Merge tag 'irqchip-fixes-5.4-1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[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 if (PageTransHuge(page)) {
207                 __dec_node_page_state(page, NR_FILE_THPS);
208                 filemap_nr_thps_dec(mapping);
209         }
210
211         /*
212          * At this point page must be either written or cleaned by
213          * truncate.  Dirty page here signals a bug and loss of
214          * unwritten data.
215          *
216          * This fixes dirty accounting after removing the page entirely
217          * but leaves PageDirty set: it has no effect for truncated
218          * page and anyway will be cleared before returning page into
219          * buddy allocator.
220          */
221         if (WARN_ON_ONCE(PageDirty(page)))
222                 account_page_cleaned(page, mapping, inode_to_wb(mapping->host));
223 }
224
225 /*
226  * Delete a page from the page cache and free it. Caller has to make
227  * sure the page is locked and that nobody else uses it - or that usage
228  * is safe.  The caller must hold the i_pages lock.
229  */
230 void __delete_from_page_cache(struct page *page, void *shadow)
231 {
232         struct address_space *mapping = page->mapping;
233
234         trace_mm_filemap_delete_from_page_cache(page);
235
236         unaccount_page_cache_page(mapping, page);
237         page_cache_delete(mapping, page, shadow);
238 }
239
240 static void page_cache_free_page(struct address_space *mapping,
241                                 struct page *page)
242 {
243         void (*freepage)(struct page *);
244
245         freepage = mapping->a_ops->freepage;
246         if (freepage)
247                 freepage(page);
248
249         if (PageTransHuge(page) && !PageHuge(page)) {
250                 page_ref_sub(page, HPAGE_PMD_NR);
251                 VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page) <= 0, page);
252         } else {
253                 put_page(page);
254         }
255 }
256
257 /**
258  * delete_from_page_cache - delete page from page cache
259  * @page: the page which the kernel is trying to remove from page cache
260  *
261  * This must be called only on pages that have been verified to be in the page
262  * cache and locked.  It will never put the page into the free list, the caller
263  * has a reference on the page.
264  */
265 void delete_from_page_cache(struct page *page)
266 {
267         struct address_space *mapping = page_mapping(page);
268         unsigned long flags;
269
270         BUG_ON(!PageLocked(page));
271         xa_lock_irqsave(&mapping->i_pages, flags);
272         __delete_from_page_cache(page, NULL);
273         xa_unlock_irqrestore(&mapping->i_pages, flags);
274
275         page_cache_free_page(mapping, page);
276 }
277 EXPORT_SYMBOL(delete_from_page_cache);
278
279 /*
280  * page_cache_delete_batch - delete several pages from page cache
281  * @mapping: the mapping to which pages belong
282  * @pvec: pagevec with pages to delete
283  *
284  * The function walks over mapping->i_pages and removes pages passed in @pvec
285  * from the mapping. The function expects @pvec to be sorted by page index
286  * and is optimised for it to be dense.
287  * It tolerates holes in @pvec (mapping entries at those indices are not
288  * modified). The function expects only THP head pages to be present in the
289  * @pvec.
290  *
291  * The function expects the i_pages lock to be held.
292  */
293 static void page_cache_delete_batch(struct address_space *mapping,
294                              struct pagevec *pvec)
295 {
296         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, pvec->pages[0]->index);
297         int total_pages = 0;
298         int i = 0;
299         struct page *page;
300
301         mapping_set_update(&xas, mapping);
302         xas_for_each(&xas, page, ULONG_MAX) {
303                 if (i >= pagevec_count(pvec))
304                         break;
305
306                 /* A swap/dax/shadow entry got inserted? Skip it. */
307                 if (xa_is_value(page))
308                         continue;
309                 /*
310                  * A page got inserted in our range? Skip it. We have our
311                  * pages locked so they are protected from being removed.
312                  * If we see a page whose index is higher than ours, it
313                  * means our page has been removed, which shouldn't be
314                  * possible because we're holding the PageLock.
315                  */
316                 if (page != pvec->pages[i]) {
317                         VM_BUG_ON_PAGE(page->index > pvec->pages[i]->index,
318                                         page);
319                         continue;
320                 }
321
322                 WARN_ON_ONCE(!PageLocked(page));
323
324                 if (page->index == xas.xa_index)
325                         page->mapping = NULL;
326                 /* Leave page->index set: truncation lookup relies on it */
327
328                 /*
329                  * Move to the next page in the vector if this is a regular
330                  * page or the index is of the last sub-page of this compound
331                  * page.
332                  */
333                 if (page->index + compound_nr(page) - 1 == xas.xa_index)
334                         i++;
335                 xas_store(&xas, NULL);
336                 total_pages++;
337         }
338         mapping->nrpages -= total_pages;
339 }
340
341 void delete_from_page_cache_batch(struct address_space *mapping,
342                                   struct pagevec *pvec)
343 {
344         int i;
345         unsigned long flags;
346
347         if (!pagevec_count(pvec))
348                 return;
349
350         xa_lock_irqsave(&mapping->i_pages, flags);
351         for (i = 0; i < pagevec_count(pvec); i++) {
352                 trace_mm_filemap_delete_from_page_cache(pvec->pages[i]);
353
354                 unaccount_page_cache_page(mapping, pvec->pages[i]);
355         }
356         page_cache_delete_batch(mapping, pvec);
357         xa_unlock_irqrestore(&mapping->i_pages, flags);
358
359         for (i = 0; i < pagevec_count(pvec); i++)
360                 page_cache_free_page(mapping, pvec->pages[i]);
361 }
362
363 int filemap_check_errors(struct address_space *mapping)
364 {
365         int ret = 0;
366         /* Check for outstanding write errors */
367         if (test_bit(AS_ENOSPC, &mapping->flags) &&
368             test_and_clear_bit(AS_ENOSPC, &mapping->flags))
369                 ret = -ENOSPC;
370         if (test_bit(AS_EIO, &mapping->flags) &&
371             test_and_clear_bit(AS_EIO, &mapping->flags))
372                 ret = -EIO;
373         return ret;
374 }
375 EXPORT_SYMBOL(filemap_check_errors);
376
377 static int filemap_check_and_keep_errors(struct address_space *mapping)
378 {
379         /* Check for outstanding write errors */
380         if (test_bit(AS_EIO, &mapping->flags))
381                 return -EIO;
382         if (test_bit(AS_ENOSPC, &mapping->flags))
383                 return -ENOSPC;
384         return 0;
385 }
386
387 /**
388  * __filemap_fdatawrite_range - start writeback on mapping dirty pages in range
389  * @mapping:    address space structure to write
390  * @start:      offset in bytes where the range starts
391  * @end:        offset in bytes where the range ends (inclusive)
392  * @sync_mode:  enable synchronous operation
393  *
394  * Start writeback against all of a mapping's dirty pages that lie
395  * within the byte offsets <start, end> inclusive.
396  *
397  * If sync_mode is WB_SYNC_ALL then this is a "data integrity" operation, as
398  * opposed to a regular memory cleansing writeback.  The difference between
399  * these two operations is that if a dirty page/buffer is encountered, it must
400  * be waited upon, and not just skipped over.
401  *
402  * Return: %0 on success, negative error code otherwise.
403  */
404 int __filemap_fdatawrite_range(struct address_space *mapping, loff_t start,
405                                 loff_t end, int sync_mode)
406 {
407         int ret;
408         struct writeback_control wbc = {
409                 .sync_mode = sync_mode,
410                 .nr_to_write = LONG_MAX,
411                 .range_start = start,
412                 .range_end = end,
413         };
414
415         if (!mapping_cap_writeback_dirty(mapping) ||
416             !mapping_tagged(mapping, PAGECACHE_TAG_DIRTY))
417                 return 0;
418
419         wbc_attach_fdatawrite_inode(&wbc, mapping->host);
420         ret = do_writepages(mapping, &wbc);
421         wbc_detach_inode(&wbc);
422         return ret;
423 }
424
425 static inline int __filemap_fdatawrite(struct address_space *mapping,
426         int sync_mode)
427 {
428         return __filemap_fdatawrite_range(mapping, 0, LLONG_MAX, sync_mode);
429 }
430
431 int filemap_fdatawrite(struct address_space *mapping)
432 {
433         return __filemap_fdatawrite(mapping, WB_SYNC_ALL);
434 }
435 EXPORT_SYMBOL(filemap_fdatawrite);
436
437 int filemap_fdatawrite_range(struct address_space *mapping, loff_t start,
438                                 loff_t end)
439 {
440         return __filemap_fdatawrite_range(mapping, start, end, WB_SYNC_ALL);
441 }
442 EXPORT_SYMBOL(filemap_fdatawrite_range);
443
444 /**
445  * filemap_flush - mostly a non-blocking flush
446  * @mapping:    target address_space
447  *
448  * This is a mostly non-blocking flush.  Not suitable for data-integrity
449  * purposes - I/O may not be started against all dirty pages.
450  *
451  * Return: %0 on success, negative error code otherwise.
452  */
453 int filemap_flush(struct address_space *mapping)
454 {
455         return __filemap_fdatawrite(mapping, WB_SYNC_NONE);
456 }
457 EXPORT_SYMBOL(filemap_flush);
458
459 /**
460  * filemap_range_has_page - check if a page exists in range.
461  * @mapping:           address space within which to check
462  * @start_byte:        offset in bytes where the range starts
463  * @end_byte:          offset in bytes where the range ends (inclusive)
464  *
465  * Find at least one page in the range supplied, usually used to check if
466  * direct writing in this range will trigger a writeback.
467  *
468  * Return: %true if at least one page exists in the specified range,
469  * %false otherwise.
470  */
471 bool filemap_range_has_page(struct address_space *mapping,
472                            loff_t start_byte, loff_t end_byte)
473 {
474         struct page *page;
475         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, start_byte >> PAGE_SHIFT);
476         pgoff_t max = end_byte >> PAGE_SHIFT;
477
478         if (end_byte < start_byte)
479                 return false;
480
481         rcu_read_lock();
482         for (;;) {
483                 page = xas_find(&xas, max);
484                 if (xas_retry(&xas, page))
485                         continue;
486                 /* Shadow entries don't count */
487                 if (xa_is_value(page))
488                         continue;
489                 /*
490                  * We don't need to try to pin this page; we're about to
491                  * release the RCU lock anyway.  It is enough to know that
492                  * there was a page here recently.
493                  */
494                 break;
495         }
496         rcu_read_unlock();
497
498         return page != NULL;
499 }
500 EXPORT_SYMBOL(filemap_range_has_page);
501
502 static void __filemap_fdatawait_range(struct address_space *mapping,
503                                      loff_t start_byte, loff_t end_byte)
504 {
505         pgoff_t index = start_byte >> PAGE_SHIFT;
506         pgoff_t end = end_byte >> PAGE_SHIFT;
507         struct pagevec pvec;
508         int nr_pages;
509
510         if (end_byte < start_byte)
511                 return;
512
513         pagevec_init(&pvec);
514         while (index <= end) {
515                 unsigned i;
516
517                 nr_pages = pagevec_lookup_range_tag(&pvec, mapping, &index,
518                                 end, PAGECACHE_TAG_WRITEBACK);
519                 if (!nr_pages)
520                         break;
521
522                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
523                         struct page *page = pvec.pages[i];
524
525                         wait_on_page_writeback(page);
526                         ClearPageError(page);
527                 }
528                 pagevec_release(&pvec);
529                 cond_resched();
530         }
531 }
532
533 /**
534  * filemap_fdatawait_range - wait for writeback to complete
535  * @mapping:            address space structure to wait for
536  * @start_byte:         offset in bytes where the range starts
537  * @end_byte:           offset in bytes where the range ends (inclusive)
538  *
539  * Walk the list of under-writeback pages of the given address space
540  * in the given range and wait for all of them.  Check error status of
541  * the address space and return it.
542  *
543  * Since the error status of the address space is cleared by this function,
544  * callers are responsible for checking the return value and handling and/or
545  * reporting the error.
546  *
547  * Return: error status of the address space.
548  */
549 int filemap_fdatawait_range(struct address_space *mapping, loff_t start_byte,
550                             loff_t end_byte)
551 {
552         __filemap_fdatawait_range(mapping, start_byte, end_byte);
553         return filemap_check_errors(mapping);
554 }
555 EXPORT_SYMBOL(filemap_fdatawait_range);
556
557 /**
558  * filemap_fdatawait_range_keep_errors - wait for writeback to complete
559  * @mapping:            address space structure to wait for
560  * @start_byte:         offset in bytes where the range starts
561  * @end_byte:           offset in bytes where the range ends (inclusive)
562  *
563  * Walk the list of under-writeback pages of the given address space in the
564  * given range and wait for all of them.  Unlike filemap_fdatawait_range(),
565  * this function does not clear error status of the address space.
566  *
567  * Use this function if callers don't handle errors themselves.  Expected
568  * call sites are system-wide / filesystem-wide data flushers: e.g. sync(2),
569  * fsfreeze(8)
570  */
571 int filemap_fdatawait_range_keep_errors(struct address_space *mapping,
572                 loff_t start_byte, loff_t end_byte)
573 {
574         __filemap_fdatawait_range(mapping, start_byte, end_byte);
575         return filemap_check_and_keep_errors(mapping);
576 }
577 EXPORT_SYMBOL(filemap_fdatawait_range_keep_errors);
578
579 /**
580  * file_fdatawait_range - wait for writeback to complete
581  * @file:               file pointing to address space structure to wait for
582  * @start_byte:         offset in bytes where the range starts
583  * @end_byte:           offset in bytes where the range ends (inclusive)
584  *
585  * Walk the list of under-writeback pages of the address space that file
586  * refers to, in the given range and wait for all of them.  Check error
587  * status of the address space vs. the file->f_wb_err cursor and return it.
588  *
589  * Since the error status of the file is advanced by this function,
590  * callers are responsible for checking the return value and handling and/or
591  * reporting the error.
592  *
593  * Return: error status of the address space vs. the file->f_wb_err cursor.
594  */
595 int file_fdatawait_range(struct file *file, loff_t start_byte, loff_t end_byte)
596 {
597         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
598
599         __filemap_fdatawait_range(mapping, start_byte, end_byte);
600         return file_check_and_advance_wb_err(file);
601 }
602 EXPORT_SYMBOL(file_fdatawait_range);
603
604 /**
605  * filemap_fdatawait_keep_errors - wait for writeback without clearing errors
606  * @mapping: address space structure to wait for
607  *
608  * Walk the list of under-writeback pages of the given address space
609  * and wait for all of them.  Unlike filemap_fdatawait(), this function
610  * does not clear error status of the address space.
611  *
612  * Use this function if callers don't handle errors themselves.  Expected
613  * call sites are system-wide / filesystem-wide data flushers: e.g. sync(2),
614  * fsfreeze(8)
615  *
616  * Return: error status of the address space.
617  */
618 int filemap_fdatawait_keep_errors(struct address_space *mapping)
619 {
620         __filemap_fdatawait_range(mapping, 0, LLONG_MAX);
621         return filemap_check_and_keep_errors(mapping);
622 }
623 EXPORT_SYMBOL(filemap_fdatawait_keep_errors);
624
625 /* Returns true if writeback might be needed or already in progress. */
626 static bool mapping_needs_writeback(struct address_space *mapping)
627 {
628         if (dax_mapping(mapping))
629                 return mapping->nrexceptional;
630
631         return mapping->nrpages;
632 }
633
634 int filemap_write_and_wait(struct address_space *mapping)
635 {
636         int err = 0;
637
638         if (mapping_needs_writeback(mapping)) {
639                 err = filemap_fdatawrite(mapping);
640                 /*
641                  * Even if the above returned error, the pages may be
642                  * written partially (e.g. -ENOSPC), so we wait for it.
643                  * But the -EIO is special case, it may indicate the worst
644                  * thing (e.g. bug) happened, so we avoid waiting for it.
645                  */
646                 if (err != -EIO) {
647                         int err2 = filemap_fdatawait(mapping);
648                         if (!err)
649                                 err = err2;
650                 } else {
651                         /* Clear any previously stored errors */
652                         filemap_check_errors(mapping);
653                 }
654         } else {
655                 err = filemap_check_errors(mapping);
656         }
657         return err;
658 }
659 EXPORT_SYMBOL(filemap_write_and_wait);
660
661 /**
662  * filemap_write_and_wait_range - write out & wait on a file range
663  * @mapping:    the address_space for the pages
664  * @lstart:     offset in bytes where the range starts
665  * @lend:       offset in bytes where the range ends (inclusive)
666  *
667  * Write out and wait upon file offsets lstart->lend, inclusive.
668  *
669  * Note that @lend is inclusive (describes the last byte to be written) so
670  * that this function can be used to write to the very end-of-file (end = -1).
671  *
672  * Return: error status of the address space.
673  */
674 int filemap_write_and_wait_range(struct address_space *mapping,
675                                  loff_t lstart, loff_t lend)
676 {
677         int err = 0;
678
679         if (mapping_needs_writeback(mapping)) {
680                 err = __filemap_fdatawrite_range(mapping, lstart, lend,
681                                                  WB_SYNC_ALL);
682                 /* See comment of filemap_write_and_wait() */
683                 if (err != -EIO) {
684                         int err2 = filemap_fdatawait_range(mapping,
685                                                 lstart, lend);
686                         if (!err)
687                                 err = err2;
688                 } else {
689                         /* Clear any previously stored errors */
690                         filemap_check_errors(mapping);
691                 }
692         } else {
693                 err = filemap_check_errors(mapping);
694         }
695         return err;
696 }
697 EXPORT_SYMBOL(filemap_write_and_wait_range);
698
699 void __filemap_set_wb_err(struct address_space *mapping, int err)
700 {
701         errseq_t eseq = errseq_set(&mapping->wb_err, err);
702
703         trace_filemap_set_wb_err(mapping, eseq);
704 }
705 EXPORT_SYMBOL(__filemap_set_wb_err);
706
707 /**
708  * file_check_and_advance_wb_err - report wb error (if any) that was previously
709  *                                 and advance wb_err to current one
710  * @file: struct file on which the error is being reported
711  *
712  * When userland calls fsync (or something like nfsd does the equivalent), we
713  * want to report any writeback errors that occurred since the last fsync (or
714  * since the file was opened if there haven't been any).
715  *
716  * Grab the wb_err from the mapping. If it matches what we have in the file,
717  * then just quickly return 0. The file is all caught up.
718  *
719  * If it doesn't match, then take the mapping value, set the "seen" flag in
720  * it and try to swap it into place. If it works, or another task beat us
721  * to it with the new value, then update the f_wb_err and return the error
722  * portion. The error at this point must be reported via proper channels
723  * (a'la fsync, or NFS COMMIT operation, etc.).
724  *
725  * While we handle mapping->wb_err with atomic operations, the f_wb_err
726  * value is protected by the f_lock since we must ensure that it reflects
727  * the latest value swapped in for this file descriptor.
728  *
729  * Return: %0 on success, negative error code otherwise.
730  */
731 int file_check_and_advance_wb_err(struct file *file)
732 {
733         int err = 0;
734         errseq_t old = READ_ONCE(file->f_wb_err);
735         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
736
737         /* Locklessly handle the common case where nothing has changed */
738         if (errseq_check(&mapping->wb_err, old)) {
739                 /* Something changed, must use slow path */
740                 spin_lock(&file->f_lock);
741                 old = file->f_wb_err;
742                 err = errseq_check_and_advance(&mapping->wb_err,
743                                                 &file->f_wb_err);
744                 trace_file_check_and_advance_wb_err(file, old);
745                 spin_unlock(&file->f_lock);
746         }
747
748         /*
749          * We're mostly using this function as a drop in replacement for
750          * filemap_check_errors. Clear AS_EIO/AS_ENOSPC to emulate the effect
751          * that the legacy code would have had on these flags.
752          */
753         clear_bit(AS_EIO, &mapping->flags);
754         clear_bit(AS_ENOSPC, &mapping->flags);
755         return err;
756 }
757 EXPORT_SYMBOL(file_check_and_advance_wb_err);
758
759 /**
760  * file_write_and_wait_range - write out & wait on a file range
761  * @file:       file pointing to address_space with pages
762  * @lstart:     offset in bytes where the range starts
763  * @lend:       offset in bytes where the range ends (inclusive)
764  *
765  * Write out and wait upon file offsets lstart->lend, inclusive.
766  *
767  * Note that @lend is inclusive (describes the last byte to be written) so
768  * that this function can be used to write to the very end-of-file (end = -1).
769  *
770  * After writing out and waiting on the data, we check and advance the
771  * f_wb_err cursor to the latest value, and return any errors detected there.
772  *
773  * Return: %0 on success, negative error code otherwise.
774  */
775 int file_write_and_wait_range(struct file *file, loff_t lstart, loff_t lend)
776 {
777         int err = 0, err2;
778         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
779
780         if (mapping_needs_writeback(mapping)) {
781                 err = __filemap_fdatawrite_range(mapping, lstart, lend,
782                                                  WB_SYNC_ALL);
783                 /* See comment of filemap_write_and_wait() */
784                 if (err != -EIO)
785                         __filemap_fdatawait_range(mapping, lstart, lend);
786         }
787         err2 = file_check_and_advance_wb_err(file);
788         if (!err)
789                 err = err2;
790         return err;
791 }
792 EXPORT_SYMBOL(file_write_and_wait_range);
793
794 /**
795  * replace_page_cache_page - replace a pagecache page with a new one
796  * @old:        page to be replaced
797  * @new:        page to replace with
798  * @gfp_mask:   allocation mode
799  *
800  * This function replaces a page in the pagecache with a new one.  On
801  * success it acquires the pagecache reference for the new page and
802  * drops it for the old page.  Both the old and new pages must be
803  * locked.  This function does not add the new page to the LRU, the
804  * caller must do that.
805  *
806  * The remove + add is atomic.  This function cannot fail.
807  *
808  * Return: %0
809  */
810 int replace_page_cache_page(struct page *old, struct page *new, gfp_t gfp_mask)
811 {
812         struct address_space *mapping = old->mapping;
813         void (*freepage)(struct page *) = mapping->a_ops->freepage;
814         pgoff_t offset = old->index;
815         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, offset);
816         unsigned long flags;
817
818         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(old), old);
819         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(new), new);
820         VM_BUG_ON_PAGE(new->mapping, new);
821
822         get_page(new);
823         new->mapping = mapping;
824         new->index = offset;
825
826         xas_lock_irqsave(&xas, flags);
827         xas_store(&xas, new);
828
829         old->mapping = NULL;
830         /* hugetlb pages do not participate in page cache accounting. */
831         if (!PageHuge(old))
832                 __dec_node_page_state(new, NR_FILE_PAGES);
833         if (!PageHuge(new))
834                 __inc_node_page_state(new, NR_FILE_PAGES);
835         if (PageSwapBacked(old))
836                 __dec_node_page_state(new, NR_SHMEM);
837         if (PageSwapBacked(new))
838                 __inc_node_page_state(new, NR_SHMEM);
839         xas_unlock_irqrestore(&xas, flags);
840         mem_cgroup_migrate(old, new);
841         if (freepage)
842                 freepage(old);
843         put_page(old);
844
845         return 0;
846 }
847 EXPORT_SYMBOL_GPL(replace_page_cache_page);
848
849 static int __add_to_page_cache_locked(struct page *page,
850                                       struct address_space *mapping,
851                                       pgoff_t offset, gfp_t gfp_mask,
852                                       void **shadowp)
853 {
854         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, offset);
855         int huge = PageHuge(page);
856         struct mem_cgroup *memcg;
857         int error;
858         void *old;
859
860         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
861         VM_BUG_ON_PAGE(PageSwapBacked(page), page);
862         mapping_set_update(&xas, mapping);
863
864         if (!huge) {
865                 error = mem_cgroup_try_charge(page, current->mm,
866                                               gfp_mask, &memcg, false);
867                 if (error)
868                         return error;
869         }
870
871         get_page(page);
872         page->mapping = mapping;
873         page->index = offset;
874
875         do {
876                 xas_lock_irq(&xas);
877                 old = xas_load(&xas);
878                 if (old && !xa_is_value(old))
879                         xas_set_err(&xas, -EEXIST);
880                 xas_store(&xas, page);
881                 if (xas_error(&xas))
882                         goto unlock;
883
884                 if (xa_is_value(old)) {
885                         mapping->nrexceptional--;
886                         if (shadowp)
887                                 *shadowp = old;
888                 }
889                 mapping->nrpages++;
890
891                 /* hugetlb pages do not participate in page cache accounting */
892                 if (!huge)
893                         __inc_node_page_state(page, NR_FILE_PAGES);
894 unlock:
895                 xas_unlock_irq(&xas);
896         } while (xas_nomem(&xas, gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK));
897
898         if (xas_error(&xas))
899                 goto error;
900
901         if (!huge)
902                 mem_cgroup_commit_charge(page, memcg, false, false);
903         trace_mm_filemap_add_to_page_cache(page);
904         return 0;
905 error:
906         page->mapping = NULL;
907         /* Leave page->index set: truncation relies upon it */
908         if (!huge)
909                 mem_cgroup_cancel_charge(page, memcg, false);
910         put_page(page);
911         return xas_error(&xas);
912 }
913 ALLOW_ERROR_INJECTION(__add_to_page_cache_locked, ERRNO);
914
915 /**
916  * add_to_page_cache_locked - add a locked page to the pagecache
917  * @page:       page to add
918  * @mapping:    the page's address_space
919  * @offset:     page index
920  * @gfp_mask:   page allocation mode
921  *
922  * This function is used to add a page to the pagecache. It must be locked.
923  * This function does not add the page to the LRU.  The caller must do that.
924  *
925  * Return: %0 on success, negative error code otherwise.
926  */
927 int add_to_page_cache_locked(struct page *page, struct address_space *mapping,
928                 pgoff_t offset, gfp_t gfp_mask)
929 {
930         return __add_to_page_cache_locked(page, mapping, offset,
931                                           gfp_mask, NULL);
932 }
933 EXPORT_SYMBOL(add_to_page_cache_locked);
934
935 int add_to_page_cache_lru(struct page *page, struct address_space *mapping,
936                                 pgoff_t offset, gfp_t gfp_mask)
937 {
938         void *shadow = NULL;
939         int ret;
940
941         __SetPageLocked(page);
942         ret = __add_to_page_cache_locked(page, mapping, offset,
943                                          gfp_mask, &shadow);
944         if (unlikely(ret))
945                 __ClearPageLocked(page);
946         else {
947                 /*
948                  * The page might have been evicted from cache only
949                  * recently, in which case it should be activated like
950                  * any other repeatedly accessed page.
951                  * The exception is pages getting rewritten; evicting other
952                  * data from the working set, only to cache data that will
953                  * get overwritten with something else, is a waste of memory.
954                  */
955                 WARN_ON_ONCE(PageActive(page));
956                 if (!(gfp_mask & __GFP_WRITE) && shadow)
957                         workingset_refault(page, shadow);
958                 lru_cache_add(page);
959         }
960         return ret;
961 }
962 EXPORT_SYMBOL_GPL(add_to_page_cache_lru);
963
964 #ifdef CONFIG_NUMA
965 struct page *__page_cache_alloc(gfp_t gfp)
966 {
967         int n;
968         struct page *page;
969
970         if (cpuset_do_page_mem_spread()) {
971                 unsigned int cpuset_mems_cookie;
972                 do {
973                         cpuset_mems_cookie = read_mems_allowed_begin();
974                         n = cpuset_mem_spread_node();
975                         page = __alloc_pages_node(n, gfp, 0);
976                 } while (!page && read_mems_allowed_retry(cpuset_mems_cookie));
977
978                 return page;
979         }
980         return alloc_pages(gfp, 0);
981 }
982 EXPORT_SYMBOL(__page_cache_alloc);
983 #endif
984
985 /*
986  * In order to wait for pages to become available there must be
987  * waitqueues associated with pages. By using a hash table of
988  * waitqueues where the bucket discipline is to maintain all
989  * waiters on the same queue and wake all when any of the pages
990  * become available, and for the woken contexts to check to be
991  * sure the appropriate page became available, this saves space
992  * at a cost of "thundering herd" phenomena during rare hash
993  * collisions.
994  */
995 #define PAGE_WAIT_TABLE_BITS 8
996 #define PAGE_WAIT_TABLE_SIZE (1 << PAGE_WAIT_TABLE_BITS)
997 static wait_queue_head_t page_wait_table[PAGE_WAIT_TABLE_SIZE] __cacheline_aligned;
998
999 static wait_queue_head_t *page_waitqueue(struct page *page)
1000 {
1001         return &page_wait_table[hash_ptr(page, PAGE_WAIT_TABLE_BITS)];
1002 }
1003
1004 void __init pagecache_init(void)
1005 {
1006         int i;
1007
1008         for (i = 0; i < PAGE_WAIT_TABLE_SIZE; i++)
1009                 init_waitqueue_head(&page_wait_table[i]);
1010
1011         page_writeback_init();
1012 }
1013
1014 /* This has the same layout as wait_bit_key - see fs/cachefiles/rdwr.c */
1015 struct wait_page_key {
1016         struct page *page;
1017         int bit_nr;
1018         int page_match;
1019 };
1020
1021 struct wait_page_queue {
1022         struct page *page;
1023         int bit_nr;
1024         wait_queue_entry_t wait;
1025 };
1026
1027 static int wake_page_function(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode, int sync, void *arg)
1028 {
1029         struct wait_page_key *key = arg;
1030         struct wait_page_queue *wait_page
1031                 = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
1032
1033         if (wait_page->page != key->page)
1034                return 0;
1035         key->page_match = 1;
1036
1037         if (wait_page->bit_nr != key->bit_nr)
1038                 return 0;
1039
1040         /*
1041          * Stop walking if it's locked.
1042          * Is this safe if put_and_wait_on_page_locked() is in use?
1043          * Yes: the waker must hold a reference to this page, and if PG_locked
1044          * has now already been set by another task, that task must also hold
1045          * a reference to the *same usage* of this page; so there is no need
1046          * to walk on to wake even the put_and_wait_on_page_locked() callers.
1047          */
1048         if (test_bit(key->bit_nr, &key->page->flags))
1049                 return -1;
1050
1051         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, key);
1052 }
1053
1054 static void wake_up_page_bit(struct page *page, int bit_nr)
1055 {
1056         wait_queue_head_t *q = page_waitqueue(page);
1057         struct wait_page_key key;
1058         unsigned long flags;
1059         wait_queue_entry_t bookmark;
1060
1061         key.page = page;
1062         key.bit_nr = bit_nr;
1063         key.page_match = 0;
1064
1065         bookmark.flags = 0;
1066         bookmark.private = NULL;
1067         bookmark.func = NULL;
1068         INIT_LIST_HEAD(&bookmark.entry);
1069
1070         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
1071         __wake_up_locked_key_bookmark(q, TASK_NORMAL, &key, &bookmark);
1072
1073         while (bookmark.flags & WQ_FLAG_BOOKMARK) {
1074                 /*
1075                  * Take a breather from holding the lock,
1076                  * allow pages that finish wake up asynchronously
1077                  * to acquire the lock and remove themselves
1078                  * from wait queue
1079                  */
1080                 spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
1081                 cpu_relax();
1082                 spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
1083                 __wake_up_locked_key_bookmark(q, TASK_NORMAL, &key, &bookmark);
1084         }
1085
1086         /*
1087          * It is possible for other pages to have collided on the waitqueue
1088          * hash, so in that case check for a page match. That prevents a long-
1089          * term waiter
1090          *
1091          * It is still possible to miss a case here, when we woke page waiters
1092          * and removed them from the waitqueue, but there are still other
1093          * page waiters.
1094          */
1095         if (!waitqueue_active(q) || !key.page_match) {
1096                 ClearPageWaiters(page);
1097                 /*
1098                  * It's possible to miss clearing Waiters here, when we woke
1099                  * our page waiters, but the hashed waitqueue has waiters for
1100                  * other pages on it.
1101                  *
1102                  * That's okay, it's a rare case. The next waker will clear it.
1103                  */
1104         }
1105         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
1106 }
1107
1108 static void wake_up_page(struct page *page, int bit)
1109 {
1110         if (!PageWaiters(page))
1111                 return;
1112         wake_up_page_bit(page, bit);
1113 }
1114
1115 /*
1116  * A choice of three behaviors for wait_on_page_bit_common():
1117  */
1118 enum behavior {
1119         EXCLUSIVE,      /* Hold ref to page and take the bit when woken, like
1120                          * __lock_page() waiting on then setting PG_locked.
1121                          */
1122         SHARED,         /* Hold ref to page and check the bit when woken, like
1123                          * wait_on_page_writeback() waiting on PG_writeback.
1124                          */
1125         DROP,           /* Drop ref to page before wait, no check when woken,
1126                          * like put_and_wait_on_page_locked() on PG_locked.
1127                          */
1128 };
1129
1130 static inline int wait_on_page_bit_common(wait_queue_head_t *q,
1131         struct page *page, int bit_nr, int state, enum behavior behavior)
1132 {
1133         struct wait_page_queue wait_page;
1134         wait_queue_entry_t *wait = &wait_page.wait;
1135         bool bit_is_set;
1136         bool thrashing = false;
1137         bool delayacct = false;
1138         unsigned long pflags;
1139         int ret = 0;
1140
1141         if (bit_nr == PG_locked &&
1142             !PageUptodate(page) && PageWorkingset(page)) {
1143                 if (!PageSwapBacked(page)) {
1144                         delayacct_thrashing_start();
1145                         delayacct = true;
1146                 }
1147                 psi_memstall_enter(&pflags);
1148                 thrashing = true;
1149         }
1150
1151         init_wait(wait);
1152         wait->flags = behavior == EXCLUSIVE ? WQ_FLAG_EXCLUSIVE : 0;
1153         wait->func = wake_page_function;
1154         wait_page.page = page;
1155         wait_page.bit_nr = bit_nr;
1156
1157         for (;;) {
1158                 spin_lock_irq(&q->lock);
1159
1160                 if (likely(list_empty(&wait->entry))) {
1161                         __add_wait_queue_entry_tail(q, wait);
1162                         SetPageWaiters(page);
1163                 }
1164
1165                 set_current_state(state);
1166
1167                 spin_unlock_irq(&q->lock);
1168
1169                 bit_is_set = test_bit(bit_nr, &page->flags);
1170                 if (behavior == DROP)
1171                         put_page(page);
1172
1173                 if (likely(bit_is_set))
1174                         io_schedule();
1175
1176                 if (behavior == EXCLUSIVE) {
1177                         if (!test_and_set_bit_lock(bit_nr, &page->flags))
1178                                 break;
1179                 } else if (behavior == SHARED) {
1180                         if (!test_bit(bit_nr, &page->flags))
1181                                 break;
1182                 }
1183
1184                 if (signal_pending_state(state, current)) {
1185                         ret = -EINTR;
1186                         break;
1187                 }
1188
1189                 if (behavior == DROP) {
1190                         /*
1191                          * We can no longer safely access page->flags:
1192                          * even if CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE is not enabled,
1193                          * there is a risk of waiting forever on a page reused
1194                          * for something that keeps it locked indefinitely.
1195                          * But best check for -EINTR above before breaking.
1196                          */
1197                         break;
1198                 }
1199         }
1200
1201         finish_wait(q, wait);
1202
1203         if (thrashing) {
1204                 if (delayacct)
1205                         delayacct_thrashing_end();
1206                 psi_memstall_leave(&pflags);
1207         }
1208
1209         /*
1210          * A signal could leave PageWaiters set. Clearing it here if
1211          * !waitqueue_active would be possible (by open-coding finish_wait),
1212          * but still fail to catch it in the case of wait hash collision. We
1213          * already can fail to clear wait hash collision cases, so don't
1214          * bother with signals either.
1215          */
1216
1217         return ret;
1218 }
1219
1220 void wait_on_page_bit(struct page *page, int bit_nr)
1221 {
1222         wait_queue_head_t *q = page_waitqueue(page);
1223         wait_on_page_bit_common(q, page, bit_nr, TASK_UNINTERRUPTIBLE, SHARED);
1224 }
1225 EXPORT_SYMBOL(wait_on_page_bit);
1226
1227 int wait_on_page_bit_killable(struct page *page, int bit_nr)
1228 {
1229         wait_queue_head_t *q = page_waitqueue(page);
1230         return wait_on_page_bit_common(q, page, bit_nr, TASK_KILLABLE, SHARED);
1231 }
1232 EXPORT_SYMBOL(wait_on_page_bit_killable);
1233
1234 /**
1235  * put_and_wait_on_page_locked - Drop a reference and wait for it to be unlocked
1236  * @page: The page to wait for.
1237  *
1238  * The caller should hold a reference on @page.  They expect the page to
1239  * become unlocked relatively soon, but do not wish to hold up migration
1240  * (for example) by holding the reference while waiting for the page to
1241  * come unlocked.  After this function returns, the caller should not
1242  * dereference @page.
1243  */
1244 void put_and_wait_on_page_locked(struct page *page)
1245 {
1246         wait_queue_head_t *q;
1247
1248         page = compound_head(page);
1249         q = page_waitqueue(page);
1250         wait_on_page_bit_common(q, page, PG_locked, TASK_UNINTERRUPTIBLE, DROP);
1251 }
1252
1253 /**
1254  * add_page_wait_queue - Add an arbitrary waiter to a page's wait queue
1255  * @page: Page defining the wait queue of interest
1256  * @waiter: Waiter to add to the queue
1257  *
1258  * Add an arbitrary @waiter to the wait queue for the nominated @page.
1259  */
1260 void add_page_wait_queue(struct page *page, wait_queue_entry_t *waiter)
1261 {
1262         wait_queue_head_t *q = page_waitqueue(page);
1263         unsigned long flags;
1264
1265         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
1266         __add_wait_queue_entry_tail(q, waiter);
1267         SetPageWaiters(page);
1268         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
1269 }
1270 EXPORT_SYMBOL_GPL(add_page_wait_queue);
1271
1272 #ifndef clear_bit_unlock_is_negative_byte
1273
1274 /*
1275  * PG_waiters is the high bit in the same byte as PG_lock.
1276  *
1277  * On x86 (and on many other architectures), we can clear PG_lock and
1278  * test the sign bit at the same time. But if the architecture does
1279  * not support that special operation, we just do this all by hand
1280  * instead.
1281  *
1282  * The read of PG_waiters has to be after (or concurrently with) PG_locked
1283  * being cleared, but a memory barrier should be unneccssary since it is
1284  * in the same byte as PG_locked.
1285  */
1286 static inline bool clear_bit_unlock_is_negative_byte(long nr, volatile void *mem)
1287 {
1288         clear_bit_unlock(nr, mem);
1289         /* smp_mb__after_atomic(); */
1290         return test_bit(PG_waiters, mem);
1291 }
1292
1293 #endif
1294
1295 /**
1296  * unlock_page - unlock a locked page
1297  * @page: the page
1298  *
1299  * Unlocks the page and wakes up sleepers in ___wait_on_page_locked().
1300  * Also wakes sleepers in wait_on_page_writeback() because the wakeup
1301  * mechanism between PageLocked pages and PageWriteback pages is shared.
1302  * But that's OK - sleepers in wait_on_page_writeback() just go back to sleep.
1303  *
1304  * Note that this depends on PG_waiters being the sign bit in the byte
1305  * that contains PG_locked - thus the BUILD_BUG_ON(). That allows us to
1306  * clear the PG_locked bit and test PG_waiters at the same time fairly
1307  * portably (architectures that do LL/SC can test any bit, while x86 can
1308  * test the sign bit).
1309  */
1310 void unlock_page(struct page *page)
1311 {
1312         BUILD_BUG_ON(PG_waiters != 7);
1313         page = compound_head(page);
1314         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
1315         if (clear_bit_unlock_is_negative_byte(PG_locked, &page->flags))
1316                 wake_up_page_bit(page, PG_locked);
1317 }
1318 EXPORT_SYMBOL(unlock_page);
1319
1320 /**
1321  * end_page_writeback - end writeback against a page
1322  * @page: the page
1323  */
1324 void end_page_writeback(struct page *page)
1325 {
1326         /*
1327          * TestClearPageReclaim could be used here but it is an atomic
1328          * operation and overkill in this particular case. Failing to
1329          * shuffle a page marked for immediate reclaim is too mild to
1330          * justify taking an atomic operation penalty at the end of
1331          * ever page writeback.
1332          */
1333         if (PageReclaim(page)) {
1334                 ClearPageReclaim(page);
1335                 rotate_reclaimable_page(page);
1336         }
1337
1338         if (!test_clear_page_writeback(page))
1339                 BUG();
1340
1341         smp_mb__after_atomic();
1342         wake_up_page(page, PG_writeback);
1343 }
1344 EXPORT_SYMBOL(end_page_writeback);
1345
1346 /*
1347  * After completing I/O on a page, call this routine to update the page
1348  * flags appropriately
1349  */
1350 void page_endio(struct page *page, bool is_write, int err)
1351 {
1352         if (!is_write) {
1353                 if (!err) {
1354                         SetPageUptodate(page);
1355                 } else {
1356                         ClearPageUptodate(page);
1357                         SetPageError(page);
1358                 }
1359                 unlock_page(page);
1360         } else {
1361                 if (err) {
1362                         struct address_space *mapping;
1363
1364                         SetPageError(page);
1365                         mapping = page_mapping(page);
1366                         if (mapping)
1367                                 mapping_set_error(mapping, err);
1368                 }
1369                 end_page_writeback(page);
1370         }
1371 }
1372 EXPORT_SYMBOL_GPL(page_endio);
1373
1374 /**
1375  * __lock_page - get a lock on the page, assuming we need to sleep to get it
1376  * @__page: the page to lock
1377  */
1378 void __lock_page(struct page *__page)
1379 {
1380         struct page *page = compound_head(__page);
1381         wait_queue_head_t *q = page_waitqueue(page);
1382         wait_on_page_bit_common(q, page, PG_locked, TASK_UNINTERRUPTIBLE,
1383                                 EXCLUSIVE);
1384 }
1385 EXPORT_SYMBOL(__lock_page);
1386
1387 int __lock_page_killable(struct page *__page)
1388 {
1389         struct page *page = compound_head(__page);
1390         wait_queue_head_t *q = page_waitqueue(page);
1391         return wait_on_page_bit_common(q, page, PG_locked, TASK_KILLABLE,
1392                                         EXCLUSIVE);
1393 }
1394 EXPORT_SYMBOL_GPL(__lock_page_killable);
1395
1396 /*
1397  * Return values:
1398  * 1 - page is locked; mmap_sem is still held.
1399  * 0 - page is not locked.
1400  *     mmap_sem has been released (up_read()), unless flags had both
1401  *     FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY and FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT set, in
1402  *     which case mmap_sem is still held.
1403  *
1404  * If neither ALLOW_RETRY nor KILLABLE are set, will always return 1
1405  * with the page locked and the mmap_sem unperturbed.
1406  */
1407 int __lock_page_or_retry(struct page *page, struct mm_struct *mm,
1408                          unsigned int flags)
1409 {
1410         if (flags & FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY) {
1411                 /*
1412                  * CAUTION! In this case, mmap_sem is not released
1413                  * even though return 0.
1414                  */
1415                 if (flags & FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT)
1416                         return 0;
1417
1418                 up_read(&mm->mmap_sem);
1419                 if (flags & FAULT_FLAG_KILLABLE)
1420                         wait_on_page_locked_killable(page);
1421                 else
1422                         wait_on_page_locked(page);
1423                 return 0;
1424         } else {
1425                 if (flags & FAULT_FLAG_KILLABLE) {
1426                         int ret;
1427
1428                         ret = __lock_page_killable(page);
1429                         if (ret) {
1430                                 up_read(&mm->mmap_sem);
1431                                 return 0;
1432                         }
1433                 } else
1434                         __lock_page(page);
1435                 return 1;
1436         }
1437 }
1438
1439 /**
1440  * page_cache_next_miss() - Find the next gap in the page cache.
1441  * @mapping: Mapping.
1442  * @index: Index.
1443  * @max_scan: Maximum range to search.
1444  *
1445  * Search the range [index, min(index + max_scan - 1, ULONG_MAX)] for the
1446  * gap with the lowest index.
1447  *
1448  * This function may be called under the rcu_read_lock.  However, this will
1449  * not atomically search a snapshot of the cache at a single point in time.
1450  * For example, if a gap is created at index 5, then subsequently a gap is
1451  * created at index 10, page_cache_next_miss covering both indices may
1452  * return 10 if called under the rcu_read_lock.
1453  *
1454  * Return: The index of the gap if found, otherwise an index outside the
1455  * range specified (in which case 'return - index >= max_scan' will be true).
1456  * In the rare case of index wrap-around, 0 will be returned.
1457  */
1458 pgoff_t page_cache_next_miss(struct address_space *mapping,
1459                              pgoff_t index, unsigned long max_scan)
1460 {
1461         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, index);
1462
1463         while (max_scan--) {
1464                 void *entry = xas_next(&xas);
1465                 if (!entry || xa_is_value(entry))
1466                         break;
1467                 if (xas.xa_index == 0)
1468                         break;
1469         }
1470
1471         return xas.xa_index;
1472 }
1473 EXPORT_SYMBOL(page_cache_next_miss);
1474
1475 /**
1476  * page_cache_prev_miss() - Find the previous gap in the page cache.
1477  * @mapping: Mapping.
1478  * @index: Index.
1479  * @max_scan: Maximum range to search.
1480  *
1481  * Search the range [max(index - max_scan + 1, 0), index] for the
1482  * gap with the highest index.
1483  *
1484  * This function may be called under the rcu_read_lock.  However, this will
1485  * not atomically search a snapshot of the cache at a single point in time.
1486  * For example, if a gap is created at index 10, then subsequently a gap is
1487  * created at index 5, page_cache_prev_miss() covering both indices may
1488  * return 5 if called under the rcu_read_lock.
1489  *
1490  * Return: The index of the gap if found, otherwise an index outside the
1491  * range specified (in which case 'index - return >= max_scan' will be true).
1492  * In the rare case of wrap-around, ULONG_MAX will be returned.
1493  */
1494 pgoff_t page_cache_prev_miss(struct address_space *mapping,
1495                              pgoff_t index, unsigned long max_scan)
1496 {
1497         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, index);
1498
1499         while (max_scan--) {
1500                 void *entry = xas_prev(&xas);
1501                 if (!entry || xa_is_value(entry))
1502                         break;
1503                 if (xas.xa_index == ULONG_MAX)
1504                         break;
1505         }
1506
1507         return xas.xa_index;
1508 }
1509 EXPORT_SYMBOL(page_cache_prev_miss);
1510
1511 /**
1512  * find_get_entry - find and get a page cache entry
1513  * @mapping: the address_space to search
1514  * @offset: the page cache index
1515  *
1516  * Looks up the page cache slot at @mapping & @offset.  If there is a
1517  * page cache page, it is returned with an increased refcount.
1518  *
1519  * If the slot holds a shadow entry of a previously evicted page, or a
1520  * swap entry from shmem/tmpfs, it is returned.
1521  *
1522  * Return: the found page or shadow entry, %NULL if nothing is found.
1523  */
1524 struct page *find_get_entry(struct address_space *mapping, pgoff_t offset)
1525 {
1526         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, offset);
1527         struct page *page;
1528
1529         rcu_read_lock();
1530 repeat:
1531         xas_reset(&xas);
1532         page = xas_load(&xas);
1533         if (xas_retry(&xas, page))
1534                 goto repeat;
1535         /*
1536          * A shadow entry of a recently evicted page, or a swap entry from
1537          * shmem/tmpfs.  Return it without attempting to raise page count.
1538          */
1539         if (!page || xa_is_value(page))
1540                 goto out;
1541
1542         if (!page_cache_get_speculative(page))
1543                 goto repeat;
1544
1545         /*
1546          * Has the page moved or been split?
1547          * This is part of the lockless pagecache protocol. See
1548          * include/linux/pagemap.h for details.
1549          */
1550         if (unlikely(page != xas_reload(&xas))) {
1551                 put_page(page);
1552                 goto repeat;
1553         }
1554         page = find_subpage(page, offset);
1555 out:
1556         rcu_read_unlock();
1557
1558         return page;
1559 }
1560 EXPORT_SYMBOL(find_get_entry);
1561
1562 /**
1563  * find_lock_entry - locate, pin and lock a page cache entry
1564  * @mapping: the address_space to search
1565  * @offset: the page cache index
1566  *
1567  * Looks up the page cache slot at @mapping & @offset.  If there is a
1568  * page cache page, it is returned locked and with an increased
1569  * refcount.
1570  *
1571  * If the slot holds a shadow entry of a previously evicted page, or a
1572  * swap entry from shmem/tmpfs, it is returned.
1573  *
1574  * find_lock_entry() may sleep.
1575  *
1576  * Return: the found page or shadow entry, %NULL if nothing is found.
1577  */
1578 struct page *find_lock_entry(struct address_space *mapping, pgoff_t offset)
1579 {
1580         struct page *page;
1581
1582 repeat:
1583         page = find_get_entry(mapping, offset);
1584         if (page && !xa_is_value(page)) {
1585                 lock_page(page);
1586                 /* Has the page been truncated? */
1587                 if (unlikely(page_mapping(page) != mapping)) {
1588                         unlock_page(page);
1589                         put_page(page);
1590                         goto repeat;
1591                 }
1592                 VM_BUG_ON_PAGE(page_to_pgoff(page) != offset, page);
1593         }
1594         return page;
1595 }
1596 EXPORT_SYMBOL(find_lock_entry);
1597
1598 /**
1599  * pagecache_get_page - find and get a page reference
1600  * @mapping: the address_space to search
1601  * @offset: the page index
1602  * @fgp_flags: PCG flags
1603  * @gfp_mask: gfp mask to use for the page cache data page allocation
1604  *
1605  * Looks up the page cache slot at @mapping & @offset.
1606  *
1607  * PCG flags modify how the page is returned.
1608  *
1609  * @fgp_flags can be:
1610  *
1611  * - FGP_ACCESSED: the page will be marked accessed
1612  * - FGP_LOCK: Page is return locked
1613  * - FGP_CREAT: If page is not present then a new page is allocated using
1614  *   @gfp_mask and added to the page cache and the VM's LRU
1615  *   list. The page is returned locked and with an increased
1616  *   refcount.
1617  * - FGP_FOR_MMAP: Similar to FGP_CREAT, only we want to allow the caller to do
1618  *   its own locking dance if the page is already in cache, or unlock the page
1619  *   before returning if we had to add the page to pagecache.
1620  *
1621  * If FGP_LOCK or FGP_CREAT are specified then the function may sleep even
1622  * if the GFP flags specified for FGP_CREAT are atomic.
1623  *
1624  * If there is a page cache page, it is returned with an increased refcount.
1625  *
1626  * Return: the found page or %NULL otherwise.
1627  */
1628 struct page *pagecache_get_page(struct address_space *mapping, pgoff_t offset,
1629         int fgp_flags, gfp_t gfp_mask)
1630 {
1631         struct page *page;
1632
1633 repeat:
1634         page = find_get_entry(mapping, offset);
1635         if (xa_is_value(page))
1636                 page = NULL;
1637         if (!page)
1638                 goto no_page;
1639
1640         if (fgp_flags & FGP_LOCK) {
1641                 if (fgp_flags & FGP_NOWAIT) {
1642                         if (!trylock_page(page)) {
1643                                 put_page(page);
1644                                 return NULL;
1645                         }
1646                 } else {
1647                         lock_page(page);
1648                 }
1649
1650                 /* Has the page been truncated? */
1651                 if (unlikely(compound_head(page)->mapping != mapping)) {
1652                         unlock_page(page);
1653                         put_page(page);
1654                         goto repeat;
1655                 }
1656                 VM_BUG_ON_PAGE(page->index != offset, page);
1657         }
1658
1659         if (fgp_flags & FGP_ACCESSED)
1660                 mark_page_accessed(page);
1661
1662 no_page:
1663         if (!page && (fgp_flags & FGP_CREAT)) {
1664                 int err;
1665                 if ((fgp_flags & FGP_WRITE) && mapping_cap_account_dirty(mapping))
1666                         gfp_mask |= __GFP_WRITE;
1667                 if (fgp_flags & FGP_NOFS)
1668                         gfp_mask &= ~__GFP_FS;
1669
1670                 page = __page_cache_alloc(gfp_mask);
1671                 if (!page)
1672                         return NULL;
1673
1674                 if (WARN_ON_ONCE(!(fgp_flags & (FGP_LOCK | FGP_FOR_MMAP))))
1675                         fgp_flags |= FGP_LOCK;
1676
1677                 /* Init accessed so avoid atomic mark_page_accessed later */
1678                 if (fgp_flags & FGP_ACCESSED)
1679                         __SetPageReferenced(page);
1680
1681                 err = add_to_page_cache_lru(page, mapping, offset, gfp_mask);
1682                 if (unlikely(err)) {
1683                         put_page(page);
1684                         page = NULL;
1685                         if (err == -EEXIST)
1686                                 goto repeat;
1687                 }
1688
1689                 /*
1690                  * add_to_page_cache_lru locks the page, and for mmap we expect
1691                  * an unlocked page.
1692                  */
1693                 if (page && (fgp_flags & FGP_FOR_MMAP))
1694                         unlock_page(page);
1695         }
1696
1697         return page;
1698 }
1699 EXPORT_SYMBOL(pagecache_get_page);
1700
1701 /**
1702  * find_get_entries - gang pagecache lookup
1703  * @mapping:    The address_space to search
1704  * @start:      The starting page cache index
1705  * @nr_entries: The maximum number of entries
1706  * @entries:    Where the resulting entries are placed
1707  * @indices:    The cache indices corresponding to the entries in @entries
1708  *
1709  * find_get_entries() will search for and return a group of up to
1710  * @nr_entries entries in the mapping.  The entries are placed at
1711  * @entries.  find_get_entries() takes a reference against any actual
1712  * pages it returns.
1713  *
1714  * The search returns a group of mapping-contiguous page cache entries
1715  * with ascending indexes.  There may be holes in the indices due to
1716  * not-present pages.
1717  *
1718  * Any shadow entries of evicted pages, or swap entries from
1719  * shmem/tmpfs, are included in the returned array.
1720  *
1721  * Return: the number of pages and shadow entries which were found.
1722  */
1723 unsigned find_get_entries(struct address_space *mapping,
1724                           pgoff_t start, unsigned int nr_entries,
1725                           struct page **entries, pgoff_t *indices)
1726 {
1727         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, start);
1728         struct page *page;
1729         unsigned int ret = 0;
1730
1731         if (!nr_entries)
1732                 return 0;
1733
1734         rcu_read_lock();
1735         xas_for_each(&xas, page, ULONG_MAX) {
1736                 if (xas_retry(&xas, page))
1737                         continue;
1738                 /*
1739                  * A shadow entry of a recently evicted page, a swap
1740                  * entry from shmem/tmpfs or a DAX entry.  Return it
1741                  * without attempting to raise page count.
1742                  */
1743                 if (xa_is_value(page))
1744                         goto export;
1745
1746                 if (!page_cache_get_speculative(page))
1747                         goto retry;
1748
1749                 /* Has the page moved or been split? */
1750                 if (unlikely(page != xas_reload(&xas)))
1751                         goto put_page;
1752                 page = find_subpage(page, xas.xa_index);
1753
1754 export:
1755                 indices[ret] = xas.xa_index;
1756                 entries[ret] = page;
1757                 if (++ret == nr_entries)
1758                         break;
1759                 continue;
1760 put_page:
1761                 put_page(page);
1762 retry:
1763                 xas_reset(&xas);
1764         }
1765         rcu_read_unlock();
1766         return ret;
1767 }
1768
1769 /**
1770  * find_get_pages_range - gang pagecache lookup
1771  * @mapping:    The address_space to search
1772  * @start:      The starting page index
1773  * @end:        The final page index (inclusive)
1774  * @nr_pages:   The maximum number of pages
1775  * @pages:      Where the resulting pages are placed
1776  *
1777  * find_get_pages_range() will search for and return a group of up to @nr_pages
1778  * pages in the mapping starting at index @start and up to index @end
1779  * (inclusive).  The pages are placed at @pages.  find_get_pages_range() takes
1780  * a reference against the returned pages.
1781  *
1782  * The search returns a group of mapping-contiguous pages with ascending
1783  * indexes.  There may be holes in the indices due to not-present pages.
1784  * We also update @start to index the next page for the traversal.
1785  *
1786  * Return: the number of pages which were found. If this number is
1787  * smaller than @nr_pages, the end of specified range has been
1788  * reached.
1789  */
1790 unsigned find_get_pages_range(struct address_space *mapping, pgoff_t *start,
1791                               pgoff_t end, unsigned int nr_pages,
1792                               struct page **pages)
1793 {
1794         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, *start);
1795         struct page *page;
1796         unsigned ret = 0;
1797
1798         if (unlikely(!nr_pages))
1799                 return 0;
1800
1801         rcu_read_lock();
1802         xas_for_each(&xas, page, end) {
1803                 if (xas_retry(&xas, page))
1804                         continue;
1805                 /* Skip over shadow, swap and DAX entries */
1806                 if (xa_is_value(page))
1807                         continue;
1808
1809                 if (!page_cache_get_speculative(page))
1810                         goto retry;
1811
1812                 /* Has the page moved or been split? */
1813                 if (unlikely(page != xas_reload(&xas)))
1814                         goto put_page;
1815
1816                 pages[ret] = find_subpage(page, xas.xa_index);
1817                 if (++ret == nr_pages) {
1818                         *start = xas.xa_index + 1;
1819                         goto out;
1820                 }
1821                 continue;
1822 put_page:
1823                 put_page(page);
1824 retry:
1825                 xas_reset(&xas);
1826         }
1827
1828         /*
1829          * We come here when there is no page beyond @end. We take care to not
1830          * overflow the index @start as it confuses some of the callers. This
1831          * breaks the iteration when there is a page at index -1 but that is
1832          * already broken anyway.
1833          */
1834         if (end == (pgoff_t)-1)
1835                 *start = (pgoff_t)-1;
1836         else
1837                 *start = end + 1;
1838 out:
1839         rcu_read_unlock();
1840
1841         return ret;
1842 }
1843
1844 /**
1845  * find_get_pages_contig - gang contiguous pagecache lookup
1846  * @mapping:    The address_space to search
1847  * @index:      The starting page index
1848  * @nr_pages:   The maximum number of pages
1849  * @pages:      Where the resulting pages are placed
1850  *
1851  * find_get_pages_contig() works exactly like find_get_pages(), except
1852  * that the returned number of pages are guaranteed to be contiguous.
1853  *
1854  * Return: the number of pages which were found.
1855  */
1856 unsigned find_get_pages_contig(struct address_space *mapping, pgoff_t index,
1857                                unsigned int nr_pages, struct page **pages)
1858 {
1859         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, index);
1860         struct page *page;
1861         unsigned int ret = 0;
1862
1863         if (unlikely(!nr_pages))
1864                 return 0;
1865
1866         rcu_read_lock();
1867         for (page = xas_load(&xas); page; page = xas_next(&xas)) {
1868                 if (xas_retry(&xas, page))
1869                         continue;
1870                 /*
1871                  * If the entry has been swapped out, we can stop looking.
1872                  * No current caller is looking for DAX entries.
1873                  */
1874                 if (xa_is_value(page))
1875                         break;
1876
1877                 if (!page_cache_get_speculative(page))
1878                         goto retry;
1879
1880                 /* Has the page moved or been split? */
1881                 if (unlikely(page != xas_reload(&xas)))
1882                         goto put_page;
1883
1884                 pages[ret] = find_subpage(page, xas.xa_index);
1885                 if (++ret == nr_pages)
1886                         break;
1887                 continue;
1888 put_page:
1889                 put_page(page);
1890 retry:
1891                 xas_reset(&xas);
1892         }
1893         rcu_read_unlock();
1894         return ret;
1895 }
1896 EXPORT_SYMBOL(find_get_pages_contig);
1897
1898 /**
1899  * find_get_pages_range_tag - find and return pages in given range matching @tag
1900  * @mapping:    the address_space to search
1901  * @index:      the starting page index
1902  * @end:        The final page index (inclusive)
1903  * @tag:        the tag index
1904  * @nr_pages:   the maximum number of pages
1905  * @pages:      where the resulting pages are placed
1906  *
1907  * Like find_get_pages, except we only return pages which are tagged with
1908  * @tag.   We update @index to index the next page for the traversal.
1909  *
1910  * Return: the number of pages which were found.
1911  */
1912 unsigned find_get_pages_range_tag(struct address_space *mapping, pgoff_t *index,
1913                         pgoff_t end, xa_mark_t tag, unsigned int nr_pages,
1914                         struct page **pages)
1915 {
1916         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, *index);
1917         struct page *page;
1918         unsigned ret = 0;
1919
1920         if (unlikely(!nr_pages))
1921                 return 0;
1922
1923         rcu_read_lock();
1924         xas_for_each_marked(&xas, page, end, tag) {
1925                 if (xas_retry(&xas, page))
1926                         continue;
1927                 /*
1928                  * Shadow entries should never be tagged, but this iteration
1929                  * is lockless so there is a window for page reclaim to evict
1930                  * a page we saw tagged.  Skip over it.
1931                  */
1932                 if (xa_is_value(page))
1933                         continue;
1934
1935                 if (!page_cache_get_speculative(page))
1936                         goto retry;
1937
1938                 /* Has the page moved or been split? */
1939                 if (unlikely(page != xas_reload(&xas)))
1940                         goto put_page;
1941
1942                 pages[ret] = find_subpage(page, xas.xa_index);
1943                 if (++ret == nr_pages) {
1944                         *index = xas.xa_index + 1;
1945                         goto out;
1946                 }
1947                 continue;
1948 put_page:
1949                 put_page(page);
1950 retry:
1951                 xas_reset(&xas);
1952         }
1953
1954         /*
1955          * We come here when we got to @end. We take care to not overflow the
1956          * index @index as it confuses some of the callers. This breaks the
1957          * iteration when there is a page at index -1 but that is already
1958          * broken anyway.
1959          */
1960         if (end == (pgoff_t)-1)
1961                 *index = (pgoff_t)-1;
1962         else
1963                 *index = end + 1;
1964 out:
1965         rcu_read_unlock();
1966
1967         return ret;
1968 }
1969 EXPORT_SYMBOL(find_get_pages_range_tag);
1970
1971 /*
1972  * CD/DVDs are error prone. When a medium error occurs, the driver may fail
1973  * a _large_ part of the i/o request. Imagine the worst scenario:
1974  *
1975  *      ---R__________________________________________B__________
1976  *         ^ reading here                             ^ bad block(assume 4k)
1977  *
1978  * read(R) => miss => readahead(R...B) => media error => frustrating retries
1979  * => failing the whole request => read(R) => read(R+1) =>
1980  * readahead(R+1...B+1) => bang => read(R+2) => read(R+3) =>
1981  * readahead(R+3...B+2) => bang => read(R+3) => read(R+4) =>
1982  * readahead(R+4...B+3) => bang => read(R+4) => read(R+5) => ......
1983  *
1984  * It is going insane. Fix it by quickly scaling down the readahead size.
1985  */
1986 static void shrink_readahead_size_eio(struct file *filp,
1987                                         struct file_ra_state *ra)
1988 {
1989         ra->ra_pages /= 4;
1990 }
1991
1992 /**
1993  * generic_file_buffered_read - generic file read routine
1994  * @iocb:       the iocb to read
1995  * @iter:       data destination
1996  * @written:    already copied
1997  *
1998  * This is a generic file read routine, and uses the
1999  * mapping->a_ops->readpage() function for the actual low-level stuff.
2000  *
2001  * This is really ugly. But the goto's actually try to clarify some
2002  * of the logic when it comes to error handling etc.
2003  *
2004  * Return:
2005  * * total number of bytes copied, including those the were already @written
2006  * * negative error code if nothing was copied
2007  */
2008 static ssize_t generic_file_buffered_read(struct kiocb *iocb,
2009                 struct iov_iter *iter, ssize_t written)
2010 {
2011         struct file *filp = iocb->ki_filp;
2012         struct address_space *mapping = filp->f_mapping;
2013         struct inode *inode = mapping->host;
2014         struct file_ra_state *ra = &filp->f_ra;
2015         loff_t *ppos = &iocb->ki_pos;
2016         pgoff_t index;
2017         pgoff_t last_index;
2018         pgoff_t prev_index;
2019         unsigned long offset;      /* offset into pagecache page */
2020         unsigned int prev_offset;
2021         int error = 0;
2022
2023         if (unlikely(*ppos >= inode->i_sb->s_maxbytes))
2024                 return 0;
2025         iov_iter_truncate(iter, inode->i_sb->s_maxbytes);
2026
2027         index = *ppos >> PAGE_SHIFT;
2028         prev_index = ra->prev_pos >> PAGE_SHIFT;
2029         prev_offset = ra->prev_pos & (PAGE_SIZE-1);
2030         last_index = (*ppos + iter->count + PAGE_SIZE-1) >> PAGE_SHIFT;
2031         offset = *ppos & ~PAGE_MASK;
2032
2033         for (;;) {
2034                 struct page *page;
2035                 pgoff_t end_index;
2036                 loff_t isize;
2037                 unsigned long nr, ret;
2038
2039                 cond_resched();
2040 find_page:
2041                 if (fatal_signal_pending(current)) {
2042                         error = -EINTR;
2043                         goto out;
2044                 }
2045
2046                 page = find_get_page(mapping, index);
2047                 if (!page) {
2048                         if (iocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2049                                 goto would_block;
2050                         page_cache_sync_readahead(mapping,
2051                                         ra, filp,
2052                                         index, last_index - index);
2053                         page = find_get_page(mapping, index);
2054                         if (unlikely(page == NULL))
2055                                 goto no_cached_page;
2056                 }
2057                 if (PageReadahead(page)) {
2058                         page_cache_async_readahead(mapping,
2059                                         ra, filp, page,
2060                                         index, last_index - index);
2061                 }
2062                 if (!PageUptodate(page)) {
2063                         if (iocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) {
2064                                 put_page(page);
2065                                 goto would_block;
2066                         }
2067
2068                         /*
2069                          * See comment in do_read_cache_page on why
2070                          * wait_on_page_locked is used to avoid unnecessarily
2071                          * serialisations and why it's safe.
2072                          */
2073                         error = wait_on_page_locked_killable(page);
2074                         if (unlikely(error))
2075                                 goto readpage_error;
2076                         if (PageUptodate(page))
2077                                 goto page_ok;
2078
2079                         if (inode->i_blkbits == PAGE_SHIFT ||
2080                                         !mapping->a_ops->is_partially_uptodate)
2081                                 goto page_not_up_to_date;
2082                         /* pipes can't handle partially uptodate pages */
2083                         if (unlikely(iov_iter_is_pipe(iter)))
2084                                 goto page_not_up_to_date;
2085                         if (!trylock_page(page))
2086                                 goto page_not_up_to_date;
2087                         /* Did it get truncated before we got the lock? */
2088                         if (!page->mapping)
2089                                 goto page_not_up_to_date_locked;
2090                         if (!mapping->a_ops->is_partially_uptodate(page,
2091                                                         offset, iter->count))
2092                                 goto page_not_up_to_date_locked;
2093                         unlock_page(page);
2094                 }
2095 page_ok:
2096                 /*
2097                  * i_size must be checked after we know the page is Uptodate.
2098                  *
2099                  * Checking i_size after the check allows us to calculate
2100                  * the correct value for "nr", which means the zero-filled
2101                  * part of the page is not copied back to userspace (unless
2102                  * another truncate extends the file - this is desired though).
2103                  */
2104
2105                 isize = i_size_read(inode);
2106                 end_index = (isize - 1) >> PAGE_SHIFT;
2107                 if (unlikely(!isize || index > end_index)) {
2108                         put_page(page);
2109                         goto out;
2110                 }
2111
2112                 /* nr is the maximum number of bytes to copy from this page */
2113                 nr = PAGE_SIZE;
2114                 if (index == end_index) {
2115                         nr = ((isize - 1) & ~PAGE_MASK) + 1;
2116                         if (nr <= offset) {
2117                                 put_page(page);
2118                                 goto out;
2119                         }
2120                 }
2121                 nr = nr - offset;
2122
2123                 /* If users can be writing to this page using arbitrary
2124                  * virtual addresses, take care about potential aliasing
2125                  * before reading the page on the kernel side.
2126                  */
2127                 if (mapping_writably_mapped(mapping))
2128                         flush_dcache_page(page);
2129
2130                 /*
2131                  * When a sequential read accesses a page several times,
2132                  * only mark it as accessed the first time.
2133                  */
2134                 if (prev_index != index || offset != prev_offset)
2135                         mark_page_accessed(page);
2136                 prev_index = index;
2137
2138                 /*
2139                  * Ok, we have the page, and it's up-to-date, so
2140                  * now we can copy it to user space...
2141                  */
2142
2143                 ret = copy_page_to_iter(page, offset, nr, iter);
2144                 offset += ret;
2145                 index += offset >> PAGE_SHIFT;
2146                 offset &= ~PAGE_MASK;
2147                 prev_offset = offset;
2148
2149                 put_page(page);
2150                 written += ret;
2151                 if (!iov_iter_count(iter))
2152                         goto out;
2153                 if (ret < nr) {
2154                         error = -EFAULT;
2155                         goto out;
2156                 }
2157                 continue;
2158
2159 page_not_up_to_date:
2160                 /* Get exclusive access to the page ... */
2161                 error = lock_page_killable(page);
2162                 if (unlikely(error))
2163                         goto readpage_error;
2164
2165 page_not_up_to_date_locked:
2166                 /* Did it get truncated before we got the lock? */
2167                 if (!page->mapping) {
2168                         unlock_page(page);
2169                         put_page(page);
2170                         continue;
2171                 }
2172
2173                 /* Did somebody else fill it already? */
2174                 if (PageUptodate(page)) {
2175                         unlock_page(page);
2176                         goto page_ok;
2177                 }
2178
2179 readpage:
2180                 /*
2181                  * A previous I/O error may have been due to temporary
2182                  * failures, eg. multipath errors.
2183                  * PG_error will be set again if readpage fails.
2184                  */
2185                 ClearPageError(page);
2186                 /* Start the actual read. The read will unlock the page. */
2187                 error = mapping->a_ops->readpage(filp, page);
2188
2189                 if (unlikely(error)) {
2190                         if (error == AOP_TRUNCATED_PAGE) {
2191                                 put_page(page);
2192                                 error = 0;
2193                                 goto find_page;
2194                         }
2195                         goto readpage_error;
2196                 }
2197
2198                 if (!PageUptodate(page)) {
2199                         error = lock_page_killable(page);
2200                         if (unlikely(error))
2201                                 goto readpage_error;
2202                         if (!PageUptodate(page)) {
2203                                 if (page->mapping == NULL) {
2204                                         /*
2205                                          * invalidate_mapping_pages got it
2206                                          */
2207                                         unlock_page(page);
2208                                         put_page(page);
2209                                         goto find_page;
2210                                 }
2211                                 unlock_page(page);
2212                                 shrink_readahead_size_eio(filp, ra);
2213                                 error = -EIO;
2214                                 goto readpage_error;
2215                         }
2216                         unlock_page(page);
2217                 }
2218
2219                 goto page_ok;
2220
2221 readpage_error:
2222                 /* UHHUH! A synchronous read error occurred. Report it */
2223                 put_page(page);
2224                 goto out;
2225
2226 no_cached_page:
2227                 /*
2228                  * Ok, it wasn't cached, so we need to create a new
2229                  * page..
2230                  */
2231                 page = page_cache_alloc(mapping);
2232                 if (!page) {
2233                         error = -ENOMEM;
2234                         goto out;
2235                 }
2236                 error = add_to_page_cache_lru(page, mapping, index,
2237                                 mapping_gfp_constraint(mapping, GFP_KERNEL));
2238                 if (error) {
2239                         put_page(page);
2240                         if (error == -EEXIST) {
2241                                 error = 0;
2242                                 goto find_page;
2243                         }
2244                         goto out;
2245                 }
2246                 goto readpage;
2247         }
2248
2249 would_block:
2250         error = -EAGAIN;
2251 out:
2252         ra->prev_pos = prev_index;
2253         ra->prev_pos <<= PAGE_SHIFT;
2254         ra->prev_pos |= prev_offset;
2255
2256         *ppos = ((loff_t)index << PAGE_SHIFT) + offset;
2257         file_accessed(filp);
2258         return written ? written : error;
2259 }
2260
2261 /**
2262  * generic_file_read_iter - generic filesystem read routine
2263  * @iocb:       kernel I/O control block
2264  * @iter:       destination for the data read
2265  *
2266  * This is the "read_iter()" routine for all filesystems
2267  * that can use the page cache directly.
2268  * Return:
2269  * * number of bytes copied, even for partial reads
2270  * * negative error code if nothing was read
2271  */
2272 ssize_t
2273 generic_file_read_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter)
2274 {
2275         size_t count = iov_iter_count(iter);
2276         ssize_t retval = 0;
2277
2278         if (!count)
2279                 goto out; /* skip atime */
2280
2281         if (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) {
2282                 struct file *file = iocb->ki_filp;
2283                 struct address_space *mapping = file->f_mapping;
2284                 struct inode *inode = mapping->host;
2285                 loff_t size;
2286
2287                 size = i_size_read(inode);
2288                 if (iocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) {
2289                         if (filemap_range_has_page(mapping, iocb->ki_pos,
2290                                                    iocb->ki_pos + count - 1))
2291                                 return -EAGAIN;
2292                 } else {
2293                         retval = filemap_write_and_wait_range(mapping,
2294                                                 iocb->ki_pos,
2295                                                 iocb->ki_pos + count - 1);
2296                         if (retval < 0)
2297                                 goto out;
2298                 }
2299
2300                 file_accessed(file);
2301
2302                 retval = mapping->a_ops->direct_IO(iocb, iter);
2303                 if (retval >= 0) {
2304                         iocb->ki_pos += retval;
2305                         count -= retval;
2306                 }
2307                 iov_iter_revert(iter, count - iov_iter_count(iter));
2308
2309                 /*
2310                  * Btrfs can have a short DIO read if we encounter
2311                  * compressed extents, so if there was an error, or if
2312                  * we've already read everything we wanted to, or if
2313                  * there was a short read because we hit EOF, go ahead
2314                  * and return.  Otherwise fallthrough to buffered io for
2315                  * the rest of the read.  Buffered reads will not work for
2316                  * DAX files, so don't bother trying.
2317                  */
2318                 if (retval < 0 || !count || iocb->ki_pos >= size ||
2319                     IS_DAX(inode))
2320                         goto out;
2321         }
2322
2323         retval = generic_file_buffered_read(iocb, iter, retval);
2324 out:
2325         return retval;
2326 }
2327 EXPORT_SYMBOL(generic_file_read_iter);
2328
2329 #ifdef CONFIG_MMU
2330 #define MMAP_LOTSAMISS  (100)
2331 static struct file *maybe_unlock_mmap_for_io(struct vm_fault *vmf,
2332                                              struct file *fpin)
2333 {
2334         int flags = vmf->flags;
2335
2336         if (fpin)
2337                 return fpin;
2338
2339         /*
2340          * FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT means we don't want to wait on page locks or
2341          * anything, so we only pin the file and drop the mmap_sem if only
2342          * FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY is set.
2343          */
2344         if ((flags & (FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY | FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT)) ==
2345             FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY) {
2346                 fpin = get_file(vmf->vma->vm_file);
2347                 up_read(&vmf->vma->vm_mm->mmap_sem);
2348         }
2349         return fpin;
2350 }
2351
2352 /*
2353  * lock_page_maybe_drop_mmap - lock the page, possibly dropping the mmap_sem
2354  * @vmf - the vm_fault for this fault.
2355  * @page - the page to lock.
2356  * @fpin - the pointer to the file we may pin (or is already pinned).
2357  *
2358  * This works similar to lock_page_or_retry in that it can drop the mmap_sem.
2359  * It differs in that it actually returns the page locked if it returns 1 and 0
2360  * if it couldn't lock the page.  If we did have to drop the mmap_sem then fpin
2361  * will point to the pinned file and needs to be fput()'ed at a later point.
2362  */
2363 static int lock_page_maybe_drop_mmap(struct vm_fault *vmf, struct page *page,
2364                                      struct file **fpin)
2365 {
2366         if (trylock_page(page))
2367                 return 1;
2368
2369         /*
2370          * NOTE! This will make us return with VM_FAULT_RETRY, but with
2371          * the mmap_sem still held. That's how FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT
2372          * is supposed to work. We have way too many special cases..
2373          */
2374         if (vmf->flags & FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT)
2375                 return 0;
2376
2377         *fpin = maybe_unlock_mmap_for_io(vmf, *fpin);
2378         if (vmf->flags & FAULT_FLAG_KILLABLE) {
2379                 if (__lock_page_killable(page)) {
2380                         /*
2381                          * We didn't have the right flags to drop the mmap_sem,
2382                          * but all fault_handlers only check for fatal signals
2383                          * if we return VM_FAULT_RETRY, so we need to drop the
2384                          * mmap_sem here and return 0 if we don't have a fpin.
2385                          */
2386                         if (*fpin == NULL)
2387                                 up_read(&vmf->vma->vm_mm->mmap_sem);
2388                         return 0;
2389                 }
2390         } else
2391                 __lock_page(page);
2392         return 1;
2393 }
2394
2395
2396 /*
2397  * Synchronous readahead happens when we don't even find a page in the page
2398  * cache at all.  We don't want to perform IO under the mmap sem, so if we have
2399  * to drop the mmap sem we return the file that was pinned in order for us to do
2400  * that.  If we didn't pin a file then we return NULL.  The file that is
2401  * returned needs to be fput()'ed when we're done with it.
2402  */
2403 static struct file *do_sync_mmap_readahead(struct vm_fault *vmf)
2404 {
2405         struct file *file = vmf->vma->vm_file;
2406         struct file_ra_state *ra = &file->f_ra;
2407         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
2408         struct file *fpin = NULL;
2409         pgoff_t offset = vmf->pgoff;
2410
2411         /* If we don't want any read-ahead, don't bother */
2412         if (vmf->vma->vm_flags & VM_RAND_READ)
2413                 return fpin;
2414         if (!ra->ra_pages)
2415                 return fpin;
2416
2417         if (vmf->vma->vm_flags & VM_SEQ_READ) {
2418                 fpin = maybe_unlock_mmap_for_io(vmf, fpin);
2419                 page_cache_sync_readahead(mapping, ra, file, offset,
2420                                           ra->ra_pages);
2421                 return fpin;
2422         }
2423
2424         /* Avoid banging the cache line if not needed */
2425         if (ra->mmap_miss < MMAP_LOTSAMISS * 10)
2426                 ra->mmap_miss++;
2427
2428         /*
2429          * Do we miss much more than hit in this file? If so,
2430          * stop bothering with read-ahead. It will only hurt.
2431          */
2432         if (ra->mmap_miss > MMAP_LOTSAMISS)
2433                 return fpin;
2434
2435         /*
2436          * mmap read-around
2437          */
2438         fpin = maybe_unlock_mmap_for_io(vmf, fpin);
2439         ra->start = max_t(long, 0, offset - ra->ra_pages / 2);
2440         ra->size = ra->ra_pages;
2441         ra->async_size = ra->ra_pages / 4;
2442         ra_submit(ra, mapping, file);
2443         return fpin;
2444 }
2445
2446 /*
2447  * Asynchronous readahead happens when we find the page and PG_readahead,
2448  * so we want to possibly extend the readahead further.  We return the file that
2449  * was pinned if we have to drop the mmap_sem in order to do IO.
2450  */
2451 static struct file *do_async_mmap_readahead(struct vm_fault *vmf,
2452                                             struct page *page)
2453 {
2454         struct file *file = vmf->vma->vm_file;
2455         struct file_ra_state *ra = &file->f_ra;
2456         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
2457         struct file *fpin = NULL;
2458         pgoff_t offset = vmf->pgoff;
2459
2460         /* If we don't want any read-ahead, don't bother */
2461         if (vmf->vma->vm_flags & VM_RAND_READ)
2462                 return fpin;
2463         if (ra->mmap_miss > 0)
2464                 ra->mmap_miss--;
2465         if (PageReadahead(page)) {
2466                 fpin = maybe_unlock_mmap_for_io(vmf, fpin);
2467                 page_cache_async_readahead(mapping, ra, file,
2468                                            page, offset, ra->ra_pages);
2469         }
2470         return fpin;
2471 }
2472
2473 /**
2474  * filemap_fault - read in file data for page fault handling
2475  * @vmf:        struct vm_fault containing details of the fault
2476  *
2477  * filemap_fault() is invoked via the vma operations vector for a
2478  * mapped memory region to read in file data during a page fault.
2479  *
2480  * The goto's are kind of ugly, but this streamlines the normal case of having
2481  * it in the page cache, and handles the special cases reasonably without
2482  * having a lot of duplicated code.
2483  *
2484  * vma->vm_mm->mmap_sem must be held on entry.
2485  *
2486  * If our return value has VM_FAULT_RETRY set, it's because the mmap_sem
2487  * may be dropped before doing I/O or by lock_page_maybe_drop_mmap().
2488  *
2489  * If our return value does not have VM_FAULT_RETRY set, the mmap_sem
2490  * has not been released.
2491  *
2492  * We never return with VM_FAULT_RETRY and a bit from VM_FAULT_ERROR set.
2493  *
2494  * Return: bitwise-OR of %VM_FAULT_ codes.
2495  */
2496 vm_fault_t filemap_fault(struct vm_fault *vmf)
2497 {
2498         int error;
2499         struct file *file = vmf->vma->vm_file;
2500         struct file *fpin = NULL;
2501         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
2502         struct file_ra_state *ra = &file->f_ra;
2503         struct inode *inode = mapping->host;
2504         pgoff_t offset = vmf->pgoff;
2505         pgoff_t max_off;
2506         struct page *page;
2507         vm_fault_t ret = 0;
2508
2509         max_off = DIV_ROUND_UP(i_size_read(inode), PAGE_SIZE);
2510         if (unlikely(offset >= max_off))
2511                 return VM_FAULT_SIGBUS;
2512
2513         /*
2514          * Do we have something in the page cache already?
2515          */
2516         page = find_get_page(mapping, offset);
2517         if (likely(page) && !(vmf->flags & FAULT_FLAG_TRIED)) {
2518                 /*
2519                  * We found the page, so try async readahead before
2520                  * waiting for the lock.
2521                  */
2522                 fpin = do_async_mmap_readahead(vmf, page);
2523         } else if (!page) {
2524                 /* No page in the page cache at all */
2525                 count_vm_event(PGMAJFAULT);
2526                 count_memcg_event_mm(vmf->vma->vm_mm, PGMAJFAULT);
2527                 ret = VM_FAULT_MAJOR;
2528                 fpin = do_sync_mmap_readahead(vmf);
2529 retry_find:
2530                 page = pagecache_get_page(mapping, offset,
2531                                           FGP_CREAT|FGP_FOR_MMAP,
2532                                           vmf->gfp_mask);
2533                 if (!page) {
2534                         if (fpin)
2535                                 goto out_retry;
2536                         return vmf_error(-ENOMEM);
2537                 }
2538         }
2539
2540         if (!lock_page_maybe_drop_mmap(vmf, page, &fpin))
2541                 goto out_retry;
2542
2543         /* Did it get truncated? */
2544         if (unlikely(compound_head(page)->mapping != mapping)) {
2545                 unlock_page(page);
2546                 put_page(page);
2547                 goto retry_find;
2548         }
2549         VM_BUG_ON_PAGE(page_to_pgoff(page) != offset, page);
2550
2551         /*
2552          * We have a locked page in the page cache, now we need to check
2553          * that it's up-to-date. If not, it is going to be due to an error.
2554          */
2555         if (unlikely(!PageUptodate(page)))
2556                 goto page_not_uptodate;
2557
2558         /*
2559          * We've made it this far and we had to drop our mmap_sem, now is the
2560          * time to return to the upper layer and have it re-find the vma and
2561          * redo the fault.
2562          */
2563         if (fpin) {
2564                 unlock_page(page);
2565                 goto out_retry;
2566         }
2567
2568         /*
2569          * Found the page and have a reference on it.
2570          * We must recheck i_size under page lock.
2571          */
2572         max_off = DIV_ROUND_UP(i_size_read(inode), PAGE_SIZE);
2573         if (unlikely(offset >= max_off)) {
2574                 unlock_page(page);
2575                 put_page(page);
2576                 return VM_FAULT_SIGBUS;
2577         }
2578
2579         vmf->page = page;
2580         return ret | VM_FAULT_LOCKED;
2581
2582 page_not_uptodate:
2583         /*
2584          * Umm, take care of errors if the page isn't up-to-date.
2585          * Try to re-read it _once_. We do this synchronously,
2586          * because there really aren't any performance issues here
2587          * and we need to check for errors.
2588          */
2589         ClearPageError(page);
2590         fpin = maybe_unlock_mmap_for_io(vmf, fpin);
2591         error = mapping->a_ops->readpage(file, page);
2592         if (!error) {
2593                 wait_on_page_locked(page);
2594                 if (!PageUptodate(page))
2595                         error = -EIO;
2596         }
2597         if (fpin)
2598                 goto out_retry;
2599         put_page(page);
2600
2601         if (!error || error == AOP_TRUNCATED_PAGE)
2602                 goto retry_find;
2603
2604         /* Things didn't work out. Return zero to tell the mm layer so. */
2605         shrink_readahead_size_eio(file, ra);
2606         return VM_FAULT_SIGBUS;
2607
2608 out_retry:
2609         /*
2610          * We dropped the mmap_sem, we need to return to the fault handler to
2611          * re-find the vma and come back and find our hopefully still populated
2612          * page.
2613          */
2614         if (page)
2615                 put_page(page);
2616         if (fpin)
2617                 fput(fpin);
2618         return ret | VM_FAULT_RETRY;
2619 }
2620 EXPORT_SYMBOL(filemap_fault);
2621
2622 void filemap_map_pages(struct vm_fault *vmf,
2623                 pgoff_t start_pgoff, pgoff_t end_pgoff)
2624 {
2625         struct file *file = vmf->vma->vm_file;
2626         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
2627         pgoff_t last_pgoff = start_pgoff;
2628         unsigned long max_idx;
2629         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, start_pgoff);
2630         struct page *page;
2631
2632         rcu_read_lock();
2633         xas_for_each(&xas, page, end_pgoff) {
2634                 if (xas_retry(&xas, page))
2635                         continue;
2636                 if (xa_is_value(page))
2637                         goto next;
2638
2639                 /*
2640                  * Check for a locked page first, as a speculative
2641                  * reference may adversely influence page migration.
2642                  */
2643                 if (PageLocked(page))
2644                         goto next;
2645                 if (!page_cache_get_speculative(page))
2646                         goto next;
2647
2648                 /* Has the page moved or been split? */
2649                 if (unlikely(page != xas_reload(&xas)))
2650                         goto skip;
2651                 page = find_subpage(page, xas.xa_index);
2652
2653                 if (!PageUptodate(page) ||
2654                                 PageReadahead(page) ||
2655                                 PageHWPoison(page))
2656                         goto skip;
2657                 if (!trylock_page(page))
2658                         goto skip;
2659
2660                 if (page->mapping != mapping || !PageUptodate(page))
2661                         goto unlock;
2662
2663                 max_idx = DIV_ROUND_UP(i_size_read(mapping->host), PAGE_SIZE);
2664                 if (page->index >= max_idx)
2665                         goto unlock;
2666
2667                 if (file->f_ra.mmap_miss > 0)
2668                         file->f_ra.mmap_miss--;
2669
2670                 vmf->address += (xas.xa_index - last_pgoff) << PAGE_SHIFT;
2671                 if (vmf->pte)
2672                         vmf->pte += xas.xa_index - last_pgoff;
2673                 last_pgoff = xas.xa_index;
2674                 if (alloc_set_pte(vmf, NULL, page))
2675                         goto unlock;
2676                 unlock_page(page);
2677                 goto next;
2678 unlock:
2679                 unlock_page(page);
2680 skip:
2681                 put_page(page);
2682 next:
2683                 /* Huge page is mapped? No need to proceed. */
2684                 if (pmd_trans_huge(*vmf->pmd))
2685                         break;
2686         }
2687         rcu_read_unlock();
2688 }
2689 EXPORT_SYMBOL(filemap_map_pages);
2690
2691 vm_fault_t filemap_page_mkwrite(struct vm_fault *vmf)
2692 {
2693         struct page *page = vmf->page;
2694         struct inode *inode = file_inode(vmf->vma->vm_file);
2695         vm_fault_t ret = VM_FAULT_LOCKED;
2696
2697         sb_start_pagefault(inode->i_sb);
2698         file_update_time(vmf->vma->vm_file);
2699         lock_page(page);
2700         if (page->mapping != inode->i_mapping) {
2701                 unlock_page(page);
2702                 ret = VM_FAULT_NOPAGE;
2703                 goto out;
2704         }
2705         /*
2706          * We mark the page dirty already here so that when freeze is in
2707          * progress, we are guaranteed that writeback during freezing will
2708          * see the dirty page and writeprotect it again.
2709          */
2710         set_page_dirty(page);
2711         wait_for_stable_page(page);
2712 out:
2713         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
2714         return ret;
2715 }
2716
2717 const struct vm_operations_struct generic_file_vm_ops = {
2718         .fault          = filemap_fault,
2719         .map_pages      = filemap_map_pages,
2720         .page_mkwrite   = filemap_page_mkwrite,
2721 };
2722
2723 /* This is used for a general mmap of a disk file */
2724
2725 int generic_file_mmap(struct file * file, struct vm_area_struct * vma)
2726 {
2727         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
2728
2729         if (!mapping->a_ops->readpage)
2730                 return -ENOEXEC;
2731         file_accessed(file);
2732         vma->vm_ops = &generic_file_vm_ops;
2733         return 0;
2734 }
2735
2736 /*
2737  * This is for filesystems which do not implement ->writepage.
2738  */
2739 int generic_file_readonly_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
2740 {
2741         if ((vma->vm_flags & VM_SHARED) && (vma->vm_flags & VM_MAYWRITE))
2742                 return -EINVAL;
2743         return generic_file_mmap(file, vma);
2744 }
2745 #else
2746 vm_fault_t filemap_page_mkwrite(struct vm_fault *vmf)
2747 {
2748         return VM_FAULT_SIGBUS;
2749 }
2750 int generic_file_mmap(struct file * file, struct vm_area_struct * vma)
2751 {
2752         return -ENOSYS;
2753 }
2754 int generic_file_readonly_mmap(struct file * file, struct vm_area_struct * vma)
2755 {
2756         return -ENOSYS;
2757 }
2758 #endif /* CONFIG_MMU */
2759
2760 EXPORT_SYMBOL(filemap_page_mkwrite);
2761 EXPORT_SYMBOL(generic_file_mmap);
2762 EXPORT_SYMBOL(generic_file_readonly_mmap);
2763
2764 static struct page *wait_on_page_read(struct page *page)
2765 {
2766         if (!IS_ERR(page)) {
2767                 wait_on_page_locked(page);
2768                 if (!PageUptodate(page)) {
2769                         put_page(page);
2770                         page = ERR_PTR(-EIO);
2771                 }
2772         }
2773         return page;
2774 }
2775
2776 static struct page *do_read_cache_page(struct address_space *mapping,
2777                                 pgoff_t index,
2778                                 int (*filler)(void *, struct page *),
2779                                 void *data,
2780                                 gfp_t gfp)
2781 {
2782         struct page *page;
2783         int err;
2784 repeat:
2785         page = find_get_page(mapping, index);
2786         if (!page) {
2787                 page = __page_cache_alloc(gfp);
2788                 if (!page)
2789                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
2790                 err = add_to_page_cache_lru(page, mapping, index, gfp);
2791                 if (unlikely(err)) {
2792                         put_page(page);
2793                         if (err == -EEXIST)
2794                                 goto repeat;
2795                         /* Presumably ENOMEM for xarray node */
2796                         return ERR_PTR(err);
2797                 }
2798
2799 filler:
2800                 if (filler)
2801                         err = filler(data, page);
2802                 else
2803                         err = mapping->a_ops->readpage(data, page);
2804
2805                 if (err < 0) {
2806                         put_page(page);
2807                         return ERR_PTR(err);
2808                 }
2809
2810                 page = wait_on_page_read(page);
2811                 if (IS_ERR(page))
2812                         return page;
2813                 goto out;
2814         }
2815         if (PageUptodate(page))
2816                 goto out;
2817
2818         /*
2819          * Page is not up to date and may be locked due one of the following
2820          * case a: Page is being filled and the page lock is held
2821          * case b: Read/write error clearing the page uptodate status
2822          * case c: Truncation in progress (page locked)
2823          * case d: Reclaim in progress
2824          *
2825          * Case a, the page will be up to date when the page is unlocked.
2826          *    There is no need to serialise on the page lock here as the page
2827          *    is pinned so the lock gives no additional protection. Even if the
2828          *    the page is truncated, the data is still valid if PageUptodate as
2829          *    it's a race vs truncate race.
2830          * Case b, the page will not be up to date
2831          * Case c, the page may be truncated but in itself, the data may still
2832          *    be valid after IO completes as it's a read vs truncate race. The
2833          *    operation must restart if the page is not uptodate on unlock but
2834          *    otherwise serialising on page lock to stabilise the mapping gives
2835          *    no additional guarantees to the caller as the page lock is
2836          *    released before return.
2837          * Case d, similar to truncation. If reclaim holds the page lock, it
2838          *    will be a race with remove_mapping that determines if the mapping
2839          *    is valid on unlock but otherwise the data is valid and there is
2840          *    no need to serialise with page lock.
2841          *
2842          * As the page lock gives no additional guarantee, we optimistically
2843          * wait on the page to be unlocked and check if it's up to date and
2844          * use the page if it is. Otherwise, the page lock is required to
2845          * distinguish between the different cases. The motivation is that we
2846          * avoid spurious serialisations and wakeups when multiple processes
2847          * wait on the same page for IO to complete.
2848          */
2849         wait_on_page_locked(page);
2850         if (PageUptodate(page))
2851                 goto out;
2852
2853         /* Distinguish between all the cases under the safety of the lock */
2854         lock_page(page);
2855
2856         /* Case c or d, restart the operation */
2857         if (!page->mapping) {
2858                 unlock_page(page);
2859                 put_page(page);
2860                 goto repeat;
2861         }
2862
2863         /* Someone else locked and filled the page in a very small window */
2864         if (PageUptodate(page)) {
2865                 unlock_page(page);
2866                 goto out;
2867         }
2868         goto filler;
2869
2870 out:
2871         mark_page_accessed(page);
2872         return page;
2873 }
2874
2875 /**
2876  * read_cache_page - read into page cache, fill it if needed
2877  * @mapping:    the page's address_space
2878  * @index:      the page index
2879  * @filler:     function to perform the read
2880  * @data:       first arg to filler(data, page) function, often left as NULL
2881  *
2882  * Read into the page cache. If a page already exists, and PageUptodate() is
2883  * not set, try to fill the page and wait for it to become unlocked.
2884  *
2885  * If the page does not get brought uptodate, return -EIO.
2886  *
2887  * Return: up to date page on success, ERR_PTR() on failure.
2888  */
2889 struct page *read_cache_page(struct address_space *mapping,
2890                                 pgoff_t index,
2891                                 int (*filler)(void *, struct page *),
2892                                 void *data)
2893 {
2894         return do_read_cache_page(mapping, index, filler, data,
2895                         mapping_gfp_mask(mapping));
2896 }
2897 EXPORT_SYMBOL(read_cache_page);
2898
2899 /**
2900  * read_cache_page_gfp - read into page cache, using specified page allocation flags.
2901  * @mapping:    the page's address_space
2902  * @index:      the page index
2903  * @gfp:        the page allocator flags to use if allocating
2904  *
2905  * This is the same as "read_mapping_page(mapping, index, NULL)", but with
2906  * any new page allocations done using the specified allocation flags.
2907  *
2908  * If the page does not get brought uptodate, return -EIO.
2909  *
2910  * Return: up to date page on success, ERR_PTR() on failure.
2911  */
2912 struct page *read_cache_page_gfp(struct address_space *mapping,
2913                                 pgoff_t index,
2914                                 gfp_t gfp)
2915 {
2916         return do_read_cache_page(mapping, index, NULL, NULL, gfp);
2917 }
2918 EXPORT_SYMBOL(read_cache_page_gfp);
2919
2920 /*
2921  * Don't operate on ranges the page cache doesn't support, and don't exceed the
2922  * LFS limits.  If pos is under the limit it becomes a short access.  If it
2923  * exceeds the limit we return -EFBIG.
2924  */
2925 static int generic_write_check_limits(struct file *file, loff_t pos,
2926                                       loff_t *count)
2927 {
2928         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
2929         loff_t max_size = inode->i_sb->s_maxbytes;
2930         loff_t limit = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
2931
2932         if (limit != RLIM_INFINITY) {
2933                 if (pos >= limit) {
2934                         send_sig(SIGXFSZ, current, 0);
2935                         return -EFBIG;
2936                 }
2937                 *count = min(*count, limit - pos);
2938         }
2939
2940         if (!(file->f_flags & O_LARGEFILE))
2941                 max_size = MAX_NON_LFS;
2942
2943         if (unlikely(pos >= max_size))
2944                 return -EFBIG;
2945
2946         *count = min(*count, max_size - pos);
2947
2948         return 0;
2949 }
2950
2951 /*
2952  * Performs necessary checks before doing a write
2953  *
2954  * Can adjust writing position or amount of bytes to write.
2955  * Returns appropriate error code that caller should return or
2956  * zero in case that write should be allowed.
2957  */
2958 inline ssize_t generic_write_checks(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
2959 {
2960         struct file *file = iocb->ki_filp;
2961         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
2962         loff_t count;
2963         int ret;
2964
2965         if (IS_SWAPFILE(inode))
2966                 return -ETXTBSY;
2967
2968         if (!iov_iter_count(from))
2969                 return 0;
2970
2971         /* FIXME: this is for backwards compatibility with 2.4 */
2972         if (iocb->ki_flags & IOCB_APPEND)
2973                 iocb->ki_pos = i_size_read(inode);
2974
2975         if ((iocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) && !(iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT))
2976                 return -EINVAL;
2977
2978         count = iov_iter_count(from);
2979         ret = generic_write_check_limits(file, iocb->ki_pos, &count);
2980         if (ret)
2981                 return ret;
2982
2983         iov_iter_truncate(from, count);
2984         return iov_iter_count(from);
2985 }
2986 EXPORT_SYMBOL(generic_write_checks);
2987
2988 /*
2989  * Performs necessary checks before doing a clone.
2990  *
2991  * Can adjust amount of bytes to clone via @req_count argument.
2992  * Returns appropriate error code that caller should return or
2993  * zero in case the clone should be allowed.
2994  */
2995 int generic_remap_checks(struct file *file_in, loff_t pos_in,
2996                          struct file *file_out, loff_t pos_out,
2997                          loff_t *req_count, unsigned int remap_flags)
2998 {
2999         struct inode *inode_in = file_in->f_mapping->host;
3000         struct inode *inode_out = file_out->f_mapping->host;
3001         uint64_t count = *req_count;
3002         uint64_t bcount;
3003         loff_t size_in, size_out;
3004         loff_t bs = inode_out->i_sb->s_blocksize;
3005         int ret;
3006
3007         /* The start of both ranges must be aligned to an fs block. */
3008         if (!IS_ALIGNED(pos_in, bs) || !IS_ALIGNED(pos_out, bs))
3009                 return -EINVAL;
3010
3011         /* Ensure offsets don't wrap. */
3012         if (pos_in + count < pos_in || pos_out + count < pos_out)
3013                 return -EINVAL;
3014
3015         size_in = i_size_read(inode_in);
3016         size_out = i_size_read(inode_out);
3017
3018         /* Dedupe requires both ranges to be within EOF. */
3019         if ((remap_flags & REMAP_FILE_DEDUP) &&
3020             (pos_in >= size_in || pos_in + count > size_in ||
3021              pos_out >= size_out || pos_out + count > size_out))
3022                 return -EINVAL;
3023
3024         /* Ensure the infile range is within the infile. */
3025         if (pos_in >= size_in)
3026                 return -EINVAL;
3027         count = min(count, size_in - (uint64_t)pos_in);
3028
3029         ret = generic_write_check_limits(file_out, pos_out, &count);
3030         if (ret)
3031                 return ret;
3032
3033         /*
3034          * If the user wanted us to link to the infile's EOF, round up to the
3035          * next block boundary for this check.
3036          *
3037          * Otherwise, make sure the count is also block-aligned, having
3038          * already confirmed the starting offsets' block alignment.
3039          */
3040         if (pos_in + count == size_in) {
3041                 bcount = ALIGN(size_in, bs) - pos_in;
3042         } else {
3043                 if (!IS_ALIGNED(count, bs))
3044                         count = ALIGN_DOWN(count, bs);
3045                 bcount = count;
3046         }
3047
3048         /* Don't allow overlapped cloning within the same file. */
3049         if (inode_in == inode_out &&
3050             pos_out + bcount > pos_in &&
3051             pos_out < pos_in + bcount)
3052                 return -EINVAL;
3053
3054         /*
3055          * We shortened the request but the caller can't deal with that, so
3056          * bounce the request back to userspace.
3057          */
3058         if (*req_count != count && !(remap_flags & REMAP_FILE_CAN_SHORTEN))
3059                 return -EINVAL;
3060
3061         *req_count = count;
3062         return 0;
3063 }
3064
3065
3066 /*
3067  * Performs common checks before doing a file copy/clone
3068  * from @file_in to @file_out.
3069  */
3070 int generic_file_rw_checks(struct file *file_in, struct file *file_out)
3071 {
3072         struct inode *inode_in = file_inode(file_in);
3073         struct inode *inode_out = file_inode(file_out);
3074
3075         /* Don't copy dirs, pipes, sockets... */
3076         if (S_ISDIR(inode_in->i_mode) || S_ISDIR(inode_out->i_mode))
3077                 return -EISDIR;
3078         if (!S_ISREG(inode_in->i_mode) || !S_ISREG(inode_out->i_mode))
3079                 return -EINVAL;
3080
3081         if (!(file_in->f_mode & FMODE_READ) ||
3082             !(file_out->f_mode & FMODE_WRITE) ||
3083             (file_out->f_flags & O_APPEND))
3084                 return -EBADF;
3085
3086         return 0;
3087 }
3088
3089 /*
3090  * Performs necessary checks before doing a file copy
3091  *
3092  * Can adjust amount of bytes to copy via @req_count argument.
3093  * Returns appropriate error code that caller should return or
3094  * zero in case the copy should be allowed.
3095  */
3096 int generic_copy_file_checks(struct file *file_in, loff_t pos_in,
3097                              struct file *file_out, loff_t pos_out,
3098                              size_t *req_count, unsigned int flags)
3099 {
3100         struct inode *inode_in = file_inode(file_in);
3101         struct inode *inode_out = file_inode(file_out);
3102         uint64_t count = *req_count;
3103         loff_t size_in;
3104         int ret;
3105
3106         ret = generic_file_rw_checks(file_in, file_out);
3107         if (ret)
3108                 return ret;
3109
3110         /* Don't touch certain kinds of inodes */
3111         if (IS_IMMUTABLE(inode_out))
3112                 return -EPERM;
3113
3114         if (IS_SWAPFILE(inode_in) || IS_SWAPFILE(inode_out))
3115                 return -ETXTBSY;
3116
3117         /* Ensure offsets don't wrap. */
3118         if (pos_in + count < pos_in || pos_out + count < pos_out)
3119                 return -EOVERFLOW;
3120
3121         /* Shorten the copy to EOF */
3122         size_in = i_size_read(inode_in);
3123         if (pos_in >= size_in)
3124                 count = 0;
3125         else
3126                 count = min(count, size_in - (uint64_t)pos_in);
3127
3128         ret = generic_write_check_limits(file_out, pos_out, &count);
3129         if (ret)
3130                 return ret;
3131
3132         /* Don't allow overlapped copying within the same file. */
3133         if (inode_in == inode_out &&
3134             pos_out + count > pos_in &&
3135             pos_out < pos_in + count)
3136                 return -EINVAL;
3137
3138         *req_count = count;
3139         return 0;
3140 }
3141
3142 int pagecache_write_begin(struct file *file, struct address_space *mapping,
3143                                 loff_t pos, unsigned len, unsigned flags,
3144                                 struct page **pagep, void **fsdata)
3145 {
3146         const struct address_space_operations *aops = mapping->a_ops;
3147
3148         return aops->write_begin(file, mapping, pos, len, flags,
3149                                                         pagep, fsdata);
3150 }
3151 EXPORT_SYMBOL(pagecache_write_begin);
3152
3153 int pagecache_write_end(struct file *file, struct address_space *mapping,
3154                                 loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
3155                                 struct page *page, void *fsdata)
3156 {
3157         const struct address_space_operations *aops = mapping->a_ops;
3158
3159         return aops->write_end(file, mapping, pos, len, copied, page, fsdata);
3160 }
3161 EXPORT_SYMBOL(pagecache_write_end);
3162
3163 ssize_t
3164 generic_file_direct_write(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
3165 {
3166         struct file     *file = iocb->ki_filp;
3167         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
3168         struct inode    *inode = mapping->host;
3169         loff_t          pos = iocb->ki_pos;
3170         ssize_t         written;
3171         size_t          write_len;
3172         pgoff_t         end;
3173
3174         write_len = iov_iter_count(from);
3175         end = (pos + write_len - 1) >> PAGE_SHIFT;
3176
3177         if (iocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) {
3178                 /* If there are pages to writeback, return */
3179                 if (filemap_range_has_page(inode->i_mapping, pos,
3180                                            pos + write_len - 1))
3181                         return -EAGAIN;
3182         } else {
3183                 written = filemap_write_and_wait_range(mapping, pos,
3184                                                         pos + write_len - 1);
3185                 if (written)
3186                         goto out;
3187         }
3188
3189         /*
3190          * After a write we want buffered reads to be sure to go to disk to get
3191          * the new data.  We invalidate clean cached page from the region we're
3192          * about to write.  We do this *before* the write so that we can return
3193          * without clobbering -EIOCBQUEUED from ->direct_IO().
3194          */
3195         written = invalidate_inode_pages2_range(mapping,
3196                                         pos >> PAGE_SHIFT, end);
3197         /*
3198          * If a page can not be invalidated, return 0 to fall back
3199          * to buffered write.
3200          */
3201         if (written) {
3202                 if (written == -EBUSY)
3203                         return 0;
3204                 goto out;
3205         }
3206
3207         written = mapping->a_ops->direct_IO(iocb, from);
3208
3209         /*
3210          * Finally, try again to invalidate clean pages which might have been
3211          * cached by non-direct readahead, or faulted in by get_user_pages()
3212          * if the source of the write was an mmap'ed region of the file
3213          * we're writing.  Either one is a pretty crazy thing to do,
3214          * so we don't support it 100%.  If this invalidation
3215          * fails, tough, the write still worked...
3216          *
3217          * Most of the time we do not need this since dio_complete() will do
3218          * the invalidation for us. However there are some file systems that
3219          * do not end up with dio_complete() being called, so let's not break
3220          * them by removing it completely
3221          */
3222         if (mapping->nrpages)
3223                 invalidate_inode_pages2_range(mapping,
3224                                         pos >> PAGE_SHIFT, end);
3225
3226         if (written > 0) {
3227                 pos += written;
3228                 write_len -= written;
3229                 if (pos > i_size_read(inode) && !S_ISBLK(inode->i_mode)) {
3230                         i_size_write(inode, pos);
3231                         mark_inode_dirty(inode);
3232                 }
3233                 iocb->ki_pos = pos;
3234         }
3235         iov_iter_revert(from, write_len - iov_iter_count(from));
3236 out:
3237         return written;
3238 }
3239 EXPORT_SYMBOL(generic_file_direct_write);
3240
3241 /*
3242  * Find or create a page at the given pagecache position. Return the locked
3243  * page. This function is specifically for buffered writes.
3244  */
3245 struct page *grab_cache_page_write_begin(struct address_space *mapping,
3246                                         pgoff_t index, unsigned flags)
3247 {
3248         struct page *page;
3249         int fgp_flags = FGP_LOCK|FGP_WRITE|FGP_CREAT;
3250
3251         if (flags & AOP_FLAG_NOFS)
3252                 fgp_flags |= FGP_NOFS;
3253
3254         page = pagecache_get_page(mapping, index, fgp_flags,
3255                         mapping_gfp_mask(mapping));
3256         if (page)
3257                 wait_for_stable_page(page);
3258
3259         return page;
3260 }
3261 EXPORT_SYMBOL(grab_cache_page_write_begin);
3262
3263 ssize_t generic_perform_write(struct file *file,
3264                                 struct iov_iter *i, loff_t pos)
3265 {
3266         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
3267         const struct address_space_operations *a_ops = mapping->a_ops;
3268         long status = 0;
3269         ssize_t written = 0;
3270         unsigned int flags = 0;
3271
3272         do {
3273                 struct page *page;
3274                 unsigned long offset;   /* Offset into pagecache page */
3275                 unsigned long bytes;    /* Bytes to write to page */
3276                 size_t copied;          /* Bytes copied from user */
3277                 void *fsdata;
3278
3279                 offset = (pos & (PAGE_SIZE - 1));
3280                 bytes = min_t(unsigned long, PAGE_SIZE - offset,
3281                                                 iov_iter_count(i));
3282
3283 again:
3284                 /*
3285                  * Bring in the user page that we will copy from _first_.
3286                  * Otherwise there's a nasty deadlock on copying from the
3287                  * same page as we're writing to, without it being marked
3288                  * up-to-date.
3289                  *
3290                  * Not only is this an optimisation, but it is also required
3291                  * to check that the address is actually valid, when atomic
3292                  * usercopies are used, below.
3293                  */
3294                 if (unlikely(iov_iter_fault_in_readable(i, bytes))) {
3295                         status = -EFAULT;
3296                         break;
3297                 }
3298
3299                 if (fatal_signal_pending(current)) {
3300                         status = -EINTR;
3301                         break;
3302                 }
3303
3304                 status = a_ops->write_begin(file, mapping, pos, bytes, flags,
3305                                                 &page, &fsdata);
3306                 if (unlikely(status < 0))
3307                         break;
3308
3309                 if (mapping_writably_mapped(mapping))
3310                         flush_dcache_page(page);
3311
3312                 copied = iov_iter_copy_from_user_atomic(page, i, offset, bytes);
3313                 flush_dcache_page(page);
3314
3315                 status = a_ops->write_end(file, mapping, pos, bytes, copied,
3316                                                 page, fsdata);
3317                 if (unlikely(status < 0))
3318                         break;
3319                 copied = status;
3320
3321                 cond_resched();
3322
3323                 iov_iter_advance(i, copied);
3324                 if (unlikely(copied == 0)) {
3325                         /*
3326                          * If we were unable to copy any data at all, we must
3327                          * fall back to a single segment length write.
3328                          *
3329                          * If we didn't fallback here, we could livelock
3330                          * because not all segments in the iov can be copied at
3331                          * once without a pagefault.
3332                          */
3333                         bytes = min_t(unsigned long, PAGE_SIZE - offset,
3334                                                 iov_iter_single_seg_count(i));
3335                         goto again;
3336                 }
3337                 pos += copied;
3338                 written += copied;
3339
3340                 balance_dirty_pages_ratelimited(mapping);
3341         } while (iov_iter_count(i));
3342
3343         return written ? written : status;
3344 }
3345 EXPORT_SYMBOL(generic_perform_write);
3346
3347 /**
3348  * __generic_file_write_iter - write data to a file
3349  * @iocb:       IO state structure (file, offset, etc.)
3350  * @from:       iov_iter with data to write
3351  *
3352  * This function does all the work needed for actually writing data to a
3353  * file. It does all basic checks, removes SUID from the file, updates
3354  * modification times and calls proper subroutines depending on whether we
3355  * do direct IO or a standard buffered write.
3356  *
3357  * It expects i_mutex to be grabbed unless we work on a block device or similar
3358  * object which does not need locking at all.
3359  *
3360  * This function does *not* take care of syncing data in case of O_SYNC write.
3361  * A caller has to handle it. This is mainly due to the fact that we want to
3362  * avoid syncing under i_mutex.
3363  *
3364  * Return:
3365  * * number of bytes written, even for truncated writes
3366  * * negative error code if no data has been written at all
3367  */
3368 ssize_t __generic_file_write_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
3369 {
3370         struct file *file = iocb->ki_filp;
3371         struct address_space * mapping = file->f_mapping;
3372         struct inode    *inode = mapping->host;
3373         ssize_t         written = 0;
3374         ssize_t         err;
3375         ssize_t         status;
3376
3377         /* We can write back this queue in page reclaim */
3378         current->backing_dev_info = inode_to_bdi(inode);
3379         err = file_remove_privs(file);
3380         if (err)
3381                 goto out;
3382
3383         err = file_update_time(file);
3384         if (err)
3385                 goto out;
3386
3387         if (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) {
3388                 loff_t pos, endbyte;
3389
3390                 written = generic_file_direct_write(iocb, from);
3391                 /*
3392                  * If the write stopped short of completing, fall back to
3393                  * buffered writes.  Some filesystems do this for writes to
3394                  * holes, for example.  For DAX files, a buffered write will
3395                  * not succeed (even if it did, DAX does not handle dirty
3396                  * page-cache pages correctly).
3397                  */
3398                 if (written < 0 || !iov_iter_count(from) || IS_DAX(inode))
3399                         goto out;
3400
3401                 status = generic_perform_write(file, from, pos = iocb->ki_pos);
3402                 /*
3403                  * If generic_perform_write() returned a synchronous error
3404                  * then we want to return the number of bytes which were
3405                  * direct-written, or the error code if that was zero.  Note
3406                  * that this differs from normal direct-io semantics, which
3407                  * will return -EFOO even if some bytes were written.
3408                  */
3409                 if (unlikely(status < 0)) {
3410                         err = status;
3411                         goto out;
3412                 }
3413                 /*
3414                  * We need to ensure that the page cache pages are written to
3415                  * disk and invalidated to preserve the expected O_DIRECT
3416                  * semantics.
3417                  */
3418                 endbyte = pos + status - 1;
3419                 err = filemap_write_and_wait_range(mapping, pos, endbyte);
3420                 if (err == 0) {
3421                         iocb->ki_pos = endbyte + 1;
3422                         written += status;
3423                         invalidate_mapping_pages(mapping,
3424                                                  pos >> PAGE_SHIFT,
3425                                                  endbyte >> PAGE_SHIFT);
3426                 } else {
3427                         /*
3428                          * We don't know how much we wrote, so just return
3429                          * the number of bytes which were direct-written
3430                          */
3431                 }
3432         } else {
3433                 written = generic_perform_write(file, from, iocb->ki_pos);
3434                 if (likely(written > 0))
3435                         iocb->ki_pos += written;
3436         }
3437 out:
3438         current->backing_dev_info = NULL;
3439         return written ? written : err;
3440 }
3441 EXPORT_SYMBOL(__generic_file_write_iter);
3442
3443 /**
3444  * generic_file_write_iter - write data to a file
3445  * @iocb:       IO state structure
3446  * @from:       iov_iter with data to write
3447  *
3448  * This is a wrapper around __generic_file_write_iter() to be used by most
3449  * filesystems. It takes care of syncing the file in case of O_SYNC file
3450  * and acquires i_mutex as needed.
3451  * Return:
3452  * * negative error code if no data has been written at all of
3453  *   vfs_fsync_range() failed for a synchronous write
3454  * * number of bytes written, even for truncated writes
3455  */
3456 ssize_t generic_file_write_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
3457 {
3458         struct file *file = iocb->ki_filp;
3459         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
3460         ssize_t ret;
3461
3462         inode_lock(inode);
3463         ret = generic_write_checks(iocb, from);
3464         if (ret > 0)
3465                 ret = __generic_file_write_iter(iocb, from);
3466         inode_unlock(inode);
3467
3468         if (ret > 0)
3469                 ret = generic_write_sync(iocb, ret);
3470         return ret;
3471 }
3472 EXPORT_SYMBOL(generic_file_write_iter);
3473
3474 /**
3475  * try_to_release_page() - release old fs-specific metadata on a page
3476  *
3477  * @page: the page which the kernel is trying to free
3478  * @gfp_mask: memory allocation flags (and I/O mode)
3479  *
3480  * The address_space is to try to release any data against the page
3481  * (presumably at page->private).
3482  *
3483  * This may also be called if PG_fscache is set on a page, indicating that the
3484  * page is known to the local caching routines.
3485  *
3486  * The @gfp_mask argument specifies whether I/O may be performed to release
3487  * this page (__GFP_IO), and whether the call may block (__GFP_RECLAIM & __GFP_FS).
3488  *
3489  * Return: %1 if the release was successful, otherwise return zero.
3490  */
3491 int try_to_release_page(struct page *page, gfp_t gfp_mask)
3492 {
3493         struct address_space * const mapping = page->mapping;
3494
3495         BUG_ON(!PageLocked(page));
3496         if (PageWriteback(page))
3497                 return 0;
3498
3499         if (mapping && mapping->a_ops->releasepage)
3500                 return mapping->a_ops->releasepage(page, gfp_mask);
3501         return try_to_free_buffers(page);
3502 }
3503
3504 EXPORT_SYMBOL(try_to_release_page);