5542d73db7179b4137d729a34125681a815eae2a
[linux-2.6-microblaze.git] / fs / ubifs / file.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  * This file is part of UBIFS.
4  *
5  * Copyright (C) 2006-2008 Nokia Corporation.
6  *
7  * Authors: Artem Bityutskiy (Битюцкий Артём)
8  *          Adrian Hunter
9  */
10
11 /*
12  * This file implements VFS file and inode operations for regular files, device
13  * nodes and symlinks as well as address space operations.
14  *
15  * UBIFS uses 2 page flags: @PG_private and @PG_checked. @PG_private is set if
16  * the page is dirty and is used for optimization purposes - dirty pages are
17  * not budgeted so the flag shows that 'ubifs_write_end()' should not release
18  * the budget for this page. The @PG_checked flag is set if full budgeting is
19  * required for the page e.g., when it corresponds to a file hole or it is
20  * beyond the file size. The budgeting is done in 'ubifs_write_begin()', because
21  * it is OK to fail in this function, and the budget is released in
22  * 'ubifs_write_end()'. So the @PG_private and @PG_checked flags carry
23  * information about how the page was budgeted, to make it possible to release
24  * the budget properly.
25  *
26  * A thing to keep in mind: inode @i_mutex is locked in most VFS operations we
27  * implement. However, this is not true for 'ubifs_writepage()', which may be
28  * called with @i_mutex unlocked. For example, when flusher thread is doing
29  * background write-back, it calls 'ubifs_writepage()' with unlocked @i_mutex.
30  * At "normal" work-paths the @i_mutex is locked in 'ubifs_writepage()', e.g.
31  * in the "sys_write -> alloc_pages -> direct reclaim path". So, in
32  * 'ubifs_writepage()' we are only guaranteed that the page is locked.
33  *
34  * Similarly, @i_mutex is not always locked in 'ubifs_read_folio()', e.g., the
35  * read-ahead path does not lock it ("sys_read -> generic_file_aio_read ->
36  * ondemand_readahead -> read_folio"). In case of readahead, @I_SYNC flag is not
37  * set as well. However, UBIFS disables readahead.
38  */
39
40 #include "ubifs.h"
41 #include <linux/mount.h>
42 #include <linux/slab.h>
43 #include <linux/migrate.h>
44
45 static int read_block(struct inode *inode, void *addr, unsigned int block,
46                       struct ubifs_data_node *dn)
47 {
48         struct ubifs_info *c = inode->i_sb->s_fs_info;
49         int err, len, out_len;
50         union ubifs_key key;
51         unsigned int dlen;
52
53         data_key_init(c, &key, inode->i_ino, block);
54         err = ubifs_tnc_lookup(c, &key, dn);
55         if (err) {
56                 if (err == -ENOENT)
57                         /* Not found, so it must be a hole */
58                         memset(addr, 0, UBIFS_BLOCK_SIZE);
59                 return err;
60         }
61
62         ubifs_assert(c, le64_to_cpu(dn->ch.sqnum) >
63                      ubifs_inode(inode)->creat_sqnum);
64         len = le32_to_cpu(dn->size);
65         if (len <= 0 || len > UBIFS_BLOCK_SIZE)
66                 goto dump;
67
68         dlen = le32_to_cpu(dn->ch.len) - UBIFS_DATA_NODE_SZ;
69
70         if (IS_ENCRYPTED(inode)) {
71                 err = ubifs_decrypt(inode, dn, &dlen, block);
72                 if (err)
73                         goto dump;
74         }
75
76         out_len = UBIFS_BLOCK_SIZE;
77         err = ubifs_decompress(c, &dn->data, dlen, addr, &out_len,
78                                le16_to_cpu(dn->compr_type));
79         if (err || len != out_len)
80                 goto dump;
81
82         /*
83          * Data length can be less than a full block, even for blocks that are
84          * not the last in the file (e.g., as a result of making a hole and
85          * appending data). Ensure that the remainder is zeroed out.
86          */
87         if (len < UBIFS_BLOCK_SIZE)
88                 memset(addr + len, 0, UBIFS_BLOCK_SIZE - len);
89
90         return 0;
91
92 dump:
93         ubifs_err(c, "bad data node (block %u, inode %lu)",
94                   block, inode->i_ino);
95         ubifs_dump_node(c, dn, UBIFS_MAX_DATA_NODE_SZ);
96         return -EINVAL;
97 }
98
99 static int do_readpage(struct folio *folio)
100 {
101         void *addr;
102         int err = 0, i;
103         unsigned int block, beyond;
104         struct ubifs_data_node *dn = NULL;
105         struct inode *inode = folio->mapping->host;
106         struct ubifs_info *c = inode->i_sb->s_fs_info;
107         loff_t i_size = i_size_read(inode);
108
109         dbg_gen("ino %lu, pg %lu, i_size %lld, flags %#lx",
110                 inode->i_ino, folio->index, i_size, folio->flags);
111         ubifs_assert(c, !folio_test_checked(folio));
112         ubifs_assert(c, !folio->private);
113
114         addr = kmap_local_folio(folio, 0);
115
116         block = folio->index << UBIFS_BLOCKS_PER_PAGE_SHIFT;
117         beyond = (i_size + UBIFS_BLOCK_SIZE - 1) >> UBIFS_BLOCK_SHIFT;
118         if (block >= beyond) {
119                 /* Reading beyond inode */
120                 folio_set_checked(folio);
121                 addr = folio_zero_tail(folio, 0, addr);
122                 goto out;
123         }
124
125         dn = kmalloc(UBIFS_MAX_DATA_NODE_SZ, GFP_NOFS);
126         if (!dn) {
127                 err = -ENOMEM;
128                 goto out;
129         }
130
131         i = 0;
132         while (1) {
133                 int ret;
134
135                 if (block >= beyond) {
136                         /* Reading beyond inode */
137                         err = -ENOENT;
138                         memset(addr, 0, UBIFS_BLOCK_SIZE);
139                 } else {
140                         ret = read_block(inode, addr, block, dn);
141                         if (ret) {
142                                 err = ret;
143                                 if (err != -ENOENT)
144                                         break;
145                         } else if (block + 1 == beyond) {
146                                 int dlen = le32_to_cpu(dn->size);
147                                 int ilen = i_size & (UBIFS_BLOCK_SIZE - 1);
148
149                                 if (ilen && ilen < dlen)
150                                         memset(addr + ilen, 0, dlen - ilen);
151                         }
152                 }
153                 if (++i >= (UBIFS_BLOCKS_PER_PAGE << folio_order(folio)))
154                         break;
155                 block += 1;
156                 addr += UBIFS_BLOCK_SIZE;
157                 if (folio_test_highmem(folio) && (offset_in_page(addr) == 0)) {
158                         kunmap_local(addr - UBIFS_BLOCK_SIZE);
159                         addr = kmap_local_folio(folio, i * UBIFS_BLOCK_SIZE);
160                 }
161         }
162
163         if (err) {
164                 struct ubifs_info *c = inode->i_sb->s_fs_info;
165                 if (err == -ENOENT) {
166                         /* Not found, so it must be a hole */
167                         folio_set_checked(folio);
168                         dbg_gen("hole");
169                         err = 0;
170                 } else {
171                         ubifs_err(c, "cannot read page %lu of inode %lu, error %d",
172                                   folio->index, inode->i_ino, err);
173                 }
174         }
175
176 out:
177         kfree(dn);
178         if (!err)
179                 folio_mark_uptodate(folio);
180         flush_dcache_folio(folio);
181         kunmap_local(addr);
182         return err;
183 }
184
185 /**
186  * release_new_page_budget - release budget of a new page.
187  * @c: UBIFS file-system description object
188  *
189  * This is a helper function which releases budget corresponding to the budget
190  * of one new page of data.
191  */
192 static void release_new_page_budget(struct ubifs_info *c)
193 {
194         struct ubifs_budget_req req = { .recalculate = 1, .new_page = 1 };
195
196         ubifs_release_budget(c, &req);
197 }
198
199 /**
200  * release_existing_page_budget - release budget of an existing page.
201  * @c: UBIFS file-system description object
202  *
203  * This is a helper function which releases budget corresponding to the budget
204  * of changing one page of data which already exists on the flash media.
205  */
206 static void release_existing_page_budget(struct ubifs_info *c)
207 {
208         struct ubifs_budget_req req = { .dd_growth = c->bi.page_budget};
209
210         ubifs_release_budget(c, &req);
211 }
212
213 static int write_begin_slow(struct address_space *mapping,
214                             loff_t pos, unsigned len, struct page **pagep)
215 {
216         struct inode *inode = mapping->host;
217         struct ubifs_info *c = inode->i_sb->s_fs_info;
218         pgoff_t index = pos >> PAGE_SHIFT;
219         struct ubifs_budget_req req = { .new_page = 1 };
220         int err, appending = !!(pos + len > inode->i_size);
221         struct folio *folio;
222
223         dbg_gen("ino %lu, pos %llu, len %u, i_size %lld",
224                 inode->i_ino, pos, len, inode->i_size);
225
226         /*
227          * At the slow path we have to budget before locking the folio, because
228          * budgeting may force write-back, which would wait on locked folios and
229          * deadlock if we had the folio locked. At this point we do not know
230          * anything about the folio, so assume that this is a new folio which is
231          * written to a hole. This corresponds to largest budget. Later the
232          * budget will be amended if this is not true.
233          */
234         if (appending)
235                 /* We are appending data, budget for inode change */
236                 req.dirtied_ino = 1;
237
238         err = ubifs_budget_space(c, &req);
239         if (unlikely(err))
240                 return err;
241
242         folio = __filemap_get_folio(mapping, index, FGP_WRITEBEGIN,
243                         mapping_gfp_mask(mapping));
244         if (IS_ERR(folio)) {
245                 ubifs_release_budget(c, &req);
246                 return PTR_ERR(folio);
247         }
248
249         if (!folio_test_uptodate(folio)) {
250                 if (pos == folio_pos(folio) && len >= folio_size(folio))
251                         folio_set_checked(folio);
252                 else {
253                         err = do_readpage(folio);
254                         if (err) {
255                                 folio_unlock(folio);
256                                 folio_put(folio);
257                                 ubifs_release_budget(c, &req);
258                                 return err;
259                         }
260                 }
261         }
262
263         if (folio->private)
264                 /*
265                  * The folio is dirty, which means it was budgeted twice:
266                  *   o first time the budget was allocated by the task which
267                  *     made the folio dirty and set the private field;
268                  *   o and then we budgeted for it for the second time at the
269                  *     very beginning of this function.
270                  *
271                  * So what we have to do is to release the folio budget we
272                  * allocated.
273                  */
274                 release_new_page_budget(c);
275         else if (!folio_test_checked(folio))
276                 /*
277                  * We are changing a folio which already exists on the media.
278                  * This means that changing the folio does not make the amount
279                  * of indexing information larger, and this part of the budget
280                  * which we have already acquired may be released.
281                  */
282                 ubifs_convert_page_budget(c);
283
284         if (appending) {
285                 struct ubifs_inode *ui = ubifs_inode(inode);
286
287                 /*
288                  * 'ubifs_write_end()' is optimized from the fast-path part of
289                  * 'ubifs_write_begin()' and expects the @ui_mutex to be locked
290                  * if data is appended.
291                  */
292                 mutex_lock(&ui->ui_mutex);
293                 if (ui->dirty)
294                         /*
295                          * The inode is dirty already, so we may free the
296                          * budget we allocated.
297                          */
298                         ubifs_release_dirty_inode_budget(c, ui);
299         }
300
301         *pagep = &folio->page;
302         return 0;
303 }
304
305 /**
306  * allocate_budget - allocate budget for 'ubifs_write_begin()'.
307  * @c: UBIFS file-system description object
308  * @folio: folio to allocate budget for
309  * @ui: UBIFS inode object the page belongs to
310  * @appending: non-zero if the page is appended
311  *
312  * This is a helper function for 'ubifs_write_begin()' which allocates budget
313  * for the operation. The budget is allocated differently depending on whether
314  * this is appending, whether the page is dirty or not, and so on. This
315  * function leaves the @ui->ui_mutex locked in case of appending.
316  *
317  * Returns: %0 in case of success and %-ENOSPC in case of failure.
318  */
319 static int allocate_budget(struct ubifs_info *c, struct folio *folio,
320                            struct ubifs_inode *ui, int appending)
321 {
322         struct ubifs_budget_req req = { .fast = 1 };
323
324         if (folio->private) {
325                 if (!appending)
326                         /*
327                          * The folio is dirty and we are not appending, which
328                          * means no budget is needed at all.
329                          */
330                         return 0;
331
332                 mutex_lock(&ui->ui_mutex);
333                 if (ui->dirty)
334                         /*
335                          * The page is dirty and we are appending, so the inode
336                          * has to be marked as dirty. However, it is already
337                          * dirty, so we do not need any budget. We may return,
338                          * but @ui->ui_mutex hast to be left locked because we
339                          * should prevent write-back from flushing the inode
340                          * and freeing the budget. The lock will be released in
341                          * 'ubifs_write_end()'.
342                          */
343                         return 0;
344
345                 /*
346                  * The page is dirty, we are appending, the inode is clean, so
347                  * we need to budget the inode change.
348                  */
349                 req.dirtied_ino = 1;
350         } else {
351                 if (folio_test_checked(folio))
352                         /*
353                          * The page corresponds to a hole and does not
354                          * exist on the media. So changing it makes
355                          * the amount of indexing information
356                          * larger, and we have to budget for a new
357                          * page.
358                          */
359                         req.new_page = 1;
360                 else
361                         /*
362                          * Not a hole, the change will not add any new
363                          * indexing information, budget for page
364                          * change.
365                          */
366                         req.dirtied_page = 1;
367
368                 if (appending) {
369                         mutex_lock(&ui->ui_mutex);
370                         if (!ui->dirty)
371                                 /*
372                                  * The inode is clean but we will have to mark
373                                  * it as dirty because we are appending. This
374                                  * needs a budget.
375                                  */
376                                 req.dirtied_ino = 1;
377                 }
378         }
379
380         return ubifs_budget_space(c, &req);
381 }
382
383 /*
384  * This function is called when a page of data is going to be written. Since
385  * the page of data will not necessarily go to the flash straight away, UBIFS
386  * has to reserve space on the media for it, which is done by means of
387  * budgeting.
388  *
389  * This is the hot-path of the file-system and we are trying to optimize it as
390  * much as possible. For this reasons it is split on 2 parts - slow and fast.
391  *
392  * There many budgeting cases:
393  *     o a new page is appended - we have to budget for a new page and for
394  *       changing the inode; however, if the inode is already dirty, there is
395  *       no need to budget for it;
396  *     o an existing clean page is changed - we have budget for it; if the page
397  *       does not exist on the media (a hole), we have to budget for a new
398  *       page; otherwise, we may budget for changing an existing page; the
399  *       difference between these cases is that changing an existing page does
400  *       not introduce anything new to the FS indexing information, so it does
401  *       not grow, and smaller budget is acquired in this case;
402  *     o an existing dirty page is changed - no need to budget at all, because
403  *       the page budget has been acquired by earlier, when the page has been
404  *       marked dirty.
405  *
406  * UBIFS budgeting sub-system may force write-back if it thinks there is no
407  * space to reserve. This imposes some locking restrictions and makes it
408  * impossible to take into account the above cases, and makes it impossible to
409  * optimize budgeting.
410  *
411  * The solution for this is that the fast path of 'ubifs_write_begin()' assumes
412  * there is a plenty of flash space and the budget will be acquired quickly,
413  * without forcing write-back. The slow path does not make this assumption.
414  */
415 static int ubifs_write_begin(struct file *file, struct address_space *mapping,
416                              loff_t pos, unsigned len,
417                              struct page **pagep, void **fsdata)
418 {
419         struct inode *inode = mapping->host;
420         struct ubifs_info *c = inode->i_sb->s_fs_info;
421         struct ubifs_inode *ui = ubifs_inode(inode);
422         pgoff_t index = pos >> PAGE_SHIFT;
423         int err, appending = !!(pos + len > inode->i_size);
424         int skipped_read = 0;
425         struct folio *folio;
426
427         ubifs_assert(c, ubifs_inode(inode)->ui_size == inode->i_size);
428         ubifs_assert(c, !c->ro_media && !c->ro_mount);
429
430         if (unlikely(c->ro_error))
431                 return -EROFS;
432
433         /* Try out the fast-path part first */
434         folio = __filemap_get_folio(mapping, index, FGP_WRITEBEGIN,
435                         mapping_gfp_mask(mapping));
436         if (IS_ERR(folio))
437                 return PTR_ERR(folio);
438
439         if (!folio_test_uptodate(folio)) {
440                 /* The page is not loaded from the flash */
441                 if (pos == folio_pos(folio) && len >= folio_size(folio)) {
442                         /*
443                          * We change whole page so no need to load it. But we
444                          * do not know whether this page exists on the media or
445                          * not, so we assume the latter because it requires
446                          * larger budget. The assumption is that it is better
447                          * to budget a bit more than to read the page from the
448                          * media. Thus, we are setting the @PG_checked flag
449                          * here.
450                          */
451                         folio_set_checked(folio);
452                         skipped_read = 1;
453                 } else {
454                         err = do_readpage(folio);
455                         if (err) {
456                                 folio_unlock(folio);
457                                 folio_put(folio);
458                                 return err;
459                         }
460                 }
461         }
462
463         err = allocate_budget(c, folio, ui, appending);
464         if (unlikely(err)) {
465                 ubifs_assert(c, err == -ENOSPC);
466                 /*
467                  * If we skipped reading the page because we were going to
468                  * write all of it, then it is not up to date.
469                  */
470                 if (skipped_read)
471                         folio_clear_checked(folio);
472                 /*
473                  * Budgeting failed which means it would have to force
474                  * write-back but didn't, because we set the @fast flag in the
475                  * request. Write-back cannot be done now, while we have the
476                  * page locked, because it would deadlock. Unlock and free
477                  * everything and fall-back to slow-path.
478                  */
479                 if (appending) {
480                         ubifs_assert(c, mutex_is_locked(&ui->ui_mutex));
481                         mutex_unlock(&ui->ui_mutex);
482                 }
483                 folio_unlock(folio);
484                 folio_put(folio);
485
486                 return write_begin_slow(mapping, pos, len, pagep);
487         }
488
489         /*
490          * Whee, we acquired budgeting quickly - without involving
491          * garbage-collection, committing or forcing write-back. We return
492          * with @ui->ui_mutex locked if we are appending pages, and unlocked
493          * otherwise. This is an optimization (slightly hacky though).
494          */
495         *pagep = &folio->page;
496         return 0;
497 }
498
499 /**
500  * cancel_budget - cancel budget.
501  * @c: UBIFS file-system description object
502  * @page: page to cancel budget for
503  * @ui: UBIFS inode object the page belongs to
504  * @appending: non-zero if the page is appended
505  *
506  * This is a helper function for a page write operation. It unlocks the
507  * @ui->ui_mutex in case of appending.
508  */
509 static void cancel_budget(struct ubifs_info *c, struct page *page,
510                           struct ubifs_inode *ui, int appending)
511 {
512         if (appending) {
513                 if (!ui->dirty)
514                         ubifs_release_dirty_inode_budget(c, ui);
515                 mutex_unlock(&ui->ui_mutex);
516         }
517         if (!PagePrivate(page)) {
518                 if (PageChecked(page))
519                         release_new_page_budget(c);
520                 else
521                         release_existing_page_budget(c);
522         }
523 }
524
525 static int ubifs_write_end(struct file *file, struct address_space *mapping,
526                            loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
527                            struct page *page, void *fsdata)
528 {
529         struct folio *folio = page_folio(page);
530         struct inode *inode = mapping->host;
531         struct ubifs_inode *ui = ubifs_inode(inode);
532         struct ubifs_info *c = inode->i_sb->s_fs_info;
533         loff_t end_pos = pos + len;
534         int appending = !!(end_pos > inode->i_size);
535
536         dbg_gen("ino %lu, pos %llu, pg %lu, len %u, copied %d, i_size %lld",
537                 inode->i_ino, pos, folio->index, len, copied, inode->i_size);
538
539         if (unlikely(copied < len && !folio_test_uptodate(folio))) {
540                 /*
541                  * VFS copied less data to the folio than it intended and
542                  * declared in its '->write_begin()' call via the @len
543                  * argument. If the folio was not up-to-date,
544                  * the 'ubifs_write_begin()' function did
545                  * not load it from the media (for optimization reasons). This
546                  * means that part of the folio contains garbage. So read the
547                  * folio now.
548                  */
549                 dbg_gen("copied %d instead of %d, read page and repeat",
550                         copied, len);
551                 cancel_budget(c, &folio->page, ui, appending);
552                 folio_clear_checked(folio);
553
554                 /*
555                  * Return 0 to force VFS to repeat the whole operation, or the
556                  * error code if 'do_readpage()' fails.
557                  */
558                 copied = do_readpage(folio);
559                 goto out;
560         }
561
562         if (len == folio_size(folio))
563                 folio_mark_uptodate(folio);
564
565         if (!folio->private) {
566                 folio_attach_private(folio, (void *)1);
567                 atomic_long_inc(&c->dirty_pg_cnt);
568                 filemap_dirty_folio(mapping, folio);
569         }
570
571         if (appending) {
572                 i_size_write(inode, end_pos);
573                 ui->ui_size = end_pos;
574                 /*
575                  * We do not set @I_DIRTY_PAGES (which means that
576                  * the inode has dirty pages), this was done in
577                  * filemap_dirty_folio().
578                  */
579                 __mark_inode_dirty(inode, I_DIRTY_DATASYNC);
580                 ubifs_assert(c, mutex_is_locked(&ui->ui_mutex));
581                 mutex_unlock(&ui->ui_mutex);
582         }
583
584 out:
585         folio_unlock(folio);
586         folio_put(folio);
587         return copied;
588 }
589
590 /**
591  * populate_page - copy data nodes into a page for bulk-read.
592  * @c: UBIFS file-system description object
593  * @page: page
594  * @bu: bulk-read information
595  * @n: next zbranch slot
596  *
597  * Returns: %0 on success and a negative error code on failure.
598  */
599 static int populate_page(struct ubifs_info *c, struct page *page,
600                          struct bu_info *bu, int *n)
601 {
602         int i = 0, nn = *n, offs = bu->zbranch[0].offs, hole = 0, read = 0;
603         struct inode *inode = page->mapping->host;
604         loff_t i_size = i_size_read(inode);
605         unsigned int page_block;
606         void *addr, *zaddr;
607         pgoff_t end_index;
608
609         dbg_gen("ino %lu, pg %lu, i_size %lld, flags %#lx",
610                 inode->i_ino, page->index, i_size, page->flags);
611
612         addr = zaddr = kmap(page);
613
614         end_index = (i_size - 1) >> PAGE_SHIFT;
615         if (!i_size || page->index > end_index) {
616                 hole = 1;
617                 memset(addr, 0, PAGE_SIZE);
618                 goto out_hole;
619         }
620
621         page_block = page->index << UBIFS_BLOCKS_PER_PAGE_SHIFT;
622         while (1) {
623                 int err, len, out_len, dlen;
624
625                 if (nn >= bu->cnt) {
626                         hole = 1;
627                         memset(addr, 0, UBIFS_BLOCK_SIZE);
628                 } else if (key_block(c, &bu->zbranch[nn].key) == page_block) {
629                         struct ubifs_data_node *dn;
630
631                         dn = bu->buf + (bu->zbranch[nn].offs - offs);
632
633                         ubifs_assert(c, le64_to_cpu(dn->ch.sqnum) >
634                                      ubifs_inode(inode)->creat_sqnum);
635
636                         len = le32_to_cpu(dn->size);
637                         if (len <= 0 || len > UBIFS_BLOCK_SIZE)
638                                 goto out_err;
639
640                         dlen = le32_to_cpu(dn->ch.len) - UBIFS_DATA_NODE_SZ;
641                         out_len = UBIFS_BLOCK_SIZE;
642
643                         if (IS_ENCRYPTED(inode)) {
644                                 err = ubifs_decrypt(inode, dn, &dlen, page_block);
645                                 if (err)
646                                         goto out_err;
647                         }
648
649                         err = ubifs_decompress(c, &dn->data, dlen, addr, &out_len,
650                                                le16_to_cpu(dn->compr_type));
651                         if (err || len != out_len)
652                                 goto out_err;
653
654                         if (len < UBIFS_BLOCK_SIZE)
655                                 memset(addr + len, 0, UBIFS_BLOCK_SIZE - len);
656
657                         nn += 1;
658                         read = (i << UBIFS_BLOCK_SHIFT) + len;
659                 } else if (key_block(c, &bu->zbranch[nn].key) < page_block) {
660                         nn += 1;
661                         continue;
662                 } else {
663                         hole = 1;
664                         memset(addr, 0, UBIFS_BLOCK_SIZE);
665                 }
666                 if (++i >= UBIFS_BLOCKS_PER_PAGE)
667                         break;
668                 addr += UBIFS_BLOCK_SIZE;
669                 page_block += 1;
670         }
671
672         if (end_index == page->index) {
673                 int len = i_size & (PAGE_SIZE - 1);
674
675                 if (len && len < read)
676                         memset(zaddr + len, 0, read - len);
677         }
678
679 out_hole:
680         if (hole) {
681                 SetPageChecked(page);
682                 dbg_gen("hole");
683         }
684
685         SetPageUptodate(page);
686         ClearPageError(page);
687         flush_dcache_page(page);
688         kunmap(page);
689         *n = nn;
690         return 0;
691
692 out_err:
693         ClearPageUptodate(page);
694         SetPageError(page);
695         flush_dcache_page(page);
696         kunmap(page);
697         ubifs_err(c, "bad data node (block %u, inode %lu)",
698                   page_block, inode->i_ino);
699         return -EINVAL;
700 }
701
702 /**
703  * ubifs_do_bulk_read - do bulk-read.
704  * @c: UBIFS file-system description object
705  * @bu: bulk-read information
706  * @page1: first page to read
707  *
708  * Returns: %1 if the bulk-read is done, otherwise %0 is returned.
709  */
710 static int ubifs_do_bulk_read(struct ubifs_info *c, struct bu_info *bu,
711                               struct page *page1)
712 {
713         pgoff_t offset = page1->index, end_index;
714         struct address_space *mapping = page1->mapping;
715         struct inode *inode = mapping->host;
716         struct ubifs_inode *ui = ubifs_inode(inode);
717         int err, page_idx, page_cnt, ret = 0, n = 0;
718         int allocate = bu->buf ? 0 : 1;
719         loff_t isize;
720         gfp_t ra_gfp_mask = readahead_gfp_mask(mapping) & ~__GFP_FS;
721
722         err = ubifs_tnc_get_bu_keys(c, bu);
723         if (err)
724                 goto out_warn;
725
726         if (bu->eof) {
727                 /* Turn off bulk-read at the end of the file */
728                 ui->read_in_a_row = 1;
729                 ui->bulk_read = 0;
730         }
731
732         page_cnt = bu->blk_cnt >> UBIFS_BLOCKS_PER_PAGE_SHIFT;
733         if (!page_cnt) {
734                 /*
735                  * This happens when there are multiple blocks per page and the
736                  * blocks for the first page we are looking for, are not
737                  * together. If all the pages were like this, bulk-read would
738                  * reduce performance, so we turn it off for a while.
739                  */
740                 goto out_bu_off;
741         }
742
743         if (bu->cnt) {
744                 if (allocate) {
745                         /*
746                          * Allocate bulk-read buffer depending on how many data
747                          * nodes we are going to read.
748                          */
749                         bu->buf_len = bu->zbranch[bu->cnt - 1].offs +
750                                       bu->zbranch[bu->cnt - 1].len -
751                                       bu->zbranch[0].offs;
752                         ubifs_assert(c, bu->buf_len > 0);
753                         ubifs_assert(c, bu->buf_len <= c->leb_size);
754                         bu->buf = kmalloc(bu->buf_len, GFP_NOFS | __GFP_NOWARN);
755                         if (!bu->buf)
756                                 goto out_bu_off;
757                 }
758
759                 err = ubifs_tnc_bulk_read(c, bu);
760                 if (err)
761                         goto out_warn;
762         }
763
764         err = populate_page(c, page1, bu, &n);
765         if (err)
766                 goto out_warn;
767
768         unlock_page(page1);
769         ret = 1;
770
771         isize = i_size_read(inode);
772         if (isize == 0)
773                 goto out_free;
774         end_index = ((isize - 1) >> PAGE_SHIFT);
775
776         for (page_idx = 1; page_idx < page_cnt; page_idx++) {
777                 pgoff_t page_offset = offset + page_idx;
778                 struct page *page;
779
780                 if (page_offset > end_index)
781                         break;
782                 page = pagecache_get_page(mapping, page_offset,
783                                  FGP_LOCK|FGP_ACCESSED|FGP_CREAT|FGP_NOWAIT,
784                                  ra_gfp_mask);
785                 if (!page)
786                         break;
787                 if (!PageUptodate(page))
788                         err = populate_page(c, page, bu, &n);
789                 unlock_page(page);
790                 put_page(page);
791                 if (err)
792                         break;
793         }
794
795         ui->last_page_read = offset + page_idx - 1;
796
797 out_free:
798         if (allocate)
799                 kfree(bu->buf);
800         return ret;
801
802 out_warn:
803         ubifs_warn(c, "ignoring error %d and skipping bulk-read", err);
804         goto out_free;
805
806 out_bu_off:
807         ui->read_in_a_row = ui->bulk_read = 0;
808         goto out_free;
809 }
810
811 /**
812  * ubifs_bulk_read - determine whether to bulk-read and, if so, do it.
813  * @page: page from which to start bulk-read.
814  *
815  * Some flash media are capable of reading sequentially at faster rates. UBIFS
816  * bulk-read facility is designed to take advantage of that, by reading in one
817  * go consecutive data nodes that are also located consecutively in the same
818  * LEB.
819  *
820  * Returns: %1 if a bulk-read is done and %0 otherwise.
821  */
822 static int ubifs_bulk_read(struct page *page)
823 {
824         struct inode *inode = page->mapping->host;
825         struct ubifs_info *c = inode->i_sb->s_fs_info;
826         struct ubifs_inode *ui = ubifs_inode(inode);
827         pgoff_t index = page->index, last_page_read = ui->last_page_read;
828         struct bu_info *bu;
829         int err = 0, allocated = 0;
830
831         ui->last_page_read = index;
832         if (!c->bulk_read)
833                 return 0;
834
835         /*
836          * Bulk-read is protected by @ui->ui_mutex, but it is an optimization,
837          * so don't bother if we cannot lock the mutex.
838          */
839         if (!mutex_trylock(&ui->ui_mutex))
840                 return 0;
841
842         if (index != last_page_read + 1) {
843                 /* Turn off bulk-read if we stop reading sequentially */
844                 ui->read_in_a_row = 1;
845                 if (ui->bulk_read)
846                         ui->bulk_read = 0;
847                 goto out_unlock;
848         }
849
850         if (!ui->bulk_read) {
851                 ui->read_in_a_row += 1;
852                 if (ui->read_in_a_row < 3)
853                         goto out_unlock;
854                 /* Three reads in a row, so switch on bulk-read */
855                 ui->bulk_read = 1;
856         }
857
858         /*
859          * If possible, try to use pre-allocated bulk-read information, which
860          * is protected by @c->bu_mutex.
861          */
862         if (mutex_trylock(&c->bu_mutex))
863                 bu = &c->bu;
864         else {
865                 bu = kmalloc(sizeof(struct bu_info), GFP_NOFS | __GFP_NOWARN);
866                 if (!bu)
867                         goto out_unlock;
868
869                 bu->buf = NULL;
870                 allocated = 1;
871         }
872
873         bu->buf_len = c->max_bu_buf_len;
874         data_key_init(c, &bu->key, inode->i_ino,
875                       page->index << UBIFS_BLOCKS_PER_PAGE_SHIFT);
876         err = ubifs_do_bulk_read(c, bu, page);
877
878         if (!allocated)
879                 mutex_unlock(&c->bu_mutex);
880         else
881                 kfree(bu);
882
883 out_unlock:
884         mutex_unlock(&ui->ui_mutex);
885         return err;
886 }
887
888 static int ubifs_read_folio(struct file *file, struct folio *folio)
889 {
890         struct page *page = &folio->page;
891
892         if (ubifs_bulk_read(page))
893                 return 0;
894         do_readpage(folio);
895         folio_unlock(folio);
896         return 0;
897 }
898
899 static int do_writepage(struct folio *folio, size_t len)
900 {
901         int err = 0, blen;
902         unsigned int block;
903         void *addr;
904         size_t offset = 0;
905         union ubifs_key key;
906         struct inode *inode = folio->mapping->host;
907         struct ubifs_info *c = inode->i_sb->s_fs_info;
908
909 #ifdef UBIFS_DEBUG
910         struct ubifs_inode *ui = ubifs_inode(inode);
911         spin_lock(&ui->ui_lock);
912         ubifs_assert(c, folio->index <= ui->synced_i_size >> PAGE_SHIFT);
913         spin_unlock(&ui->ui_lock);
914 #endif
915
916         folio_start_writeback(folio);
917
918         addr = kmap_local_folio(folio, offset);
919         block = folio->index << UBIFS_BLOCKS_PER_PAGE_SHIFT;
920         for (;;) {
921                 blen = min_t(size_t, len, UBIFS_BLOCK_SIZE);
922                 data_key_init(c, &key, inode->i_ino, block);
923                 err = ubifs_jnl_write_data(c, inode, &key, addr, blen);
924                 if (err)
925                         break;
926                 len -= blen;
927                 if (!len)
928                         break;
929                 block += 1;
930                 addr += blen;
931                 if (folio_test_highmem(folio) && !offset_in_page(addr)) {
932                         kunmap_local(addr - blen);
933                         offset += PAGE_SIZE;
934                         addr = kmap_local_folio(folio, offset);
935                 }
936         }
937         kunmap_local(addr);
938         if (err) {
939                 mapping_set_error(folio->mapping, err);
940                 ubifs_err(c, "cannot write folio %lu of inode %lu, error %d",
941                           folio->index, inode->i_ino, err);
942                 ubifs_ro_mode(c, err);
943         }
944
945         ubifs_assert(c, folio->private != NULL);
946         if (folio_test_checked(folio))
947                 release_new_page_budget(c);
948         else
949                 release_existing_page_budget(c);
950
951         atomic_long_dec(&c->dirty_pg_cnt);
952         folio_detach_private(folio);
953         folio_clear_checked(folio);
954
955         folio_unlock(folio);
956         folio_end_writeback(folio);
957         return err;
958 }
959
960 /*
961  * When writing-back dirty inodes, VFS first writes-back pages belonging to the
962  * inode, then the inode itself. For UBIFS this may cause a problem. Consider a
963  * situation when a we have an inode with size 0, then a megabyte of data is
964  * appended to the inode, then write-back starts and flushes some amount of the
965  * dirty pages, the journal becomes full, commit happens and finishes, and then
966  * an unclean reboot happens. When the file system is mounted next time, the
967  * inode size would still be 0, but there would be many pages which are beyond
968  * the inode size, they would be indexed and consume flash space. Because the
969  * journal has been committed, the replay would not be able to detect this
970  * situation and correct the inode size. This means UBIFS would have to scan
971  * whole index and correct all inode sizes, which is long an unacceptable.
972  *
973  * To prevent situations like this, UBIFS writes pages back only if they are
974  * within the last synchronized inode size, i.e. the size which has been
975  * written to the flash media last time. Otherwise, UBIFS forces inode
976  * write-back, thus making sure the on-flash inode contains current inode size,
977  * and then keeps writing pages back.
978  *
979  * Some locking issues explanation. 'ubifs_writepage()' first is called with
980  * the page locked, and it locks @ui_mutex. However, write-back does take inode
981  * @i_mutex, which means other VFS operations may be run on this inode at the
982  * same time. And the problematic one is truncation to smaller size, from where
983  * we have to call 'truncate_setsize()', which first changes @inode->i_size,
984  * then drops the truncated pages. And while dropping the pages, it takes the
985  * page lock. This means that 'do_truncation()' cannot call 'truncate_setsize()'
986  * with @ui_mutex locked, because it would deadlock with 'ubifs_writepage()'.
987  * This means that @inode->i_size is changed while @ui_mutex is unlocked.
988  *
989  * XXX(truncate): with the new truncate sequence this is not true anymore,
990  * and the calls to truncate_setsize can be move around freely.  They should
991  * be moved to the very end of the truncate sequence.
992  *
993  * But in 'ubifs_writepage()' we have to guarantee that we do not write beyond
994  * inode size. How do we do this if @inode->i_size may became smaller while we
995  * are in the middle of 'ubifs_writepage()'? The UBIFS solution is the
996  * @ui->ui_isize "shadow" field which UBIFS uses instead of @inode->i_size
997  * internally and updates it under @ui_mutex.
998  *
999  * Q: why we do not worry that if we race with truncation, we may end up with a
1000  * situation when the inode is truncated while we are in the middle of
1001  * 'do_writepage()', so we do write beyond inode size?
1002  * A: If we are in the middle of 'do_writepage()', truncation would be locked
1003  * on the page lock and it would not write the truncated inode node to the
1004  * journal before we have finished.
1005  */
1006 static int ubifs_writepage(struct folio *folio, struct writeback_control *wbc,
1007                 void *data)
1008 {
1009         struct inode *inode = folio->mapping->host;
1010         struct ubifs_info *c = inode->i_sb->s_fs_info;
1011         struct ubifs_inode *ui = ubifs_inode(inode);
1012         loff_t i_size =  i_size_read(inode), synced_i_size;
1013         int err, len = folio_size(folio);
1014
1015         dbg_gen("ino %lu, pg %lu, pg flags %#lx",
1016                 inode->i_ino, folio->index, folio->flags);
1017         ubifs_assert(c, folio->private != NULL);
1018
1019         /* Is the folio fully outside @i_size? (truncate in progress) */
1020         if (folio_pos(folio) >= i_size) {
1021                 err = 0;
1022                 goto out_unlock;
1023         }
1024
1025         spin_lock(&ui->ui_lock);
1026         synced_i_size = ui->synced_i_size;
1027         spin_unlock(&ui->ui_lock);
1028
1029         /* Is the folio fully inside i_size? */
1030         if (folio_pos(folio) + len <= i_size) {
1031                 if (folio_pos(folio) >= synced_i_size) {
1032                         err = inode->i_sb->s_op->write_inode(inode, NULL);
1033                         if (err)
1034                                 goto out_redirty;
1035                         /*
1036                          * The inode has been written, but the write-buffer has
1037                          * not been synchronized, so in case of an unclean
1038                          * reboot we may end up with some pages beyond inode
1039                          * size, but they would be in the journal (because
1040                          * commit flushes write buffers) and recovery would deal
1041                          * with this.
1042                          */
1043                 }
1044                 return do_writepage(folio, len);
1045         }
1046
1047         /*
1048          * The folio straddles @i_size. It must be zeroed out on each and every
1049          * writepage invocation because it may be mmapped. "A file is mapped
1050          * in multiples of the page size. For a file that is not a multiple of
1051          * the page size, the remaining memory is zeroed when mapped, and
1052          * writes to that region are not written out to the file."
1053          */
1054         len = i_size - folio_pos(folio);
1055         folio_zero_segment(folio, len, folio_size(folio));
1056
1057         if (i_size > synced_i_size) {
1058                 err = inode->i_sb->s_op->write_inode(inode, NULL);
1059                 if (err)
1060                         goto out_redirty;
1061         }
1062
1063         return do_writepage(folio, len);
1064 out_redirty:
1065         /*
1066          * folio_redirty_for_writepage() won't call ubifs_dirty_inode() because
1067          * it passes I_DIRTY_PAGES flag while calling __mark_inode_dirty(), so
1068          * there is no need to do space budget for dirty inode.
1069          */
1070         folio_redirty_for_writepage(wbc, folio);
1071 out_unlock:
1072         folio_unlock(folio);
1073         return err;
1074 }
1075
1076 static int ubifs_writepages(struct address_space *mapping,
1077                 struct writeback_control *wbc)
1078 {
1079         return write_cache_pages(mapping, wbc, ubifs_writepage, NULL);
1080 }
1081
1082 /**
1083  * do_attr_changes - change inode attributes.
1084  * @inode: inode to change attributes for
1085  * @attr: describes attributes to change
1086  */
1087 static void do_attr_changes(struct inode *inode, const struct iattr *attr)
1088 {
1089         if (attr->ia_valid & ATTR_UID)
1090                 inode->i_uid = attr->ia_uid;
1091         if (attr->ia_valid & ATTR_GID)
1092                 inode->i_gid = attr->ia_gid;
1093         if (attr->ia_valid & ATTR_ATIME)
1094                 inode_set_atime_to_ts(inode, attr->ia_atime);
1095         if (attr->ia_valid & ATTR_MTIME)
1096                 inode_set_mtime_to_ts(inode, attr->ia_mtime);
1097         if (attr->ia_valid & ATTR_CTIME)
1098                 inode_set_ctime_to_ts(inode, attr->ia_ctime);
1099         if (attr->ia_valid & ATTR_MODE) {
1100                 umode_t mode = attr->ia_mode;
1101
1102                 if (!in_group_p(inode->i_gid) && !capable(CAP_FSETID))
1103                         mode &= ~S_ISGID;
1104                 inode->i_mode = mode;
1105         }
1106 }
1107
1108 /**
1109  * do_truncation - truncate an inode.
1110  * @c: UBIFS file-system description object
1111  * @inode: inode to truncate
1112  * @attr: inode attribute changes description
1113  *
1114  * This function implements VFS '->setattr()' call when the inode is truncated
1115  * to a smaller size.
1116  *
1117  * Returns: %0 in case of success and a negative error code
1118  * in case of failure.
1119  */
1120 static int do_truncation(struct ubifs_info *c, struct inode *inode,
1121                          const struct iattr *attr)
1122 {
1123         int err;
1124         struct ubifs_budget_req req;
1125         loff_t old_size = inode->i_size, new_size = attr->ia_size;
1126         int offset = new_size & (UBIFS_BLOCK_SIZE - 1), budgeted = 1;
1127         struct ubifs_inode *ui = ubifs_inode(inode);
1128
1129         dbg_gen("ino %lu, size %lld -> %lld", inode->i_ino, old_size, new_size);
1130         memset(&req, 0, sizeof(struct ubifs_budget_req));
1131
1132         /*
1133          * If this is truncation to a smaller size, and we do not truncate on a
1134          * block boundary, budget for changing one data block, because the last
1135          * block will be re-written.
1136          */
1137         if (new_size & (UBIFS_BLOCK_SIZE - 1))
1138                 req.dirtied_page = 1;
1139
1140         req.dirtied_ino = 1;
1141         /* A funny way to budget for truncation node */
1142         req.dirtied_ino_d = UBIFS_TRUN_NODE_SZ;
1143         err = ubifs_budget_space(c, &req);
1144         if (err) {
1145                 /*
1146                  * Treat truncations to zero as deletion and always allow them,
1147                  * just like we do for '->unlink()'.
1148                  */
1149                 if (new_size || err != -ENOSPC)
1150                         return err;
1151                 budgeted = 0;
1152         }
1153
1154         truncate_setsize(inode, new_size);
1155
1156         if (offset) {
1157                 pgoff_t index = new_size >> PAGE_SHIFT;
1158                 struct folio *folio;
1159
1160                 folio = filemap_lock_folio(inode->i_mapping, index);
1161                 if (!IS_ERR(folio)) {
1162                         if (folio_test_dirty(folio)) {
1163                                 /*
1164                                  * 'ubifs_jnl_truncate()' will try to truncate
1165                                  * the last data node, but it contains
1166                                  * out-of-date data because the page is dirty.
1167                                  * Write the page now, so that
1168                                  * 'ubifs_jnl_truncate()' will see an already
1169                                  * truncated (and up to date) data node.
1170                                  */
1171                                 ubifs_assert(c, folio->private != NULL);
1172
1173                                 folio_clear_dirty_for_io(folio);
1174                                 if (UBIFS_BLOCKS_PER_PAGE_SHIFT)
1175                                         offset = offset_in_folio(folio,
1176                                                         new_size);
1177                                 err = do_writepage(folio, offset);
1178                                 folio_put(folio);
1179                                 if (err)
1180                                         goto out_budg;
1181                                 /*
1182                                  * We could now tell 'ubifs_jnl_truncate()' not
1183                                  * to read the last block.
1184                                  */
1185                         } else {
1186                                 /*
1187                                  * We could 'kmap()' the page and pass the data
1188                                  * to 'ubifs_jnl_truncate()' to save it from
1189                                  * having to read it.
1190                                  */
1191                                 folio_unlock(folio);
1192                                 folio_put(folio);
1193                         }
1194                 }
1195         }
1196
1197         mutex_lock(&ui->ui_mutex);
1198         ui->ui_size = inode->i_size;
1199         /* Truncation changes inode [mc]time */
1200         inode_set_mtime_to_ts(inode, inode_set_ctime_current(inode));
1201         /* Other attributes may be changed at the same time as well */
1202         do_attr_changes(inode, attr);
1203         err = ubifs_jnl_truncate(c, inode, old_size, new_size);
1204         mutex_unlock(&ui->ui_mutex);
1205
1206 out_budg:
1207         if (budgeted)
1208                 ubifs_release_budget(c, &req);
1209         else {
1210                 c->bi.nospace = c->bi.nospace_rp = 0;
1211                 smp_wmb();
1212         }
1213         return err;
1214 }
1215
1216 /**
1217  * do_setattr - change inode attributes.
1218  * @c: UBIFS file-system description object
1219  * @inode: inode to change attributes for
1220  * @attr: inode attribute changes description
1221  *
1222  * This function implements VFS '->setattr()' call for all cases except
1223  * truncations to smaller size.
1224  *
1225  * Returns: %0 in case of success and a negative
1226  * error code in case of failure.
1227  */
1228 static int do_setattr(struct ubifs_info *c, struct inode *inode,
1229                       const struct iattr *attr)
1230 {
1231         int err, release;
1232         loff_t new_size = attr->ia_size;
1233         struct ubifs_inode *ui = ubifs_inode(inode);
1234         struct ubifs_budget_req req = { .dirtied_ino = 1,
1235                                 .dirtied_ino_d = ALIGN(ui->data_len, 8) };
1236
1237         err = ubifs_budget_space(c, &req);
1238         if (err)
1239                 return err;
1240
1241         if (attr->ia_valid & ATTR_SIZE) {
1242                 dbg_gen("size %lld -> %lld", inode->i_size, new_size);
1243                 truncate_setsize(inode, new_size);
1244         }
1245
1246         mutex_lock(&ui->ui_mutex);
1247         if (attr->ia_valid & ATTR_SIZE) {
1248                 /* Truncation changes inode [mc]time */
1249                 inode_set_mtime_to_ts(inode, inode_set_ctime_current(inode));
1250                 /* 'truncate_setsize()' changed @i_size, update @ui_size */
1251                 ui->ui_size = inode->i_size;
1252         }
1253
1254         do_attr_changes(inode, attr);
1255
1256         release = ui->dirty;
1257         if (attr->ia_valid & ATTR_SIZE)
1258                 /*
1259                  * Inode length changed, so we have to make sure
1260                  * @I_DIRTY_DATASYNC is set.
1261                  */
1262                  __mark_inode_dirty(inode, I_DIRTY_DATASYNC);
1263         else
1264                 mark_inode_dirty_sync(inode);
1265         mutex_unlock(&ui->ui_mutex);
1266
1267         if (release)
1268                 ubifs_release_budget(c, &req);
1269         if (IS_SYNC(inode))
1270                 err = inode->i_sb->s_op->write_inode(inode, NULL);
1271         return err;
1272 }
1273
1274 int ubifs_setattr(struct mnt_idmap *idmap, struct dentry *dentry,
1275                   struct iattr *attr)
1276 {
1277         int err;
1278         struct inode *inode = d_inode(dentry);
1279         struct ubifs_info *c = inode->i_sb->s_fs_info;
1280
1281         dbg_gen("ino %lu, mode %#x, ia_valid %#x",
1282                 inode->i_ino, inode->i_mode, attr->ia_valid);
1283         err = setattr_prepare(&nop_mnt_idmap, dentry, attr);
1284         if (err)
1285                 return err;
1286
1287         err = dbg_check_synced_i_size(c, inode);
1288         if (err)
1289                 return err;
1290
1291         err = fscrypt_prepare_setattr(dentry, attr);
1292         if (err)
1293                 return err;
1294
1295         if ((attr->ia_valid & ATTR_SIZE) && attr->ia_size < inode->i_size)
1296                 /* Truncation to a smaller size */
1297                 err = do_truncation(c, inode, attr);
1298         else
1299                 err = do_setattr(c, inode, attr);
1300
1301         return err;
1302 }
1303
1304 static void ubifs_invalidate_folio(struct folio *folio, size_t offset,
1305                                  size_t length)
1306 {
1307         struct inode *inode = folio->mapping->host;
1308         struct ubifs_info *c = inode->i_sb->s_fs_info;
1309
1310         ubifs_assert(c, folio_test_private(folio));
1311         if (offset || length < folio_size(folio))
1312                 /* Partial folio remains dirty */
1313                 return;
1314
1315         if (folio_test_checked(folio))
1316                 release_new_page_budget(c);
1317         else
1318                 release_existing_page_budget(c);
1319
1320         atomic_long_dec(&c->dirty_pg_cnt);
1321         folio_detach_private(folio);
1322         folio_clear_checked(folio);
1323 }
1324
1325 int ubifs_fsync(struct file *file, loff_t start, loff_t end, int datasync)
1326 {
1327         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
1328         struct ubifs_info *c = inode->i_sb->s_fs_info;
1329         int err;
1330
1331         dbg_gen("syncing inode %lu", inode->i_ino);
1332
1333         if (c->ro_mount)
1334                 /*
1335                  * For some really strange reasons VFS does not filter out
1336                  * 'fsync()' for R/O mounted file-systems as per 2.6.39.
1337                  */
1338                 return 0;
1339
1340         err = file_write_and_wait_range(file, start, end);
1341         if (err)
1342                 return err;
1343         inode_lock(inode);
1344
1345         /* Synchronize the inode unless this is a 'datasync()' call. */
1346         if (!datasync || (inode->i_state & I_DIRTY_DATASYNC)) {
1347                 err = inode->i_sb->s_op->write_inode(inode, NULL);
1348                 if (err)
1349                         goto out;
1350         }
1351
1352         /*
1353          * Nodes related to this inode may still sit in a write-buffer. Flush
1354          * them.
1355          */
1356         err = ubifs_sync_wbufs_by_inode(c, inode);
1357 out:
1358         inode_unlock(inode);
1359         return err;
1360 }
1361
1362 /**
1363  * mctime_update_needed - check if mtime or ctime update is needed.
1364  * @inode: the inode to do the check for
1365  * @now: current time
1366  *
1367  * This helper function checks if the inode mtime/ctime should be updated or
1368  * not. If current values of the time-stamps are within the UBIFS inode time
1369  * granularity, they are not updated. This is an optimization.
1370  *
1371  * Returns: %1 if time update is needed, %0 if not
1372  */
1373 static inline int mctime_update_needed(const struct inode *inode,
1374                                        const struct timespec64 *now)
1375 {
1376         struct timespec64 ctime = inode_get_ctime(inode);
1377         struct timespec64 mtime = inode_get_mtime(inode);
1378
1379         if (!timespec64_equal(&mtime, now) || !timespec64_equal(&ctime, now))
1380                 return 1;
1381         return 0;
1382 }
1383
1384 /**
1385  * ubifs_update_time - update time of inode.
1386  * @inode: inode to update
1387  * @flags: time updating control flag determines updating
1388  *          which time fields of @inode
1389  *
1390  * This function updates time of the inode.
1391  *
1392  * Returns: %0 for success or a negative error code otherwise.
1393  */
1394 int ubifs_update_time(struct inode *inode, int flags)
1395 {
1396         struct ubifs_inode *ui = ubifs_inode(inode);
1397         struct ubifs_info *c = inode->i_sb->s_fs_info;
1398         struct ubifs_budget_req req = { .dirtied_ino = 1,
1399                         .dirtied_ino_d = ALIGN(ui->data_len, 8) };
1400         int err, release;
1401
1402         if (!IS_ENABLED(CONFIG_UBIFS_ATIME_SUPPORT)) {
1403                 generic_update_time(inode, flags);
1404                 return 0;
1405         }
1406
1407         err = ubifs_budget_space(c, &req);
1408         if (err)
1409                 return err;
1410
1411         mutex_lock(&ui->ui_mutex);
1412         inode_update_timestamps(inode, flags);
1413         release = ui->dirty;
1414         __mark_inode_dirty(inode, I_DIRTY_SYNC);
1415         mutex_unlock(&ui->ui_mutex);
1416         if (release)
1417                 ubifs_release_budget(c, &req);
1418         return 0;
1419 }
1420
1421 /**
1422  * update_mctime - update mtime and ctime of an inode.
1423  * @inode: inode to update
1424  *
1425  * This function updates mtime and ctime of the inode if it is not equivalent to
1426  * current time.
1427  *
1428  * Returns: %0 in case of success and a negative error code in
1429  * case of failure.
1430  */
1431 static int update_mctime(struct inode *inode)
1432 {
1433         struct timespec64 now = current_time(inode);
1434         struct ubifs_inode *ui = ubifs_inode(inode);
1435         struct ubifs_info *c = inode->i_sb->s_fs_info;
1436
1437         if (mctime_update_needed(inode, &now)) {
1438                 int err, release;
1439                 struct ubifs_budget_req req = { .dirtied_ino = 1,
1440                                 .dirtied_ino_d = ALIGN(ui->data_len, 8) };
1441
1442                 err = ubifs_budget_space(c, &req);
1443                 if (err)
1444                         return err;
1445
1446                 mutex_lock(&ui->ui_mutex);
1447                 inode_set_mtime_to_ts(inode, inode_set_ctime_current(inode));
1448                 release = ui->dirty;
1449                 mark_inode_dirty_sync(inode);
1450                 mutex_unlock(&ui->ui_mutex);
1451                 if (release)
1452                         ubifs_release_budget(c, &req);
1453         }
1454
1455         return 0;
1456 }
1457
1458 static ssize_t ubifs_write_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
1459 {
1460         int err = update_mctime(file_inode(iocb->ki_filp));
1461         if (err)
1462                 return err;
1463
1464         return generic_file_write_iter(iocb, from);
1465 }
1466
1467 static bool ubifs_dirty_folio(struct address_space *mapping,
1468                 struct folio *folio)
1469 {
1470         bool ret;
1471         struct ubifs_info *c = mapping->host->i_sb->s_fs_info;
1472
1473         ret = filemap_dirty_folio(mapping, folio);
1474         /*
1475          * An attempt to dirty a page without budgeting for it - should not
1476          * happen.
1477          */
1478         ubifs_assert(c, ret == false);
1479         return ret;
1480 }
1481
1482 static bool ubifs_release_folio(struct folio *folio, gfp_t unused_gfp_flags)
1483 {
1484         struct inode *inode = folio->mapping->host;
1485         struct ubifs_info *c = inode->i_sb->s_fs_info;
1486
1487         if (folio_test_writeback(folio))
1488                 return false;
1489
1490         /*
1491          * Page is private but not dirty, weird? There is one condition
1492          * making it happened. ubifs_writepage skipped the page because
1493          * page index beyonds isize (for example. truncated by other
1494          * process named A), then the page is invalidated by fadvise64
1495          * syscall before being truncated by process A.
1496          */
1497         ubifs_assert(c, folio_test_private(folio));
1498         if (folio_test_checked(folio))
1499                 release_new_page_budget(c);
1500         else
1501                 release_existing_page_budget(c);
1502
1503         atomic_long_dec(&c->dirty_pg_cnt);
1504         folio_detach_private(folio);
1505         folio_clear_checked(folio);
1506         return true;
1507 }
1508
1509 /*
1510  * mmap()d file has taken write protection fault and is being made writable.
1511  * UBIFS must ensure page is budgeted for.
1512  */
1513 static vm_fault_t ubifs_vm_page_mkwrite(struct vm_fault *vmf)
1514 {
1515         struct folio *folio = page_folio(vmf->page);
1516         struct inode *inode = file_inode(vmf->vma->vm_file);
1517         struct ubifs_info *c = inode->i_sb->s_fs_info;
1518         struct timespec64 now = current_time(inode);
1519         struct ubifs_budget_req req = { .new_page = 1 };
1520         int err, update_time;
1521
1522         dbg_gen("ino %lu, pg %lu, i_size %lld", inode->i_ino, folio->index,
1523                 i_size_read(inode));
1524         ubifs_assert(c, !c->ro_media && !c->ro_mount);
1525
1526         if (unlikely(c->ro_error))
1527                 return VM_FAULT_SIGBUS; /* -EROFS */
1528
1529         /*
1530          * We have not locked @folio so far so we may budget for changing the
1531          * folio. Note, we cannot do this after we locked the folio, because
1532          * budgeting may cause write-back which would cause deadlock.
1533          *
1534          * At the moment we do not know whether the folio is dirty or not, so we
1535          * assume that it is not and budget for a new folio. We could look at
1536          * the @PG_private flag and figure this out, but we may race with write
1537          * back and the folio state may change by the time we lock it, so this
1538          * would need additional care. We do not bother with this at the
1539          * moment, although it might be good idea to do. Instead, we allocate
1540          * budget for a new folio and amend it later on if the folio was in fact
1541          * dirty.
1542          *
1543          * The budgeting-related logic of this function is similar to what we
1544          * do in 'ubifs_write_begin()' and 'ubifs_write_end()'. Glance there
1545          * for more comments.
1546          */
1547         update_time = mctime_update_needed(inode, &now);
1548         if (update_time)
1549                 /*
1550                  * We have to change inode time stamp which requires extra
1551                  * budgeting.
1552                  */
1553                 req.dirtied_ino = 1;
1554
1555         err = ubifs_budget_space(c, &req);
1556         if (unlikely(err)) {
1557                 if (err == -ENOSPC)
1558                         ubifs_warn(c, "out of space for mmapped file (inode number %lu)",
1559                                    inode->i_ino);
1560                 return VM_FAULT_SIGBUS;
1561         }
1562
1563         folio_lock(folio);
1564         if (unlikely(folio->mapping != inode->i_mapping ||
1565                      folio_pos(folio) >= i_size_read(inode))) {
1566                 /* Folio got truncated out from underneath us */
1567                 goto sigbus;
1568         }
1569
1570         if (folio->private)
1571                 release_new_page_budget(c);
1572         else {
1573                 if (!folio_test_checked(folio))
1574                         ubifs_convert_page_budget(c);
1575                 folio_attach_private(folio, (void *)1);
1576                 atomic_long_inc(&c->dirty_pg_cnt);
1577                 filemap_dirty_folio(folio->mapping, folio);
1578         }
1579
1580         if (update_time) {
1581                 int release;
1582                 struct ubifs_inode *ui = ubifs_inode(inode);
1583
1584                 mutex_lock(&ui->ui_mutex);
1585                 inode_set_mtime_to_ts(inode, inode_set_ctime_current(inode));
1586                 release = ui->dirty;
1587                 mark_inode_dirty_sync(inode);
1588                 mutex_unlock(&ui->ui_mutex);
1589                 if (release)
1590                         ubifs_release_dirty_inode_budget(c, ui);
1591         }
1592
1593         folio_wait_stable(folio);
1594         return VM_FAULT_LOCKED;
1595
1596 sigbus:
1597         folio_unlock(folio);
1598         ubifs_release_budget(c, &req);
1599         return VM_FAULT_SIGBUS;
1600 }
1601
1602 static const struct vm_operations_struct ubifs_file_vm_ops = {
1603         .fault        = filemap_fault,
1604         .map_pages = filemap_map_pages,
1605         .page_mkwrite = ubifs_vm_page_mkwrite,
1606 };
1607
1608 static int ubifs_file_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
1609 {
1610         int err;
1611
1612         err = generic_file_mmap(file, vma);
1613         if (err)
1614                 return err;
1615         vma->vm_ops = &ubifs_file_vm_ops;
1616
1617         if (IS_ENABLED(CONFIG_UBIFS_ATIME_SUPPORT))
1618                 file_accessed(file);
1619
1620         return 0;
1621 }
1622
1623 static const char *ubifs_get_link(struct dentry *dentry,
1624                                             struct inode *inode,
1625                                             struct delayed_call *done)
1626 {
1627         struct ubifs_inode *ui = ubifs_inode(inode);
1628
1629         if (!IS_ENCRYPTED(inode))
1630                 return ui->data;
1631
1632         if (!dentry)
1633                 return ERR_PTR(-ECHILD);
1634
1635         return fscrypt_get_symlink(inode, ui->data, ui->data_len, done);
1636 }
1637
1638 static int ubifs_symlink_getattr(struct mnt_idmap *idmap,
1639                                  const struct path *path, struct kstat *stat,
1640                                  u32 request_mask, unsigned int query_flags)
1641 {
1642         ubifs_getattr(idmap, path, stat, request_mask, query_flags);
1643
1644         if (IS_ENCRYPTED(d_inode(path->dentry)))
1645                 return fscrypt_symlink_getattr(path, stat);
1646         return 0;
1647 }
1648
1649 const struct address_space_operations ubifs_file_address_operations = {
1650         .read_folio     = ubifs_read_folio,
1651         .writepages     = ubifs_writepages,
1652         .write_begin    = ubifs_write_begin,
1653         .write_end      = ubifs_write_end,
1654         .invalidate_folio = ubifs_invalidate_folio,
1655         .dirty_folio    = ubifs_dirty_folio,
1656         .migrate_folio  = filemap_migrate_folio,
1657         .release_folio  = ubifs_release_folio,
1658 };
1659
1660 const struct inode_operations ubifs_file_inode_operations = {
1661         .setattr     = ubifs_setattr,
1662         .getattr     = ubifs_getattr,
1663         .listxattr   = ubifs_listxattr,
1664         .update_time = ubifs_update_time,
1665         .fileattr_get = ubifs_fileattr_get,
1666         .fileattr_set = ubifs_fileattr_set,
1667 };
1668
1669 const struct inode_operations ubifs_symlink_inode_operations = {
1670         .get_link    = ubifs_get_link,
1671         .setattr     = ubifs_setattr,
1672         .getattr     = ubifs_symlink_getattr,
1673         .listxattr   = ubifs_listxattr,
1674         .update_time = ubifs_update_time,
1675 };
1676
1677 const struct file_operations ubifs_file_operations = {
1678         .llseek         = generic_file_llseek,
1679         .read_iter      = generic_file_read_iter,
1680         .write_iter     = ubifs_write_iter,
1681         .mmap           = ubifs_file_mmap,
1682         .fsync          = ubifs_fsync,
1683         .unlocked_ioctl = ubifs_ioctl,
1684         .splice_read    = filemap_splice_read,
1685         .splice_write   = iter_file_splice_write,
1686         .open           = fscrypt_file_open,
1687 #ifdef CONFIG_COMPAT
1688         .compat_ioctl   = ubifs_compat_ioctl,
1689 #endif
1690 };