520
521 static void
522 iomap_write_failed(struct inode *inode, loff_t pos, unsigned len)
523 {
524         loff_t i_size = i_size_read(inode);
525
526         /*
527          * Only truncate newly allocated pages beyoned EOF, even if the
528          * write started inside the existing inode size.
529          */
530         if (pos + len > i_size)
531                 truncate_pagecache_range(inode, max(pos, i_size), pos + len);
532 }
533
534 static int
535 iomap_read_page_sync(loff_t block_start, struct page *page, unsigned poff,
536                 unsigned plen, struct iomap *iomap)
537 {
538         struct bio_vec bvec;
539         struct bio bio;
540
541         bio_init(&bio, &bvec, 1);
542         bio.bi_opf = REQ_OP_READ;
543         bio.bi_iter.bi_sector = iomap_sector(iomap, block_start);
544         bio_set_dev(&bio, iomap->bdev);
545         __bio_add_page(&bio, page, plen, poff);
546         return submit_bio_wait(&bio);
547 }
548
549 static int
550 __iomap_write_begin(struct inode *inode, loff_t pos, unsigned len, int flags,
551                 struct page *page, struct iomap *srcmap)
552 {
553         struct iomap_page *iop = iomap_page_create(inode, page);
554         loff_t block_size = i_blocksize(inode);
555         loff_t block_start = round_down(pos, block_size);
556         loff_t block_end = round_up(pos + len, block_size);
557         unsigned from = offset_in_page(pos), to = from + len, poff, plen;
558
559         if (PageUptodate(page))
560                 return 0;
561         ClearPageError(page);
562
563         do {
564                 iomap_adjust_read_range(inode, iop, &block_start,
565                                 block_end - block_start, &poff, &plen);
566                 if (plen == 0)
567                         break;
568
569                 if (!(flags & IOMAP_WRITE_F_UNSHARE) &&
570                     (from <= poff || from >= poff + plen) &&
571                     (to <= poff || to >= poff + plen))
572                         continue;
573
574                 if (iomap_block_needs_zeroing(inode, srcmap, block_start)) {
575                         if (WARN_ON_ONCE(flags & IOMAP_WRITE_F_UNSHARE))
576                                 return -EIO;
577                         zero_user_segments(page, poff, from, to, poff + plen);
578                 } else {
579                         int status = iomap_read_page_sync(block_start, page,
580                                         poff, plen, srcmap);
581                         if (status)
582                                 return status;
583                 }
584                 iomap_set_range_uptodate(page, poff, plen);
585         } while ((block_start += plen) < block_end);
586
587         return 0;
588 }
589
590 static int
591 iomap_write_begin(struct inode *inode, loff_t pos, unsigned len, unsigned flags,
592                 struct page **pagep, struct iomap *iomap, struct iomap *srcmap)
593 {
594         const struct iomap_page_ops *page_ops = iomap->page_ops;
595         struct page *page;
596         int status = 0;
597
598         BUG_ON(pos + len > iomap->offset + iomap->length);
599         if (srcmap != iomap)
600                 BUG_ON(pos + len > srcmap->offset + srcmap->length);
601
602         if (fatal_signal_pending(current))
603                 return -EINTR;
604
605         if (page_ops && page_ops->page_prepare) {
606                 status = page_ops->page_prepare(inode, pos, len, iomap);
607                 if (status)
608                         return status;
609         }
610
611         page = grab_cache_page_write_begin(inode->i_mapping, pos >> PAGE_SHIFT,
612                         AOP_FLAG_NOFS);
613         if (!page) {
614                 status = -ENOMEM;
615                 goto out_no_page;
616         }
617
618         if (srcmap->type == IOMAP_INLINE)
619                 iomap_read_inline_data(inode, page, srcmap);
620         else if (iomap->flags & IOMAP_F_BUFFER_HEAD)
621                 status = __block_write_begin_int(page, pos, len, NULL, srcmap);
622         else
623                 status = __iomap_write_begin(inode, pos, len, flags, page,
624                                 srcmap);
625
626         if (unlikely(status))
627                 goto out_unlock;
628
629         *pagep = page;
630         return 0;
631
632 out_unlock:
633         unlock_page(page);
634         put_page(page);
635         iomap_write_failed(inode, pos, len);
636
637 out_no_page:
638         if (page_ops && page_ops->page_done)
639                 page_ops->page_done(inode, pos, 0, NULL, iomap);
640         return status;
641 }
642
643 static size_t __iomap_write_end(struct inode *inode, loff_t pos, size_t len,
644                 size_t copied, struct page *page)
645 {
646         flush_dcache_page(page);
647
648         /*
649          * The blocks that were entirely written will now be uptodate, so we
650          * don't have to worry about a readpage reading them and overwriting a
651          * partial write.  However if we have encountered a short write and only
652          * partially written into a block, it will not be marked uptodate, so a
653          * readpage might come in and destroy our partial write.
654          *
655          * Do the simplest thing, and just treat any short write to a non
656          * uptodate page as a zero-length write, and force the caller to redo
657          * the whole thing.
658          */
659         if (unlikely(copied < len && !PageUptodate(page)))
660                 return 0;
661         iomap_set_range_uptodate(page, offset_in_page(pos), len);
662         __set_page_dirty_nobuffers(page);
663         return copied;
664 }
665
666 static size_t iomap_write_end_inline(struct inode *inode, struct page *page,
667                 struct iomap *iomap, loff_t pos, size_t copied)
668 {
669         void *addr;
670
671         WARN_ON_ONCE(!PageUptodate(page));
672         BUG_ON(pos + copied > PAGE_SIZE - offset_in_page(iomap->inline_data));
673
674         flush_dcache_page(page);
675         addr = kmap_atomic(page);
676         memcpy(iomap->inline_data + pos, addr + pos, copied);
677         kunmap_atomic(addr);
678
679         mark_inode_dirty(inode);
680         return copied;
681 }
682
683 /* Returns the number of bytes copied.  May be 0.  Cannot be an errno. */
684 static size_t iomap_write_end(struct inode *inode, loff_t pos, size_t len,
685                 size_t copied, struct page *page, struct iomap *iomap,
686                 struct iomap *srcmap)
687 {
688         const struct iomap_page_ops *page_ops = iomap->page_ops;
689         loff_t old_size = inode->i_size;
690         size_t ret;
691
692         if (srcmap->type == IOMAP_INLINE) {
693                 ret = iomap_write_end_inline(inode, page, iomap, pos, copied);
694         } else if (srcmap->flags & IOMAP_F_BUFFER_HEAD) {
695                 ret = block_write_end(NULL, inode->i_mapping, pos, len, copied,
696                                 page, NULL);
697         } else {
698                 ret = __iomap_write_end(inode, pos, len, copied, page);
699         }
700
701         /*
702          * Update the in-memory inode size after copying the data into the page
703          * cache.  It's up to the file system to write the updated size to disk,
704          * preferably after I/O completion so that no stale data is exposed.
705          */
706         if (pos + ret > old_size) {
707                 i_size_write(inode, pos + ret);
708                 iomap->flags |= IOMAP_F_SIZE_CHANGED;
709         }
710         unlock_page(page);
711
712         if (old_size < pos)
713                 pagecache_isize_extended(inode, old_size, pos);
714         if (page_ops && page_ops->page_done)
715                 page_ops->page_done(inode, pos, ret, page, iomap);
716         put_page(page);
717
718         if (ret < len)
719                 iomap_write_failed(inode, pos, len);
720         return ret;
721 }
722
723 static loff_t
724 iomap_write_actor(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t length, void *data,
725                 struct iomap *iomap, struct iomap *srcmap)
726 {
727         struct iov_iter *i = data;
728         long status = 0;
729         ssize_t written = 0;
730
731         do {
732                 struct page *page;
733                 unsigned long offset;   /* Offset into pagecache page */
734                 unsigned long bytes;    /* Bytes to write to page */
735                 size_t copied;          /* Bytes copied from user */
736
737                 offset = offset_in_page(pos);
738                 bytes = min_t(unsigned long, PAGE_SIZE - offset,
739                                                 iov_iter_count(i));
740 again:
741                 if (bytes > length)
742                         bytes = length;
743
744                 /*
745                  * Bring in the user page that we will copy from _first_.
746                  * Otherwise there's a nasty deadlock on copying from the
747                  * same page as we're writing to, without it being marked
748                  * up-to-date.
749                  *
750                  * Not only is this an optimisation, but it is also required
751                  * to check that the address is actually valid, when atomic
752                  * usercopies are used, below.
753                  */
754                 if (unlikely(iov_iter_fault_in_readable(i, bytes))) {
755                         status = -EFAULT;
756                         break;
757                 }
758
759                 status = iomap_write_begin(inode, pos, bytes, 0, &page, iomap,
760                                 srcmap);
761                 if (unlikely(status))
762                         break;
763
764                 if (mapping_writably_mapped(inode->i_mapping))
765                         flush_dcache_page(page);
766
767                 copied = iov_iter_copy_from_user_atomic(page, i, offset, bytes);
768
769                 copied = iomap_write_end(inode, pos, bytes, copied, page, iomap,
770                                 srcmap);
771
772                 cond_resched();
773
774                 iov_iter_advance(i, copied);
775                 if (unlikely(copied == 0)) {
776                         /*
777                          * If we were unable to copy any data at all, we must
778                          * fall back to a single segment length write.
779                          *
780                          * If we didn't fallback here, we could livelock
781                          * because not all segments in the iov can be copied at
782                          * once without a pagefault.
783                          */
784                         bytes = min_t(unsigned long, PAGE_SIZE - offset,
785                                                 iov_iter_single_seg_count(i));
786                         goto again;
787                 }
788                 pos += copied;
789                 written += copied;
790                 length -= copied;
791
792                 balance_dirty_pages_ratelimited(inode->i_mapping);
793         } while (iov_iter_count(i) && length);
794
795         return written ? written : status;
796 }
797
798 ssize_t
799 iomap_file_buffered_write(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter,
800                 const struct iomap_ops *ops)
801 {
802         struct inode *inode = iocb->ki_filp->f_mapping->host;
803         loff_t pos = iocb->ki_pos, ret = 0, written = 0;
804
805         while (iov_iter_count(iter)) {
806                 ret = iomap_apply(inode, pos, iov_iter_count(iter),
807                                 IOMAP_WRITE, ops, iter, iomap_write_actor);
808                 if (ret <= 0)
809                         break;
810                 pos += ret;
811                 written += ret;
812         }
813
814         return written ? written : ret;
815 }
816 EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_file_buffered_write);
817
818 static loff_t
819 iomap_unshare_actor(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t length, void *data,
820                 struct iomap *iomap, struct iomap *srcmap)
821 {
822         long status = 0;
823         loff_t written = 0;
824
825         /* don't bother with blocks that are not shared to start with */
826         if (!(iomap->flags & IOMAP_F_SHARED))
827                 return length;
828         /* don't bother with holes or unwritten extents */
829         if (srcmap->type == IOMAP_HOLE || srcmap->type == IOMAP_UNWRITTEN)
830                 return length;
831
832         do {
833                 unsigned long offset = offset_in_page(pos);
834                 unsigned long bytes = min_t(loff_t, PAGE_SIZE - offset, length);
835                 struct page *page;
836
837                 status = iomap_write_begin(inode, pos, bytes,
838                                 IOMAP_WRITE_F_UNSHARE, &page, iomap, srcmap);
839                 if (unlikely(status))
840                         return status;
841
842                 status = iomap_write_end(inode, pos, bytes, bytes, page, iomap,
843                                 srcmap);
844                 if (WARN_ON_ONCE(status == 0))
845                         return -EIO;
846
847                 cond_resched();
848
849                 pos += status;
850                 written += status;
851                 length -= status;
852
853                 balance_dirty_pages_ratelimited(inode->i_mapping);
854         } while (length);
855
856         return written;
857 }
858
859 int
860 iomap_file_unshare(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t len,
861                 const struct iomap_ops *ops)
862 {
863         loff_t ret;
864
865         while (len) {
866                 ret = iomap_apply(inode, pos, len, IOMAP_WRITE, ops, NULL,
867                                 iomap_unshare_actor);
868                 if (ret <= 0)
869                         return ret;
870                 pos += ret;
871                 len -= ret;
872         }
873
874         return 0;
875 }
876 EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_file_unshare);
877
878 static s64 iomap_zero(struct inode *inode, loff_t pos, u64 length,
879                 struct iomap *iomap, struct iomap *srcmap)
880 {
881         struct page *page;
882         int status;
883         unsigned offset = offset_in_page(pos);
884         unsigned bytes = min_t(u64, PAGE_SIZE - offset, length);
885
886         status = iomap_write_begin(inode, pos, bytes, 0, &page, iomap, srcmap);
887         if (status)
888                 return status;
889
890         zero_user(page, offset, bytes);
891         mark_page_accessed(page);
892
893         return iomap_write_end(inode, pos, bytes, bytes, page, iomap, srcmap);
894 }
895
896 static loff_t iomap_zero_range_actor(struct inode *inode, loff_t pos,
897                 loff_t length, void *data, struct iomap *iomap,
898                 struct iomap *srcmap)
899 {
900         bool *did_zero = data;
901         loff_t written = 0;
902
903         /* already zeroed?  we're done. */
904         if (srcmap->type == IOMAP_HOLE || srcmap->type == IOMAP_UNWRITTEN)
905                 return length;
906
907         do {
908                 s64 bytes;
909
910                 if (IS_DAX(inode))
911                         bytes = dax_iomap_zero(pos, length, iomap);
912                 else
913                         bytes = iomap_zero(inode, pos, length, iomap, srcmap);
914                 if (bytes < 0)
915                         return bytes;
916
917                 pos += bytes;
918                 length -= bytes;
919                 written += bytes;
920                 if (did_zero)
921                         *did_zero = true;
922         } while (length > 0);
923
924         return written;
925 }
926
927 int
928 iomap_zero_range(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t len, bool *did_zero,
929                 const struct iomap_ops *ops)
930 {
931         loff_t ret;
932
933         while (len > 0) {
934                 ret = iomap_apply(inode, pos, len, IOMAP_ZERO,
935                                 ops, did_zero, iomap_zero_range_actor);
936                 if (ret <= 0)
937                         return ret;
938
939                 pos += ret;
940                 len -= ret;
941         }
942
943         return 0;
944 }
945 EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_zero_range);
946
947 int
948 iomap_truncate_page(struct inode *inode, loff_t pos, bool *did_zero,
949                 const struct iomap_ops *ops)
950 {
951         unsigned int blocksize = i_blocksize(inode);
952         unsigned int off = pos & (blocksize - 1);
953
954         /* Block boundary? Nothing to do */
955         if (!off)
956                 return 0;
957         return iomap_zero_range(inode, pos, blocksize - off, did_zero, ops);
958 }
959 EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_truncate_page);
960
961 static loff_t
962 iomap_page_mkwrite_actor(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t length,
963                 void *data, struct iomap *iomap, struct iomap *srcmap)
964 {
965         struct page *page = data;
966         int ret;
967
968         if (iomap->flags & IOMAP_F_BUFFER_HEAD) {
969                 ret = __block_write_begin_int(page, pos, length, NULL, iomap);
970                 if (ret)
971                         return ret;
972                 block_commit_write(page, 0, length);
973         } else {
974                 WARN_ON_ONCE(!PageUptodate(page));
975                 iomap_page_create(inode, page);
976                 set_page_dirty(page);
977         }
978
979         return length;
980 }
981
982 vm_fault_t iomap_page_mkwrite(struct vm_fault *vmf, const struct iomap_ops *ops)
983 {
984         struct page *page = vmf->page;
985         struct inode *inode = file_inode(vmf->vma->vm_file);
986         unsigned long length;
987         loff_t offset;
988         ssize_t ret;
989
990         lock_page(page);
991         ret = page_mkwrite_check_truncate(page, inode);
992         if (ret < 0)
993                 goto out_unlock;
994         length = ret;
995
996         offset = page_offset(page);
997         while (length > 0) {
998                 ret = iomap_apply(inode, offset, length,
999                                 IOMAP_WRITE | IOMAP_FAULT, ops, page,
1000                                 iomap_page_mkwrite_actor);
1001                 if (unlikely(ret <= 0))
1002                         goto out_unlock;
1003                 offset += ret;
1004                 length -= ret;
1005         }
1006
1007         wait_for_stable_page(page);
1008         return VM_FAULT_LOCKED;
1009 out_unlock:
1010         unlock_page(page);
1011         return block_page_mkwrite_return(ret);
1012 }
1013 EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_page_mkwrite);
1014
1015 static void
1016 iomap_finish_page_writeback(struct inode *inode, struct page *page,
1017                 int error, unsigned int len)
1018 {
1019         struct iomap_page *iop = to_iomap_page(page);
1020
1021         if (error) {
1022                 SetPageError(page);
1023                 mapping_set_error(inode->i_mapping, -EIO);
1024         }
1025
1026         WARN_ON_ONCE(i_blocks_per_page(inode, page) > 1 && !iop);
1027         WARN_ON_ONCE(iop && atomic_read(&iop->write_bytes_pending) <= 0);
1028
1029         if (!iop || atomic_sub_and_test(len, &iop->write_bytes_pending))
1030                 end_page_writeback(page);
1031 }
1032
1033 /*
1034  * We're now finished for good with this ioend structure.  Update the page
1035  * state, release holds on bios, and finally free up memory.  Do not use the
1036  * ioend after this.
1037  */
1038 static void
1039 iomap_finish_ioend(struct iomap_ioend *ioend, int error)
1040 {
1041         struct inode *inode = ioend->io_inode;
1042         struct bio *bio = &ioend->io_inline_bio;
1043         struct bio *last = ioend->io_bio, *next;
1044         u64 start = bio->bi_iter.bi_sector;
1045         loff_t offset = ioend->io_offset;
1046         bool quiet = bio_flagged(bio, BIO_QUIET);
1047
1048         for (bio = &ioend->io_inline_bio; bio; bio = next) {
1049                 struct bio_vec *bv;
1050                 struct bvec_iter_all iter_all;
1051
1052                 /*
1053                  * For the last bio, bi_private points to the ioend, so we
1054                  * need to explicitly end the iteration here.
1055                  */
1056                 if (bio == last)
1057                         next = NULL;
1058                 else
1059                         next = bio->bi_private;
1060
1061                 /* walk each page on bio, ending page IO on them */
1062                 bio_for_each_segment_all(bv, bio, iter_all)
1063                         iomap_finish_page_writeback(inode, bv->bv_page, error,
1064                                         bv->bv_len);
1065                 bio_put(bio);
1066         }
1067         /* The ioend has been freed by bio_put() */
1068
1069         if (unlikely(error && !quiet)) {
1070                 printk_ratelimited(KERN_ERR
1071 "%s: writeback error on inode %lu, offset %lld, sector %llu",
1072                         inode->i_sb->s_id, inode->i_ino, offset, start);
1073         }
1074 }
1075
1076 void
1077 iomap_finish_ioends(struct iomap_ioend *ioend, int error)
1078 {
1079         struct list_head tmp;
1080
1081         list_replace_init(&ioend->io_list, &tmp);
1082         iomap_finish_ioend(ioend, error);
1083
1084         while (!list_empty(&tmp)) {
1085                 ioend = list_first_entry(&tmp, struct iomap_ioend, io_list);
1086                 list_del_init(&ioend->io_list);
1087                 iomap_finish_ioend(ioend, error);
1088         }
1089 }
1090 EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_finish_ioends);
1091
1092 /*
1093  * We can merge two adjacent ioends if they have the same set of work to do.
1094  */
1095 static bool
1096 iomap_ioend_can_merge(struct iomap_ioend *ioend, struct iomap_ioend *next)
1097 {
1098         if (ioend->io_bio->bi_status != next->io_bio->bi_status)
1099                 return false;
1100         if ((ioend->io_flags & IOMAP_F_SHARED) ^
1101             (next->io_flags & IOMAP_F_SHARED))
1102                 return false;
1103         if ((ioend->io_type == IOMAP_UNWRITTEN) ^
1104             (next->io_type == IOMAP_UNWRITTEN))
1105                 return false;
1106         if (ioend->io_offset + ioend->io_size != next->io_offset)
1107                 return false;
1108         return true;
1109 }
1110
1111 void
1112 iomap_ioend_try_merge(struct iomap_ioend *ioend, struct list_head *more_ioends)
1113 {
1114         struct iomap_ioend *next;
1115
1116         INIT_LIST_HEAD(&ioend->io_list);
1117
1118         while ((next = list_first_entry_or_null(more_ioends, struct iomap_ioend,
1119                         io_list))) {
1120                 if (!iomap_ioend_can_merge(ioend, next))
1121                         break;
1122                 list_move_tail(&next->io_list, &ioend->io_list);
1123                 ioend->io_size += next->io_size;
1124         }
1125 }
1126 EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_ioend_try_merge);
1127
1128 static int
1129 iomap_ioend_compare(void *priv, const struct list_head *a,
1130                 const struct list_head *b)
1131 {
1132         struct iomap_ioend *ia = container_of(a, struct iomap_ioend, io_list);
1133         struct iomap_ioend *ib = container_of(b, struct iomap_ioend, io_list);
1134
1135         if (ia->io_offset < ib->io_offset)
1136                 return -1;
1137         if (ia->io_offset > ib->io_offset)
1138                 return 1;
1139         return 0;
1140 }
1141
1142 void
1143 iomap_sort_ioends(struct list_head *ioend_list)
1144 {
1145         list_sort(NULL, ioend_list, iomap_ioend_compare);
1146 }
1147 EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_sort_ioends);
1148
1149 static void iomap_writepage_end_bio(struct bio *bio)
1150 {
1151         struct iomap_ioend *ioend = bio->bi_private;
1152
1153         iomap_finish_ioend(ioend, blk_status_to_errno(bio->bi_status));
1154 }
1155
1156 /*
1157  * Submit the final bio for an ioend.
1158  *
1159  * If @error is non-zero, it means that we have a situation where some part of
1160  * the submission process has failed after we have marked paged for writeback
1161  * and unlocked them.  In this situation, we need to fail the bio instead of
1162  * submitting it.  This typically only happens on a filesystem shutdown.
1163  */
1164 static int
1165 iomap_submit_ioend(struct iomap_writepage_ctx *wpc, struct iomap_ioend *ioend,
1166                 int error)
1167 {
1168         ioend->io_bio->bi_private = ioend;
1169         ioend->io_bio->bi_end_io = iomap_writepage_end_bio;
1170
1171         if (wpc->ops->prepare_ioend)
1172                 error = wpc->ops->prepare_ioend(ioend, error);
1173         if (error) {
1174                 /*
1175                  * If we are failing the IO now, just mark the ioend with an
1176                  * error and finish it.  This will run IO completion immediately
1177                  * as there is only one reference to the ioend at this point in
1178                  * time.
1179                  */
1180                 ioend->io_bio->bi_status = errno_to_blk_status(error);
1181                 bio_endio(ioend->io_bio);
1182                 return error;
1183         }
1184
1185         submit_bio(ioend->io_bio);
1186         return 0;
1187 }
1188
1189 static struct iomap_ioend *
1190 iomap_alloc_ioend(struct inode *inode, struct iomap_writepage_ctx *wpc,
1191                 loff_t offset, sector_t sector, struct writeback_control *wbc)
1192 {
1193         struct iomap_ioend *ioend;
1194         struct bio *bio;
1195
1196         bio = bio_alloc_bioset(GFP_NOFS, BIO_MAX_VECS, &iomap_ioend_bioset);
1197         bio_set_dev(bio, wpc->iomap.bdev);
1198         bio->bi_iter.bi_sector = sector;
1199         bio->bi_opf = REQ_OP_WRITE | wbc_to_write_flags(wbc);
1200         bio->bi_write_hint = inode->i_write_hint;
1201         wbc_init_bio(wbc, bio);
1202
1203         ioend = container_of(bio, struct iomap_ioend, io_inline_bio);
1204         INIT_LIST_HEAD(&ioend->io_list);
1205         ioend->io_type = wpc->iomap.type;
1206         ioend->io_flags = wpc->iomap.flags;
1207         ioend->io_inode = inode;
1208         ioend->io_size = 0;
1209         ioend->io_offset = offset;
1210         ioend->io_bio = bio;
1211         return ioend;
1212 }
1213
1214 /*
1215  * Allocate a new bio, and chain the old bio to the new one.
1216  *
1217  * Note that we have to do perform the chaining in this unintuitive order
1218  * so that the bi_private linkage is set up in the right direction for the
1219  * traversal in iomap_finish_ioend().
1220  */
1221 static struct bio *
1222 iomap_chain_bio(struct bio *prev)
1223 {
1224         struct bio *new;
1225
1226         new = bio_alloc(GFP_NOFS, BIO_MAX_VECS);
1227         bio_copy_dev(new, prev);/* also copies over blkcg information */
1228         new->bi_iter.bi_sector = bio_end_sector(prev);
1229         new->bi_opf = prev->bi_opf;
1230         new->bi_write_hint = prev->bi_write_hint;
1231
1232         bio_chain(prev, new);
1233         bio_get(prev);          /* for iomap_finish_ioend */
1234         submit_bio(prev);
1235         return new;
1236 }
1237
1238 static bool
1239 iomap_can_add_to_ioend(struct iomap_writepage_ctx *wpc, loff_t offset,
1240                 sector_t sector)
1241 {
1242         if ((wpc->iomap.flags & IOMAP_F_SHARED) !=
1243             (wpc->ioend->io_flags & IOMAP_F_SHARED))
1244                 return false;
1245         if (wpc->iomap.type != wpc->ioend->io_type)
1246                 return false;
1247         if (offset != wpc->ioend->io_offset + wpc->ioend->io_size)
1248                 return false;
1249         if (sector != bio_end_sector(wpc->ioend->io_bio))
1250                 return false;
1251         return true;
1252 }
1253
1254 /*
1255  * Test to see if we have an existing ioend structure that we could append to
1256  * first, otherwise finish off the current ioend and start another.
1257  */
1258 static void
1259 iomap_add_to_ioend(struct inode *inode, loff_t offset, struct page *page,
1260                 struct iomap_page *iop, struct iomap_writepage_ctx *wpc,
1261                 struct writeback_control *wbc, struct list_head *iolist)
1262 {
1263         sector_t sector = iomap_sector(&wpc->iomap, offset);
1264         unsigned len = i_blocksize(inode);
1265         unsigned poff = offset & (PAGE_SIZE - 1);
1266         bool merged, same_page = false;
1267
1268         if (!wpc->ioend || !iomap_can_add_to_ioend(wpc, offset, sector)) {
1269                 if (wpc->ioend)
1270                         list_add(&wpc->ioend->io_list, iolist);
1271                 wpc->ioend = iomap_alloc_ioend(inode, wpc, offset, sector, wbc);
1272         }
1273
1274         merged = __bio_try_merge_page(wpc->ioend->io_bio, page, len, poff,
1275                         &same_page);
1276         if (iop)
1277                 atomic_add(len, &iop->write_bytes_pending);
1278
1279         if (!merged) {
1280                 if (bio_full(wpc->ioend->io_bio, len)) {
1281                         wpc->ioend->io_bio =
1282                                 iomap_chain_bio(wpc->ioend->io_bio);
1283                 }
1284                 bio_add_page(wpc->ioend->io_bio, page, len, poff);
1285         }
1286
1287         wpc->ioend->io_size += len;
1288         wbc_account_cgroup_owner(wbc, page, len);
1289 }
1290
1291 /*
1292  * We implement an immediate ioend submission policy here to avoid needing to
1293  * chain multiple ioends and hence nest mempool allocations which can violate
1294  * forward progress guarantees we need to provide. The current ioend we are
1295  * adding blocks to is cached on the writepage context, and if the new block
1296  * does not append to the cached ioend it will create a new ioend and cache that
1297  * instead.
1298  *
1299  * If a new ioend is created and cached, the old ioend is returned and queued
1300  * locally for submission once the entire page is processed or an error has been
1301  * detected.  While ioends are submitted immediately after they are completed,
1302  * batching optimisations are provided by higher level block plugging.
1303  *
1304  * At the end of a writeback pass, there will be a cached ioend remaining on the
1305  * writepage context that the caller will need to submit.
1306  */
1307 static int
1308 iomap_writepage_map(struct iomap_writepage_ctx *wpc,
1309                 struct writeback_control *wbc, struct inode *inode,
1310                 struct page *page, u64 end_offset)
1311 {
1312         struct iomap_page *iop = to_iomap_page(page);
1313         struct iomap_ioend *ioend, *next;
1314         unsigned len = i_blocksize(inode);
1315         u64 file_offset; /* file offset of page */
1316         int error = 0, count = 0, i;
1317         LIST_HEAD(submit_list);
1318
1319         WARN_ON_ONCE(i_blocks_per_page(inode, page) > 1 && !iop);
1320         WARN_ON_ONCE(iop && atomic_read(&iop->write_bytes_pending) != 0);
1321
1322         /*
1323          * Walk through the page to find areas to write back. If we run off the
1324          * end of the current map or find the current map invalid, grab a new
1325          * one.
1326          */
1327         for (i = 0, file_offset = page_offset(page);
1328              i < (PAGE_SIZE >> inode->i_blkbits) && file_offset < end_offset;
1329              i++, file_offset += len) {
1330                 if (iop && !test_bit(i, iop->uptodate))
1331                         continue;
1332
1333                 error = wpc->ops->map_blocks(wpc, inode, file_offset);
1334                 if (error)
1335                         break;
1336                 if (WARN_ON_ONCE(wpc->iomap.type == IOMAP_INLINE))
1337                         continue;
1338                 if (wpc->iomap.type == IOMAP_HOLE)
1339                         continue;
1340                 iomap_add_to_ioend(inode, file_offset, page, iop, wpc, wbc,
1341                                  &submit_list);
1342                 count++;
1343         }
1344
1345         WARN_ON_ONCE(!wpc->ioend && !list_empty(&submit_list));
1346         WARN_ON_ONCE(!PageLocked(page));
1347         WARN_ON_ONCE(PageWriteback(page));
1348         WARN_ON_ONCE(PageDirty(page));
1349
1350         /*
1351          * We cannot cancel the ioend directly here on error.  We may have
1352          * already set other pages under writeback and hence we have to run I/O
1353          * completion to mark the error state of the pages under writeback
1354          * appropriately.
1355          */
1356         if (unlikely(error)) {
1357                 /*
1358                  * Let the filesystem know what portion of the current page
1359                  * failed to map. If the page wasn't been added to ioend, it
1360                  * won't be affected by I/O completion and we must unlock it
1361                  * now.
1362                  */
1363                 if (wpc->ops->discard_page)
1364                         wpc->ops->discard_page(page, file_offset);
1365                 if (!count) {
1366                         ClearPageUptodate(page);
1367                         unlock_page(page);
1368                         goto done;
1369                 }
1370         }
1371
1372         set_page_writeback(page);
1373         unlock_page(page);
1374
1375         /*
1376          * Preserve the original error if there was one, otherwise catch
1377          * submission errors here and propagate into subsequent ioend
1378          * submissions.
1379          */
1380         list_for_each_entry_safe(ioend, next, &submit_list, io_list) {
1381                 int error2;
1382
1383                 list_del_init(&ioend->io_list);
1384                 error2 = iomap_submit_ioend(wpc, ioend, error);
1385                 if (error2 && !error)
1386                         error = error2;
1387         }
1388
1389         /*
1390          * We can end up here with no error and nothing to write only if we race
1391          * with a partial page truncate on a sub-page block sized filesystem.
1392          */
1393         if (!count)
1394                 end_page_writeback(page);
1395 done:
1396         mapping_set_error(page->mapping, error);
1397         return error;
1398 }
1399
1400 /*
1401  * Write out a dirty page.
1402  *
1403  * For delalloc space on the page we need to allocate space and flush it.
1404  * For unwritten space on the page we need to start the conversion to
1405  * regular allocated space.
1406  */
1407 static int
1408 iomap_do_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc, void *data)
1409 {
1410         struct iomap_writepage_ctx *wpc = data;
1411         struct inode *inode = page->mapping->host;
1412         pgoff_t end_index;
1413         u64 end_offset;
1414         loff_t offset;
1415
1416         trace_iomap_writepage(inode, page_offset(page), PAGE_SIZE);
1417
1418         /*
1419          * Refuse to write the page out if we are called from reclaim context.
1420          *
1421          * This avoids stack overflows when called from deeply used stacks in
1422          * random callers for direct reclaim or memcg reclaim.  We explicitly
1423          * allow reclaim from kswapd as the stack usage there is relatively low.
1424          *
1425          * This should never happen except in the case of a VM regression so
1426          * warn about it.
1427          */
1428         if (WARN_ON_ONCE((current->flags & (PF_MEMALLOC|PF_KSWAPD)) ==
1429                         PF_MEMALLOC))
1430                 goto redirty;
1431
1432         /*
1433          * Is this page beyond the end of the file?
1434          *
1435          * The page index is less than the end_index, adjust the end_offset
1436          * to the highest offset that this page should represent.
1437          * -----------------------------------------------------
1438          * |                    file mapping           | <EOF> |
1439          * -----------------------------------------------------
1440          * | Page ... | Page N-2 | Page N-1 |  Page N  |       |
1441          * ^--------------------------------^----------|--------
1442          * |     desired writeback range    |      see else    |
1443          * ---------------------------------^------------------|
1444          */
1445         offset = i_size_read(inode);
1446         end_index = offset >> PAGE_SHIFT;
1447         if (page->index < end_index)
1448                 end_offset = (loff_t)(page->index + 1) << PAGE_SHIFT;
1449         else {
1450                 /*
1451                  * Check whether the page to write out is beyond or straddles
1452                  * i_size or not.
1453                  * -------------------------------------------------------
1454                  * |            file mapping                    | <EOF>  |
1455                  * -------------------------------------------------------
1456                  * | Page ... | Page N-2 | Page N-1 |  Page N   | Beyond |
1457                  * ^--------------------------------^-----------|---------
1458                  * |                                |      Straddles     |
1459                  * ---------------------------------^-----------|--------|
1460                  */
1461                 unsigned offset_into_page = offset & (PAGE_SIZE - 1);
1462
1463                 /*
1464                  * Skip the page if it is fully outside i_size, e.g. due to a
1465                  * truncate operation that is in progress. We must redirty the
1466                  * page so that reclaim stops reclaiming it. Otherwise
1467                  * iomap_vm_releasepage() is called on it and gets confused.
1468                  *
1469                  * Note that the end_index is unsigned long, it would overflow
1470                  * if the given offset is greater than 16TB on 32-bit system
1471                  * and if we do check the page is fully outside i_size or not
1472                  * via "if (page->index >= end_index + 1)" as "end_index + 1"
1473                  * will be evaluated to 0.  Hence this page will be redirtied
1474                  * and be written out repeatedly which would result in an
1475                  * infinite loop, the user program that perform this operation
1476                  * will hang.  Instead, we can verify this situation by checking
1477                  * if the page to write is totally beyond the i_size or if it's
1478                  * offset is just equal to the EOF.
1479                  */
1480                 if (page->index > end_index ||
1481                     (page->index == end_index && offset_into_page == 0))
1482                         goto redirty;
1483
1484                 /*
1485                  * The page straddles i_size.  It must be zeroed out on each
1486                  * and every writepage invocation because it may be mmapped.
1487                  * "A file is mapped in multiples of the page size.  For a file
1488                  * that is not a multiple of the page size, the remaining
1489                  * memory is zeroed when mapped, and writes to that region are
1490                  * not written out to the file."
1491                  */
1492                 zero_user_segment(page, offset_into_page, PAGE_SIZE);
1493
1494                 /* Adjust the end_offset to the end of file */
1495                 end_offset = offset;
1496         }
1497
1498         return iomap_writepage_map(wpc, wbc, inode, page, end_offset);
1499
1500 redirty:
1501         redirty_page_for_writepage(wbc, page);
1502         unlock_page(page);
1503         return 0;
1504 }
1505
1506 int
1507 iomap_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc,
1508                 struct iomap_writepage_ctx *wpc,
1509                 const struct iomap_writeback_ops *ops)
1510 {
1511         int ret;
1512
1513         wpc->ops = ops;
1514         ret = iomap_do_writepage(page, wbc, wpc);
1515         if (!wpc->ioend)
1516                 return ret;
1517         return iomap_submit_ioend(wpc, wpc->ioend, ret);
1518 }
1519 EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_writepage);
1520
1521 int
1522 iomap_writepages(struct address_space *mapping, struct writeback_control *wbc,
1523                 struct iomap_writepage_ctx *wpc,
1524                 const struct iomap_writeback_ops *ops)
1525 {
1526         int                     ret;
1527
1528         wpc->ops = ops;
1529         ret = write_cache_pages(mapping, wbc, iomap_do_writepage, wpc);
1530         if (!wpc->ioend)
1531                 return ret;
1532         return iomap_submit_ioend(wpc, wpc->ioend, ret);
1533 }
1534 EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_writepages);
1535
1536 static int __init iomap_init(void)
1537 {
1538         return bioset_init(&iomap_ioend_bioset, 4 * (PAGE_SIZE / SECTOR_SIZE),
1539                            offsetof(struct iomap_ioend, io_inline_bio),
1540                            BIOSET_NEED_BVECS);
1541 }
1542 fs_initcall(iomap_init);