mm/memory_hotplug.c: s/is/if
[linux-2.6-microblaze.git] / mm / filemap.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 /*
3  *      linux/mm/filemap.c
4  *
5  * Copyright (C) 1994-1999  Linus Torvalds
6  */
7
8 /*
9  * This file handles the generic file mmap semantics used by
10  * most "normal" filesystems (but you don't /have/ to use this:
11  * the NFS filesystem used to do this differently, for example)
12  */
13 #include <linux/export.h>
14 #include <linux/compiler.h>
15 #include <linux/dax.h>
16 #include <linux/fs.h>
17 #include <linux/sched/signal.h>
18 #include <linux/uaccess.h>
19 #include <linux/capability.h>
20 #include <linux/kernel_stat.h>
21 #include <linux/gfp.h>
22 #include <linux/mm.h>
23 #include <linux/swap.h>
24 #include <linux/mman.h>
25 #include <linux/pagemap.h>
26 #include <linux/file.h>
27 #include <linux/uio.h>
28 #include <linux/error-injection.h>
29 #include <linux/hash.h>
30 #include <linux/writeback.h>
31 #include <linux/backing-dev.h>
32 #include <linux/pagevec.h>
33 #include <linux/blkdev.h>
34 #include <linux/security.h>
35 #include <linux/cpuset.h>
36 #include <linux/hugetlb.h>
37 #include <linux/memcontrol.h>
38 #include <linux/cleancache.h>
39 #include <linux/shmem_fs.h>
40 #include <linux/rmap.h>
41 #include <linux/delayacct.h>
42 #include <linux/psi.h>
43 #include "internal.h"
44
45 #define CREATE_TRACE_POINTS
46 #include <trace/events/filemap.h>
47
48 /*
49  * FIXME: remove all knowledge of the buffer layer from the core VM
50  */
51 #include <linux/buffer_head.h> /* for try_to_free_buffers */
52
53 #include <asm/mman.h>
54
55 /*
56  * Shared mappings implemented 30.11.1994. It's not fully working yet,
57  * though.
58  *
59  * Shared mappings now work. 15.8.1995  Bruno.
60  *
61  * finished 'unifying' the page and buffer cache and SMP-threaded the
62  * page-cache, 21.05.1999, Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
63  *
64  * SMP-threaded pagemap-LRU 1999, Andrea Arcangeli <andrea@suse.de>
65  */
66
67 /*
68  * Lock ordering:
69  *
70  *  ->i_mmap_rwsem              (truncate_pagecache)
71  *    ->private_lock            (__free_pte->__set_page_dirty_buffers)
72  *      ->swap_lock             (exclusive_swap_page, others)
73  *        ->i_pages lock
74  *
75  *  ->i_mutex
76  *    ->i_mmap_rwsem            (truncate->unmap_mapping_range)
77  *
78  *  ->mmap_sem
79  *    ->i_mmap_rwsem
80  *      ->page_table_lock or pte_lock   (various, mainly in memory.c)
81  *        ->i_pages lock        (arch-dependent flush_dcache_mmap_lock)
82  *
83  *  ->mmap_sem
84  *    ->lock_page               (access_process_vm)
85  *
86  *  ->i_mutex                   (generic_perform_write)
87  *    ->mmap_sem                (fault_in_pages_readable->do_page_fault)
88  *
89  *  bdi->wb.list_lock
90  *    sb_lock                   (fs/fs-writeback.c)
91  *    ->i_pages lock            (__sync_single_inode)
92  *
93  *  ->i_mmap_rwsem
94  *    ->anon_vma.lock           (vma_adjust)
95  *
96  *  ->anon_vma.lock
97  *    ->page_table_lock or pte_lock     (anon_vma_prepare and various)
98  *
99  *  ->page_table_lock or pte_lock
100  *    ->swap_lock               (try_to_unmap_one)
101  *    ->private_lock            (try_to_unmap_one)
102  *    ->i_pages lock            (try_to_unmap_one)
103  *    ->pgdat->lru_lock         (follow_page->mark_page_accessed)
104  *    ->pgdat->lru_lock         (check_pte_range->isolate_lru_page)
105  *    ->private_lock            (page_remove_rmap->set_page_dirty)
106  *    ->i_pages lock            (page_remove_rmap->set_page_dirty)
107  *    bdi.wb->list_lock         (page_remove_rmap->set_page_dirty)
108  *    ->inode->i_lock           (page_remove_rmap->set_page_dirty)
109  *    ->memcg->move_lock        (page_remove_rmap->lock_page_memcg)
110  *    bdi.wb->list_lock         (zap_pte_range->set_page_dirty)
111  *    ->inode->i_lock           (zap_pte_range->set_page_dirty)
112  *    ->private_lock            (zap_pte_range->__set_page_dirty_buffers)
113  *
114  * ->i_mmap_rwsem
115  *   ->tasklist_lock            (memory_failure, collect_procs_ao)
116  */
117
118 static void page_cache_delete(struct address_space *mapping,
119                                    struct page *page, void *shadow)
120 {
121         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, page->index);
122         unsigned int nr = 1;
123
124         mapping_set_update(&xas, mapping);
125
126         /* hugetlb pages are represented by a single entry in the xarray */
127         if (!PageHuge(page)) {
128                 xas_set_order(&xas, page->index, compound_order(page));
129                 nr = compound_nr(page);
130         }
131
132         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
133         VM_BUG_ON_PAGE(PageTail(page), page);
134         VM_BUG_ON_PAGE(nr != 1 && shadow, page);
135
136         xas_store(&xas, shadow);
137         xas_init_marks(&xas);
138
139         page->mapping = NULL;
140         /* Leave page->index set: truncation lookup relies upon it */
141
142         if (shadow) {
143                 mapping->nrexceptional += nr;
144                 /*
145                  * Make sure the nrexceptional update is committed before
146                  * the nrpages update so that final truncate racing
147                  * with reclaim does not see both counters 0 at the
148                  * same time and miss a shadow entry.
149                  */
150                 smp_wmb();
151         }
152         mapping->nrpages -= nr;
153 }
154
155 static void unaccount_page_cache_page(struct address_space *mapping,
156                                       struct page *page)
157 {
158         int nr;
159
160         /*
161          * if we're uptodate, flush out into the cleancache, otherwise
162          * invalidate any existing cleancache entries.  We can't leave
163          * stale data around in the cleancache once our page is gone
164          */
165         if (PageUptodate(page) && PageMappedToDisk(page))
166                 cleancache_put_page(page);
167         else
168                 cleancache_invalidate_page(mapping, page);
169
170         VM_BUG_ON_PAGE(PageTail(page), page);
171         VM_BUG_ON_PAGE(page_mapped(page), page);
172         if (!IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_VM) && unlikely(page_mapped(page))) {
173                 int mapcount;
174
175                 pr_alert("BUG: Bad page cache in process %s  pfn:%05lx\n",
176                          current->comm, page_to_pfn(page));
177                 dump_page(page, "still mapped when deleted");
178                 dump_stack();
179                 add_taint(TAINT_BAD_PAGE, LOCKDEP_NOW_UNRELIABLE);
180
181                 mapcount = page_mapcount(page);
182                 if (mapping_exiting(mapping) &&
183                     page_count(page) >= mapcount + 2) {
184                         /*
185                          * All vmas have already been torn down, so it's
186                          * a good bet that actually the page is unmapped,
187                          * and we'd prefer not to leak it: if we're wrong,
188                          * some other bad page check should catch it later.
189                          */
190                         page_mapcount_reset(page);
191                         page_ref_sub(page, mapcount);
192                 }
193         }
194
195         /* hugetlb pages do not participate in page cache accounting. */
196         if (PageHuge(page))
197                 return;
198
199         nr = hpage_nr_pages(page);
200
201         __mod_node_page_state(page_pgdat(page), NR_FILE_PAGES, -nr);
202         if (PageSwapBacked(page)) {
203                 __mod_node_page_state(page_pgdat(page), NR_SHMEM, -nr);
204                 if (PageTransHuge(page))
205                         __dec_node_page_state(page, NR_SHMEM_THPS);
206         } else {
207                 VM_BUG_ON_PAGE(PageTransHuge(page), page);
208         }
209
210         /*
211          * At this point page must be either written or cleaned by
212          * truncate.  Dirty page here signals a bug and loss of
213          * unwritten data.
214          *
215          * This fixes dirty accounting after removing the page entirely
216          * but leaves PageDirty set: it has no effect for truncated
217          * page and anyway will be cleared before returning page into
218          * buddy allocator.
219          */
220         if (WARN_ON_ONCE(PageDirty(page)))
221                 account_page_cleaned(page, mapping, inode_to_wb(mapping->host));
222 }
223
224 /*
225  * Delete a page from the page cache and free it. Caller has to make
226  * sure the page is locked and that nobody else uses it - or that usage
227  * is safe.  The caller must hold the i_pages lock.
228  */
229 void __delete_from_page_cache(struct page *page, void *shadow)
230 {
231         struct address_space *mapping = page->mapping;
232
233         trace_mm_filemap_delete_from_page_cache(page);
234
235         unaccount_page_cache_page(mapping, page);
236         page_cache_delete(mapping, page, shadow);
237 }
238
239 static void page_cache_free_page(struct address_space *mapping,
240                                 struct page *page)
241 {
242         void (*freepage)(struct page *);
243
244         freepage = mapping->a_ops->freepage;
245         if (freepage)
246                 freepage(page);
247
248         if (PageTransHuge(page) && !PageHuge(page)) {
249                 page_ref_sub(page, HPAGE_PMD_NR);
250                 VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page) <= 0, page);
251         } else {
252                 put_page(page);
253         }
254 }
255
256 /**
257  * delete_from_page_cache - delete page from page cache
258  * @page: the page which the kernel is trying to remove from page cache
259  *
260  * This must be called only on pages that have been verified to be in the page
261  * cache and locked.  It will never put the page into the free list, the caller
262  * has a reference on the page.
263  */
264 void delete_from_page_cache(struct page *page)
265 {
266         struct address_space *mapping = page_mapping(page);
267         unsigned long flags;
268
269         BUG_ON(!PageLocked(page));
270         xa_lock_irqsave(&mapping->i_pages, flags);
271         __delete_from_page_cache(page, NULL);
272         xa_unlock_irqrestore(&mapping->i_pages, flags);
273
274         page_cache_free_page(mapping, page);
275 }
276 EXPORT_SYMBOL(delete_from_page_cache);
277
278 /*
279  * page_cache_delete_batch - delete several pages from page cache
280  * @mapping: the mapping to which pages belong
281  * @pvec: pagevec with pages to delete
282  *
283  * The function walks over mapping->i_pages and removes pages passed in @pvec
284  * from the mapping. The function expects @pvec to be sorted by page index
285  * and is optimised for it to be dense.
286  * It tolerates holes in @pvec (mapping entries at those indices are not
287  * modified). The function expects only THP head pages to be present in the
288  * @pvec.
289  *
290  * The function expects the i_pages lock to be held.
291  */
292 static void page_cache_delete_batch(struct address_space *mapping,
293                              struct pagevec *pvec)
294 {
295         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, pvec->pages[0]->index);
296         int total_pages = 0;
297         int i = 0;
298         struct page *page;
299
300         mapping_set_update(&xas, mapping);
301         xas_for_each(&xas, page, ULONG_MAX) {
302                 if (i >= pagevec_count(pvec))
303                         break;
304
305                 /* A swap/dax/shadow entry got inserted? Skip it. */
306                 if (xa_is_value(page))
307                         continue;
308                 /*
309                  * A page got inserted in our range? Skip it. We have our
310                  * pages locked so they are protected from being removed.
311                  * If we see a page whose index is higher than ours, it
312                  * means our page has been removed, which shouldn't be
313                  * possible because we're holding the PageLock.
314                  */
315                 if (page != pvec->pages[i]) {
316                         VM_BUG_ON_PAGE(page->index > pvec->pages[i]->index,
317                                         page);
318                         continue;
319                 }
320
321                 WARN_ON_ONCE(!PageLocked(page));
322
323                 if (page->index == xas.xa_index)
324                         page->mapping = NULL;
325                 /* Leave page->index set: truncation lookup relies on it */
326
327                 /*
328                  * Move to the next page in the vector if this is a regular
329                  * page or the index is of the last sub-page of this compound
330                  * page.
331                  */
332                 if (page->index + compound_nr(page) - 1 == xas.xa_index)
333                         i++;
334                 xas_store(&xas, NULL);
335                 total_pages++;
336         }
337         mapping->nrpages -= total_pages;
338 }
339
340 void delete_from_page_cache_batch(struct address_space *mapping,
341                                   struct pagevec *pvec)
342 {
343         int i;
344         unsigned long flags;
345
346         if (!pagevec_count(pvec))
347                 return;
348
349         xa_lock_irqsave(&mapping->i_pages, flags);
350         for (i = 0; i < pagevec_count(pvec); i++) {
351                 trace_mm_filemap_delete_from_page_cache(pvec->pages[i]);
352
353                 unaccount_page_cache_page(mapping, pvec->pages[i]);
354         }
355         page_cache_delete_batch(mapping, pvec);
356         xa_unlock_irqrestore(&mapping->i_pages, flags);
357
358         for (i = 0; i < pagevec_count(pvec); i++)
359                 page_cache_free_page(mapping, pvec->pages[i]);
360 }
361
362 int filemap_check_errors(struct address_space *mapping)
363 {
364         int ret = 0;
365         /* Check for outstanding write errors */
366         if (test_bit(AS_ENOSPC, &mapping->flags) &&
367             test_and_clear_bit(AS_ENOSPC, &mapping->flags))
368                 ret = -ENOSPC;
369         if (test_bit(AS_EIO, &mapping->flags) &&
370             test_and_clear_bit(AS_EIO, &mapping->flags))
371                 ret = -EIO;
372         return ret;
373 }
374 EXPORT_SYMBOL(filemap_check_errors);
375
376 static int filemap_check_and_keep_errors(struct address_space *mapping)
377 {
378         /* Check for outstanding write errors */
379         if (test_bit(AS_EIO, &mapping->flags))
380                 return -EIO;
381         if (test_bit(AS_ENOSPC, &mapping->flags))
382                 return -ENOSPC;
383         return 0;
384 }
385
386 /**
387  * __filemap_fdatawrite_range - start writeback on mapping dirty pages in range
388  * @mapping:    address space structure to write
389  * @start:      offset in bytes where the range starts
390  * @end:        offset in bytes where the range ends (inclusive)
391  * @sync_mode:  enable synchronous operation
392  *
393  * Start writeback against all of a mapping's dirty pages that lie
394  * within the byte offsets <start, end> inclusive.
395  *
396  * If sync_mode is WB_SYNC_ALL then this is a "data integrity" operation, as
397  * opposed to a regular memory cleansing writeback.  The difference between
398  * these two operations is that if a dirty page/buffer is encountered, it must
399  * be waited upon, and not just skipped over.
400  *
401  * Return: %0 on success, negative error code otherwise.
402  */
403 int __filemap_fdatawrite_range(struct address_space *mapping, loff_t start,
404                                 loff_t end, int sync_mode)
405 {
406         int ret;
407         struct writeback_control wbc = {
408                 .sync_mode = sync_mode,
409                 .nr_to_write = LONG_MAX,
410                 .range_start = start,
411                 .range_end = end,
412         };
413
414         if (!mapping_cap_writeback_dirty(mapping) ||
415             !mapping_tagged(mapping, PAGECACHE_TAG_DIRTY))
416                 return 0;
417
418         wbc_attach_fdatawrite_inode(&wbc, mapping->host);
419         ret = do_writepages(mapping, &wbc);
420         wbc_detach_inode(&wbc);
421         return ret;
422 }
423
424 static inline int __filemap_fdatawrite(struct address_space *mapping,
425         int sync_mode)
426 {
427         return __filemap_fdatawrite_range(mapping, 0, LLONG_MAX, sync_mode);
428 }
429
430 int filemap_fdatawrite(struct address_space *mapping)
431 {
432         return __filemap_fdatawrite(mapping, WB_SYNC_ALL);
433 }
434 EXPORT_SYMBOL(filemap_fdatawrite);
435
436 int filemap_fdatawrite_range(struct address_space *mapping, loff_t start,
437                                 loff_t end)
438 {
439         return __filemap_fdatawrite_range(mapping, start, end, WB_SYNC_ALL);
440 }
441 EXPORT_SYMBOL(filemap_fdatawrite_range);
442
443 /**
444  * filemap_flush - mostly a non-blocking flush
445  * @mapping:    target address_space
446  *
447  * This is a mostly non-blocking flush.  Not suitable for data-integrity
448  * purposes - I/O may not be started against all dirty pages.
449  *
450  * Return: %0 on success, negative error code otherwise.
451  */
452 int filemap_flush(struct address_space *mapping)
453 {
454         return __filemap_fdatawrite(mapping, WB_SYNC_NONE);
455 }
456 EXPORT_SYMBOL(filemap_flush);
457
458 /**
459  * filemap_range_has_page - check if a page exists in range.
460  * @mapping:           address space within which to check
461  * @start_byte:        offset in bytes where the range starts
462  * @end_byte:          offset in bytes where the range ends (inclusive)
463  *
464  * Find at least one page in the range supplied, usually used to check if
465  * direct writing in this range will trigger a writeback.
466  *
467  * Return: %true if at least one page exists in the specified range,
468  * %false otherwise.
469  */
470 bool filemap_range_has_page(struct address_space *mapping,
471                            loff_t start_byte, loff_t end_byte)
472 {
473         struct page *page;
474         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, start_byte >> PAGE_SHIFT);
475         pgoff_t max = end_byte >> PAGE_SHIFT;
476
477         if (end_byte < start_byte)
478                 return false;
479
480         rcu_read_lock();
481         for (;;) {
482                 page = xas_find(&xas, max);
483                 if (xas_retry(&xas, page))
484                         continue;
485                 /* Shadow entries don't count */
486                 if (xa_is_value(page))
487                         continue;
488                 /*
489                  * We don't need to try to pin this page; we're about to
490                  * release the RCU lock anyway.  It is enough to know that
491                  * there was a page here recently.
492                  */
493                 break;
494         }
495         rcu_read_unlock();
496
497         return page != NULL;
498 }
499 EXPORT_SYMBOL(filemap_range_has_page);
500
501 static void __filemap_fdatawait_range(struct address_space *mapping,
502                                      loff_t start_byte, loff_t end_byte)
503 {
504         pgoff_t index = start_byte >> PAGE_SHIFT;
505         pgoff_t end = end_byte >> PAGE_SHIFT;
506         struct pagevec pvec;
507         int nr_pages;
508
509         if (end_byte < start_byte)
510                 return;
511
512         pagevec_init(&pvec);
513         while (index <= end) {
514                 unsigned i;
515
516                 nr_pages = pagevec_lookup_range_tag(&pvec, mapping, &index,
517                                 end, PAGECACHE_TAG_WRITEBACK);
518                 if (!nr_pages)
519                         break;
520
521                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
522                         struct page *page = pvec.pages[i];
523
524                         wait_on_page_writeback(page);
525                         ClearPageError(page);
526                 }
527                 pagevec_release(&pvec);
528                 cond_resched();
529         }
530 }
531
532 /**
533  * filemap_fdatawait_range - wait for writeback to complete
534  * @mapping:            address space structure to wait for
535  * @start_byte:         offset in bytes where the range starts
536  * @end_byte:           offset in bytes where the range ends (inclusive)
537  *
538  * Walk the list of under-writeback pages of the given address space
539  * in the given range and wait for all of them.  Check error status of
540  * the address space and return it.
541  *
542  * Since the error status of the address space is cleared by this function,
543  * callers are responsible for checking the return value and handling and/or
544  * reporting the error.
545  *
546  * Return: error status of the address space.
547  */
548 int filemap_fdatawait_range(struct address_space *mapping, loff_t start_byte,
549                             loff_t end_byte)
550 {
551         __filemap_fdatawait_range(mapping, start_byte, end_byte);
552         return filemap_check_errors(mapping);
553 }
554 EXPORT_SYMBOL(filemap_fdatawait_range);
555
556 /**
557  * filemap_fdatawait_range_keep_errors - wait for writeback to complete
558  * @mapping:            address space structure to wait for
559  * @start_byte:         offset in bytes where the range starts
560  * @end_byte:           offset in bytes where the range ends (inclusive)
561  *
562  * Walk the list of under-writeback pages of the given address space in the
563  * given range and wait for all of them.  Unlike filemap_fdatawait_range(),
564  * this function does not clear error status of the address space.
565  *
566  * Use this function if callers don't handle errors themselves.  Expected
567  * call sites are system-wide / filesystem-wide data flushers: e.g. sync(2),
568  * fsfreeze(8)
569  */
570 int filemap_fdatawait_range_keep_errors(struct address_space *mapping,
571                 loff_t start_byte, loff_t end_byte)
572 {
573         __filemap_fdatawait_range(mapping, start_byte, end_byte);
574         return filemap_check_and_keep_errors(mapping);
575 }
576 EXPORT_SYMBOL(filemap_fdatawait_range_keep_errors);
577
578 /**
579  * file_fdatawait_range - wait for writeback to complete
580  * @file:               file pointing to address space structure to wait for
581  * @start_byte:         offset in bytes where the range starts
582  * @end_byte:           offset in bytes where the range ends (inclusive)
583  *
584  * Walk the list of under-writeback pages of the address space that file
585  * refers to, in the given range and wait for all of them.  Check error
586  * status of the address space vs. the file->f_wb_err cursor and return it.
587  *
588  * Since the error status of the file is advanced by this function,
589  * callers are responsible for checking the return value and handling and/or
590  * reporting the error.
591  *
592  * Return: error status of the address space vs. the file->f_wb_err cursor.
593  */
594 int file_fdatawait_range(struct file *file, loff_t start_byte, loff_t end_byte)
595 {
596         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
597
598         __filemap_fdatawait_range(mapping, start_byte, end_byte);
599         return file_check_and_advance_wb_err(file);
600 }
601 EXPORT_SYMBOL(file_fdatawait_range);
602
603 /**
604  * filemap_fdatawait_keep_errors - wait for writeback without clearing errors
605  * @mapping: address space structure to wait for
606  *
607  * Walk the list of under-writeback pages of the given address space
608  * and wait for all of them.  Unlike filemap_fdatawait(), this function
609  * does not clear error status of the address space.
610  *
611  * Use this function if callers don't handle errors themselves.  Expected
612  * call sites are system-wide / filesystem-wide data flushers: e.g. sync(2),
613  * fsfreeze(8)
614  *
615  * Return: error status of the address space.
616  */
617 int filemap_fdatawait_keep_errors(struct address_space *mapping)
618 {
619         __filemap_fdatawait_range(mapping, 0, LLONG_MAX);
620         return filemap_check_and_keep_errors(mapping);
621 }
622 EXPORT_SYMBOL(filemap_fdatawait_keep_errors);
623
624 /* Returns true if writeback might be needed or already in progress. */
625 static bool mapping_needs_writeback(struct address_space *mapping)
626 {
627         if (dax_mapping(mapping))
628                 return mapping->nrexceptional;
629
630         return mapping->nrpages;
631 }
632
633 int filemap_write_and_wait(struct address_space *mapping)
634 {
635         int err = 0;
636
637         if (mapping_needs_writeback(mapping)) {
638                 err = filemap_fdatawrite(mapping);
639                 /*
640                  * Even if the above returned error, the pages may be
641                  * written partially (e.g. -ENOSPC), so we wait for it.
642                  * But the -EIO is special case, it may indicate the worst
643                  * thing (e.g. bug) happened, so we avoid waiting for it.
644                  */
645                 if (err != -EIO) {
646                         int err2 = filemap_fdatawait(mapping);
647                         if (!err)
648                                 err = err2;
649                 } else {
650                         /* Clear any previously stored errors */
651                         filemap_check_errors(mapping);
652                 }
653         } else {
654                 err = filemap_check_errors(mapping);
655         }
656         return err;
657 }
658 EXPORT_SYMBOL(filemap_write_and_wait);
659
660 /**
661  * filemap_write_and_wait_range - write out & wait on a file range
662  * @mapping:    the address_space for the pages
663  * @lstart:     offset in bytes where the range starts
664  * @lend:       offset in bytes where the range ends (inclusive)
665  *
666  * Write out and wait upon file offsets lstart->lend, inclusive.
667  *
668  * Note that @lend is inclusive (describes the last byte to be written) so
669  * that this function can be used to write to the very end-of-file (end = -1).
670  *
671  * Return: error status of the address space.
672  */
673 int filemap_write_and_wait_range(struct address_space *mapping,
674                                  loff_t lstart, loff_t lend)
675 {
676         int err = 0;
677
678         if (mapping_needs_writeback(mapping)) {
679                 err = __filemap_fdatawrite_range(mapping, lstart, lend,
680                                                  WB_SYNC_ALL);
681                 /* See comment of filemap_write_and_wait() */
682                 if (err != -EIO) {
683                         int err2 = filemap_fdatawait_range(mapping,
684                                                 lstart, lend);
685                         if (!err)
686                                 err = err2;
687                 } else {
688                         /* Clear any previously stored errors */
689                         filemap_check_errors(mapping);
690                 }
691         } else {
692                 err = filemap_check_errors(mapping);
693         }
694         return err;
695 }
696 EXPORT_SYMBOL(filemap_write_and_wait_range);
697
698 void __filemap_set_wb_err(struct address_space *mapping, int err)
699 {
700         errseq_t eseq = errseq_set(&mapping->wb_err, err);
701
702         trace_filemap_set_wb_err(mapping, eseq);
703 }
704 EXPORT_SYMBOL(__filemap_set_wb_err);
705
706 /**
707  * file_check_and_advance_wb_err - report wb error (if any) that was previously
708  *                                 and advance wb_err to current one
709  * @file: struct file on which the error is being reported
710  *
711  * When userland calls fsync (or something like nfsd does the equivalent), we
712  * want to report any writeback errors that occurred since the last fsync (or
713  * since the file was opened if there haven't been any).
714  *
715  * Grab the wb_err from the mapping. If it matches what we have in the file,
716  * then just quickly return 0. The file is all caught up.
717  *
718  * If it doesn't match, then take the mapping value, set the "seen" flag in
719  * it and try to swap it into place. If it works, or another task beat us
720  * to it with the new value, then update the f_wb_err and return the error
721  * portion. The error at this point must be reported via proper channels
722  * (a'la fsync, or NFS COMMIT operation, etc.).
723  *
724  * While we handle mapping->wb_err with atomic operations, the f_wb_err
725  * value is protected by the f_lock since we must ensure that it reflects
726  * the latest value swapped in for this file descriptor.
727  *
728  * Return: %0 on success, negative error code otherwise.
729  */
730 int file_check_and_advance_wb_err(struct file *file)
731 {
732         int err = 0;
733         errseq_t old = READ_ONCE(file->f_wb_err);
734         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
735
736         /* Locklessly handle the common case where nothing has changed */
737         if (errseq_check(&mapping->wb_err, old)) {
738                 /* Something changed, must use slow path */
739                 spin_lock(&file->f_lock);
740                 old = file->f_wb_err;
741                 err = errseq_check_and_advance(&mapping->wb_err,
742                                                 &file->f_wb_err);
743                 trace_file_check_and_advance_wb_err(file, old);
744                 spin_unlock(&file->f_lock);
745         }
746
747         /*
748          * We're mostly using this function as a drop in replacement for
749          * filemap_check_errors. Clear AS_EIO/AS_ENOSPC to emulate the effect
750          * that the legacy code would have had on these flags.
751          */
752         clear_bit(AS_EIO, &mapping->flags);
753         clear_bit(AS_ENOSPC, &mapping->flags);
754         return err;
755 }
756 EXPORT_SYMBOL(file_check_and_advance_wb_err);
757
758 /**
759  * file_write_and_wait_range - write out & wait on a file range
760  * @file:       file pointing to address_space with pages
761  * @lstart:     offset in bytes where the range starts
762  * @lend:       offset in bytes where the range ends (inclusive)
763  *
764  * Write out and wait upon file offsets lstart->lend, inclusive.
765  *
766  * Note that @lend is inclusive (describes the last byte to be written) so
767  * that this function can be used to write to the very end-of-file (end = -1).
768  *
769  * After writing out and waiting on the data, we check and advance the
770  * f_wb_err cursor to the latest value, and return any errors detected there.
771  *
772  * Return: %0 on success, negative error code otherwise.
773  */
774 int file_write_and_wait_range(struct file *file, loff_t lstart, loff_t lend)
775 {
776         int err = 0, err2;
777         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
778
779         if (mapping_needs_writeback(mapping)) {
780                 err = __filemap_fdatawrite_range(mapping, lstart, lend,
781                                                  WB_SYNC_ALL);
782                 /* See comment of filemap_write_and_wait() */
783                 if (err != -EIO)
784                         __filemap_fdatawait_range(mapping, lstart, lend);
785         }
786         err2 = file_check_and_advance_wb_err(file);
787         if (!err)
788                 err = err2;
789         return err;
790 }
791 EXPORT_SYMBOL(file_write_and_wait_range);
792
793 /**
794  * replace_page_cache_page - replace a pagecache page with a new one
795  * @old:        page to be replaced
796  * @new:        page to replace with
797  * @gfp_mask:   allocation mode
798  *
799  * This function replaces a page in the pagecache with a new one.  On
800  * success it acquires the pagecache reference for the new page and
801  * drops it for the old page.  Both the old and new pages must be
802  * locked.  This function does not add the new page to the LRU, the
803  * caller must do that.
804  *
805  * The remove + add is atomic.  This function cannot fail.
806  *
807  * Return: %0
808  */
809 int replace_page_cache_page(struct page *old, struct page *new, gfp_t gfp_mask)
810 {
811         struct address_space *mapping = old->mapping;
812         void (*freepage)(struct page *) = mapping->a_ops->freepage;
813         pgoff_t offset = old->index;
814         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, offset);
815         unsigned long flags;
816
817         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(old), old);
818         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(new), new);
819         VM_BUG_ON_PAGE(new->mapping, new);
820
821         get_page(new);
822         new->mapping = mapping;
823         new->index = offset;
824
825         xas_lock_irqsave(&xas, flags);
826         xas_store(&xas, new);
827
828         old->mapping = NULL;
829         /* hugetlb pages do not participate in page cache accounting. */
830         if (!PageHuge(old))
831                 __dec_node_page_state(new, NR_FILE_PAGES);
832         if (!PageHuge(new))
833                 __inc_node_page_state(new, NR_FILE_PAGES);
834         if (PageSwapBacked(old))
835                 __dec_node_page_state(new, NR_SHMEM);
836         if (PageSwapBacked(new))
837                 __inc_node_page_state(new, NR_SHMEM);
838         xas_unlock_irqrestore(&xas, flags);
839         mem_cgroup_migrate(old, new);
840         if (freepage)
841                 freepage(old);
842         put_page(old);
843
844         return 0;
845 }
846 EXPORT_SYMBOL_GPL(replace_page_cache_page);
847
848 static int __add_to_page_cache_locked(struct page *page,
849                                       struct address_space *mapping,
850                                       pgoff_t offset, gfp_t gfp_mask,
851                                       void **shadowp)
852 {
853         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, offset);
854         int huge = PageHuge(page);
855         struct mem_cgroup *memcg;
856         int error;
857         void *old;
858
859         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
860         VM_BUG_ON_PAGE(PageSwapBacked(page), page);
861         mapping_set_update(&xas, mapping);
862
863         if (!huge) {
864                 error = mem_cgroup_try_charge(page, current->mm,
865                                               gfp_mask, &memcg, false);
866                 if (error)
867                         return error;
868         }
869
870         get_page(page);
871         page->mapping = mapping;
872         page->index = offset;
873
874         do {
875                 xas_lock_irq(&xas);
876                 old = xas_load(&xas);
877                 if (old && !xa_is_value(old))
878                         xas_set_err(&xas, -EEXIST);
879                 xas_store(&xas, page);
880                 if (xas_error(&xas))
881                         goto unlock;
882
883                 if (xa_is_value(old)) {
884                         mapping->nrexceptional--;
885                         if (shadowp)
886                                 *shadowp = old;
887                 }
888                 mapping->nrpages++;
889
890                 /* hugetlb pages do not participate in page cache accounting */
891                 if (!huge)
892                         __inc_node_page_state(page, NR_FILE_PAGES);
893 unlock:
894                 xas_unlock_irq(&xas);
895         } while (xas_nomem(&xas, gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK));
896
897         if (xas_error(&xas))
898                 goto error;
899
900         if (!huge)
901                 mem_cgroup_commit_charge(page, memcg, false, false);
902         trace_mm_filemap_add_to_page_cache(page);
903         return 0;
904 error:
905         page->mapping = NULL;
906         /* Leave page->index set: truncation relies upon it */
907         if (!huge)
908                 mem_cgroup_cancel_charge(page, memcg, false);
909         put_page(page);
910         return xas_error(&xas);
911 }
912 ALLOW_ERROR_INJECTION(__add_to_page_cache_locked, ERRNO);
913
914 /**
915  * add_to_page_cache_locked - add a locked page to the pagecache
916  * @page:       page to add
917  * @mapping:    the page's address_space
918  * @offset:     page index
919  * @gfp_mask:   page allocation mode
920  *
921  * This function is used to add a page to the pagecache. It must be locked.
922  * This function does not add the page to the LRU.  The caller must do that.
923  *
924  * Return: %0 on success, negative error code otherwise.
925  */
926 int add_to_page_cache_locked(struct page *page, struct address_space *mapping,
927                 pgoff_t offset, gfp_t gfp_mask)
928 {
929         return __add_to_page_cache_locked(page, mapping, offset,
930                                           gfp_mask, NULL);
931 }
932 EXPORT_SYMBOL(add_to_page_cache_locked);
933
934 int add_to_page_cache_lru(struct page *page, struct address_space *mapping,
935                                 pgoff_t offset, gfp_t gfp_mask)
936 {
937         void *shadow = NULL;
938         int ret;
939
940         __SetPageLocked(page);
941         ret = __add_to_page_cache_locked(page, mapping, offset,
942                                          gfp_mask, &shadow);
943         if (unlikely(ret))
944                 __ClearPageLocked(page);
945         else {
946                 /*
947                  * The page might have been evicted from cache only
948                  * recently, in which case it should be activated like
949                  * any other repeatedly accessed page.
950                  * The exception is pages getting rewritten; evicting other
951                  * data from the working set, only to cache data that will
952                  * get overwritten with something else, is a waste of memory.
953                  */
954                 WARN_ON_ONCE(PageActive(page));
955                 if (!(gfp_mask & __GFP_WRITE) && shadow)
956                         workingset_refault(page, shadow);
957                 lru_cache_add(page);
958         }
959         return ret;
960 }
961 EXPORT_SYMBOL_GPL(add_to_page_cache_lru);
962
963 #ifdef CONFIG_NUMA
964 struct page *__page_cache_alloc(gfp_t gfp)
965 {
966         int n;
967         struct page *page;
968
969         if (cpuset_do_page_mem_spread()) {
970                 unsigned int cpuset_mems_cookie;
971                 do {
972                         cpuset_mems_cookie = read_mems_allowed_begin();
973                         n = cpuset_mem_spread_node();
974                         page = __alloc_pages_node(n, gfp, 0);
975                 } while (!page && read_mems_allowed_retry(cpuset_mems_cookie));
976
977                 return page;
978         }
979         return alloc_pages(gfp, 0);
980 }
981 EXPORT_SYMBOL(__page_cache_alloc);
982 #endif
983
984 /*
985  * In order to wait for pages to become available there must be
986  * waitqueues associated with pages. By using a hash table of
987  * waitqueues where the bucket discipline is to maintain all
988  * waiters on the same queue and wake all when any of the pages
989  * become available, and for the woken contexts to check to be
990  * sure the appropriate page became available, this saves space
991  * at a cost of "thundering herd" phenomena during rare hash
992  * collisions.
993  */
994 #define PAGE_WAIT_TABLE_BITS 8
995 #define PAGE_WAIT_TABLE_SIZE (1 << PAGE_WAIT_TABLE_BITS)
996 static wait_queue_head_t page_wait_table[PAGE_WAIT_TABLE_SIZE] __cacheline_aligned;
997
998 static wait_queue_head_t *page_waitqueue(struct page *page)
999 {
1000         return &page_wait_table[hash_ptr(page, PAGE_WAIT_TABLE_BITS)];
1001 }
1002
1003 void __init pagecache_init(void)
1004 {
1005         int i;
1006
1007         for (i = 0; i < PAGE_WAIT_TABLE_SIZE; i++)
1008                 init_waitqueue_head(&page_wait_table[i]);
1009
1010         page_writeback_init();
1011 }
1012
1013 /* This has the same layout as wait_bit_key - see fs/cachefiles/rdwr.c */
1014 struct wait_page_key {
1015         struct page *page;
1016         int bit_nr;
1017         int page_match;
1018 };
1019
1020 struct wait_page_queue {
1021         struct page *page;
1022         int bit_nr;
1023         wait_queue_entry_t wait;
1024 };
1025
1026 static int wake_page_function(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode, int sync, void *arg)
1027 {
1028         struct wait_page_key *key = arg;
1029         struct wait_page_queue *wait_page
1030                 = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
1031
1032         if (wait_page->page != key->page)
1033                return 0;
1034         key->page_match = 1;
1035
1036         if (wait_page->bit_nr != key->bit_nr)
1037                 return 0;
1038
1039         /*
1040          * Stop walking if it's locked.
1041          * Is this safe if put_and_wait_on_page_locked() is in use?
1042          * Yes: the waker must hold a reference to this page, and if PG_locked
1043          * has now already been set by another task, that task must also hold
1044          * a reference to the *same usage* of this page; so there is no need
1045          * to walk on to wake even the put_and_wait_on_page_locked() callers.
1046          */
1047         if (test_bit(key->bit_nr, &key->page->flags))
1048                 return -1;
1049
1050         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, key);
1051 }
1052
1053 static void wake_up_page_bit(struct page *page, int bit_nr)
1054 {
1055         wait_queue_head_t *q = page_waitqueue(page);
1056         struct wait_page_key key;
1057         unsigned long flags;
1058         wait_queue_entry_t bookmark;
1059
1060         key.page = page;
1061         key.bit_nr = bit_nr;
1062         key.page_match = 0;
1063
1064         bookmark.flags = 0;
1065         bookmark.private = NULL;
1066         bookmark.func = NULL;
1067         INIT_LIST_HEAD(&bookmark.entry);
1068
1069         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
1070         __wake_up_locked_key_bookmark(q, TASK_NORMAL, &key, &bookmark);
1071
1072         while (bookmark.flags & WQ_FLAG_BOOKMARK) {
1073                 /*
1074                  * Take a breather from holding the lock,
1075                  * allow pages that finish wake up asynchronously
1076                  * to acquire the lock and remove themselves
1077                  * from wait queue
1078                  */
1079                 spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
1080                 cpu_relax();
1081                 spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
1082                 __wake_up_locked_key_bookmark(q, TASK_NORMAL, &key, &bookmark);
1083         }
1084
1085         /*
1086          * It is possible for other pages to have collided on the waitqueue
1087          * hash, so in that case check for a page match. That prevents a long-
1088          * term waiter
1089          *
1090          * It is still possible to miss a case here, when we woke page waiters
1091          * and removed them from the waitqueue, but there are still other
1092          * page waiters.
1093          */
1094         if (!waitqueue_active(q) || !key.page_match) {
1095                 ClearPageWaiters(page);
1096                 /*
1097                  * It's possible to miss clearing Waiters here, when we woke
1098                  * our page waiters, but the hashed waitqueue has waiters for
1099                  * other pages on it.
1100                  *
1101                  * That's okay, it's a rare case. The next waker will clear it.
1102                  */
1103         }
1104         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
1105 }
1106
1107 static void wake_up_page(struct page *page, int bit)
1108 {
1109         if (!PageWaiters(page))
1110                 return;
1111         wake_up_page_bit(page, bit);
1112 }
1113
1114 /*
1115  * A choice of three behaviors for wait_on_page_bit_common():
1116  */
1117 enum behavior {
1118         EXCLUSIVE,      /* Hold ref to page and take the bit when woken, like
1119                          * __lock_page() waiting on then setting PG_locked.
1120                          */
1121         SHARED,         /* Hold ref to page and check the bit when woken, like
1122                          * wait_on_page_writeback() waiting on PG_writeback.
1123                          */
1124         DROP,           /* Drop ref to page before wait, no check when woken,
1125                          * like put_and_wait_on_page_locked() on PG_locked.
1126                          */
1127 };
1128
1129 static inline int wait_on_page_bit_common(wait_queue_head_t *q,
1130         struct page *page, int bit_nr, int state, enum behavior behavior)
1131 {
1132         struct wait_page_queue wait_page;
1133         wait_queue_entry_t *wait = &wait_page.wait;
1134         bool bit_is_set;
1135         bool thrashing = false;
1136         bool delayacct = false;
1137         unsigned long pflags;
1138         int ret = 0;
1139
1140         if (bit_nr == PG_locked &&
1141             !PageUptodate(page) && PageWorkingset(page)) {
1142                 if (!PageSwapBacked(page)) {
1143                         delayacct_thrashing_start();
1144                         delayacct = true;
1145                 }
1146                 psi_memstall_enter(&pflags);
1147                 thrashing = true;
1148         }
1149
1150         init_wait(wait);
1151         wait->flags = behavior == EXCLUSIVE ? WQ_FLAG_EXCLUSIVE : 0;
1152         wait->func = wake_page_function;
1153         wait_page.page = page;
1154         wait_page.bit_nr = bit_nr;
1155
1156         for (;;) {
1157                 spin_lock_irq(&q->lock);
1158
1159                 if (likely(list_empty(&wait->entry))) {
1160                         __add_wait_queue_entry_tail(q, wait);
1161                         SetPageWaiters(page);
1162                 }
1163
1164                 set_current_state(state);
1165
1166                 spin_unlock_irq(&q->lock);
1167
1168                 bit_is_set = test_bit(bit_nr, &page->flags);
1169                 if (behavior == DROP)
1170                         put_page(page);
1171
1172                 if (likely(bit_is_set))
1173                         io_schedule();
1174
1175                 if (behavior == EXCLUSIVE) {
1176                         if (!test_and_set_bit_lock(bit_nr, &page->flags))
1177                                 break;
1178                 } else if (behavior == SHARED) {
1179                         if (!test_bit(bit_nr, &page->flags))
1180                                 break;
1181                 }
1182
1183                 if (signal_pending_state(state, current)) {
1184                         ret = -EINTR;
1185                         break;
1186                 }
1187
1188                 if (behavior == DROP) {
1189                         /*
1190                          * We can no longer safely access page->flags:
1191                          * even if CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE is not enabled,
1192                          * there is a risk of waiting forever on a page reused
1193                          * for something that keeps it locked indefinitely.
1194                          * But best check for -EINTR above before breaking.
1195                          */
1196                         break;
1197                 }
1198         }
1199
1200         finish_wait(q, wait);
1201
1202         if (thrashing) {
1203                 if (delayacct)
1204                         delayacct_thrashing_end();
1205                 psi_memstall_leave(&pflags);
1206         }
1207
1208         /*
1209          * A signal could leave PageWaiters set. Clearing it here if
1210          * !waitqueue_active would be possible (by open-coding finish_wait),
1211          * but still fail to catch it in the case of wait hash collision. We
1212          * already can fail to clear wait hash collision cases, so don't
1213          * bother with signals either.
1214          */
1215
1216         return ret;
1217 }
1218
1219 void wait_on_page_bit(struct page *page, int bit_nr)
1220 {
1221         wait_queue_head_t *q = page_waitqueue(page);
1222         wait_on_page_bit_common(q, page, bit_nr, TASK_UNINTERRUPTIBLE, SHARED);
1223 }
1224 EXPORT_SYMBOL(wait_on_page_bit);
1225
1226 int wait_on_page_bit_killable(struct page *page, int bit_nr)
1227 {
1228         wait_queue_head_t *q = page_waitqueue(page);
1229         return wait_on_page_bit_common(q, page, bit_nr, TASK_KILLABLE, SHARED);
1230 }
1231 EXPORT_SYMBOL(wait_on_page_bit_killable);
1232
1233 /**
1234  * put_and_wait_on_page_locked - Drop a reference and wait for it to be unlocked
1235  * @page: The page to wait for.
1236  *
1237  * The caller should hold a reference on @page.  They expect the page to
1238  * become unlocked relatively soon, but do not wish to hold up migration
1239  * (for example) by holding the reference while waiting for the page to
1240  * come unlocked.  After this function returns, the caller should not
1241  * dereference @page.
1242  */
1243 void put_and_wait_on_page_locked(struct page *page)
1244 {
1245         wait_queue_head_t *q;
1246
1247         page = compound_head(page);
1248         q = page_waitqueue(page);
1249         wait_on_page_bit_common(q, page, PG_locked, TASK_UNINTERRUPTIBLE, DROP);
1250 }
1251
1252 /**
1253  * add_page_wait_queue - Add an arbitrary waiter to a page's wait queue
1254  * @page: Page defining the wait queue of interest
1255  * @waiter: Waiter to add to the queue
1256  *
1257  * Add an arbitrary @waiter to the wait queue for the nominated @page.
1258  */
1259 void add_page_wait_queue(struct page *page, wait_queue_entry_t *waiter)
1260 {
1261         wait_queue_head_t *q = page_waitqueue(page);
1262         unsigned long flags;
1263
1264         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
1265         __add_wait_queue_entry_tail(q, waiter);
1266         SetPageWaiters(page);
1267         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
1268 }
1269 EXPORT_SYMBOL_GPL(add_page_wait_queue);
1270
1271 #ifndef clear_bit_unlock_is_negative_byte
1272
1273 /*
1274  * PG_waiters is the high bit in the same byte as PG_lock.
1275  *
1276  * On x86 (and on many other architectures), we can clear PG_lock and
1277  * test the sign bit at the same time. But if the architecture does
1278  * not support that special operation, we just do this all by hand
1279  * instead.
1280  *
1281  * The read of PG_waiters has to be after (or concurrently with) PG_locked
1282  * being cleared, but a memory barrier should be unneccssary since it is
1283  * in the same byte as PG_locked.
1284  */
1285 static inline bool clear_bit_unlock_is_negative_byte(long nr, volatile void *mem)
1286 {
1287         clear_bit_unlock(nr, mem);
1288         /* smp_mb__after_atomic(); */
1289         return test_bit(PG_waiters, mem);
1290 }
1291
1292 #endif
1293
1294 /**
1295  * unlock_page - unlock a locked page
1296  * @page: the page
1297  *
1298  * Unlocks the page and wakes up sleepers in ___wait_on_page_locked().
1299  * Also wakes sleepers in wait_on_page_writeback() because the wakeup
1300  * mechanism between PageLocked pages and PageWriteback pages is shared.
1301  * But that's OK - sleepers in wait_on_page_writeback() just go back to sleep.
1302  *
1303  * Note that this depends on PG_waiters being the sign bit in the byte
1304  * that contains PG_locked - thus the BUILD_BUG_ON(). That allows us to
1305  * clear the PG_locked bit and test PG_waiters at the same time fairly
1306  * portably (architectures that do LL/SC can test any bit, while x86 can
1307  * test the sign bit).
1308  */
1309 void unlock_page(struct page *page)
1310 {
1311         BUILD_BUG_ON(PG_waiters != 7);
1312         page = compound_head(page);
1313         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
1314         if (clear_bit_unlock_is_negative_byte(PG_locked, &page->flags))
1315                 wake_up_page_bit(page, PG_locked);
1316 }
1317 EXPORT_SYMBOL(unlock_page);
1318
1319 /**
1320  * end_page_writeback - end writeback against a page
1321  * @page: the page
1322  */
1323 void end_page_writeback(struct page *page)
1324 {
1325         /*
1326          * TestClearPageReclaim could be used here but it is an atomic
1327          * operation and overkill in this particular case. Failing to
1328          * shuffle a page marked for immediate reclaim is too mild to
1329          * justify taking an atomic operation penalty at the end of
1330          * ever page writeback.
1331          */
1332         if (PageReclaim(page)) {
1333                 ClearPageReclaim(page);
1334                 rotate_reclaimable_page(page);
1335         }
1336
1337         if (!test_clear_page_writeback(page))
1338                 BUG();
1339
1340         smp_mb__after_atomic();
1341         wake_up_page(page, PG_writeback);
1342 }
1343 EXPORT_SYMBOL(end_page_writeback);
1344
1345 /*
1346  * After completing I/O on a page, call this routine to update the page
1347  * flags appropriately
1348  */
1349 void page_endio(struct page *page, bool is_write, int err)
1350 {
1351         if (!is_write) {
1352                 if (!err) {
1353                         SetPageUptodate(page);
1354                 } else {
1355                         ClearPageUptodate(page);
1356                         SetPageError(page);
1357                 }
1358                 unlock_page(page);
1359         } else {
1360                 if (err) {
1361                         struct address_space *mapping;
1362
1363                         SetPageError(page);
1364                         mapping = page_mapping(page);
1365                         if (mapping)
1366                                 mapping_set_error(mapping, err);
1367                 }
1368                 end_page_writeback(page);
1369         }
1370 }
1371 EXPORT_SYMBOL_GPL(page_endio);
1372
1373 /**
1374  * __lock_page - get a lock on the page, assuming we need to sleep to get it
1375  * @__page: the page to lock
1376  */
1377 void __lock_page(struct page *__page)
1378 {
1379         struct page *page = compound_head(__page);
1380         wait_queue_head_t *q = page_waitqueue(page);
1381         wait_on_page_bit_common(q, page, PG_locked, TASK_UNINTERRUPTIBLE,
1382                                 EXCLUSIVE);
1383 }
1384 EXPORT_SYMBOL(__lock_page);
1385
1386 int __lock_page_killable(struct page *__page)
1387 {
1388         struct page *page = compound_head(__page);
1389         wait_queue_head_t *q = page_waitqueue(page);
1390         return wait_on_page_bit_common(q, page, PG_locked, TASK_KILLABLE,
1391                                         EXCLUSIVE);
1392 }
1393 EXPORT_SYMBOL_GPL(__lock_page_killable);
1394
1395 /*
1396  * Return values:
1397  * 1 - page is locked; mmap_sem is still held.
1398  * 0 - page is not locked.
1399  *     mmap_sem has been released (up_read()), unless flags had both
1400  *     FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY and FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT set, in
1401  *     which case mmap_sem is still held.
1402  *
1403  * If neither ALLOW_RETRY nor KILLABLE are set, will always return 1
1404  * with the page locked and the mmap_sem unperturbed.
1405  */
1406 int __lock_page_or_retry(struct page *page, struct mm_struct *mm,
1407                          unsigned int flags)
1408 {
1409         if (flags & FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY) {
1410                 /*
1411                  * CAUTION! In this case, mmap_sem is not released
1412                  * even though return 0.
1413                  */
1414                 if (flags & FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT)
1415                         return 0;
1416
1417                 up_read(&mm->mmap_sem);
1418                 if (flags & FAULT_FLAG_KILLABLE)
1419                         wait_on_page_locked_killable(page);
1420                 else
1421                         wait_on_page_locked(page);
1422                 return 0;
1423         } else {
1424                 if (flags & FAULT_FLAG_KILLABLE) {
1425                         int ret;
1426
1427                         ret = __lock_page_killable(page);
1428                         if (ret) {
1429                                 up_read(&mm->mmap_sem);
1430                                 return 0;
1431                         }
1432                 } else
1433                         __lock_page(page);
1434                 return 1;
1435         }
1436 }
1437
1438 /**
1439  * page_cache_next_miss() - Find the next gap in the page cache.
1440  * @mapping: Mapping.
1441  * @index: Index.
1442  * @max_scan: Maximum range to search.
1443  *
1444  * Search the range [index, min(index + max_scan - 1, ULONG_MAX)] for the
1445  * gap with the lowest index.
1446  *
1447  * This function may be called under the rcu_read_lock.  However, this will
1448  * not atomically search a snapshot of the cache at a single point in time.
1449  * For example, if a gap is created at index 5, then subsequently a gap is
1450  * created at index 10, page_cache_next_miss covering both indices may
1451  * return 10 if called under the rcu_read_lock.
1452  *
1453  * Return: The index of the gap if found, otherwise an index outside the
1454  * range specified (in which case 'return - index >= max_scan' will be true).
1455  * In the rare case of index wrap-around, 0 will be returned.
1456  */
1457 pgoff_t page_cache_next_miss(struct address_space *mapping,
1458                              pgoff_t index, unsigned long max_scan)
1459 {
1460         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, index);
1461
1462         while (max_scan--) {
1463                 void *entry = xas_next(&xas);
1464                 if (!entry || xa_is_value(entry))
1465                         break;
1466                 if (xas.xa_index == 0)
1467                         break;
1468         }
1469
1470         return xas.xa_index;
1471 }
1472 EXPORT_SYMBOL(page_cache_next_miss);
1473
1474 /**
1475  * page_cache_prev_miss() - Find the previous gap in the page cache.
1476  * @mapping: Mapping.
1477  * @index: Index.
1478  * @max_scan: Maximum range to search.
1479  *
1480  * Search the range [max(index - max_scan + 1, 0), index] for the
1481  * gap with the highest index.
1482  *
1483  * This function may be called under the rcu_read_lock.  However, this will
1484  * not atomically search a snapshot of the cache at a single point in time.
1485  * For example, if a gap is created at index 10, then subsequently a gap is
1486  * created at index 5, page_cache_prev_miss() covering both indices may
1487  * return 5 if called under the rcu_read_lock.
1488  *
1489  * Return: The index of the gap if found, otherwise an index outside the
1490  * range specified (in which case 'index - return >= max_scan' will be true).
1491  * In the rare case of wrap-around, ULONG_MAX will be returned.
1492  */
1493 pgoff_t page_cache_prev_miss(struct address_space *mapping,
1494                              pgoff_t index, unsigned long max_scan)
1495 {
1496         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, index);
1497
1498         while (max_scan--) {
1499                 void *entry = xas_prev(&xas);
1500                 if (!entry || xa_is_value(entry))
1501                         break;
1502                 if (xas.xa_index == ULONG_MAX)
1503                         break;
1504         }
1505
1506         return xas.xa_index;
1507 }
1508 EXPORT_SYMBOL(page_cache_prev_miss);
1509
1510 /**
1511  * find_get_entry - find and get a page cache entry
1512  * @mapping: the address_space to search
1513  * @offset: the page cache index
1514  *
1515  * Looks up the page cache slot at @mapping & @offset.  If there is a
1516  * page cache page, it is returned with an increased refcount.
1517  *
1518  * If the slot holds a shadow entry of a previously evicted page, or a
1519  * swap entry from shmem/tmpfs, it is returned.
1520  *
1521  * Return: the found page or shadow entry, %NULL if nothing is found.
1522  */
1523 struct page *find_get_entry(struct address_space *mapping, pgoff_t offset)
1524 {
1525         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, offset);
1526         struct page *page;
1527
1528         rcu_read_lock();
1529 repeat:
1530         xas_reset(&xas);
1531         page = xas_load(&xas);
1532         if (xas_retry(&xas, page))
1533                 goto repeat;
1534         /*
1535          * A shadow entry of a recently evicted page, or a swap entry from
1536          * shmem/tmpfs.  Return it without attempting to raise page count.
1537          */
1538         if (!page || xa_is_value(page))
1539                 goto out;
1540
1541         if (!page_cache_get_speculative(page))
1542                 goto repeat;
1543
1544         /*
1545          * Has the page moved or been split?
1546          * This is part of the lockless pagecache protocol. See
1547          * include/linux/pagemap.h for details.
1548          */
1549         if (unlikely(page != xas_reload(&xas))) {
1550                 put_page(page);
1551                 goto repeat;
1552         }
1553         page = find_subpage(page, offset);
1554 out:
1555         rcu_read_unlock();
1556
1557         return page;
1558 }
1559 EXPORT_SYMBOL(find_get_entry);
1560
1561 /**
1562  * find_lock_entry - locate, pin and lock a page cache entry
1563  * @mapping: the address_space to search
1564  * @offset: the page cache index
1565  *
1566  * Looks up the page cache slot at @mapping & @offset.  If there is a
1567  * page cache page, it is returned locked and with an increased
1568  * refcount.
1569  *
1570  * If the slot holds a shadow entry of a previously evicted page, or a
1571  * swap entry from shmem/tmpfs, it is returned.
1572  *
1573  * find_lock_entry() may sleep.
1574  *
1575  * Return: the found page or shadow entry, %NULL if nothing is found.
1576  */
1577 struct page *find_lock_entry(struct address_space *mapping, pgoff_t offset)
1578 {
1579         struct page *page;
1580
1581 repeat:
1582         page = find_get_entry(mapping, offset);
1583         if (page && !xa_is_value(page)) {
1584                 lock_page(page);
1585                 /* Has the page been truncated? */
1586                 if (unlikely(page_mapping(page) != mapping)) {
1587                         unlock_page(page);
1588                         put_page(page);
1589                         goto repeat;
1590                 }
1591                 VM_BUG_ON_PAGE(page_to_pgoff(page) != offset, page);
1592         }
1593         return page;
1594 }
1595 EXPORT_SYMBOL(find_lock_entry);
1596
1597 /**
1598  * pagecache_get_page - find and get a page reference
1599  * @mapping: the address_space to search
1600  * @offset: the page index
1601  * @fgp_flags: PCG flags
1602  * @gfp_mask: gfp mask to use for the page cache data page allocation
1603  *
1604  * Looks up the page cache slot at @mapping & @offset.
1605  *
1606  * PCG flags modify how the page is returned.
1607  *
1608  * @fgp_flags can be:
1609  *
1610  * - FGP_ACCESSED: the page will be marked accessed
1611  * - FGP_LOCK: Page is return locked
1612  * - FGP_CREAT: If page is not present then a new page is allocated using
1613  *   @gfp_mask and added to the page cache and the VM's LRU
1614  *   list. The page is returned locked and with an increased
1615  *   refcount.
1616  * - FGP_FOR_MMAP: Similar to FGP_CREAT, only we want to allow the caller to do
1617  *   its own locking dance if the page is already in cache, or unlock the page
1618  *   before returning if we had to add the page to pagecache.
1619  *
1620  * If FGP_LOCK or FGP_CREAT are specified then the function may sleep even
1621  * if the GFP flags specified for FGP_CREAT are atomic.
1622  *
1623  * If there is a page cache page, it is returned with an increased refcount.
1624  *
1625  * Return: the found page or %NULL otherwise.
1626  */
1627 struct page *pagecache_get_page(struct address_space *mapping, pgoff_t offset,
1628         int fgp_flags, gfp_t gfp_mask)
1629 {
1630         struct page *page;
1631
1632 repeat:
1633         page = find_get_entry(mapping, offset);
1634         if (xa_is_value(page))
1635                 page = NULL;
1636         if (!page)
1637                 goto no_page;
1638
1639         if (fgp_flags & FGP_LOCK) {
1640                 if (fgp_flags & FGP_NOWAIT) {
1641                         if (!trylock_page(page)) {
1642                                 put_page(page);
1643                                 return NULL;
1644                         }
1645                 } else {
1646                         lock_page(page);
1647                 }
1648
1649                 /* Has the page been truncated? */
1650                 if (unlikely(page->mapping != mapping)) {
1651                         unlock_page(page);
1652                         put_page(page);
1653                         goto repeat;
1654                 }
1655                 VM_BUG_ON_PAGE(page->index != offset, page);
1656         }
1657
1658         if (fgp_flags & FGP_ACCESSED)
1659                 mark_page_accessed(page);
1660
1661 no_page:
1662         if (!page && (fgp_flags & FGP_CREAT)) {
1663                 int err;
1664                 if ((fgp_flags & FGP_WRITE) && mapping_cap_account_dirty(mapping))
1665                         gfp_mask |= __GFP_WRITE;
1666                 if (fgp_flags & FGP_NOFS)
1667                         gfp_mask &= ~__GFP_FS;
1668
1669                 page = __page_cache_alloc(gfp_mask);
1670                 if (!page)
1671                         return NULL;
1672
1673                 if (WARN_ON_ONCE(!(fgp_flags & (FGP_LOCK | FGP_FOR_MMAP))))
1674                         fgp_flags |= FGP_LOCK;
1675
1676                 /* Init accessed so avoid atomic mark_page_accessed later */
1677                 if (fgp_flags & FGP_ACCESSED)
1678                         __SetPageReferenced(page);
1679
1680                 err = add_to_page_cache_lru(page, mapping, offset, gfp_mask);
1681                 if (unlikely(err)) {
1682                         put_page(page);
1683                         page = NULL;
1684                         if (err == -EEXIST)
1685                                 goto repeat;
1686                 }
1687
1688                 /*
1689                  * add_to_page_cache_lru locks the page, and for mmap we expect
1690                  * an unlocked page.
1691                  */
1692                 if (page && (fgp_flags & FGP_FOR_MMAP))
1693                         unlock_page(page);
1694         }
1695
1696         return page;
1697 }
1698 EXPORT_SYMBOL(pagecache_get_page);
1699
1700 /**
1701  * find_get_entries - gang pagecache lookup
1702  * @mapping:    The address_space to search
1703  * @start:      The starting page cache index
1704  * @nr_entries: The maximum number of entries
1705  * @entries:    Where the resulting entries are placed
1706  * @indices:    The cache indices corresponding to the entries in @entries
1707  *
1708  * find_get_entries() will search for and return a group of up to
1709  * @nr_entries entries in the mapping.  The entries are placed at
1710  * @entries.  find_get_entries() takes a reference against any actual
1711  * pages it returns.
1712  *
1713  * The search returns a group of mapping-contiguous page cache entries
1714  * with ascending indexes.  There may be holes in the indices due to
1715  * not-present pages.
1716  *
1717  * Any shadow entries of evicted pages, or swap entries from
1718  * shmem/tmpfs, are included in the returned array.
1719  *
1720  * Return: the number of pages and shadow entries which were found.
1721  */
1722 unsigned find_get_entries(struct address_space *mapping,
1723                           pgoff_t start, unsigned int nr_entries,
1724                           struct page **entries, pgoff_t *indices)
1725 {
1726         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, start);
1727         struct page *page;
1728         unsigned int ret = 0;
1729
1730         if (!nr_entries)
1731                 return 0;
1732
1733         rcu_read_lock();
1734         xas_for_each(&xas, page, ULONG_MAX) {
1735                 if (xas_retry(&xas, page))
1736                         continue;
1737                 /*
1738                  * A shadow entry of a recently evicted page, a swap
1739                  * entry from shmem/tmpfs or a DAX entry.  Return it
1740                  * without attempting to raise page count.
1741                  */
1742                 if (xa_is_value(page))
1743                         goto export;
1744
1745                 if (!page_cache_get_speculative(page))
1746                         goto retry;
1747
1748                 /* Has the page moved or been split? */
1749                 if (unlikely(page != xas_reload(&xas)))
1750                         goto put_page;
1751                 page = find_subpage(page, xas.xa_index);
1752
1753 export:
1754                 indices[ret] = xas.xa_index;
1755                 entries[ret] = page;
1756                 if (++ret == nr_entries)
1757                         break;
1758                 continue;
1759 put_page:
1760                 put_page(page);
1761 retry:
1762                 xas_reset(&xas);
1763         }
1764         rcu_read_unlock();
1765         return ret;
1766 }
1767
1768 /**
1769  * find_get_pages_range - gang pagecache lookup
1770  * @mapping:    The address_space to search
1771  * @start:      The starting page index
1772  * @end:        The final page index (inclusive)
1773  * @nr_pages:   The maximum number of pages
1774  * @pages:      Where the resulting pages are placed
1775  *
1776  * find_get_pages_range() will search for and return a group of up to @nr_pages
1777  * pages in the mapping starting at index @start and up to index @end
1778  * (inclusive).  The pages are placed at @pages.  find_get_pages_range() takes
1779  * a reference against the returned pages.
1780  *
1781  * The search returns a group of mapping-contiguous pages with ascending
1782  * indexes.  There may be holes in the indices due to not-present pages.
1783  * We also update @start to index the next page for the traversal.
1784  *
1785  * Return: the number of pages which were found. If this number is
1786  * smaller than @nr_pages, the end of specified range has been
1787  * reached.
1788  */
1789 unsigned find_get_pages_range(struct address_space *mapping, pgoff_t *start,
1790                               pgoff_t end, unsigned int nr_pages,
1791                               struct page **pages)
1792 {
1793         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, *start);
1794         struct page *page;
1795         unsigned ret = 0;
1796
1797         if (unlikely(!nr_pages))
1798                 return 0;
1799
1800         rcu_read_lock();
1801         xas_for_each(&xas, page, end) {
1802                 if (xas_retry(&xas, page))
1803                         continue;
1804                 /* Skip over shadow, swap and DAX entries */
1805                 if (xa_is_value(page))
1806                         continue;
1807
1808                 if (!page_cache_get_speculative(page))
1809                         goto retry;
1810
1811                 /* Has the page moved or been split? */
1812                 if (unlikely(page != xas_reload(&xas)))
1813                         goto put_page;
1814
1815                 pages[ret] = find_subpage(page, xas.xa_index);
1816                 if (++ret == nr_pages) {
1817                         *start = xas.xa_index + 1;
1818                         goto out;
1819                 }
1820                 continue;
1821 put_page:
1822                 put_page(page);
1823 retry:
1824                 xas_reset(&xas);
1825         }
1826
1827         /*
1828          * We come here when there is no page beyond @end. We take care to not
1829          * overflow the index @start as it confuses some of the callers. This
1830          * breaks the iteration when there is a page at index -1 but that is
1831          * already broken anyway.
1832          */
1833         if (end == (pgoff_t)-1)
1834                 *start = (pgoff_t)-1;
1835         else
1836                 *start = end + 1;
1837 out:
1838         rcu_read_unlock();
1839
1840         return ret;
1841 }
1842
1843 /**
1844  * find_get_pages_contig - gang contiguous pagecache lookup
1845  * @mapping:    The address_space to search
1846  * @index:      The starting page index
1847  * @nr_pages:   The maximum number of pages
1848  * @pages:      Where the resulting pages are placed
1849  *
1850  * find_get_pages_contig() works exactly like find_get_pages(), except
1851  * that the returned number of pages are guaranteed to be contiguous.
1852  *
1853  * Return: the number of pages which were found.
1854  */
1855 unsigned find_get_pages_contig(struct address_space *mapping, pgoff_t index,
1856                                unsigned int nr_pages, struct page **pages)
1857 {
1858         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, index);
1859         struct page *page;
1860         unsigned int ret = 0;
1861
1862         if (unlikely(!nr_pages))
1863                 return 0;
1864
1865         rcu_read_lock();
1866         for (page = xas_load(&xas); page; page = xas_next(&xas)) {
1867                 if (xas_retry(&xas, page))
1868                         continue;
1869                 /*
1870                  * If the entry has been swapped out, we can stop looking.
1871                  * No current caller is looking for DAX entries.
1872                  */
1873                 if (xa_is_value(page))
1874                         break;
1875
1876                 if (!page_cache_get_speculative(page))
1877                         goto retry;
1878
1879                 /* Has the page moved or been split? */
1880                 if (unlikely(page != xas_reload(&xas)))
1881                         goto put_page;
1882
1883                 pages[ret] = find_subpage(page, xas.xa_index);
1884                 if (++ret == nr_pages)
1885                         break;
1886                 continue;
1887 put_page:
1888                 put_page(page);
1889 retry:
1890                 xas_reset(&xas);
1891         }
1892         rcu_read_unlock();
1893         return ret;
1894 }
1895 EXPORT_SYMBOL(find_get_pages_contig);
1896
1897 /**
1898  * find_get_pages_range_tag - find and return pages in given range matching @tag
1899  * @mapping:    the address_space to search
1900  * @index:      the starting page index
1901  * @end:        The final page index (inclusive)
1902  * @tag:        the tag index
1903  * @nr_pages:   the maximum number of pages
1904  * @pages:      where the resulting pages are placed
1905  *
1906  * Like find_get_pages, except we only return pages which are tagged with
1907  * @tag.   We update @index to index the next page for the traversal.
1908  *
1909  * Return: the number of pages which were found.
1910  */
1911 unsigned find_get_pages_range_tag(struct address_space *mapping, pgoff_t *index,
1912                         pgoff_t end, xa_mark_t tag, unsigned int nr_pages,
1913                         struct page **pages)
1914 {
1915         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, *index);
1916         struct page *page;
1917         unsigned ret = 0;
1918
1919         if (unlikely(!nr_pages))
1920                 return 0;
1921
1922         rcu_read_lock();
1923         xas_for_each_marked(&xas, page, end, tag) {
1924                 if (xas_retry(&xas, page))
1925                         continue;
1926                 /*
1927                  * Shadow entries should never be tagged, but this iteration
1928                  * is lockless so there is a window for page reclaim to evict
1929                  * a page we saw tagged.  Skip over it.
1930                  */
1931                 if (xa_is_value(page))
1932                         continue;
1933
1934                 if (!page_cache_get_speculative(page))
1935                         goto retry;
1936
1937                 /* Has the page moved or been split? */
1938                 if (unlikely(page != xas_reload(&xas)))
1939                         goto put_page;
1940
1941                 pages[ret] = find_subpage(page, xas.xa_index);
1942                 if (++ret == nr_pages) {
1943                         *index = xas.xa_index + 1;
1944                         goto out;
1945                 }
1946                 continue;
1947 put_page:
1948                 put_page(page);
1949 retry:
1950                 xas_reset(&xas);
1951         }
1952
1953         /*
1954          * We come here when we got to @end. We take care to not overflow the
1955          * index @index as it confuses some of the callers. This breaks the
1956          * iteration when there is a page at index -1 but that is already
1957          * broken anyway.
1958          */
1959         if (end == (pgoff_t)-1)
1960                 *index = (pgoff_t)-1;
1961         else
1962                 *index = end + 1;
1963 out:
1964         rcu_read_unlock();
1965
1966         return ret;
1967 }
1968 EXPORT_SYMBOL(find_get_pages_range_tag);
1969
1970 /*
1971  * CD/DVDs are error prone. When a medium error occurs, the driver may fail
1972  * a _large_ part of the i/o request. Imagine the worst scenario:
1973  *
1974  *      ---R__________________________________________B__________
1975  *         ^ reading here                             ^ bad block(assume 4k)
1976  *
1977  * read(R) => miss => readahead(R...B) => media error => frustrating retries
1978  * => failing the whole request => read(R) => read(R+1) =>
1979  * readahead(R+1...B+1) => bang => read(R+2) => read(R+3) =>
1980  * readahead(R+3...B+2) => bang => read(R+3) => read(R+4) =>
1981  * readahead(R+4...B+3) => bang => read(R+4) => read(R+5) => ......
1982  *
1983  * It is going insane. Fix it by quickly scaling down the readahead size.
1984  */
1985 static void shrink_readahead_size_eio(struct file *filp,
1986                                         struct file_ra_state *ra)
1987 {
1988         ra->ra_pages /= 4;
1989 }
1990
1991 /**
1992  * generic_file_buffered_read - generic file read routine
1993  * @iocb:       the iocb to read
1994  * @iter:       data destination
1995  * @written:    already copied
1996  *
1997  * This is a generic file read routine, and uses the
1998  * mapping->a_ops->readpage() function for the actual low-level stuff.
1999  *
2000  * This is really ugly. But the goto's actually try to clarify some
2001  * of the logic when it comes to error handling etc.
2002  *
2003  * Return:
2004  * * total number of bytes copied, including those the were already @written
2005  * * negative error code if nothing was copied
2006  */
2007 static ssize_t generic_file_buffered_read(struct kiocb *iocb,
2008                 struct iov_iter *iter, ssize_t written)
2009 {
2010         struct file *filp = iocb->ki_filp;
2011         struct address_space *mapping = filp->f_mapping;
2012         struct inode *inode = mapping->host;
2013         struct file_ra_state *ra = &filp->f_ra;
2014         loff_t *ppos = &iocb->ki_pos;
2015         pgoff_t index;
2016         pgoff_t last_index;
2017         pgoff_t prev_index;
2018         unsigned long offset;      /* offset into pagecache page */
2019         unsigned int prev_offset;
2020         int error = 0;
2021
2022         if (unlikely(*ppos >= inode->i_sb->s_maxbytes))
2023                 return 0;
2024         iov_iter_truncate(iter, inode->i_sb->s_maxbytes);
2025
2026         index = *ppos >> PAGE_SHIFT;
2027         prev_index = ra->prev_pos >> PAGE_SHIFT;
2028         prev_offset = ra->prev_pos & (PAGE_SIZE-1);
2029         last_index = (*ppos + iter->count + PAGE_SIZE-1) >> PAGE_SHIFT;
2030         offset = *ppos & ~PAGE_MASK;
2031
2032         for (;;) {
2033                 struct page *page;
2034                 pgoff_t end_index;
2035                 loff_t isize;
2036                 unsigned long nr, ret;
2037
2038                 cond_resched();
2039 find_page:
2040                 if (fatal_signal_pending(current)) {
2041                         error = -EINTR;
2042                         goto out;
2043                 }
2044
2045                 page = find_get_page(mapping, index);
2046                 if (!page) {
2047                         if (iocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2048                                 goto would_block;
2049                         page_cache_sync_readahead(mapping,
2050                                         ra, filp,
2051                                         index, last_index - index);
2052                         page = find_get_page(mapping, index);
2053                         if (unlikely(page == NULL))
2054                                 goto no_cached_page;
2055                 }
2056                 if (PageReadahead(page)) {
2057                         page_cache_async_readahead(mapping,
2058                                         ra, filp, page,
2059                                         index, last_index - index);
2060                 }
2061                 if (!PageUptodate(page)) {
2062                         if (iocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) {
2063                                 put_page(page);
2064                                 goto would_block;
2065                         }
2066
2067                         /*
2068                          * See comment in do_read_cache_page on why
2069                          * wait_on_page_locked is used to avoid unnecessarily
2070                          * serialisations and why it's safe.
2071                          */
2072                         error = wait_on_page_locked_killable(page);
2073                         if (unlikely(error))
2074                                 goto readpage_error;
2075                         if (PageUptodate(page))
2076                                 goto page_ok;
2077
2078                         if (inode->i_blkbits == PAGE_SHIFT ||
2079                                         !mapping->a_ops->is_partially_uptodate)
2080                                 goto page_not_up_to_date;
2081                         /* pipes can't handle partially uptodate pages */
2082                         if (unlikely(iov_iter_is_pipe(iter)))
2083                                 goto page_not_up_to_date;
2084                         if (!trylock_page(page))
2085                                 goto page_not_up_to_date;
2086                         /* Did it get truncated before we got the lock? */
2087                         if (!page->mapping)
2088                                 goto page_not_up_to_date_locked;
2089                         if (!mapping->a_ops->is_partially_uptodate(page,
2090                                                         offset, iter->count))
2091                                 goto page_not_up_to_date_locked;
2092                         unlock_page(page);
2093                 }
2094 page_ok:
2095                 /*
2096                  * i_size must be checked after we know the page is Uptodate.
2097                  *
2098                  * Checking i_size after the check allows us to calculate
2099                  * the correct value for "nr", which means the zero-filled
2100                  * part of the page is not copied back to userspace (unless
2101                  * another truncate extends the file - this is desired though).
2102                  */
2103
2104                 isize = i_size_read(inode);
2105                 end_index = (isize - 1) >> PAGE_SHIFT;
2106                 if (unlikely(!isize || index > end_index)) {
2107                         put_page(page);
2108                         goto out;
2109                 }
2110
2111                 /* nr is the maximum number of bytes to copy from this page */
2112                 nr = PAGE_SIZE;
2113                 if (index == end_index) {
2114                         nr = ((isize - 1) & ~PAGE_MASK) + 1;
2115                         if (nr <= offset) {
2116                                 put_page(page);
2117                                 goto out;
2118                         }
2119                 }
2120                 nr = nr - offset;
2121
2122                 /* If users can be writing to this page using arbitrary
2123                  * virtual addresses, take care about potential aliasing
2124                  * before reading the page on the kernel side.
2125                  */
2126                 if (mapping_writably_mapped(mapping))
2127                         flush_dcache_page(page);
2128
2129                 /*
2130                  * When a sequential read accesses a page several times,
2131                  * only mark it as accessed the first time.
2132                  */
2133                 if (prev_index != index || offset != prev_offset)
2134                         mark_page_accessed(page);
2135                 prev_index = index;
2136
2137                 /*
2138                  * Ok, we have the page, and it's up-to-date, so
2139                  * now we can copy it to user space...
2140                  */
2141
2142                 ret = copy_page_to_iter(page, offset, nr, iter);
2143                 offset += ret;
2144                 index += offset >> PAGE_SHIFT;
2145                 offset &= ~PAGE_MASK;
2146                 prev_offset = offset;
2147
2148                 put_page(page);
2149                 written += ret;
2150                 if (!iov_iter_count(iter))
2151                         goto out;
2152                 if (ret < nr) {
2153                         error = -EFAULT;
2154                         goto out;
2155                 }
2156                 continue;
2157
2158 page_not_up_to_date:
2159                 /* Get exclusive access to the page ... */
2160                 error = lock_page_killable(page);
2161                 if (unlikely(error))
2162                         goto readpage_error;
2163
2164 page_not_up_to_date_locked:
2165                 /* Did it get truncated before we got the lock? */
2166                 if (!page->mapping) {
2167                         unlock_page(page);
2168                         put_page(page);
2169                         continue;
2170                 }
2171
2172                 /* Did somebody else fill it already? */
2173                 if (PageUptodate(page)) {
2174                         unlock_page(page);
2175                         goto page_ok;
2176                 }
2177
2178 readpage:
2179                 /*
2180                  * A previous I/O error may have been due to temporary
2181                  * failures, eg. multipath errors.
2182                  * PG_error will be set again if readpage fails.
2183                  */
2184                 ClearPageError(page);
2185                 /* Start the actual read. The read will unlock the page. */
2186                 error = mapping->a_ops->readpage(filp, page);
2187
2188                 if (unlikely(error)) {
2189                         if (error == AOP_TRUNCATED_PAGE) {
2190                                 put_page(page);
2191                                 error = 0;
2192                                 goto find_page;
2193                         }
2194                         goto readpage_error;
2195                 }
2196
2197                 if (!PageUptodate(page)) {
2198                         error = lock_page_killable(page);
2199                         if (unlikely(error))
2200                                 goto readpage_error;
2201                         if (!PageUptodate(page)) {
2202                                 if (page->mapping == NULL) {
2203                                         /*
2204                                          * invalidate_mapping_pages got it
2205                                          */
2206                                         unlock_page(page);
2207                                         put_page(page);
2208                                         goto find_page;
2209                                 }
2210                                 unlock_page(page);
2211                                 shrink_readahead_size_eio(filp, ra);
2212                                 error = -EIO;
2213                                 goto readpage_error;
2214                         }
2215                         unlock_page(page);
2216                 }
2217
2218                 goto page_ok;
2219
2220 readpage_error:
2221                 /* UHHUH! A synchronous read error occurred. Report it */
2222                 put_page(page);
2223                 goto out;
2224
2225 no_cached_page:
2226                 /*
2227                  * Ok, it wasn't cached, so we need to create a new
2228                  * page..
2229                  */
2230                 page = page_cache_alloc(mapping);
2231                 if (!page) {
2232                         error = -ENOMEM;
2233                         goto out;
2234                 }
2235                 error = add_to_page_cache_lru(page, mapping, index,
2236                                 mapping_gfp_constraint(mapping, GFP_KERNEL));
2237                 if (error) {
2238                         put_page(page);
2239                         if (error == -EEXIST) {
2240                                 error = 0;
2241                                 goto find_page;
2242                         }
2243                         goto out;
2244                 }
2245                 goto readpage;
2246         }
2247
2248 would_block:
2249         error = -EAGAIN;
2250 out:
2251         ra->prev_pos = prev_index;
2252         ra->prev_pos <<= PAGE_SHIFT;
2253         ra->prev_pos |= prev_offset;
2254
2255         *ppos = ((loff_t)index << PAGE_SHIFT) + offset;
2256         file_accessed(filp);
2257         return written ? written : error;
2258 }
2259
2260 /**
2261  * generic_file_read_iter - generic filesystem read routine
2262  * @iocb:       kernel I/O control block
2263  * @iter:       destination for the data read
2264  *
2265  * This is the "read_iter()" routine for all filesystems
2266  * that can use the page cache directly.
2267  * Return:
2268  * * number of bytes copied, even for partial reads
2269  * * negative error code if nothing was read
2270  */
2271 ssize_t
2272 generic_file_read_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter)
2273 {
2274         size_t count = iov_iter_count(iter);
2275         ssize_t retval = 0;
2276
2277         if (!count)
2278                 goto out; /* skip atime */
2279
2280         if (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) {
2281                 struct file *file = iocb->ki_filp;
2282                 struct address_space *mapping = file->f_mapping;
2283                 struct inode *inode = mapping->host;
2284                 loff_t size;
2285
2286                 size = i_size_read(inode);
2287                 if (iocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) {
2288                         if (filemap_range_has_page(mapping, iocb->ki_pos,
2289                                                    iocb->ki_pos + count - 1))
2290                                 return -EAGAIN;
2291                 } else {
2292                         retval = filemap_write_and_wait_range(mapping,
2293                                                 iocb->ki_pos,
2294                                                 iocb->ki_pos + count - 1);
2295                         if (retval < 0)
2296                                 goto out;
2297                 }
2298
2299                 file_accessed(file);
2300
2301                 retval = mapping->a_ops->direct_IO(iocb, iter);
2302                 if (retval >= 0) {
2303                         iocb->ki_pos += retval;
2304                         count -= retval;
2305                 }
2306                 iov_iter_revert(iter, count - iov_iter_count(iter));
2307
2308                 /*
2309                  * Btrfs can have a short DIO read if we encounter
2310                  * compressed extents, so if there was an error, or if
2311                  * we've already read everything we wanted to, or if
2312                  * there was a short read because we hit EOF, go ahead
2313                  * and return.  Otherwise fallthrough to buffered io for
2314                  * the rest of the read.  Buffered reads will not work for
2315                  * DAX files, so don't bother trying.
2316                  */
2317                 if (retval < 0 || !count || iocb->ki_pos >= size ||
2318                     IS_DAX(inode))
2319                         goto out;
2320         }
2321
2322         retval = generic_file_buffered_read(iocb, iter, retval);
2323 out:
2324         return retval;
2325 }
2326 EXPORT_SYMBOL(generic_file_read_iter);
2327
2328 #ifdef CONFIG_MMU
2329 #define MMAP_LOTSAMISS  (100)
2330 static struct file *maybe_unlock_mmap_for_io(struct vm_fault *vmf,
2331                                              struct file *fpin)
2332 {
2333         int flags = vmf->flags;
2334
2335         if (fpin)
2336                 return fpin;
2337
2338         /*
2339          * FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT means we don't want to wait on page locks or
2340          * anything, so we only pin the file and drop the mmap_sem if only
2341          * FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY is set.
2342          */
2343         if ((flags & (FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY | FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT)) ==
2344             FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY) {
2345                 fpin = get_file(vmf->vma->vm_file);
2346                 up_read(&vmf->vma->vm_mm->mmap_sem);
2347         }
2348         return fpin;
2349 }
2350
2351 /*
2352  * lock_page_maybe_drop_mmap - lock the page, possibly dropping the mmap_sem
2353  * @vmf - the vm_fault for this fault.
2354  * @page - the page to lock.
2355  * @fpin - the pointer to the file we may pin (or is already pinned).
2356  *
2357  * This works similar to lock_page_or_retry in that it can drop the mmap_sem.
2358  * It differs in that it actually returns the page locked if it returns 1 and 0
2359  * if it couldn't lock the page.  If we did have to drop the mmap_sem then fpin
2360  * will point to the pinned file and needs to be fput()'ed at a later point.
2361  */
2362 static int lock_page_maybe_drop_mmap(struct vm_fault *vmf, struct page *page,
2363                                      struct file **fpin)
2364 {
2365         if (trylock_page(page))
2366                 return 1;
2367
2368         /*
2369          * NOTE! This will make us return with VM_FAULT_RETRY, but with
2370          * the mmap_sem still held. That's how FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT
2371          * is supposed to work. We have way too many special cases..
2372          */
2373         if (vmf->flags & FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT)
2374                 return 0;
2375
2376         *fpin = maybe_unlock_mmap_for_io(vmf, *fpin);
2377         if (vmf->flags & FAULT_FLAG_KILLABLE) {
2378                 if (__lock_page_killable(page)) {
2379                         /*
2380                          * We didn't have the right flags to drop the mmap_sem,
2381                          * but all fault_handlers only check for fatal signals
2382                          * if we return VM_FAULT_RETRY, so we need to drop the
2383                          * mmap_sem here and return 0 if we don't have a fpin.
2384                          */
2385                         if (*fpin == NULL)
2386                                 up_read(&vmf->vma->vm_mm->mmap_sem);
2387                         return 0;
2388                 }
2389         } else
2390                 __lock_page(page);
2391         return 1;
2392 }
2393
2394
2395 /*
2396  * Synchronous readahead happens when we don't even find a page in the page
2397  * cache at all.  We don't want to perform IO under the mmap sem, so if we have
2398  * to drop the mmap sem we return the file that was pinned in order for us to do
2399  * that.  If we didn't pin a file then we return NULL.  The file that is
2400  * returned needs to be fput()'ed when we're done with it.
2401  */
2402 static struct file *do_sync_mmap_readahead(struct vm_fault *vmf)
2403 {
2404         struct file *file = vmf->vma->vm_file;
2405         struct file_ra_state *ra = &file->f_ra;
2406         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
2407         struct file *fpin = NULL;
2408         pgoff_t offset = vmf->pgoff;
2409
2410         /* If we don't want any read-ahead, don't bother */
2411         if (vmf->vma->vm_flags & VM_RAND_READ)
2412                 return fpin;
2413         if (!ra->ra_pages)
2414                 return fpin;
2415
2416         if (vmf->vma->vm_flags & VM_SEQ_READ) {
2417                 fpin = maybe_unlock_mmap_for_io(vmf, fpin);
2418                 page_cache_sync_readahead(mapping, ra, file, offset,
2419                                           ra->ra_pages);
2420                 return fpin;
2421         }
2422
2423         /* Avoid banging the cache line if not needed */
2424         if (ra->mmap_miss < MMAP_LOTSAMISS * 10)
2425                 ra->mmap_miss++;
2426
2427         /*
2428          * Do we miss much more than hit in this file? If so,
2429          * stop bothering with read-ahead. It will only hurt.
2430          */
2431         if (ra->mmap_miss > MMAP_LOTSAMISS)
2432                 return fpin;
2433
2434         /*
2435          * mmap read-around
2436          */
2437         fpin = maybe_unlock_mmap_for_io(vmf, fpin);
2438         ra->start = max_t(long, 0, offset - ra->ra_pages / 2);
2439         ra->size = ra->ra_pages;
2440         ra->async_size = ra->ra_pages / 4;
2441         ra_submit(ra, mapping, file);
2442         return fpin;
2443 }
2444
2445 /*
2446  * Asynchronous readahead happens when we find the page and PG_readahead,
2447  * so we want to possibly extend the readahead further.  We return the file that
2448  * was pinned if we have to drop the mmap_sem in order to do IO.
2449  */
2450 static struct file *do_async_mmap_readahead(struct vm_fault *vmf,
2451                                             struct page *page)
2452 {
2453         struct file *file = vmf->vma->vm_file;
2454         struct file_ra_state *ra = &file->f_ra;
2455         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
2456         struct file *fpin = NULL;
2457         pgoff_t offset = vmf->pgoff;
2458
2459         /* If we don't want any read-ahead, don't bother */
2460         if (vmf->vma->vm_flags & VM_RAND_READ)
2461                 return fpin;
2462         if (ra->mmap_miss > 0)
2463                 ra->mmap_miss--;
2464         if (PageReadahead(page)) {
2465                 fpin = maybe_unlock_mmap_for_io(vmf, fpin);
2466                 page_cache_async_readahead(mapping, ra, file,
2467                                            page, offset, ra->ra_pages);
2468         }
2469         return fpin;
2470 }
2471
2472 /**
2473  * filemap_fault - read in file data for page fault handling
2474  * @vmf:        struct vm_fault containing details of the fault
2475  *
2476  * filemap_fault() is invoked via the vma operations vector for a
2477  * mapped memory region to read in file data during a page fault.
2478  *
2479  * The goto's are kind of ugly, but this streamlines the normal case of having
2480  * it in the page cache, and handles the special cases reasonably without
2481  * having a lot of duplicated code.
2482  *
2483  * vma->vm_mm->mmap_sem must be held on entry.
2484  *
2485  * If our return value has VM_FAULT_RETRY set, it's because the mmap_sem
2486  * may be dropped before doing I/O or by lock_page_maybe_drop_mmap().
2487  *
2488  * If our return value does not have VM_FAULT_RETRY set, the mmap_sem
2489  * has not been released.
2490  *
2491  * We never return with VM_FAULT_RETRY and a bit from VM_FAULT_ERROR set.
2492  *
2493  * Return: bitwise-OR of %VM_FAULT_ codes.
2494  */
2495 vm_fault_t filemap_fault(struct vm_fault *vmf)
2496 {
2497         int error;
2498         struct file *file = vmf->vma->vm_file;
2499         struct file *fpin = NULL;
2500         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
2501         struct file_ra_state *ra = &file->f_ra;
2502         struct inode *inode = mapping->host;
2503         pgoff_t offset = vmf->pgoff;
2504         pgoff_t max_off;
2505         struct page *page;
2506         vm_fault_t ret = 0;
2507
2508         max_off = DIV_ROUND_UP(i_size_read(inode), PAGE_SIZE);
2509         if (unlikely(offset >= max_off))
2510                 return VM_FAULT_SIGBUS;
2511
2512         /*
2513          * Do we have something in the page cache already?
2514          */
2515         page = find_get_page(mapping, offset);
2516         if (likely(page) && !(vmf->flags & FAULT_FLAG_TRIED)) {
2517                 /*
2518                  * We found the page, so try async readahead before
2519                  * waiting for the lock.
2520                  */
2521                 fpin = do_async_mmap_readahead(vmf, page);
2522         } else if (!page) {
2523                 /* No page in the page cache at all */
2524                 count_vm_event(PGMAJFAULT);
2525                 count_memcg_event_mm(vmf->vma->vm_mm, PGMAJFAULT);
2526                 ret = VM_FAULT_MAJOR;
2527                 fpin = do_sync_mmap_readahead(vmf);
2528 retry_find:
2529                 page = pagecache_get_page(mapping, offset,
2530                                           FGP_CREAT|FGP_FOR_MMAP,
2531                                           vmf->gfp_mask);
2532                 if (!page) {
2533                         if (fpin)
2534                                 goto out_retry;
2535                         return vmf_error(-ENOMEM);
2536                 }
2537         }
2538
2539         if (!lock_page_maybe_drop_mmap(vmf, page, &fpin))
2540                 goto out_retry;
2541
2542         /* Did it get truncated? */
2543         if (unlikely(page->mapping != mapping)) {
2544                 unlock_page(page);
2545                 put_page(page);
2546                 goto retry_find;
2547         }
2548         VM_BUG_ON_PAGE(page->index != offset, page);
2549
2550         /*
2551          * We have a locked page in the page cache, now we need to check
2552          * that it's up-to-date. If not, it is going to be due to an error.
2553          */
2554         if (unlikely(!PageUptodate(page)))
2555                 goto page_not_uptodate;
2556
2557         /*
2558          * We've made it this far and we had to drop our mmap_sem, now is the
2559          * time to return to the upper layer and have it re-find the vma and
2560          * redo the fault.
2561          */
2562         if (fpin) {
2563                 unlock_page(page);
2564                 goto out_retry;
2565         }
2566
2567         /*
2568          * Found the page and have a reference on it.
2569          * We must recheck i_size under page lock.
2570          */
2571         max_off = DIV_ROUND_UP(i_size_read(inode), PAGE_SIZE);
2572         if (unlikely(offset >= max_off)) {
2573                 unlock_page(page);
2574                 put_page(page);
2575                 return VM_FAULT_SIGBUS;
2576         }
2577
2578         vmf->page = page;
2579         return ret | VM_FAULT_LOCKED;
2580
2581 page_not_uptodate:
2582         /*
2583          * Umm, take care of errors if the page isn't up-to-date.
2584          * Try to re-read it _once_. We do this synchronously,
2585          * because there really aren't any performance issues here
2586          * and we need to check for errors.
2587          */
2588         ClearPageError(page);
2589         fpin = maybe_unlock_mmap_for_io(vmf, fpin);
2590         error = mapping->a_ops->readpage(file, page);
2591         if (!error) {
2592                 wait_on_page_locked(page);
2593                 if (!PageUptodate(page))
2594                         error = -EIO;
2595         }
2596         if (fpin)
2597                 goto out_retry;
2598         put_page(page);
2599
2600         if (!error || error == AOP_TRUNCATED_PAGE)
2601                 goto retry_find;
2602
2603         /* Things didn't work out. Return zero to tell the mm layer so. */
2604         shrink_readahead_size_eio(file, ra);
2605         return VM_FAULT_SIGBUS;
2606
2607 out_retry:
2608         /*
2609          * We dropped the mmap_sem, we need to return to the fault handler to
2610          * re-find the vma and come back and find our hopefully still populated
2611          * page.
2612          */
2613         if (page)
2614                 put_page(page);
2615         if (fpin)
2616                 fput(fpin);
2617         return ret | VM_FAULT_RETRY;
2618 }
2619 EXPORT_SYMBOL(filemap_fault);
2620
2621 void filemap_map_pages(struct vm_fault *vmf,
2622                 pgoff_t start_pgoff, pgoff_t end_pgoff)
2623 {
2624         struct file *file = vmf->vma->vm_file;
2625         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
2626         pgoff_t last_pgoff = start_pgoff;
2627         unsigned long max_idx;
2628         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, start_pgoff);
2629         struct page *page;
2630
2631         rcu_read_lock();
2632         xas_for_each(&xas, page, end_pgoff) {
2633                 if (xas_retry(&xas, page))
2634                         continue;
2635                 if (xa_is_value(page))
2636                         goto next;
2637
2638                 /*
2639                  * Check for a locked page first, as a speculative
2640                  * reference may adversely influence page migration.
2641                  */
2642                 if (PageLocked(page))
2643                         goto next;
2644                 if (!page_cache_get_speculative(page))
2645                         goto next;
2646
2647                 /* Has the page moved or been split? */
2648                 if (unlikely(page != xas_reload(&xas)))
2649                         goto skip;
2650                 page = find_subpage(page, xas.xa_index);
2651
2652                 if (!PageUptodate(page) ||
2653                                 PageReadahead(page) ||
2654                                 PageHWPoison(page))
2655                         goto skip;
2656                 if (!trylock_page(page))
2657                         goto skip;
2658
2659                 if (page->mapping != mapping || !PageUptodate(page))
2660                         goto unlock;
2661
2662                 max_idx = DIV_ROUND_UP(i_size_read(mapping->host), PAGE_SIZE);
2663                 if (page->index >= max_idx)
2664                         goto unlock;
2665
2666                 if (file->f_ra.mmap_miss > 0)
2667                         file->f_ra.mmap_miss--;
2668
2669                 vmf->address += (xas.xa_index - last_pgoff) << PAGE_SHIFT;
2670                 if (vmf->pte)
2671                         vmf->pte += xas.xa_index - last_pgoff;
2672                 last_pgoff = xas.xa_index;
2673                 if (alloc_set_pte(vmf, NULL, page))
2674                         goto unlock;
2675                 unlock_page(page);
2676                 goto next;
2677 unlock:
2678                 unlock_page(page);
2679 skip:
2680                 put_page(page);
2681 next:
2682                 /* Huge page is mapped? No need to proceed. */
2683                 if (pmd_trans_huge(*vmf->pmd))
2684                         break;
2685         }
2686         rcu_read_unlock();
2687 }
2688 EXPORT_SYMBOL(filemap_map_pages);
2689
2690 vm_fault_t filemap_page_mkwrite(struct vm_fault *vmf)
2691 {
2692         struct page *page = vmf->page;
2693         struct inode *inode = file_inode(vmf->vma->vm_file);
2694         vm_fault_t ret = VM_FAULT_LOCKED;
2695
2696         sb_start_pagefault(inode->i_sb);
2697         file_update_time(vmf->vma->vm_file);
2698         lock_page(page);
2699         if (page->mapping != inode->i_mapping) {
2700                 unlock_page(page);
2701                 ret = VM_FAULT_NOPAGE;
2702                 goto out;
2703         }
2704         /*
2705          * We mark the page dirty already here so that when freeze is in
2706          * progress, we are guaranteed that writeback during freezing will
2707          * see the dirty page and writeprotect it again.
2708          */
2709         set_page_dirty(page);
2710         wait_for_stable_page(page);
2711 out:
2712         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
2713         return ret;
2714 }
2715
2716 const struct vm_operations_struct generic_file_vm_ops = {
2717         .fault          = filemap_fault,
2718         .map_pages      = filemap_map_pages,
2719         .page_mkwrite   = filemap_page_mkwrite,
2720 };
2721
2722 /* This is used for a general mmap of a disk file */
2723
2724 int generic_file_mmap(struct file * file, struct vm_area_struct * vma)
2725 {
2726         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
2727
2728         if (!mapping->a_ops->readpage)
2729                 return -ENOEXEC;
2730         file_accessed(file);
2731         vma->vm_ops = &generic_file_vm_ops;
2732         return 0;
2733 }
2734
2735 /*
2736  * This is for filesystems which do not implement ->writepage.
2737  */
2738 int generic_file_readonly_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
2739 {
2740         if ((vma->vm_flags & VM_SHARED) && (vma->vm_flags & VM_MAYWRITE))
2741                 return -EINVAL;
2742         return generic_file_mmap(file, vma);
2743 }
2744 #else
2745 vm_fault_t filemap_page_mkwrite(struct vm_fault *vmf)
2746 {
2747         return VM_FAULT_SIGBUS;
2748 }
2749 int generic_file_mmap(struct file * file, struct vm_area_struct * vma)
2750 {
2751         return -ENOSYS;
2752 }
2753 int generic_file_readonly_mmap(struct file * file, struct vm_area_struct * vma)
2754 {
2755         return -ENOSYS;
2756 }
2757 #endif /* CONFIG_MMU */
2758
2759 EXPORT_SYMBOL(filemap_page_mkwrite);
2760 EXPORT_SYMBOL(generic_file_mmap);
2761 EXPORT_SYMBOL(generic_file_readonly_mmap);
2762
2763 static struct page *wait_on_page_read(struct page *page)
2764 {
2765         if (!IS_ERR(page)) {
2766                 wait_on_page_locked(page);
2767                 if (!PageUptodate(page)) {
2768                         put_page(page);
2769                         page = ERR_PTR(-EIO);
2770                 }
2771         }
2772         return page;
2773 }
2774
2775 static struct page *do_read_cache_page(struct address_space *mapping,
2776                                 pgoff_t index,
2777                                 int (*filler)(void *, struct page *),
2778                                 void *data,
2779                                 gfp_t gfp)
2780 {
2781         struct page *page;
2782         int err;
2783 repeat:
2784         page = find_get_page(mapping, index);
2785         if (!page) {
2786                 page = __page_cache_alloc(gfp);
2787                 if (!page)
2788                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
2789                 err = add_to_page_cache_lru(page, mapping, index, gfp);
2790                 if (unlikely(err)) {
2791                         put_page(page);
2792                         if (err == -EEXIST)
2793                                 goto repeat;
2794                         /* Presumably ENOMEM for xarray node */
2795                         return ERR_PTR(err);
2796                 }
2797
2798 filler:
2799                 if (filler)
2800                         err = filler(data, page);
2801                 else
2802                         err = mapping->a_ops->readpage(data, page);
2803
2804                 if (err < 0) {
2805                         put_page(page);
2806                         return ERR_PTR(err);
2807                 }
2808
2809                 page = wait_on_page_read(page);
2810                 if (IS_ERR(page))
2811                         return page;
2812                 goto out;
2813         }
2814         if (PageUptodate(page))
2815                 goto out;
2816
2817         /*
2818          * Page is not up to date and may be locked due one of the following
2819          * case a: Page is being filled and the page lock is held
2820          * case b: Read/write error clearing the page uptodate status
2821          * case c: Truncation in progress (page locked)
2822          * case d: Reclaim in progress
2823          *
2824          * Case a, the page will be up to date when the page is unlocked.
2825          *    There is no need to serialise on the page lock here as the page
2826          *    is pinned so the lock gives no additional protection. Even if the
2827          *    the page is truncated, the data is still valid if PageUptodate as
2828          *    it's a race vs truncate race.
2829          * Case b, the page will not be up to date
2830          * Case c, the page may be truncated but in itself, the data may still
2831          *    be valid after IO completes as it's a read vs truncate race. The
2832          *    operation must restart if the page is not uptodate on unlock but
2833          *    otherwise serialising on page lock to stabilise the mapping gives
2834          *    no additional guarantees to the caller as the page lock is
2835          *    released before return.
2836          * Case d, similar to truncation. If reclaim holds the page lock, it
2837          *    will be a race with remove_mapping that determines if the mapping
2838          *    is valid on unlock but otherwise the data is valid and there is
2839          *    no need to serialise with page lock.
2840          *
2841          * As the page lock gives no additional guarantee, we optimistically
2842          * wait on the page to be unlocked and check if it's up to date and
2843          * use the page if it is. Otherwise, the page lock is required to
2844          * distinguish between the different cases. The motivation is that we
2845          * avoid spurious serialisations and wakeups when multiple processes
2846          * wait on the same page for IO to complete.
2847          */
2848         wait_on_page_locked(page);
2849         if (PageUptodate(page))
2850                 goto out;
2851
2852         /* Distinguish between all the cases under the safety of the lock */
2853         lock_page(page);
2854
2855         /* Case c or d, restart the operation */
2856         if (!page->mapping) {
2857                 unlock_page(page);
2858                 put_page(page);
2859                 goto repeat;
2860         }
2861
2862         /* Someone else locked and filled the page in a very small window */
2863         if (PageUptodate(page)) {
2864                 unlock_page(page);
2865                 goto out;
2866         }
2867         goto filler;
2868
2869 out:
2870         mark_page_accessed(page);
2871         return page;
2872 }
2873
2874 /**
2875  * read_cache_page - read into page cache, fill it if needed
2876  * @mapping:    the page's address_space
2877  * @index:      the page index
2878  * @filler:     function to perform the read
2879  * @data:       first arg to filler(data, page) function, often left as NULL
2880  *
2881  * Read into the page cache. If a page already exists, and PageUptodate() is
2882  * not set, try to fill the page and wait for it to become unlocked.
2883  *
2884  * If the page does not get brought uptodate, return -EIO.
2885  *
2886  * Return: up to date page on success, ERR_PTR() on failure.
2887  */
2888 struct page *read_cache_page(struct address_space *mapping,
2889                                 pgoff_t index,
2890                                 int (*filler)(void *, struct page *),
2891                                 void *data)
2892 {
2893         return do_read_cache_page(mapping, index, filler, data,
2894                         mapping_gfp_mask(mapping));
2895 }
2896 EXPORT_SYMBOL(read_cache_page);
2897
2898 /**
2899  * read_cache_page_gfp - read into page cache, using specified page allocation flags.
2900  * @mapping:    the page's address_space
2901  * @index:      the page index
2902  * @gfp:        the page allocator flags to use if allocating
2903  *
2904  * This is the same as "read_mapping_page(mapping, index, NULL)", but with
2905  * any new page allocations done using the specified allocation flags.
2906  *
2907  * If the page does not get brought uptodate, return -EIO.
2908  *
2909  * Return: up to date page on success, ERR_PTR() on failure.
2910  */
2911 struct page *read_cache_page_gfp(struct address_space *mapping,
2912                                 pgoff_t index,
2913                                 gfp_t gfp)
2914 {
2915         return do_read_cache_page(mapping, index, NULL, NULL, gfp);
2916 }
2917 EXPORT_SYMBOL(read_cache_page_gfp);
2918
2919 /*
2920  * Don't operate on ranges the page cache doesn't support, and don't exceed the
2921  * LFS limits.  If pos is under the limit it becomes a short access.  If it
2922  * exceeds the limit we return -EFBIG.
2923  */
2924 static int generic_write_check_limits(struct file *file, loff_t pos,
2925                                       loff_t *count)
2926 {
2927         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
2928         loff_t max_size = inode->i_sb->s_maxbytes;
2929         loff_t limit = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
2930
2931         if (limit != RLIM_INFINITY) {
2932                 if (pos >= limit) {
2933                         send_sig(SIGXFSZ, current, 0);
2934                         return -EFBIG;
2935                 }
2936                 *count = min(*count, limit - pos);
2937         }
2938
2939         if (!(file->f_flags & O_LARGEFILE))
2940                 max_size = MAX_NON_LFS;
2941
2942         if (unlikely(pos >= max_size))
2943                 return -EFBIG;
2944
2945         *count = min(*count, max_size - pos);
2946
2947         return 0;
2948 }
2949
2950 /*
2951  * Performs necessary checks before doing a write
2952  *
2953  * Can adjust writing position or amount of bytes to write.
2954  * Returns appropriate error code that caller should return or
2955  * zero in case that write should be allowed.
2956  */
2957 inline ssize_t generic_write_checks(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
2958 {
2959         struct file *file = iocb->ki_filp;
2960         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
2961         loff_t count;
2962         int ret;
2963
2964         if (IS_SWAPFILE(inode))
2965                 return -ETXTBSY;
2966
2967         if (!iov_iter_count(from))
2968                 return 0;
2969
2970         /* FIXME: this is for backwards compatibility with 2.4 */
2971         if (iocb->ki_flags & IOCB_APPEND)
2972                 iocb->ki_pos = i_size_read(inode);
2973
2974         if ((iocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) && !(iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT))
2975                 return -EINVAL;
2976
2977         count = iov_iter_count(from);
2978         ret = generic_write_check_limits(file, iocb->ki_pos, &count);
2979         if (ret)
2980                 return ret;
2981
2982         iov_iter_truncate(from, count);
2983         return iov_iter_count(from);
2984 }
2985 EXPORT_SYMBOL(generic_write_checks);
2986
2987 /*
2988  * Performs necessary checks before doing a clone.
2989  *
2990  * Can adjust amount of bytes to clone via @req_count argument.
2991  * Returns appropriate error code that caller should return or
2992  * zero in case the clone should be allowed.
2993  */
2994 int generic_remap_checks(struct file *file_in, loff_t pos_in,
2995                          struct file *file_out, loff_t pos_out,
2996                          loff_t *req_count, unsigned int remap_flags)
2997 {
2998         struct inode *inode_in = file_in->f_mapping->host;
2999         struct inode *inode_out = file_out->f_mapping->host;
3000         uint64_t count = *req_count;
3001         uint64_t bcount;
3002         loff_t size_in, size_out;
3003         loff_t bs = inode_out->i_sb->s_blocksize;
3004         int ret;
3005
3006         /* The start of both ranges must be aligned to an fs block. */
3007         if (!IS_ALIGNED(pos_in, bs) || !IS_ALIGNED(pos_out, bs))
3008                 return -EINVAL;
3009
3010         /* Ensure offsets don't wrap. */
3011         if (pos_in + count < pos_in || pos_out + count < pos_out)
3012                 return -EINVAL;
3013
3014         size_in = i_size_read(inode_in);
3015         size_out = i_size_read(inode_out);
3016
3017         /* Dedupe requires both ranges to be within EOF. */
3018         if ((remap_flags & REMAP_FILE_DEDUP) &&
3019             (pos_in >= size_in || pos_in + count > size_in ||
3020              pos_out >= size_out || pos_out + count > size_out))
3021                 return -EINVAL;
3022
3023         /* Ensure the infile range is within the infile. */
3024         if (pos_in >= size_in)
3025                 return -EINVAL;
3026         count = min(count, size_in - (uint64_t)pos_in);
3027
3028         ret = generic_write_check_limits(file_out, pos_out, &count);
3029         if (ret)
3030                 return ret;
3031
3032         /*
3033          * If the user wanted us to link to the infile's EOF, round up to the
3034          * next block boundary for this check.
3035          *
3036          * Otherwise, make sure the count is also block-aligned, having
3037          * already confirmed the starting offsets' block alignment.
3038          */
3039         if (pos_in + count == size_in) {
3040                 bcount = ALIGN(size_in, bs) - pos_in;
3041         } else {
3042                 if (!IS_ALIGNED(count, bs))
3043                         count = ALIGN_DOWN(count, bs);
3044                 bcount = count;
3045         }
3046
3047         /* Don't allow overlapped cloning within the same file. */
3048         if (inode_in == inode_out &&
3049             pos_out + bcount > pos_in &&
3050             pos_out < pos_in + bcount)
3051                 return -EINVAL;
3052
3053         /*
3054          * We shortened the request but the caller can't deal with that, so
3055          * bounce the request back to userspace.
3056          */
3057         if (*req_count != count && !(remap_flags & REMAP_FILE_CAN_SHORTEN))
3058                 return -EINVAL;
3059
3060         *req_count = count;
3061         return 0;
3062 }
3063
3064
3065 /*
3066  * Performs common checks before doing a file copy/clone
3067  * from @file_in to @file_out.
3068  */
3069 int generic_file_rw_checks(struct file *file_in, struct file *file_out)
3070 {
3071         struct inode *inode_in = file_inode(file_in);
3072         struct inode *inode_out = file_inode(file_out);
3073
3074         /* Don't copy dirs, pipes, sockets... */
3075         if (S_ISDIR(inode_in->i_mode) || S_ISDIR(inode_out->i_mode))
3076                 return -EISDIR;
3077         if (!S_ISREG(inode_in->i_mode) || !S_ISREG(inode_out->i_mode))
3078                 return -EINVAL;
3079
3080         if (!(file_in->f_mode & FMODE_READ) ||
3081             !(file_out->f_mode & FMODE_WRITE) ||
3082             (file_out->f_flags & O_APPEND))
3083                 return -EBADF;
3084
3085         return 0;
3086 }
3087
3088 /*
3089  * Performs necessary checks before doing a file copy
3090  *
3091  * Can adjust amount of bytes to copy via @req_count argument.
3092  * Returns appropriate error code that caller should return or
3093  * zero in case the copy should be allowed.
3094  */
3095 int generic_copy_file_checks(struct file *file_in, loff_t pos_in,
3096                              struct file *file_out, loff_t pos_out,
3097                              size_t *req_count, unsigned int flags)
3098 {
3099         struct inode *inode_in = file_inode(file_in);
3100         struct inode *inode_out = file_inode(file_out);
3101         uint64_t count = *req_count;
3102         loff_t size_in;
3103         int ret;
3104
3105         ret = generic_file_rw_checks(file_in, file_out);
3106         if (ret)
3107                 return ret;
3108
3109         /* Don't touch certain kinds of inodes */
3110         if (IS_IMMUTABLE(inode_out))
3111                 return -EPERM;
3112
3113         if (IS_SWAPFILE(inode_in) || IS_SWAPFILE(inode_out))
3114                 return -ETXTBSY;
3115
3116         /* Ensure offsets don't wrap. */
3117         if (pos_in + count < pos_in || pos_out + count < pos_out)
3118                 return -EOVERFLOW;
3119
3120         /* Shorten the copy to EOF */
3121         size_in = i_size_read(inode_in);
3122         if (pos_in >= size_in)
3123                 count = 0;
3124         else
3125                 count = min(count, size_in - (uint64_t)pos_in);
3126
3127         ret = generic_write_check_limits(file_out, pos_out, &count);
3128         if (ret)
3129                 return ret;
3130
3131         /* Don't allow overlapped copying within the same file. */
3132         if (inode_in == inode_out &&
3133             pos_out + count > pos_in &&
3134             pos_out < pos_in + count)
3135                 return -EINVAL;
3136
3137         *req_count = count;
3138         return 0;
3139 }
3140
3141 int pagecache_write_begin(struct file *file, struct address_space *mapping,
3142                                 loff_t pos, unsigned len, unsigned flags,
3143                                 struct page **pagep, void **fsdata)
3144 {
3145         const struct address_space_operations *aops = mapping->a_ops;
3146
3147         return aops->write_begin(file, mapping, pos, len, flags,
3148                                                         pagep, fsdata);
3149 }
3150 EXPORT_SYMBOL(pagecache_write_begin);
3151
3152 int pagecache_write_end(struct file *file, struct address_space *mapping,
3153                                 loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
3154                                 struct page *page, void *fsdata)
3155 {
3156         const struct address_space_operations *aops = mapping->a_ops;
3157
3158         return aops->write_end(file, mapping, pos, len, copied, page, fsdata);
3159 }
3160 EXPORT_SYMBOL(pagecache_write_end);
3161
3162 ssize_t
3163 generic_file_direct_write(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
3164 {
3165         struct file     *file = iocb->ki_filp;
3166         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
3167         struct inode    *inode = mapping->host;
3168         loff_t          pos = iocb->ki_pos;
3169         ssize_t         written;
3170         size_t          write_len;
3171         pgoff_t         end;
3172
3173         write_len = iov_iter_count(from);
3174         end = (pos + write_len - 1) >> PAGE_SHIFT;
3175
3176         if (iocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) {
3177                 /* If there are pages to writeback, return */
3178                 if (filemap_range_has_page(inode->i_mapping, pos,
3179                                            pos + write_len - 1))
3180                         return -EAGAIN;
3181         } else {
3182                 written = filemap_write_and_wait_range(mapping, pos,
3183                                                         pos + write_len - 1);
3184                 if (written)
3185                         goto out;
3186         }
3187
3188         /*
3189          * After a write we want buffered reads to be sure to go to disk to get
3190          * the new data.  We invalidate clean cached page from the region we're
3191          * about to write.  We do this *before* the write so that we can return
3192          * without clobbering -EIOCBQUEUED from ->direct_IO().
3193          */
3194         written = invalidate_inode_pages2_range(mapping,
3195                                         pos >> PAGE_SHIFT, end);
3196         /*
3197          * If a page can not be invalidated, return 0 to fall back
3198          * to buffered write.
3199          */
3200         if (written) {
3201                 if (written == -EBUSY)
3202                         return 0;
3203                 goto out;
3204         }
3205
3206         written = mapping->a_ops->direct_IO(iocb, from);
3207
3208         /*
3209          * Finally, try again to invalidate clean pages which might have been
3210          * cached by non-direct readahead, or faulted in by get_user_pages()
3211          * if the source of the write was an mmap'ed region of the file
3212          * we're writing.  Either one is a pretty crazy thing to do,
3213          * so we don't support it 100%.  If this invalidation
3214          * fails, tough, the write still worked...
3215          *
3216          * Most of the time we do not need this since dio_complete() will do
3217          * the invalidation for us. However there are some file systems that
3218          * do not end up with dio_complete() being called, so let's not break
3219          * them by removing it completely
3220          */
3221         if (mapping->nrpages)
3222                 invalidate_inode_pages2_range(mapping,
3223                                         pos >> PAGE_SHIFT, end);
3224
3225         if (written > 0) {
3226                 pos += written;
3227                 write_len -= written;
3228                 if (pos > i_size_read(inode) && !S_ISBLK(inode->i_mode)) {
3229                         i_size_write(inode, pos);
3230                         mark_inode_dirty(inode);
3231                 }
3232                 iocb->ki_pos = pos;
3233         }
3234         iov_iter_revert(from, write_len - iov_iter_count(from));
3235 out:
3236         return written;
3237 }
3238 EXPORT_SYMBOL(generic_file_direct_write);
3239
3240 /*
3241  * Find or create a page at the given pagecache position. Return the locked
3242  * page. This function is specifically for buffered writes.
3243  */
3244 struct page *grab_cache_page_write_begin(struct address_space *mapping,
3245                                         pgoff_t index, unsigned flags)
3246 {
3247         struct page *page;
3248         int fgp_flags = FGP_LOCK|FGP_WRITE|FGP_CREAT;
3249
3250         if (flags & AOP_FLAG_NOFS)
3251                 fgp_flags |= FGP_NOFS;
3252
3253         page = pagecache_get_page(mapping, index, fgp_flags,
3254                         mapping_gfp_mask(mapping));
3255         if (page)
3256                 wait_for_stable_page(page);
3257
3258         return page;
3259 }
3260 EXPORT_SYMBOL(grab_cache_page_write_begin);
3261
3262 ssize_t generic_perform_write(struct file *file,
3263                                 struct iov_iter *i, loff_t pos)
3264 {
3265         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
3266         const struct address_space_operations *a_ops = mapping->a_ops;
3267         long status = 0;
3268         ssize_t written = 0;
3269         unsigned int flags = 0;
3270
3271         do {
3272                 struct page *page;
3273                 unsigned long offset;   /* Offset into pagecache page */
3274                 unsigned long bytes;    /* Bytes to write to page */
3275                 size_t copied;          /* Bytes copied from user */
3276                 void *fsdata;
3277
3278                 offset = (pos & (PAGE_SIZE - 1));
3279                 bytes = min_t(unsigned long, PAGE_SIZE - offset,
3280                                                 iov_iter_count(i));
3281
3282 again:
3283                 /*
3284                  * Bring in the user page that we will copy from _first_.
3285                  * Otherwise there's a nasty deadlock on copying from the
3286                  * same page as we're writing to, without it being marked
3287                  * up-to-date.
3288                  *
3289                  * Not only is this an optimisation, but it is also required
3290                  * to check that the address is actually valid, when atomic
3291                  * usercopies are used, below.
3292                  */
3293                 if (unlikely(iov_iter_fault_in_readable(i, bytes))) {
3294                         status = -EFAULT;
3295                         break;
3296                 }
3297
3298                 if (fatal_signal_pending(current)) {
3299                         status = -EINTR;
3300                         break;
3301                 }
3302
3303                 status = a_ops->write_begin(file, mapping, pos, bytes, flags,
3304                                                 &page, &fsdata);
3305                 if (unlikely(status < 0))
3306                         break;
3307
3308                 if (mapping_writably_mapped(mapping))
3309                         flush_dcache_page(page);
3310
3311                 copied = iov_iter_copy_from_user_atomic(page, i, offset, bytes);
3312                 flush_dcache_page(page);
3313
3314                 status = a_ops->write_end(file, mapping, pos, bytes, copied,
3315                                                 page, fsdata);
3316                 if (unlikely(status < 0))
3317                         break;
3318                 copied = status;
3319
3320                 cond_resched();
3321
3322                 iov_iter_advance(i, copied);
3323                 if (unlikely(copied == 0)) {
3324                         /*
3325                          * If we were unable to copy any data at all, we must
3326                          * fall back to a single segment length write.
3327                          *
3328                          * If we didn't fallback here, we could livelock
3329                          * because not all segments in the iov can be copied at
3330                          * once without a pagefault.
3331                          */
3332                         bytes = min_t(unsigned long, PAGE_SIZE - offset,
3333                                                 iov_iter_single_seg_count(i));
3334                         goto again;
3335                 }
3336                 pos += copied;
3337                 written += copied;
3338
3339                 balance_dirty_pages_ratelimited(mapping);
3340         } while (iov_iter_count(i));
3341
3342         return written ? written : status;
3343 }
3344 EXPORT_SYMBOL(generic_perform_write);
3345
3346 /**
3347  * __generic_file_write_iter - write data to a file
3348  * @iocb:       IO state structure (file, offset, etc.)
3349  * @from:       iov_iter with data to write
3350  *
3351  * This function does all the work needed for actually writing data to a
3352  * file. It does all basic checks, removes SUID from the file, updates
3353  * modification times and calls proper subroutines depending on whether we
3354  * do direct IO or a standard buffered write.
3355  *
3356  * It expects i_mutex to be grabbed unless we work on a block device or similar
3357  * object which does not need locking at all.
3358  *
3359  * This function does *not* take care of syncing data in case of O_SYNC write.
3360  * A caller has to handle it. This is mainly due to the fact that we want to
3361  * avoid syncing under i_mutex.
3362  *
3363  * Return:
3364  * * number of bytes written, even for truncated writes
3365  * * negative error code if no data has been written at all
3366  */
3367 ssize_t __generic_file_write_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
3368 {
3369         struct file *file = iocb->ki_filp;
3370         struct address_space * mapping = file->f_mapping;
3371         struct inode    *inode = mapping->host;
3372         ssize_t         written = 0;
3373         ssize_t         err;
3374         ssize_t         status;
3375
3376         /* We can write back this queue in page reclaim */
3377         current->backing_dev_info = inode_to_bdi(inode);
3378         err = file_remove_privs(file);
3379         if (err)
3380                 goto out;
3381
3382         err = file_update_time(file);
3383         if (err)
3384                 goto out;
3385
3386         if (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) {
3387                 loff_t pos, endbyte;
3388
3389                 written = generic_file_direct_write(iocb, from);
3390                 /*
3391                  * If the write stopped short of completing, fall back to
3392                  * buffered writes.  Some filesystems do this for writes to
3393                  * holes, for example.  For DAX files, a buffered write will
3394                  * not succeed (even if it did, DAX does not handle dirty
3395                  * page-cache pages correctly).
3396                  */
3397                 if (written < 0 || !iov_iter_count(from) || IS_DAX(inode))
3398                         goto out;
3399
3400                 status = generic_perform_write(file, from, pos = iocb->ki_pos);
3401                 /*
3402                  * If generic_perform_write() returned a synchronous error
3403                  * then we want to return the number of bytes which were
3404                  * direct-written, or the error code if that was zero.  Note
3405                  * that this differs from normal direct-io semantics, which
3406                  * will return -EFOO even if some bytes were written.
3407                  */
3408                 if (unlikely(status < 0)) {
3409                         err = status;
3410                         goto out;
3411                 }
3412                 /*
3413                  * We need to ensure that the page cache pages are written to
3414                  * disk and invalidated to preserve the expected O_DIRECT
3415                  * semantics.
3416                  */
3417                 endbyte = pos + status - 1;
3418                 err = filemap_write_and_wait_range(mapping, pos, endbyte);
3419                 if (err == 0) {
3420                         iocb->ki_pos = endbyte + 1;
3421                         written += status;
3422                         invalidate_mapping_pages(mapping,
3423                                                  pos >> PAGE_SHIFT,
3424                                                  endbyte >> PAGE_SHIFT);
3425                 } else {
3426                         /*
3427                          * We don't know how much we wrote, so just return
3428                          * the number of bytes which were direct-written
3429                          */
3430                 }
3431         } else {
3432                 written = generic_perform_write(file, from, iocb->ki_pos);
3433                 if (likely(written > 0))
3434                         iocb->ki_pos += written;
3435         }
3436 out:
3437         current->backing_dev_info = NULL;
3438         return written ? written : err;
3439 }
3440 EXPORT_SYMBOL(__generic_file_write_iter);
3441
3442 /**
3443  * generic_file_write_iter - write data to a file
3444  * @iocb:       IO state structure
3445  * @from:       iov_iter with data to write
3446  *
3447  * This is a wrapper around __generic_file_write_iter() to be used by most
3448  * filesystems. It takes care of syncing the file in case of O_SYNC file
3449  * and acquires i_mutex as needed.
3450  * Return:
3451  * * negative error code if no data has been written at all of
3452  *   vfs_fsync_range() failed for a synchronous write
3453  * * number of bytes written, even for truncated writes
3454  */
3455 ssize_t generic_file_write_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
3456 {
3457         struct file *file = iocb->ki_filp;
3458         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
3459         ssize_t ret;
3460
3461         inode_lock(inode);
3462         ret = generic_write_checks(iocb, from);
3463         if (ret > 0)
3464                 ret = __generic_file_write_iter(iocb, from);
3465         inode_unlock(inode);
3466
3467         if (ret > 0)
3468                 ret = generic_write_sync(iocb, ret);
3469         return ret;
3470 }
3471 EXPORT_SYMBOL(generic_file_write_iter);
3472
3473 /**
3474  * try_to_release_page() - release old fs-specific metadata on a page
3475  *
3476  * @page: the page which the kernel is trying to free
3477  * @gfp_mask: memory allocation flags (and I/O mode)
3478  *
3479  * The address_space is to try to release any data against the page
3480  * (presumably at page->private).
3481  *
3482  * This may also be called if PG_fscache is set on a page, indicating that the
3483  * page is known to the local caching routines.
3484  *
3485  * The @gfp_mask argument specifies whether I/O may be performed to release
3486  * this page (__GFP_IO), and whether the call may block (__GFP_RECLAIM & __GFP_FS).
3487  *
3488  * Return: %1 if the release was successful, otherwise return zero.
3489  */
3490 int try_to_release_page(struct page *page, gfp_t gfp_mask)
3491 {
3492         struct address_space * const mapping = page->mapping;
3493
3494         BUG_ON(!PageLocked(page));
3495         if (PageWriteback(page))
3496                 return 0;
3497
3498         if (mapping && mapping->a_ops->releasepage)
3499                 return mapping->a_ops->releasepage(page, gfp_mask);
3500         return try_to_free_buffers(page);
3501 }
3502
3503 EXPORT_SYMBOL(try_to_release_page);