mm: huge tmpfs: try to split_huge_page() when punching hole
[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 <linux/ramfs.h>
44 #include "internal.h"
45
46 #define CREATE_TRACE_POINTS
47 #include <trace/events/filemap.h>
48
49 /*
50  * FIXME: remove all knowledge of the buffer layer from the core VM
51  */
52 #include <linux/buffer_head.h> /* for try_to_free_buffers */
53
54 #include <asm/mman.h>
55
56 /*
57  * Shared mappings implemented 30.11.1994. It's not fully working yet,
58  * though.
59  *
60  * Shared mappings now work. 15.8.1995  Bruno.
61  *
62  * finished 'unifying' the page and buffer cache and SMP-threaded the
63  * page-cache, 21.05.1999, Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
64  *
65  * SMP-threaded pagemap-LRU 1999, Andrea Arcangeli <andrea@suse.de>
66  */
67
68 /*
69  * Lock ordering:
70  *
71  *  ->i_mmap_rwsem              (truncate_pagecache)
72  *    ->private_lock            (__free_pte->__set_page_dirty_buffers)
73  *      ->swap_lock             (exclusive_swap_page, others)
74  *        ->i_pages lock
75  *
76  *  ->i_mutex
77  *    ->i_mmap_rwsem            (truncate->unmap_mapping_range)
78  *
79  *  ->mmap_sem
80  *    ->i_mmap_rwsem
81  *      ->page_table_lock or pte_lock   (various, mainly in memory.c)
82  *        ->i_pages lock        (arch-dependent flush_dcache_mmap_lock)
83  *
84  *  ->mmap_sem
85  *    ->lock_page               (access_process_vm)
86  *
87  *  ->i_mutex                   (generic_perform_write)
88  *    ->mmap_sem                (fault_in_pages_readable->do_page_fault)
89  *
90  *  bdi->wb.list_lock
91  *    sb_lock                   (fs/fs-writeback.c)
92  *    ->i_pages lock            (__sync_single_inode)
93  *
94  *  ->i_mmap_rwsem
95  *    ->anon_vma.lock           (vma_adjust)
96  *
97  *  ->anon_vma.lock
98  *    ->page_table_lock or pte_lock     (anon_vma_prepare and various)
99  *
100  *  ->page_table_lock or pte_lock
101  *    ->swap_lock               (try_to_unmap_one)
102  *    ->private_lock            (try_to_unmap_one)
103  *    ->i_pages lock            (try_to_unmap_one)
104  *    ->pgdat->lru_lock         (follow_page->mark_page_accessed)
105  *    ->pgdat->lru_lock         (check_pte_range->isolate_lru_page)
106  *    ->private_lock            (page_remove_rmap->set_page_dirty)
107  *    ->i_pages lock            (page_remove_rmap->set_page_dirty)
108  *    bdi.wb->list_lock         (page_remove_rmap->set_page_dirty)
109  *    ->inode->i_lock           (page_remove_rmap->set_page_dirty)
110  *    ->memcg->move_lock        (page_remove_rmap->lock_page_memcg)
111  *    bdi.wb->list_lock         (zap_pte_range->set_page_dirty)
112  *    ->inode->i_lock           (zap_pte_range->set_page_dirty)
113  *    ->private_lock            (zap_pte_range->__set_page_dirty_buffers)
114  *
115  * ->i_mmap_rwsem
116  *   ->tasklist_lock            (memory_failure, collect_procs_ao)
117  */
118
119 static void page_cache_delete(struct address_space *mapping,
120                                    struct page *page, void *shadow)
121 {
122         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, page->index);
123         unsigned int nr = 1;
124
125         mapping_set_update(&xas, mapping);
126
127         /* hugetlb pages are represented by a single entry in the xarray */
128         if (!PageHuge(page)) {
129                 xas_set_order(&xas, page->index, compound_order(page));
130                 nr = compound_nr(page);
131         }
132
133         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
134         VM_BUG_ON_PAGE(PageTail(page), page);
135         VM_BUG_ON_PAGE(nr != 1 && shadow, page);
136
137         xas_store(&xas, shadow);
138         xas_init_marks(&xas);
139
140         page->mapping = NULL;
141         /* Leave page->index set: truncation lookup relies upon it */
142
143         if (shadow) {
144                 mapping->nrexceptional += nr;
145                 /*
146                  * Make sure the nrexceptional update is committed before
147                  * the nrpages update so that final truncate racing
148                  * with reclaim does not see both counters 0 at the
149                  * same time and miss a shadow entry.
150                  */
151                 smp_wmb();
152         }
153         mapping->nrpages -= nr;
154 }
155
156 static void unaccount_page_cache_page(struct address_space *mapping,
157                                       struct page *page)
158 {
159         int nr;
160
161         /*
162          * if we're uptodate, flush out into the cleancache, otherwise
163          * invalidate any existing cleancache entries.  We can't leave
164          * stale data around in the cleancache once our page is gone
165          */
166         if (PageUptodate(page) && PageMappedToDisk(page))
167                 cleancache_put_page(page);
168         else
169                 cleancache_invalidate_page(mapping, page);
170
171         VM_BUG_ON_PAGE(PageTail(page), page);
172         VM_BUG_ON_PAGE(page_mapped(page), page);
173         if (!IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_VM) && unlikely(page_mapped(page))) {
174                 int mapcount;
175
176                 pr_alert("BUG: Bad page cache in process %s  pfn:%05lx\n",
177                          current->comm, page_to_pfn(page));
178                 dump_page(page, "still mapped when deleted");
179                 dump_stack();
180                 add_taint(TAINT_BAD_PAGE, LOCKDEP_NOW_UNRELIABLE);
181
182                 mapcount = page_mapcount(page);
183                 if (mapping_exiting(mapping) &&
184                     page_count(page) >= mapcount + 2) {
185                         /*
186                          * All vmas have already been torn down, so it's
187                          * a good bet that actually the page is unmapped,
188                          * and we'd prefer not to leak it: if we're wrong,
189                          * some other bad page check should catch it later.
190                          */
191                         page_mapcount_reset(page);
192                         page_ref_sub(page, mapcount);
193                 }
194         }
195
196         /* hugetlb pages do not participate in page cache accounting. */
197         if (PageHuge(page))
198                 return;
199
200         nr = hpage_nr_pages(page);
201
202         __mod_node_page_state(page_pgdat(page), NR_FILE_PAGES, -nr);
203         if (PageSwapBacked(page)) {
204                 __mod_node_page_state(page_pgdat(page), NR_SHMEM, -nr);
205                 if (PageTransHuge(page))
206                         __dec_node_page_state(page, NR_SHMEM_THPS);
207         } else if (PageTransHuge(page)) {
208                 __dec_node_page_state(page, NR_FILE_THPS);
209                 filemap_nr_thps_dec(mapping);
210         }
211
212         /*
213          * At this point page must be either written or cleaned by
214          * truncate.  Dirty page here signals a bug and loss of
215          * unwritten data.
216          *
217          * This fixes dirty accounting after removing the page entirely
218          * but leaves PageDirty set: it has no effect for truncated
219          * page and anyway will be cleared before returning page into
220          * buddy allocator.
221          */
222         if (WARN_ON_ONCE(PageDirty(page)))
223                 account_page_cleaned(page, mapping, inode_to_wb(mapping->host));
224 }
225
226 /*
227  * Delete a page from the page cache and free it. Caller has to make
228  * sure the page is locked and that nobody else uses it - or that usage
229  * is safe.  The caller must hold the i_pages lock.
230  */
231 void __delete_from_page_cache(struct page *page, void *shadow)
232 {
233         struct address_space *mapping = page->mapping;
234
235         trace_mm_filemap_delete_from_page_cache(page);
236
237         unaccount_page_cache_page(mapping, page);
238         page_cache_delete(mapping, page, shadow);
239 }
240
241 static void page_cache_free_page(struct address_space *mapping,
242                                 struct page *page)
243 {
244         void (*freepage)(struct page *);
245
246         freepage = mapping->a_ops->freepage;
247         if (freepage)
248                 freepage(page);
249
250         if (PageTransHuge(page) && !PageHuge(page)) {
251                 page_ref_sub(page, HPAGE_PMD_NR);
252                 VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page) <= 0, page);
253         } else {
254                 put_page(page);
255         }
256 }
257
258 /**
259  * delete_from_page_cache - delete page from page cache
260  * @page: the page which the kernel is trying to remove from page cache
261  *
262  * This must be called only on pages that have been verified to be in the page
263  * cache and locked.  It will never put the page into the free list, the caller
264  * has a reference on the page.
265  */
266 void delete_from_page_cache(struct page *page)
267 {
268         struct address_space *mapping = page_mapping(page);
269         unsigned long flags;
270
271         BUG_ON(!PageLocked(page));
272         xa_lock_irqsave(&mapping->i_pages, flags);
273         __delete_from_page_cache(page, NULL);
274         xa_unlock_irqrestore(&mapping->i_pages, flags);
275
276         page_cache_free_page(mapping, page);
277 }
278 EXPORT_SYMBOL(delete_from_page_cache);
279
280 /*
281  * page_cache_delete_batch - delete several pages from page cache
282  * @mapping: the mapping to which pages belong
283  * @pvec: pagevec with pages to delete
284  *
285  * The function walks over mapping->i_pages and removes pages passed in @pvec
286  * from the mapping. The function expects @pvec to be sorted by page index
287  * and is optimised for it to be dense.
288  * It tolerates holes in @pvec (mapping entries at those indices are not
289  * modified). The function expects only THP head pages to be present in the
290  * @pvec.
291  *
292  * The function expects the i_pages lock to be held.
293  */
294 static void page_cache_delete_batch(struct address_space *mapping,
295                              struct pagevec *pvec)
296 {
297         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, pvec->pages[0]->index);
298         int total_pages = 0;
299         int i = 0;
300         struct page *page;
301
302         mapping_set_update(&xas, mapping);
303         xas_for_each(&xas, page, ULONG_MAX) {
304                 if (i >= pagevec_count(pvec))
305                         break;
306
307                 /* A swap/dax/shadow entry got inserted? Skip it. */
308                 if (xa_is_value(page))
309                         continue;
310                 /*
311                  * A page got inserted in our range? Skip it. We have our
312                  * pages locked so they are protected from being removed.
313                  * If we see a page whose index is higher than ours, it
314                  * means our page has been removed, which shouldn't be
315                  * possible because we're holding the PageLock.
316                  */
317                 if (page != pvec->pages[i]) {
318                         VM_BUG_ON_PAGE(page->index > pvec->pages[i]->index,
319                                         page);
320                         continue;
321                 }
322
323                 WARN_ON_ONCE(!PageLocked(page));
324
325                 if (page->index == xas.xa_index)
326                         page->mapping = NULL;
327                 /* Leave page->index set: truncation lookup relies on it */
328
329                 /*
330                  * Move to the next page in the vector if this is a regular
331                  * page or the index is of the last sub-page of this compound
332                  * page.
333                  */
334                 if (page->index + compound_nr(page) - 1 == xas.xa_index)
335                         i++;
336                 xas_store(&xas, NULL);
337                 total_pages++;
338         }
339         mapping->nrpages -= total_pages;
340 }
341
342 void delete_from_page_cache_batch(struct address_space *mapping,
343                                   struct pagevec *pvec)
344 {
345         int i;
346         unsigned long flags;
347
348         if (!pagevec_count(pvec))
349                 return;
350
351         xa_lock_irqsave(&mapping->i_pages, flags);
352         for (i = 0; i < pagevec_count(pvec); i++) {
353                 trace_mm_filemap_delete_from_page_cache(pvec->pages[i]);
354
355                 unaccount_page_cache_page(mapping, pvec->pages[i]);
356         }
357         page_cache_delete_batch(mapping, pvec);
358         xa_unlock_irqrestore(&mapping->i_pages, flags);
359
360         for (i = 0; i < pagevec_count(pvec); i++)
361                 page_cache_free_page(mapping, pvec->pages[i]);
362 }
363
364 int filemap_check_errors(struct address_space *mapping)
365 {
366         int ret = 0;
367         /* Check for outstanding write errors */
368         if (test_bit(AS_ENOSPC, &mapping->flags) &&
369             test_and_clear_bit(AS_ENOSPC, &mapping->flags))
370                 ret = -ENOSPC;
371         if (test_bit(AS_EIO, &mapping->flags) &&
372             test_and_clear_bit(AS_EIO, &mapping->flags))
373                 ret = -EIO;
374         return ret;
375 }
376 EXPORT_SYMBOL(filemap_check_errors);
377
378 static int filemap_check_and_keep_errors(struct address_space *mapping)
379 {
380         /* Check for outstanding write errors */
381         if (test_bit(AS_EIO, &mapping->flags))
382                 return -EIO;
383         if (test_bit(AS_ENOSPC, &mapping->flags))
384                 return -ENOSPC;
385         return 0;
386 }
387
388 /**
389  * __filemap_fdatawrite_range - start writeback on mapping dirty pages in range
390  * @mapping:    address space structure to write
391  * @start:      offset in bytes where the range starts
392  * @end:        offset in bytes where the range ends (inclusive)
393  * @sync_mode:  enable synchronous operation
394  *
395  * Start writeback against all of a mapping's dirty pages that lie
396  * within the byte offsets <start, end> inclusive.
397  *
398  * If sync_mode is WB_SYNC_ALL then this is a "data integrity" operation, as
399  * opposed to a regular memory cleansing writeback.  The difference between
400  * these two operations is that if a dirty page/buffer is encountered, it must
401  * be waited upon, and not just skipped over.
402  *
403  * Return: %0 on success, negative error code otherwise.
404  */
405 int __filemap_fdatawrite_range(struct address_space *mapping, loff_t start,
406                                 loff_t end, int sync_mode)
407 {
408         int ret;
409         struct writeback_control wbc = {
410                 .sync_mode = sync_mode,
411                 .nr_to_write = LONG_MAX,
412                 .range_start = start,
413                 .range_end = end,
414         };
415
416         if (!mapping_cap_writeback_dirty(mapping) ||
417             !mapping_tagged(mapping, PAGECACHE_TAG_DIRTY))
418                 return 0;
419
420         wbc_attach_fdatawrite_inode(&wbc, mapping->host);
421         ret = do_writepages(mapping, &wbc);
422         wbc_detach_inode(&wbc);
423         return ret;
424 }
425
426 static inline int __filemap_fdatawrite(struct address_space *mapping,
427         int sync_mode)
428 {
429         return __filemap_fdatawrite_range(mapping, 0, LLONG_MAX, sync_mode);
430 }
431
432 int filemap_fdatawrite(struct address_space *mapping)
433 {
434         return __filemap_fdatawrite(mapping, WB_SYNC_ALL);
435 }
436 EXPORT_SYMBOL(filemap_fdatawrite);
437
438 int filemap_fdatawrite_range(struct address_space *mapping, loff_t start,
439                                 loff_t end)
440 {
441         return __filemap_fdatawrite_range(mapping, start, end, WB_SYNC_ALL);
442 }
443 EXPORT_SYMBOL(filemap_fdatawrite_range);
444
445 /**
446  * filemap_flush - mostly a non-blocking flush
447  * @mapping:    target address_space
448  *
449  * This is a mostly non-blocking flush.  Not suitable for data-integrity
450  * purposes - I/O may not be started against all dirty pages.
451  *
452  * Return: %0 on success, negative error code otherwise.
453  */
454 int filemap_flush(struct address_space *mapping)
455 {
456         return __filemap_fdatawrite(mapping, WB_SYNC_NONE);
457 }
458 EXPORT_SYMBOL(filemap_flush);
459
460 /**
461  * filemap_range_has_page - check if a page exists in range.
462  * @mapping:           address space within which to check
463  * @start_byte:        offset in bytes where the range starts
464  * @end_byte:          offset in bytes where the range ends (inclusive)
465  *
466  * Find at least one page in the range supplied, usually used to check if
467  * direct writing in this range will trigger a writeback.
468  *
469  * Return: %true if at least one page exists in the specified range,
470  * %false otherwise.
471  */
472 bool filemap_range_has_page(struct address_space *mapping,
473                            loff_t start_byte, loff_t end_byte)
474 {
475         struct page *page;
476         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, start_byte >> PAGE_SHIFT);
477         pgoff_t max = end_byte >> PAGE_SHIFT;
478
479         if (end_byte < start_byte)
480                 return false;
481
482         rcu_read_lock();
483         for (;;) {
484                 page = xas_find(&xas, max);
485                 if (xas_retry(&xas, page))
486                         continue;
487                 /* Shadow entries don't count */
488                 if (xa_is_value(page))
489                         continue;
490                 /*
491                  * We don't need to try to pin this page; we're about to
492                  * release the RCU lock anyway.  It is enough to know that
493                  * there was a page here recently.
494                  */
495                 break;
496         }
497         rcu_read_unlock();
498
499         return page != NULL;
500 }
501 EXPORT_SYMBOL(filemap_range_has_page);
502
503 static void __filemap_fdatawait_range(struct address_space *mapping,
504                                      loff_t start_byte, loff_t end_byte)
505 {
506         pgoff_t index = start_byte >> PAGE_SHIFT;
507         pgoff_t end = end_byte >> PAGE_SHIFT;
508         struct pagevec pvec;
509         int nr_pages;
510
511         if (end_byte < start_byte)
512                 return;
513
514         pagevec_init(&pvec);
515         while (index <= end) {
516                 unsigned i;
517
518                 nr_pages = pagevec_lookup_range_tag(&pvec, mapping, &index,
519                                 end, PAGECACHE_TAG_WRITEBACK);
520                 if (!nr_pages)
521                         break;
522
523                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
524                         struct page *page = pvec.pages[i];
525
526                         wait_on_page_writeback(page);
527                         ClearPageError(page);
528                 }
529                 pagevec_release(&pvec);
530                 cond_resched();
531         }
532 }
533
534 /**
535  * filemap_fdatawait_range - wait for writeback to complete
536  * @mapping:            address space structure to wait for
537  * @start_byte:         offset in bytes where the range starts
538  * @end_byte:           offset in bytes where the range ends (inclusive)
539  *
540  * Walk the list of under-writeback pages of the given address space
541  * in the given range and wait for all of them.  Check error status of
542  * the address space and return it.
543  *
544  * Since the error status of the address space is cleared by this function,
545  * callers are responsible for checking the return value and handling and/or
546  * reporting the error.
547  *
548  * Return: error status of the address space.
549  */
550 int filemap_fdatawait_range(struct address_space *mapping, loff_t start_byte,
551                             loff_t end_byte)
552 {
553         __filemap_fdatawait_range(mapping, start_byte, end_byte);
554         return filemap_check_errors(mapping);
555 }
556 EXPORT_SYMBOL(filemap_fdatawait_range);
557
558 /**
559  * filemap_fdatawait_range_keep_errors - wait for writeback to complete
560  * @mapping:            address space structure to wait for
561  * @start_byte:         offset in bytes where the range starts
562  * @end_byte:           offset in bytes where the range ends (inclusive)
563  *
564  * Walk the list of under-writeback pages of the given address space in the
565  * given range and wait for all of them.  Unlike filemap_fdatawait_range(),
566  * this function does not clear error status of the address space.
567  *
568  * Use this function if callers don't handle errors themselves.  Expected
569  * call sites are system-wide / filesystem-wide data flushers: e.g. sync(2),
570  * fsfreeze(8)
571  */
572 int filemap_fdatawait_range_keep_errors(struct address_space *mapping,
573                 loff_t start_byte, loff_t end_byte)
574 {
575         __filemap_fdatawait_range(mapping, start_byte, end_byte);
576         return filemap_check_and_keep_errors(mapping);
577 }
578 EXPORT_SYMBOL(filemap_fdatawait_range_keep_errors);
579
580 /**
581  * file_fdatawait_range - wait for writeback to complete
582  * @file:               file pointing to address space structure to wait for
583  * @start_byte:         offset in bytes where the range starts
584  * @end_byte:           offset in bytes where the range ends (inclusive)
585  *
586  * Walk the list of under-writeback pages of the address space that file
587  * refers to, in the given range and wait for all of them.  Check error
588  * status of the address space vs. the file->f_wb_err cursor and return it.
589  *
590  * Since the error status of the file is advanced by this function,
591  * callers are responsible for checking the return value and handling and/or
592  * reporting the error.
593  *
594  * Return: error status of the address space vs. the file->f_wb_err cursor.
595  */
596 int file_fdatawait_range(struct file *file, loff_t start_byte, loff_t end_byte)
597 {
598         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
599
600         __filemap_fdatawait_range(mapping, start_byte, end_byte);
601         return file_check_and_advance_wb_err(file);
602 }
603 EXPORT_SYMBOL(file_fdatawait_range);
604
605 /**
606  * filemap_fdatawait_keep_errors - wait for writeback without clearing errors
607  * @mapping: address space structure to wait for
608  *
609  * Walk the list of under-writeback pages of the given address space
610  * and wait for all of them.  Unlike filemap_fdatawait(), this function
611  * does not clear error status of the address space.
612  *
613  * Use this function if callers don't handle errors themselves.  Expected
614  * call sites are system-wide / filesystem-wide data flushers: e.g. sync(2),
615  * fsfreeze(8)
616  *
617  * Return: error status of the address space.
618  */
619 int filemap_fdatawait_keep_errors(struct address_space *mapping)
620 {
621         __filemap_fdatawait_range(mapping, 0, LLONG_MAX);
622         return filemap_check_and_keep_errors(mapping);
623 }
624 EXPORT_SYMBOL(filemap_fdatawait_keep_errors);
625
626 /* Returns true if writeback might be needed or already in progress. */
627 static bool mapping_needs_writeback(struct address_space *mapping)
628 {
629         if (dax_mapping(mapping))
630                 return mapping->nrexceptional;
631
632         return mapping->nrpages;
633 }
634
635 /**
636  * filemap_write_and_wait_range - write out & wait on a file range
637  * @mapping:    the address_space for the pages
638  * @lstart:     offset in bytes where the range starts
639  * @lend:       offset in bytes where the range ends (inclusive)
640  *
641  * Write out and wait upon file offsets lstart->lend, inclusive.
642  *
643  * Note that @lend is inclusive (describes the last byte to be written) so
644  * that this function can be used to write to the very end-of-file (end = -1).
645  *
646  * Return: error status of the address space.
647  */
648 int filemap_write_and_wait_range(struct address_space *mapping,
649                                  loff_t lstart, loff_t lend)
650 {
651         int err = 0;
652
653         if (mapping_needs_writeback(mapping)) {
654                 err = __filemap_fdatawrite_range(mapping, lstart, lend,
655                                                  WB_SYNC_ALL);
656                 /*
657                  * Even if the above returned error, the pages may be
658                  * written partially (e.g. -ENOSPC), so we wait for it.
659                  * But the -EIO is special case, it may indicate the worst
660                  * thing (e.g. bug) happened, so we avoid waiting for it.
661                  */
662                 if (err != -EIO) {
663                         int err2 = filemap_fdatawait_range(mapping,
664                                                 lstart, lend);
665                         if (!err)
666                                 err = err2;
667                 } else {
668                         /* Clear any previously stored errors */
669                         filemap_check_errors(mapping);
670                 }
671         } else {
672                 err = filemap_check_errors(mapping);
673         }
674         return err;
675 }
676 EXPORT_SYMBOL(filemap_write_and_wait_range);
677
678 void __filemap_set_wb_err(struct address_space *mapping, int err)
679 {
680         errseq_t eseq = errseq_set(&mapping->wb_err, err);
681
682         trace_filemap_set_wb_err(mapping, eseq);
683 }
684 EXPORT_SYMBOL(__filemap_set_wb_err);
685
686 /**
687  * file_check_and_advance_wb_err - report wb error (if any) that was previously
688  *                                 and advance wb_err to current one
689  * @file: struct file on which the error is being reported
690  *
691  * When userland calls fsync (or something like nfsd does the equivalent), we
692  * want to report any writeback errors that occurred since the last fsync (or
693  * since the file was opened if there haven't been any).
694  *
695  * Grab the wb_err from the mapping. If it matches what we have in the file,
696  * then just quickly return 0. The file is all caught up.
697  *
698  * If it doesn't match, then take the mapping value, set the "seen" flag in
699  * it and try to swap it into place. If it works, or another task beat us
700  * to it with the new value, then update the f_wb_err and return the error
701  * portion. The error at this point must be reported via proper channels
702  * (a'la fsync, or NFS COMMIT operation, etc.).
703  *
704  * While we handle mapping->wb_err with atomic operations, the f_wb_err
705  * value is protected by the f_lock since we must ensure that it reflects
706  * the latest value swapped in for this file descriptor.
707  *
708  * Return: %0 on success, negative error code otherwise.
709  */
710 int file_check_and_advance_wb_err(struct file *file)
711 {
712         int err = 0;
713         errseq_t old = READ_ONCE(file->f_wb_err);
714         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
715
716         /* Locklessly handle the common case where nothing has changed */
717         if (errseq_check(&mapping->wb_err, old)) {
718                 /* Something changed, must use slow path */
719                 spin_lock(&file->f_lock);
720                 old = file->f_wb_err;
721                 err = errseq_check_and_advance(&mapping->wb_err,
722                                                 &file->f_wb_err);
723                 trace_file_check_and_advance_wb_err(file, old);
724                 spin_unlock(&file->f_lock);
725         }
726
727         /*
728          * We're mostly using this function as a drop in replacement for
729          * filemap_check_errors. Clear AS_EIO/AS_ENOSPC to emulate the effect
730          * that the legacy code would have had on these flags.
731          */
732         clear_bit(AS_EIO, &mapping->flags);
733         clear_bit(AS_ENOSPC, &mapping->flags);
734         return err;
735 }
736 EXPORT_SYMBOL(file_check_and_advance_wb_err);
737
738 /**
739  * file_write_and_wait_range - write out & wait on a file range
740  * @file:       file pointing to address_space with pages
741  * @lstart:     offset in bytes where the range starts
742  * @lend:       offset in bytes where the range ends (inclusive)
743  *
744  * Write out and wait upon file offsets lstart->lend, inclusive.
745  *
746  * Note that @lend is inclusive (describes the last byte to be written) so
747  * that this function can be used to write to the very end-of-file (end = -1).
748  *
749  * After writing out and waiting on the data, we check and advance the
750  * f_wb_err cursor to the latest value, and return any errors detected there.
751  *
752  * Return: %0 on success, negative error code otherwise.
753  */
754 int file_write_and_wait_range(struct file *file, loff_t lstart, loff_t lend)
755 {
756         int err = 0, err2;
757         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
758
759         if (mapping_needs_writeback(mapping)) {
760                 err = __filemap_fdatawrite_range(mapping, lstart, lend,
761                                                  WB_SYNC_ALL);
762                 /* See comment of filemap_write_and_wait() */
763                 if (err != -EIO)
764                         __filemap_fdatawait_range(mapping, lstart, lend);
765         }
766         err2 = file_check_and_advance_wb_err(file);
767         if (!err)
768                 err = err2;
769         return err;
770 }
771 EXPORT_SYMBOL(file_write_and_wait_range);
772
773 /**
774  * replace_page_cache_page - replace a pagecache page with a new one
775  * @old:        page to be replaced
776  * @new:        page to replace with
777  * @gfp_mask:   allocation mode
778  *
779  * This function replaces a page in the pagecache with a new one.  On
780  * success it acquires the pagecache reference for the new page and
781  * drops it for the old page.  Both the old and new pages must be
782  * locked.  This function does not add the new page to the LRU, the
783  * caller must do that.
784  *
785  * The remove + add is atomic.  This function cannot fail.
786  *
787  * Return: %0
788  */
789 int replace_page_cache_page(struct page *old, struct page *new, gfp_t gfp_mask)
790 {
791         struct address_space *mapping = old->mapping;
792         void (*freepage)(struct page *) = mapping->a_ops->freepage;
793         pgoff_t offset = old->index;
794         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, offset);
795         unsigned long flags;
796
797         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(old), old);
798         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(new), new);
799         VM_BUG_ON_PAGE(new->mapping, new);
800
801         get_page(new);
802         new->mapping = mapping;
803         new->index = offset;
804
805         xas_lock_irqsave(&xas, flags);
806         xas_store(&xas, new);
807
808         old->mapping = NULL;
809         /* hugetlb pages do not participate in page cache accounting. */
810         if (!PageHuge(old))
811                 __dec_node_page_state(new, NR_FILE_PAGES);
812         if (!PageHuge(new))
813                 __inc_node_page_state(new, NR_FILE_PAGES);
814         if (PageSwapBacked(old))
815                 __dec_node_page_state(new, NR_SHMEM);
816         if (PageSwapBacked(new))
817                 __inc_node_page_state(new, NR_SHMEM);
818         xas_unlock_irqrestore(&xas, flags);
819         mem_cgroup_migrate(old, new);
820         if (freepage)
821                 freepage(old);
822         put_page(old);
823
824         return 0;
825 }
826 EXPORT_SYMBOL_GPL(replace_page_cache_page);
827
828 static int __add_to_page_cache_locked(struct page *page,
829                                       struct address_space *mapping,
830                                       pgoff_t offset, gfp_t gfp_mask,
831                                       void **shadowp)
832 {
833         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, offset);
834         int huge = PageHuge(page);
835         struct mem_cgroup *memcg;
836         int error;
837         void *old;
838
839         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
840         VM_BUG_ON_PAGE(PageSwapBacked(page), page);
841         mapping_set_update(&xas, mapping);
842
843         if (!huge) {
844                 error = mem_cgroup_try_charge(page, current->mm,
845                                               gfp_mask, &memcg, false);
846                 if (error)
847                         return error;
848         }
849
850         get_page(page);
851         page->mapping = mapping;
852         page->index = offset;
853
854         do {
855                 xas_lock_irq(&xas);
856                 old = xas_load(&xas);
857                 if (old && !xa_is_value(old))
858                         xas_set_err(&xas, -EEXIST);
859                 xas_store(&xas, page);
860                 if (xas_error(&xas))
861                         goto unlock;
862
863                 if (xa_is_value(old)) {
864                         mapping->nrexceptional--;
865                         if (shadowp)
866                                 *shadowp = old;
867                 }
868                 mapping->nrpages++;
869
870                 /* hugetlb pages do not participate in page cache accounting */
871                 if (!huge)
872                         __inc_node_page_state(page, NR_FILE_PAGES);
873 unlock:
874                 xas_unlock_irq(&xas);
875         } while (xas_nomem(&xas, gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK));
876
877         if (xas_error(&xas))
878                 goto error;
879
880         if (!huge)
881                 mem_cgroup_commit_charge(page, memcg, false, false);
882         trace_mm_filemap_add_to_page_cache(page);
883         return 0;
884 error:
885         page->mapping = NULL;
886         /* Leave page->index set: truncation relies upon it */
887         if (!huge)
888                 mem_cgroup_cancel_charge(page, memcg, false);
889         put_page(page);
890         return xas_error(&xas);
891 }
892 ALLOW_ERROR_INJECTION(__add_to_page_cache_locked, ERRNO);
893
894 /**
895  * add_to_page_cache_locked - add a locked page to the pagecache
896  * @page:       page to add
897  * @mapping:    the page's address_space
898  * @offset:     page index
899  * @gfp_mask:   page allocation mode
900  *
901  * This function is used to add a page to the pagecache. It must be locked.
902  * This function does not add the page to the LRU.  The caller must do that.
903  *
904  * Return: %0 on success, negative error code otherwise.
905  */
906 int add_to_page_cache_locked(struct page *page, struct address_space *mapping,
907                 pgoff_t offset, gfp_t gfp_mask)
908 {
909         return __add_to_page_cache_locked(page, mapping, offset,
910                                           gfp_mask, NULL);
911 }
912 EXPORT_SYMBOL(add_to_page_cache_locked);
913
914 int add_to_page_cache_lru(struct page *page, struct address_space *mapping,
915                                 pgoff_t offset, gfp_t gfp_mask)
916 {
917         void *shadow = NULL;
918         int ret;
919
920         __SetPageLocked(page);
921         ret = __add_to_page_cache_locked(page, mapping, offset,
922                                          gfp_mask, &shadow);
923         if (unlikely(ret))
924                 __ClearPageLocked(page);
925         else {
926                 /*
927                  * The page might have been evicted from cache only
928                  * recently, in which case it should be activated like
929                  * any other repeatedly accessed page.
930                  * The exception is pages getting rewritten; evicting other
931                  * data from the working set, only to cache data that will
932                  * get overwritten with something else, is a waste of memory.
933                  */
934                 WARN_ON_ONCE(PageActive(page));
935                 if (!(gfp_mask & __GFP_WRITE) && shadow)
936                         workingset_refault(page, shadow);
937                 lru_cache_add(page);
938         }
939         return ret;
940 }
941 EXPORT_SYMBOL_GPL(add_to_page_cache_lru);
942
943 #ifdef CONFIG_NUMA
944 struct page *__page_cache_alloc(gfp_t gfp)
945 {
946         int n;
947         struct page *page;
948
949         if (cpuset_do_page_mem_spread()) {
950                 unsigned int cpuset_mems_cookie;
951                 do {
952                         cpuset_mems_cookie = read_mems_allowed_begin();
953                         n = cpuset_mem_spread_node();
954                         page = __alloc_pages_node(n, gfp, 0);
955                 } while (!page && read_mems_allowed_retry(cpuset_mems_cookie));
956
957                 return page;
958         }
959         return alloc_pages(gfp, 0);
960 }
961 EXPORT_SYMBOL(__page_cache_alloc);
962 #endif
963
964 /*
965  * In order to wait for pages to become available there must be
966  * waitqueues associated with pages. By using a hash table of
967  * waitqueues where the bucket discipline is to maintain all
968  * waiters on the same queue and wake all when any of the pages
969  * become available, and for the woken contexts to check to be
970  * sure the appropriate page became available, this saves space
971  * at a cost of "thundering herd" phenomena during rare hash
972  * collisions.
973  */
974 #define PAGE_WAIT_TABLE_BITS 8
975 #define PAGE_WAIT_TABLE_SIZE (1 << PAGE_WAIT_TABLE_BITS)
976 static wait_queue_head_t page_wait_table[PAGE_WAIT_TABLE_SIZE] __cacheline_aligned;
977
978 static wait_queue_head_t *page_waitqueue(struct page *page)
979 {
980         return &page_wait_table[hash_ptr(page, PAGE_WAIT_TABLE_BITS)];
981 }
982
983 void __init pagecache_init(void)
984 {
985         int i;
986
987         for (i = 0; i < PAGE_WAIT_TABLE_SIZE; i++)
988                 init_waitqueue_head(&page_wait_table[i]);
989
990         page_writeback_init();
991 }
992
993 /* This has the same layout as wait_bit_key - see fs/cachefiles/rdwr.c */
994 struct wait_page_key {
995         struct page *page;
996         int bit_nr;
997         int page_match;
998 };
999
1000 struct wait_page_queue {
1001         struct page *page;
1002         int bit_nr;
1003         wait_queue_entry_t wait;
1004 };
1005
1006 static int wake_page_function(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode, int sync, void *arg)
1007 {
1008         struct wait_page_key *key = arg;
1009         struct wait_page_queue *wait_page
1010                 = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
1011
1012         if (wait_page->page != key->page)
1013                return 0;
1014         key->page_match = 1;
1015
1016         if (wait_page->bit_nr != key->bit_nr)
1017                 return 0;
1018
1019         /*
1020          * Stop walking if it's locked.
1021          * Is this safe if put_and_wait_on_page_locked() is in use?
1022          * Yes: the waker must hold a reference to this page, and if PG_locked
1023          * has now already been set by another task, that task must also hold
1024          * a reference to the *same usage* of this page; so there is no need
1025          * to walk on to wake even the put_and_wait_on_page_locked() callers.
1026          */
1027         if (test_bit(key->bit_nr, &key->page->flags))
1028                 return -1;
1029
1030         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, key);
1031 }
1032
1033 static void wake_up_page_bit(struct page *page, int bit_nr)
1034 {
1035         wait_queue_head_t *q = page_waitqueue(page);
1036         struct wait_page_key key;
1037         unsigned long flags;
1038         wait_queue_entry_t bookmark;
1039
1040         key.page = page;
1041         key.bit_nr = bit_nr;
1042         key.page_match = 0;
1043
1044         bookmark.flags = 0;
1045         bookmark.private = NULL;
1046         bookmark.func = NULL;
1047         INIT_LIST_HEAD(&bookmark.entry);
1048
1049         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
1050         __wake_up_locked_key_bookmark(q, TASK_NORMAL, &key, &bookmark);
1051
1052         while (bookmark.flags & WQ_FLAG_BOOKMARK) {
1053                 /*
1054                  * Take a breather from holding the lock,
1055                  * allow pages that finish wake up asynchronously
1056                  * to acquire the lock and remove themselves
1057                  * from wait queue
1058                  */
1059                 spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
1060                 cpu_relax();
1061                 spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
1062                 __wake_up_locked_key_bookmark(q, TASK_NORMAL, &key, &bookmark);
1063         }
1064
1065         /*
1066          * It is possible for other pages to have collided on the waitqueue
1067          * hash, so in that case check for a page match. That prevents a long-
1068          * term waiter
1069          *
1070          * It is still possible to miss a case here, when we woke page waiters
1071          * and removed them from the waitqueue, but there are still other
1072          * page waiters.
1073          */
1074         if (!waitqueue_active(q) || !key.page_match) {
1075                 ClearPageWaiters(page);
1076                 /*
1077                  * It's possible to miss clearing Waiters here, when we woke
1078                  * our page waiters, but the hashed waitqueue has waiters for
1079                  * other pages on it.
1080                  *
1081                  * That's okay, it's a rare case. The next waker will clear it.
1082                  */
1083         }
1084         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
1085 }
1086
1087 static void wake_up_page(struct page *page, int bit)
1088 {
1089         if (!PageWaiters(page))
1090                 return;
1091         wake_up_page_bit(page, bit);
1092 }
1093
1094 /*
1095  * A choice of three behaviors for wait_on_page_bit_common():
1096  */
1097 enum behavior {
1098         EXCLUSIVE,      /* Hold ref to page and take the bit when woken, like
1099                          * __lock_page() waiting on then setting PG_locked.
1100                          */
1101         SHARED,         /* Hold ref to page and check the bit when woken, like
1102                          * wait_on_page_writeback() waiting on PG_writeback.
1103                          */
1104         DROP,           /* Drop ref to page before wait, no check when woken,
1105                          * like put_and_wait_on_page_locked() on PG_locked.
1106                          */
1107 };
1108
1109 static inline int wait_on_page_bit_common(wait_queue_head_t *q,
1110         struct page *page, int bit_nr, int state, enum behavior behavior)
1111 {
1112         struct wait_page_queue wait_page;
1113         wait_queue_entry_t *wait = &wait_page.wait;
1114         bool bit_is_set;
1115         bool thrashing = false;
1116         bool delayacct = false;
1117         unsigned long pflags;
1118         int ret = 0;
1119
1120         if (bit_nr == PG_locked &&
1121             !PageUptodate(page) && PageWorkingset(page)) {
1122                 if (!PageSwapBacked(page)) {
1123                         delayacct_thrashing_start();
1124                         delayacct = true;
1125                 }
1126                 psi_memstall_enter(&pflags);
1127                 thrashing = true;
1128         }
1129
1130         init_wait(wait);
1131         wait->flags = behavior == EXCLUSIVE ? WQ_FLAG_EXCLUSIVE : 0;
1132         wait->func = wake_page_function;
1133         wait_page.page = page;
1134         wait_page.bit_nr = bit_nr;
1135
1136         for (;;) {
1137                 spin_lock_irq(&q->lock);
1138
1139                 if (likely(list_empty(&wait->entry))) {
1140                         __add_wait_queue_entry_tail(q, wait);
1141                         SetPageWaiters(page);
1142                 }
1143
1144                 set_current_state(state);
1145
1146                 spin_unlock_irq(&q->lock);
1147
1148                 bit_is_set = test_bit(bit_nr, &page->flags);
1149                 if (behavior == DROP)
1150                         put_page(page);
1151
1152                 if (likely(bit_is_set))
1153                         io_schedule();
1154
1155                 if (behavior == EXCLUSIVE) {
1156                         if (!test_and_set_bit_lock(bit_nr, &page->flags))
1157                                 break;
1158                 } else if (behavior == SHARED) {
1159                         if (!test_bit(bit_nr, &page->flags))
1160                                 break;
1161                 }
1162
1163                 if (signal_pending_state(state, current)) {
1164                         ret = -EINTR;
1165                         break;
1166                 }
1167
1168                 if (behavior == DROP) {
1169                         /*
1170                          * We can no longer safely access page->flags:
1171                          * even if CONFIG_MEMORY_HOTREMOVE is not enabled,
1172                          * there is a risk of waiting forever on a page reused
1173                          * for something that keeps it locked indefinitely.
1174                          * But best check for -EINTR above before breaking.
1175                          */
1176                         break;
1177                 }
1178         }
1179
1180         finish_wait(q, wait);
1181
1182         if (thrashing) {
1183                 if (delayacct)
1184                         delayacct_thrashing_end();
1185                 psi_memstall_leave(&pflags);
1186         }
1187
1188         /*
1189          * A signal could leave PageWaiters set. Clearing it here if
1190          * !waitqueue_active would be possible (by open-coding finish_wait),
1191          * but still fail to catch it in the case of wait hash collision. We
1192          * already can fail to clear wait hash collision cases, so don't
1193          * bother with signals either.
1194          */
1195
1196         return ret;
1197 }
1198
1199 void wait_on_page_bit(struct page *page, int bit_nr)
1200 {
1201         wait_queue_head_t *q = page_waitqueue(page);
1202         wait_on_page_bit_common(q, page, bit_nr, TASK_UNINTERRUPTIBLE, SHARED);
1203 }
1204 EXPORT_SYMBOL(wait_on_page_bit);
1205
1206 int wait_on_page_bit_killable(struct page *page, int bit_nr)
1207 {
1208         wait_queue_head_t *q = page_waitqueue(page);
1209         return wait_on_page_bit_common(q, page, bit_nr, TASK_KILLABLE, SHARED);
1210 }
1211 EXPORT_SYMBOL(wait_on_page_bit_killable);
1212
1213 /**
1214  * put_and_wait_on_page_locked - Drop a reference and wait for it to be unlocked
1215  * @page: The page to wait for.
1216  *
1217  * The caller should hold a reference on @page.  They expect the page to
1218  * become unlocked relatively soon, but do not wish to hold up migration
1219  * (for example) by holding the reference while waiting for the page to
1220  * come unlocked.  After this function returns, the caller should not
1221  * dereference @page.
1222  */
1223 void put_and_wait_on_page_locked(struct page *page)
1224 {
1225         wait_queue_head_t *q;
1226
1227         page = compound_head(page);
1228         q = page_waitqueue(page);
1229         wait_on_page_bit_common(q, page, PG_locked, TASK_UNINTERRUPTIBLE, DROP);
1230 }
1231
1232 /**
1233  * add_page_wait_queue - Add an arbitrary waiter to a page's wait queue
1234  * @page: Page defining the wait queue of interest
1235  * @waiter: Waiter to add to the queue
1236  *
1237  * Add an arbitrary @waiter to the wait queue for the nominated @page.
1238  */
1239 void add_page_wait_queue(struct page *page, wait_queue_entry_t *waiter)
1240 {
1241         wait_queue_head_t *q = page_waitqueue(page);
1242         unsigned long flags;
1243
1244         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
1245         __add_wait_queue_entry_tail(q, waiter);
1246         SetPageWaiters(page);
1247         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
1248 }
1249 EXPORT_SYMBOL_GPL(add_page_wait_queue);
1250
1251 #ifndef clear_bit_unlock_is_negative_byte
1252
1253 /*
1254  * PG_waiters is the high bit in the same byte as PG_lock.
1255  *
1256  * On x86 (and on many other architectures), we can clear PG_lock and
1257  * test the sign bit at the same time. But if the architecture does
1258  * not support that special operation, we just do this all by hand
1259  * instead.
1260  *
1261  * The read of PG_waiters has to be after (or concurrently with) PG_locked
1262  * being cleared, but a memory barrier should be unneccssary since it is
1263  * in the same byte as PG_locked.
1264  */
1265 static inline bool clear_bit_unlock_is_negative_byte(long nr, volatile void *mem)
1266 {
1267         clear_bit_unlock(nr, mem);
1268         /* smp_mb__after_atomic(); */
1269         return test_bit(PG_waiters, mem);
1270 }
1271
1272 #endif
1273
1274 /**
1275  * unlock_page - unlock a locked page
1276  * @page: the page
1277  *
1278  * Unlocks the page and wakes up sleepers in ___wait_on_page_locked().
1279  * Also wakes sleepers in wait_on_page_writeback() because the wakeup
1280  * mechanism between PageLocked pages and PageWriteback pages is shared.
1281  * But that's OK - sleepers in wait_on_page_writeback() just go back to sleep.
1282  *
1283  * Note that this depends on PG_waiters being the sign bit in the byte
1284  * that contains PG_locked - thus the BUILD_BUG_ON(). That allows us to
1285  * clear the PG_locked bit and test PG_waiters at the same time fairly
1286  * portably (architectures that do LL/SC can test any bit, while x86 can
1287  * test the sign bit).
1288  */
1289 void unlock_page(struct page *page)
1290 {
1291         BUILD_BUG_ON(PG_waiters != 7);
1292         page = compound_head(page);
1293         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
1294         if (clear_bit_unlock_is_negative_byte(PG_locked, &page->flags))
1295                 wake_up_page_bit(page, PG_locked);
1296 }
1297 EXPORT_SYMBOL(unlock_page);
1298
1299 /**
1300  * end_page_writeback - end writeback against a page
1301  * @page: the page
1302  */
1303 void end_page_writeback(struct page *page)
1304 {
1305         /*
1306          * TestClearPageReclaim could be used here but it is an atomic
1307          * operation and overkill in this particular case. Failing to
1308          * shuffle a page marked for immediate reclaim is too mild to
1309          * justify taking an atomic operation penalty at the end of
1310          * ever page writeback.
1311          */
1312         if (PageReclaim(page)) {
1313                 ClearPageReclaim(page);
1314                 rotate_reclaimable_page(page);
1315         }
1316
1317         if (!test_clear_page_writeback(page))
1318                 BUG();
1319
1320         smp_mb__after_atomic();
1321         wake_up_page(page, PG_writeback);
1322 }
1323 EXPORT_SYMBOL(end_page_writeback);
1324
1325 /*
1326  * After completing I/O on a page, call this routine to update the page
1327  * flags appropriately
1328  */
1329 void page_endio(struct page *page, bool is_write, int err)
1330 {
1331         if (!is_write) {
1332                 if (!err) {
1333                         SetPageUptodate(page);
1334                 } else {
1335                         ClearPageUptodate(page);
1336                         SetPageError(page);
1337                 }
1338                 unlock_page(page);
1339         } else {
1340                 if (err) {
1341                         struct address_space *mapping;
1342
1343                         SetPageError(page);
1344                         mapping = page_mapping(page);
1345                         if (mapping)
1346                                 mapping_set_error(mapping, err);
1347                 }
1348                 end_page_writeback(page);
1349         }
1350 }
1351 EXPORT_SYMBOL_GPL(page_endio);
1352
1353 /**
1354  * __lock_page - get a lock on the page, assuming we need to sleep to get it
1355  * @__page: the page to lock
1356  */
1357 void __lock_page(struct page *__page)
1358 {
1359         struct page *page = compound_head(__page);
1360         wait_queue_head_t *q = page_waitqueue(page);
1361         wait_on_page_bit_common(q, page, PG_locked, TASK_UNINTERRUPTIBLE,
1362                                 EXCLUSIVE);
1363 }
1364 EXPORT_SYMBOL(__lock_page);
1365
1366 int __lock_page_killable(struct page *__page)
1367 {
1368         struct page *page = compound_head(__page);
1369         wait_queue_head_t *q = page_waitqueue(page);
1370         return wait_on_page_bit_common(q, page, PG_locked, TASK_KILLABLE,
1371                                         EXCLUSIVE);
1372 }
1373 EXPORT_SYMBOL_GPL(__lock_page_killable);
1374
1375 /*
1376  * Return values:
1377  * 1 - page is locked; mmap_sem is still held.
1378  * 0 - page is not locked.
1379  *     mmap_sem has been released (up_read()), unless flags had both
1380  *     FAULT_FLAG_ALLOW_RETRY and FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT set, in
1381  *     which case mmap_sem is still held.
1382  *
1383  * If neither ALLOW_RETRY nor KILLABLE are set, will always return 1
1384  * with the page locked and the mmap_sem unperturbed.
1385  */
1386 int __lock_page_or_retry(struct page *page, struct mm_struct *mm,
1387                          unsigned int flags)
1388 {
1389         if (fault_flag_allow_retry_first(flags)) {
1390                 /*
1391                  * CAUTION! In this case, mmap_sem is not released
1392                  * even though return 0.
1393                  */
1394                 if (flags & FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT)
1395                         return 0;
1396
1397                 up_read(&mm->mmap_sem);
1398                 if (flags & FAULT_FLAG_KILLABLE)
1399                         wait_on_page_locked_killable(page);
1400                 else
1401                         wait_on_page_locked(page);
1402                 return 0;
1403         } else {
1404                 if (flags & FAULT_FLAG_KILLABLE) {
1405                         int ret;
1406
1407                         ret = __lock_page_killable(page);
1408                         if (ret) {
1409                                 up_read(&mm->mmap_sem);
1410                                 return 0;
1411                         }
1412                 } else
1413                         __lock_page(page);
1414                 return 1;
1415         }
1416 }
1417
1418 /**
1419  * page_cache_next_miss() - Find the next gap in the page cache.
1420  * @mapping: Mapping.
1421  * @index: Index.
1422  * @max_scan: Maximum range to search.
1423  *
1424  * Search the range [index, min(index + max_scan - 1, ULONG_MAX)] for the
1425  * gap with the lowest index.
1426  *
1427  * This function may be called under the rcu_read_lock.  However, this will
1428  * not atomically search a snapshot of the cache at a single point in time.
1429  * For example, if a gap is created at index 5, then subsequently a gap is
1430  * created at index 10, page_cache_next_miss covering both indices may
1431  * return 10 if called under the rcu_read_lock.
1432  *
1433  * Return: The index of the gap if found, otherwise an index outside the
1434  * range specified (in which case 'return - index >= max_scan' will be true).
1435  * In the rare case of index wrap-around, 0 will be returned.
1436  */
1437 pgoff_t page_cache_next_miss(struct address_space *mapping,
1438                              pgoff_t index, unsigned long max_scan)
1439 {
1440         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, index);
1441
1442         while (max_scan--) {
1443                 void *entry = xas_next(&xas);
1444                 if (!entry || xa_is_value(entry))
1445                         break;
1446                 if (xas.xa_index == 0)
1447                         break;
1448         }
1449
1450         return xas.xa_index;
1451 }
1452 EXPORT_SYMBOL(page_cache_next_miss);
1453
1454 /**
1455  * page_cache_prev_miss() - Find the previous gap in the page cache.
1456  * @mapping: Mapping.
1457  * @index: Index.
1458  * @max_scan: Maximum range to search.
1459  *
1460  * Search the range [max(index - max_scan + 1, 0), index] for the
1461  * gap with the highest index.
1462  *
1463  * This function may be called under the rcu_read_lock.  However, this will
1464  * not atomically search a snapshot of the cache at a single point in time.
1465  * For example, if a gap is created at index 10, then subsequently a gap is
1466  * created at index 5, page_cache_prev_miss() covering both indices may
1467  * return 5 if called under the rcu_read_lock.
1468  *
1469  * Return: The index of the gap if found, otherwise an index outside the
1470  * range specified (in which case 'index - return >= max_scan' will be true).
1471  * In the rare case of wrap-around, ULONG_MAX will be returned.
1472  */
1473 pgoff_t page_cache_prev_miss(struct address_space *mapping,
1474                              pgoff_t index, unsigned long max_scan)
1475 {
1476         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, index);
1477
1478         while (max_scan--) {
1479                 void *entry = xas_prev(&xas);
1480                 if (!entry || xa_is_value(entry))
1481                         break;
1482                 if (xas.xa_index == ULONG_MAX)
1483                         break;
1484         }
1485
1486         return xas.xa_index;
1487 }
1488 EXPORT_SYMBOL(page_cache_prev_miss);
1489
1490 /**
1491  * find_get_entry - find and get a page cache entry
1492  * @mapping: the address_space to search
1493  * @offset: the page cache index
1494  *
1495  * Looks up the page cache slot at @mapping & @offset.  If there is a
1496  * page cache page, it is returned with an increased refcount.
1497  *
1498  * If the slot holds a shadow entry of a previously evicted page, or a
1499  * swap entry from shmem/tmpfs, it is returned.
1500  *
1501  * Return: the found page or shadow entry, %NULL if nothing is found.
1502  */
1503 struct page *find_get_entry(struct address_space *mapping, pgoff_t offset)
1504 {
1505         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, offset);
1506         struct page *page;
1507
1508         rcu_read_lock();
1509 repeat:
1510         xas_reset(&xas);
1511         page = xas_load(&xas);
1512         if (xas_retry(&xas, page))
1513                 goto repeat;
1514         /*
1515          * A shadow entry of a recently evicted page, or a swap entry from
1516          * shmem/tmpfs.  Return it without attempting to raise page count.
1517          */
1518         if (!page || xa_is_value(page))
1519                 goto out;
1520
1521         if (!page_cache_get_speculative(page))
1522                 goto repeat;
1523
1524         /*
1525          * Has the page moved or been split?
1526          * This is part of the lockless pagecache protocol. See
1527          * include/linux/pagemap.h for details.
1528          */
1529         if (unlikely(page != xas_reload(&xas))) {
1530                 put_page(page);
1531                 goto repeat;
1532         }
1533         page = find_subpage(page, offset);
1534 out:
1535         rcu_read_unlock();
1536
1537         return page;
1538 }
1539
1540 /**
1541  * find_lock_entry - locate, pin and lock a page cache entry
1542  * @mapping: the address_space to search
1543  * @offset: the page cache index
1544  *
1545  * Looks up the page cache slot at @mapping & @offset.  If there is a
1546  * page cache page, it is returned locked and with an increased
1547  * refcount.
1548  *
1549  * If the slot holds a shadow entry of a previously evicted page, or a
1550  * swap entry from shmem/tmpfs, it is returned.
1551  *
1552  * find_lock_entry() may sleep.
1553  *
1554  * Return: the found page or shadow entry, %NULL if nothing is found.
1555  */
1556 struct page *find_lock_entry(struct address_space *mapping, pgoff_t offset)
1557 {
1558         struct page *page;
1559
1560 repeat:
1561         page = find_get_entry(mapping, offset);
1562         if (page && !xa_is_value(page)) {
1563                 lock_page(page);
1564                 /* Has the page been truncated? */
1565                 if (unlikely(page_mapping(page) != mapping)) {
1566                         unlock_page(page);
1567                         put_page(page);
1568                         goto repeat;
1569                 }
1570                 VM_BUG_ON_PAGE(page_to_pgoff(page) != offset, page);
1571         }
1572         return page;
1573 }
1574 EXPORT_SYMBOL(find_lock_entry);
1575
1576 /**
1577  * pagecache_get_page - Find and get a reference to a page.
1578  * @mapping: The address_space to search.
1579  * @index: The page index.
1580  * @fgp_flags: %FGP flags modify how the page is returned.
1581  * @gfp_mask: Memory allocation flags to use if %FGP_CREAT is specified.
1582  *
1583  * Looks up the page cache entry at @mapping & @index.
1584  *
1585  * @fgp_flags can be zero or more of these flags:
1586  *
1587  * * %FGP_ACCESSED - The page will be marked accessed.
1588  * * %FGP_LOCK - The page is returned locked.
1589  * * %FGP_CREAT - If no page is present then a new page is allocated using
1590  *   @gfp_mask and added to the page cache and the VM's LRU list.
1591  *   The page is returned locked and with an increased refcount.
1592  * * %FGP_FOR_MMAP - The caller wants to do its own locking dance if the
1593  *   page is already in cache.  If the page was allocated, unlock it before
1594  *   returning so the caller can do the same dance.
1595  *
1596  * If %FGP_LOCK or %FGP_CREAT are specified then the function may sleep even
1597  * if the %GFP flags specified for %FGP_CREAT are atomic.
1598  *
1599  * If there is a page cache page, it is returned with an increased refcount.
1600  *
1601  * Return: The found page or %NULL otherwise.
1602  */
1603 struct page *pagecache_get_page(struct address_space *mapping, pgoff_t index,
1604                 int fgp_flags, gfp_t gfp_mask)
1605 {
1606         struct page *page;
1607
1608 repeat:
1609         page = find_get_entry(mapping, index);
1610         if (xa_is_value(page))
1611                 page = NULL;
1612         if (!page)
1613                 goto no_page;
1614
1615         if (fgp_flags & FGP_LOCK) {
1616                 if (fgp_flags & FGP_NOWAIT) {
1617                         if (!trylock_page(page)) {
1618                                 put_page(page);
1619                                 return NULL;
1620                         }
1621                 } else {
1622                         lock_page(page);
1623                 }
1624
1625                 /* Has the page been truncated? */
1626                 if (unlikely(compound_head(page)->mapping != mapping)) {
1627                         unlock_page(page);
1628                         put_page(page);
1629                         goto repeat;
1630                 }
1631                 VM_BUG_ON_PAGE(page->index != index, page);
1632         }
1633
1634         if (fgp_flags & FGP_ACCESSED)
1635                 mark_page_accessed(page);
1636
1637 no_page:
1638         if (!page && (fgp_flags & FGP_CREAT)) {
1639                 int err;
1640                 if ((fgp_flags & FGP_WRITE) && mapping_cap_account_dirty(mapping))
1641                         gfp_mask |= __GFP_WRITE;
1642                 if (fgp_flags & FGP_NOFS)
1643                         gfp_mask &= ~__GFP_FS;
1644
1645                 page = __page_cache_alloc(gfp_mask);
1646                 if (!page)
1647                         return NULL;
1648
1649                 if (WARN_ON_ONCE(!(fgp_flags & (FGP_LOCK | FGP_FOR_MMAP))))
1650                         fgp_flags |= FGP_LOCK;
1651
1652                 /* Init accessed so avoid atomic mark_page_accessed later */
1653                 if (fgp_flags & FGP_ACCESSED)
1654                         __SetPageReferenced(page);
1655
1656                 err = add_to_page_cache_lru(page, mapping, index, gfp_mask);
1657                 if (unlikely(err)) {
1658                         put_page(page);
1659                         page = NULL;
1660                         if (err == -EEXIST)
1661                                 goto repeat;
1662                 }
1663
1664                 /*
1665                  * add_to_page_cache_lru locks the page, and for mmap we expect
1666                  * an unlocked page.
1667                  */
1668                 if (page && (fgp_flags & FGP_FOR_MMAP))
1669                         unlock_page(page);
1670         }
1671
1672         return page;
1673 }
1674 EXPORT_SYMBOL(pagecache_get_page);
1675
1676 /**
1677  * find_get_entries - gang pagecache lookup
1678  * @mapping:    The address_space to search
1679  * @start:      The starting page cache index
1680  * @nr_entries: The maximum number of entries
1681  * @entries:    Where the resulting entries are placed
1682  * @indices:    The cache indices corresponding to the entries in @entries
1683  *
1684  * find_get_entries() will search for and return a group of up to
1685  * @nr_entries entries in the mapping.  The entries are placed at
1686  * @entries.  find_get_entries() takes a reference against any actual
1687  * pages it returns.
1688  *
1689  * The search returns a group of mapping-contiguous page cache entries
1690  * with ascending indexes.  There may be holes in the indices due to
1691  * not-present pages.
1692  *
1693  * Any shadow entries of evicted pages, or swap entries from
1694  * shmem/tmpfs, are included in the returned array.
1695  *
1696  * If it finds a Transparent Huge Page, head or tail, find_get_entries()
1697  * stops at that page: the caller is likely to have a better way to handle
1698  * the compound page as a whole, and then skip its extent, than repeatedly
1699  * calling find_get_entries() to return all its tails.
1700  *
1701  * Return: the number of pages and shadow entries which were found.
1702  */
1703 unsigned find_get_entries(struct address_space *mapping,
1704                           pgoff_t start, unsigned int nr_entries,
1705                           struct page **entries, pgoff_t *indices)
1706 {
1707         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, start);
1708         struct page *page;
1709         unsigned int ret = 0;
1710
1711         if (!nr_entries)
1712                 return 0;
1713
1714         rcu_read_lock();
1715         xas_for_each(&xas, page, ULONG_MAX) {
1716                 if (xas_retry(&xas, page))
1717                         continue;
1718                 /*
1719                  * A shadow entry of a recently evicted page, a swap
1720                  * entry from shmem/tmpfs or a DAX entry.  Return it
1721                  * without attempting to raise page count.
1722                  */
1723                 if (xa_is_value(page))
1724                         goto export;
1725
1726                 if (!page_cache_get_speculative(page))
1727                         goto retry;
1728
1729                 /* Has the page moved or been split? */
1730                 if (unlikely(page != xas_reload(&xas)))
1731                         goto put_page;
1732
1733                 /*
1734                  * Terminate early on finding a THP, to allow the caller to
1735                  * handle it all at once; but continue if this is hugetlbfs.
1736                  */
1737                 if (PageTransHuge(page) && !PageHuge(page)) {
1738                         page = find_subpage(page, xas.xa_index);
1739                         nr_entries = ret + 1;
1740                 }
1741 export:
1742                 indices[ret] = xas.xa_index;
1743                 entries[ret] = page;
1744                 if (++ret == nr_entries)
1745                         break;
1746                 continue;
1747 put_page:
1748                 put_page(page);
1749 retry:
1750                 xas_reset(&xas);
1751         }
1752         rcu_read_unlock();
1753         return ret;
1754 }
1755
1756 /**
1757  * find_get_pages_range - gang pagecache lookup
1758  * @mapping:    The address_space to search
1759  * @start:      The starting page index
1760  * @end:        The final page index (inclusive)
1761  * @nr_pages:   The maximum number of pages
1762  * @pages:      Where the resulting pages are placed
1763  *
1764  * find_get_pages_range() will search for and return a group of up to @nr_pages
1765  * pages in the mapping starting at index @start and up to index @end
1766  * (inclusive).  The pages are placed at @pages.  find_get_pages_range() takes
1767  * a reference against the returned pages.
1768  *
1769  * The search returns a group of mapping-contiguous pages with ascending
1770  * indexes.  There may be holes in the indices due to not-present pages.
1771  * We also update @start to index the next page for the traversal.
1772  *
1773  * Return: the number of pages which were found. If this number is
1774  * smaller than @nr_pages, the end of specified range has been
1775  * reached.
1776  */
1777 unsigned find_get_pages_range(struct address_space *mapping, pgoff_t *start,
1778                               pgoff_t end, unsigned int nr_pages,
1779                               struct page **pages)
1780 {
1781         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, *start);
1782         struct page *page;
1783         unsigned ret = 0;
1784
1785         if (unlikely(!nr_pages))
1786                 return 0;
1787
1788         rcu_read_lock();
1789         xas_for_each(&xas, page, end) {
1790                 if (xas_retry(&xas, page))
1791                         continue;
1792                 /* Skip over shadow, swap and DAX entries */
1793                 if (xa_is_value(page))
1794                         continue;
1795
1796                 if (!page_cache_get_speculative(page))
1797                         goto retry;
1798
1799                 /* Has the page moved or been split? */
1800                 if (unlikely(page != xas_reload(&xas)))
1801                         goto put_page;
1802
1803                 pages[ret] = find_subpage(page, xas.xa_index);
1804                 if (++ret == nr_pages) {
1805                         *start = xas.xa_index + 1;
1806                         goto out;
1807                 }
1808                 continue;
1809 put_page:
1810                 put_page(page);
1811 retry:
1812                 xas_reset(&xas);
1813         }
1814
1815         /*
1816          * We come here when there is no page beyond @end. We take care to not
1817          * overflow the index @start as it confuses some of the callers. This
1818          * breaks the iteration when there is a page at index -1 but that is
1819          * already broken anyway.
1820          */
1821         if (end == (pgoff_t)-1)
1822                 *start = (pgoff_t)-1;
1823         else
1824                 *start = end + 1;
1825 out:
1826         rcu_read_unlock();
1827
1828         return ret;
1829 }
1830
1831 /**
1832  * find_get_pages_contig - gang contiguous pagecache lookup
1833  * @mapping:    The address_space to search
1834  * @index:      The starting page index
1835  * @nr_pages:   The maximum number of pages
1836  * @pages:      Where the resulting pages are placed
1837  *
1838  * find_get_pages_contig() works exactly like find_get_pages(), except
1839  * that the returned number of pages are guaranteed to be contiguous.
1840  *
1841  * Return: the number of pages which were found.
1842  */
1843 unsigned find_get_pages_contig(struct address_space *mapping, pgoff_t index,
1844                                unsigned int nr_pages, struct page **pages)
1845 {
1846         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, index);
1847         struct page *page;
1848         unsigned int ret = 0;
1849
1850         if (unlikely(!nr_pages))
1851                 return 0;
1852
1853         rcu_read_lock();
1854         for (page = xas_load(&xas); page; page = xas_next(&xas)) {
1855                 if (xas_retry(&xas, page))
1856                         continue;
1857                 /*
1858                  * If the entry has been swapped out, we can stop looking.
1859                  * No current caller is looking for DAX entries.
1860                  */
1861                 if (xa_is_value(page))
1862                         break;
1863
1864                 if (!page_cache_get_speculative(page))
1865                         goto retry;
1866
1867                 /* Has the page moved or been split? */
1868                 if (unlikely(page != xas_reload(&xas)))
1869                         goto put_page;
1870
1871                 pages[ret] = find_subpage(page, xas.xa_index);
1872                 if (++ret == nr_pages)
1873                         break;
1874                 continue;
1875 put_page:
1876                 put_page(page);
1877 retry:
1878                 xas_reset(&xas);
1879         }
1880         rcu_read_unlock();
1881         return ret;
1882 }
1883 EXPORT_SYMBOL(find_get_pages_contig);
1884
1885 /**
1886  * find_get_pages_range_tag - find and return pages in given range matching @tag
1887  * @mapping:    the address_space to search
1888  * @index:      the starting page index
1889  * @end:        The final page index (inclusive)
1890  * @tag:        the tag index
1891  * @nr_pages:   the maximum number of pages
1892  * @pages:      where the resulting pages are placed
1893  *
1894  * Like find_get_pages, except we only return pages which are tagged with
1895  * @tag.   We update @index to index the next page for the traversal.
1896  *
1897  * Return: the number of pages which were found.
1898  */
1899 unsigned find_get_pages_range_tag(struct address_space *mapping, pgoff_t *index,
1900                         pgoff_t end, xa_mark_t tag, unsigned int nr_pages,
1901                         struct page **pages)
1902 {
1903         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, *index);
1904         struct page *page;
1905         unsigned ret = 0;
1906
1907         if (unlikely(!nr_pages))
1908                 return 0;
1909
1910         rcu_read_lock();
1911         xas_for_each_marked(&xas, page, end, tag) {
1912                 if (xas_retry(&xas, page))
1913                         continue;
1914                 /*
1915                  * Shadow entries should never be tagged, but this iteration
1916                  * is lockless so there is a window for page reclaim to evict
1917                  * a page we saw tagged.  Skip over it.
1918                  */
1919                 if (xa_is_value(page))
1920                         continue;
1921
1922                 if (!page_cache_get_speculative(page))
1923                         goto retry;
1924
1925                 /* Has the page moved or been split? */
1926                 if (unlikely(page != xas_reload(&xas)))
1927                         goto put_page;
1928
1929                 pages[ret] = find_subpage(page, xas.xa_index);
1930                 if (++ret == nr_pages) {
1931                         *index = xas.xa_index + 1;
1932                         goto out;
1933                 }
1934                 continue;
1935 put_page:
1936                 put_page(page);
1937 retry:
1938                 xas_reset(&xas);
1939         }
1940
1941         /*
1942          * We come here when we got to @end. We take care to not overflow the
1943          * index @index as it confuses some of the callers. This breaks the
1944          * iteration when there is a page at index -1 but that is already
1945          * broken anyway.
1946          */
1947         if (end == (pgoff_t)-1)
1948                 *index = (pgoff_t)-1;
1949         else
1950                 *index = end + 1;
1951 out:
1952         rcu_read_unlock();
1953
1954         return ret;
1955 }
1956 EXPORT_SYMBOL(find_get_pages_range_tag);
1957
1958 /*
1959  * CD/DVDs are error prone. When a medium error occurs, the driver may fail
1960  * a _large_ part of the i/o request. Imagine the worst scenario:
1961  *
1962  *      ---R__________________________________________B__________
1963  *         ^ reading here                             ^ bad block(assume 4k)
1964  *
1965  * read(R) => miss => readahead(R...B) => media error => frustrating retries
1966  * => failing the whole request => read(R) => read(R+1) =>
1967  * readahead(R+1...B+1) => bang => read(R+2) => read(R+3) =>
1968  * readahead(R+3...B+2) => bang => read(R+3) => read(R+4) =>
1969  * readahead(R+4...B+3) => bang => read(R+4) => read(R+5) => ......
1970  *
1971  * It is going insane. Fix it by quickly scaling down the readahead size.
1972  */
1973 static void shrink_readahead_size_eio(struct file_ra_state *ra)
1974 {
1975         ra->ra_pages /= 4;
1976 }
1977
1978 /**
1979  * generic_file_buffered_read - generic file read routine
1980  * @iocb:       the iocb to read
1981  * @iter:       data destination
1982  * @written:    already copied
1983  *
1984  * This is a generic file read routine, and uses the
1985  * mapping->a_ops->readpage() function for the actual low-level stuff.
1986  *
1987  * This is really ugly. But the goto's actually try to clarify some
1988  * of the logic when it comes to error handling etc.
1989  *
1990  * Return:
1991  * * total number of bytes copied, including those the were already @written
1992  * * negative error code if nothing was copied
1993  */
1994 static ssize_t generic_file_buffered_read(struct kiocb *iocb,
1995                 struct iov_iter *iter, ssize_t written)
1996 {
1997         struct file *filp = iocb->ki_filp;
1998         struct address_space *mapping = filp->f_mapping;
1999         struct inode *inode = mapping->host;
2000         struct file_ra_state *ra = &filp->f_ra;
2001         loff_t *ppos = &iocb->ki_pos;
2002         pgoff_t index;
2003         pgoff_t last_index;
2004         pgoff_t prev_index;
2005         unsigned long offset;      /* offset into pagecache page */
2006         unsigned int prev_offset;
2007         int error = 0;
2008
2009         if (unlikely(*ppos >= inode->i_sb->s_maxbytes))
2010                 return 0;
2011         iov_iter_truncate(iter, inode->i_sb->s_maxbytes);
2012
2013         index = *ppos >> PAGE_SHIFT;
2014         prev_index = ra->prev_pos >> PAGE_SHIFT;
2015         prev_offset = ra->prev_pos & (PAGE_SIZE-1);
2016         last_index = (*ppos + iter->count + PAGE_SIZE-1) >> PAGE_SHIFT;
2017         offset = *ppos & ~PAGE_MASK;
2018
2019         for (;;) {
2020                 struct page *page;
2021                 pgoff_t end_index;
2022                 loff_t isize;
2023                 unsigned long nr, ret;
2024
2025                 cond_resched();
2026 find_page:
2027                 if (fatal_signal_pending(current)) {
2028                         error = -EINTR;
2029                         goto out;
2030                 }
2031
2032                 page = find_get_page(mapping, index);
2033                 if (!page) {
2034                         if (iocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
2035                                 goto would_block;
2036                         page_cache_sync_readahead(mapping,
2037                                         ra, filp,
2038                                         index, last_index - index);
2039                         page = find_get_page(mapping, index);
2040                         if (unlikely(page == NULL))
2041                                 goto no_cached_page;
2042                 }
2043                 if (PageReadahead(page)) {
2044                         page_cache_async_readahead(mapping,
2045                                         ra, filp, page,
2046                                         index, last_index - index);
2047                 }
2048                 if (!PageUptodate(page)) {
2049                         if (iocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) {
2050                                 put_page(page);
2051                                 goto would_block;
2052                         }
2053
2054                         /*
2055                          * See comment in do_read_cache_page on why
2056                          * wait_on_page_locked is used to avoid unnecessarily
2057                          * serialisations and why it's safe.
2058                          */
2059                         error = wait_on_page_locked_killable(page);
2060                         if (unlikely(error))
2061                                 goto readpage_error;
2062                         if (PageUptodate(page))
2063                                 goto page_ok;
2064
2065                         if (inode->i_blkbits == PAGE_SHIFT ||
2066                                         !mapping->a_ops->is_partially_uptodate)
2067                                 goto page_not_up_to_date;
2068                         /* pipes can't handle partially uptodate pages */
2069                         if (unlikely(iov_iter_is_pipe(iter)))
2070                                 goto page_not_up_to_date;
2071                         if (!trylock_page(page))
2072                                 goto page_not_up_to_date;
2073                         /* Did it get truncated before we got the lock? */
2074                         if (!page->mapping)
2075                                 goto page_not_up_to_date_locked;
2076                         if (!mapping->a_ops->is_partially_uptodate(page,
2077                                                         offset, iter->count))
2078                                 goto page_not_up_to_date_locked;
2079                         unlock_page(page);
2080                 }
2081 page_ok:
2082                 /*
2083                  * i_size must be checked after we know the page is Uptodate.
2084                  *
2085                  * Checking i_size after the check allows us to calculate
2086                  * the correct value for "nr", which means the zero-filled
2087                  * part of the page is not copied back to userspace (unless
2088                  * another truncate extends the file - this is desired though).
2089                  */
2090
2091                 isize = i_size_read(inode);
2092                 end_index = (isize - 1) >> PAGE_SHIFT;
2093                 if (unlikely(!isize || index > end_index)) {
2094                         put_page(page);
2095                         goto out;
2096                 }
2097
2098                 /* nr is the maximum number of bytes to copy from this page */
2099                 nr = PAGE_SIZE;
2100                 if (index == end_index) {
2101                         nr = ((isize - 1) & ~PAGE_MASK) + 1;
2102                         if (nr <= offset) {
2103                                 put_page(page);
2104                                 goto out;
2105                         }
2106                 }
2107                 nr = nr - offset;
2108
2109                 /* If users can be writing to this page using arbitrary
2110                  * virtual addresses, take care about potential aliasing
2111                  * before reading the page on the kernel side.
2112                  */
2113                 if (mapping_writably_mapped(mapping))
2114                         flush_dcache_page(page);
2115
2116                 /*
2117                  * When a sequential read accesses a page several times,
2118                  * only mark it as accessed the first time.
2119                  */
2120                 if (prev_index != index || offset != prev_offset)
2121                         mark_page_accessed(page);
2122                 prev_index = index;
2123
2124                 /*
2125                  * Ok, we have the page, and it's up-to-date, so
2126                  * now we can copy it to user space...
2127                  */
2128
2129                 ret = copy_page_to_iter(page, offset, nr, iter);
2130                 offset += ret;
2131                 index += offset >> PAGE_SHIFT;
2132                 offset &= ~PAGE_MASK;
2133                 prev_offset = offset;
2134
2135                 put_page(page);
2136                 written += ret;
2137                 if (!iov_iter_count(iter))
2138                         goto out;
2139                 if (ret < nr) {
2140                         error = -EFAULT;
2141                         goto out;
2142                 }
2143                 continue;
2144
2145 page_not_up_to_date:
2146                 /* Get exclusive access to the page ... */
2147                 error = lock_page_killable(page);
2148                 if (unlikely(error))
2149                         goto readpage_error;
2150
2151 page_not_up_to_date_locked:
2152                 /* Did it get truncated before we got the lock? */
2153                 if (!page->mapping) {
2154                         unlock_page(page);
2155                         put_page(page);
2156                         continue;
2157                 }
2158
2159                 /* Did somebody else fill it already? */
2160                 if (PageUptodate(page)) {
2161                         unlock_page(page);
2162                         goto page_ok;
2163                 }
2164
2165 readpage:
2166                 /*
2167                  * A previous I/O error may have been due to temporary
2168                  * failures, eg. multipath errors.
2169                  * PG_error will be set again if readpage fails.
2170                  */
2171                 ClearPageError(page);
2172                 /* Start the actual read. The read will unlock the page. */
2173                 error = mapping->a_ops->readpage(filp, page);
2174
2175                 if (unlikely(error)) {
2176                         if (error == AOP_TRUNCATED_PAGE) {
2177                                 put_page(page);
2178                                 error = 0;
2179                                 goto find_page;
2180                         }
2181                         goto readpage_error;
2182                 }
2183
2184                 if (!PageUptodate(page)) {
2185                         error = lock_page_killable(page);
2186                         if (unlikely(error))
2187                                 goto readpage_error;
2188                         if (!PageUptodate(page)) {
2189                                 if (page->mapping == NULL) {
2190                                         /*
2191                                          * invalidate_mapping_pages got it
2192                                          */
2193                                         unlock_page(page);
2194                                         put_page(page);
2195                                         goto find_page;
2196                                 }
2197                                 unlock_page(page);
2198                                 shrink_readahead_size_eio(ra);
2199                                 error = -EIO;
2200                                 goto readpage_error;
2201                         }
2202                         unlock_page(page);
2203                 }
2204
2205                 goto page_ok;
2206
2207 readpage_error:
2208                 /* UHHUH! A synchronous read error occurred. Report it */
2209                 put_page(page);
2210                 goto out;
2211
2212 no_cached_page:
2213                 /*
2214                  * Ok, it wasn't cached, so we need to create a new
2215                  * page..
2216                  */
2217                 page = page_cache_alloc(mapping);
2218                 if (!page) {
2219                         error = -ENOMEM;
2220                         goto out;
2221                 }
2222                 error = add_to_page_cache_lru(page, mapping, index,
2223                                 mapping_gfp_constraint(mapping, GFP_KERNEL));
2224                 if (error) {
2225                         put_page(page);
2226                         if (error == -EEXIST) {
2227                                 error = 0;
2228                                 goto find_page;
2229                         }
2230                         goto out;
2231                 }
2232                 goto readpage;
2233         }
2234
2235 would_block:
2236         error = -EAGAIN;
2237 out:
2238         ra->prev_pos = prev_index;
2239         ra->prev_pos <<= PAGE_SHIFT;
2240         ra->prev_pos |= prev_offset;
2241
2242         *ppos = ((loff_t)index << PAGE_SHIFT) + offset;
2243         file_accessed(filp);
2244         return written ? written : error;
2245 }
2246
2247 /**
2248  * generic_file_read_iter - generic filesystem read routine
2249  * @iocb:       kernel I/O control block
2250  * @iter:       destination for the data read
2251  *
2252  * This is the "read_iter()" routine for all filesystems
2253  * that can use the page cache directly.
2254  * Return:
2255  * * number of bytes copied, even for partial reads
2256  * * negative error code if nothing was read
2257  */
2258 ssize_t
2259 generic_file_read_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter)
2260 {
2261         size_t count = iov_iter_count(iter);
2262         ssize_t retval = 0;
2263
2264         if (!count)
2265                 goto out; /* skip atime */
2266
2267         if (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) {
2268                 struct file *file = iocb->ki_filp;
2269                 struct address_space *mapping = file->f_mapping;
2270                 struct inode *inode = mapping->host;
2271                 loff_t size;
2272
2273                 size = i_size_read(inode);
2274                 if (iocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) {
2275                         if (filemap_range_has_page(mapping, iocb->ki_pos,
2276                                                    iocb->ki_pos + count - 1))
2277                                 return -EAGAIN;
2278                 } else {
2279                         retval = filemap_write_and_wait_range(mapping,
2280                                                 iocb->ki_pos,
2281                                                 iocb->ki_pos + count - 1);
2282                         if (retval < 0)
2283                                 goto out;
2284                 }
2285
2286                 file_accessed(file);
2287
2288                 retval = mapping->a_ops->direct_IO(iocb, iter);
2289                 if (retval >= 0) {
2290                         iocb->ki_pos += retval;
2291                         count -= retval;
2292                 }
2293                 iov_iter_revert(iter, count - iov_iter_count(iter));
2294
2295                 /*
2296                  * Btrfs can have a short DIO read if we encounter
2297                  * compressed extents, so if there was an error, or if
2298                  * we've already read everything we wanted to, or if
2299                  * there was a short read because we hit EOF, go ahead
2300                  * and return.  Otherwise fallthrough to buffered io for
2301                  * the rest of the read.  Buffered reads will not work for
2302                  * DAX files, so don't bother trying.
2303                  */
2304                 if (retval < 0 || !count || iocb->ki_pos >= size ||
2305                     IS_DAX(inode))
2306                         goto out;
2307         }
2308
2309         retval = generic_file_buffered_read(iocb, iter, retval);
2310 out:
2311         return retval;
2312 }
2313 EXPORT_SYMBOL(generic_file_read_iter);
2314
2315 #ifdef CONFIG_MMU
2316 #define MMAP_LOTSAMISS  (100)
2317 /*
2318  * lock_page_maybe_drop_mmap - lock the page, possibly dropping the mmap_sem
2319  * @vmf - the vm_fault for this fault.
2320  * @page - the page to lock.
2321  * @fpin - the pointer to the file we may pin (or is already pinned).
2322  *
2323  * This works similar to lock_page_or_retry in that it can drop the mmap_sem.
2324  * It differs in that it actually returns the page locked if it returns 1 and 0
2325  * if it couldn't lock the page.  If we did have to drop the mmap_sem then fpin
2326  * will point to the pinned file and needs to be fput()'ed at a later point.
2327  */
2328 static int lock_page_maybe_drop_mmap(struct vm_fault *vmf, struct page *page,
2329                                      struct file **fpin)
2330 {
2331         if (trylock_page(page))
2332                 return 1;
2333
2334         /*
2335          * NOTE! This will make us return with VM_FAULT_RETRY, but with
2336          * the mmap_sem still held. That's how FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT
2337          * is supposed to work. We have way too many special cases..
2338          */
2339         if (vmf->flags & FAULT_FLAG_RETRY_NOWAIT)
2340                 return 0;
2341
2342         *fpin = maybe_unlock_mmap_for_io(vmf, *fpin);
2343         if (vmf->flags & FAULT_FLAG_KILLABLE) {
2344                 if (__lock_page_killable(page)) {
2345                         /*
2346                          * We didn't have the right flags to drop the mmap_sem,
2347                          * but all fault_handlers only check for fatal signals
2348                          * if we return VM_FAULT_RETRY, so we need to drop the
2349                          * mmap_sem here and return 0 if we don't have a fpin.
2350                          */
2351                         if (*fpin == NULL)
2352                                 up_read(&vmf->vma->vm_mm->mmap_sem);
2353                         return 0;
2354                 }
2355         } else
2356                 __lock_page(page);
2357         return 1;
2358 }
2359
2360
2361 /*
2362  * Synchronous readahead happens when we don't even find a page in the page
2363  * cache at all.  We don't want to perform IO under the mmap sem, so if we have
2364  * to drop the mmap sem we return the file that was pinned in order for us to do
2365  * that.  If we didn't pin a file then we return NULL.  The file that is
2366  * returned needs to be fput()'ed when we're done with it.
2367  */
2368 static struct file *do_sync_mmap_readahead(struct vm_fault *vmf)
2369 {
2370         struct file *file = vmf->vma->vm_file;
2371         struct file_ra_state *ra = &file->f_ra;
2372         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
2373         struct file *fpin = NULL;
2374         pgoff_t offset = vmf->pgoff;
2375
2376         /* If we don't want any read-ahead, don't bother */
2377         if (vmf->vma->vm_flags & VM_RAND_READ)
2378                 return fpin;
2379         if (!ra->ra_pages)
2380                 return fpin;
2381
2382         if (vmf->vma->vm_flags & VM_SEQ_READ) {
2383                 fpin = maybe_unlock_mmap_for_io(vmf, fpin);
2384                 page_cache_sync_readahead(mapping, ra, file, offset,
2385                                           ra->ra_pages);
2386                 return fpin;
2387         }
2388
2389         /* Avoid banging the cache line if not needed */
2390         if (ra->mmap_miss < MMAP_LOTSAMISS * 10)
2391                 ra->mmap_miss++;
2392
2393         /*
2394          * Do we miss much more than hit in this file? If so,
2395          * stop bothering with read-ahead. It will only hurt.
2396          */
2397         if (ra->mmap_miss > MMAP_LOTSAMISS)
2398                 return fpin;
2399
2400         /*
2401          * mmap read-around
2402          */
2403         fpin = maybe_unlock_mmap_for_io(vmf, fpin);
2404         ra->start = max_t(long, 0, offset - ra->ra_pages / 2);
2405         ra->size = ra->ra_pages;
2406         ra->async_size = ra->ra_pages / 4;
2407         ra_submit(ra, mapping, file);
2408         return fpin;
2409 }
2410
2411 /*
2412  * Asynchronous readahead happens when we find the page and PG_readahead,
2413  * so we want to possibly extend the readahead further.  We return the file that
2414  * was pinned if we have to drop the mmap_sem in order to do IO.
2415  */
2416 static struct file *do_async_mmap_readahead(struct vm_fault *vmf,
2417                                             struct page *page)
2418 {
2419         struct file *file = vmf->vma->vm_file;
2420         struct file_ra_state *ra = &file->f_ra;
2421         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
2422         struct file *fpin = NULL;
2423         pgoff_t offset = vmf->pgoff;
2424
2425         /* If we don't want any read-ahead, don't bother */
2426         if (vmf->vma->vm_flags & VM_RAND_READ || !ra->ra_pages)
2427                 return fpin;
2428         if (ra->mmap_miss > 0)
2429                 ra->mmap_miss--;
2430         if (PageReadahead(page)) {
2431                 fpin = maybe_unlock_mmap_for_io(vmf, fpin);
2432                 page_cache_async_readahead(mapping, ra, file,
2433                                            page, offset, ra->ra_pages);
2434         }
2435         return fpin;
2436 }
2437
2438 /**
2439  * filemap_fault - read in file data for page fault handling
2440  * @vmf:        struct vm_fault containing details of the fault
2441  *
2442  * filemap_fault() is invoked via the vma operations vector for a
2443  * mapped memory region to read in file data during a page fault.
2444  *
2445  * The goto's are kind of ugly, but this streamlines the normal case of having
2446  * it in the page cache, and handles the special cases reasonably without
2447  * having a lot of duplicated code.
2448  *
2449  * vma->vm_mm->mmap_sem must be held on entry.
2450  *
2451  * If our return value has VM_FAULT_RETRY set, it's because the mmap_sem
2452  * may be dropped before doing I/O or by lock_page_maybe_drop_mmap().
2453  *
2454  * If our return value does not have VM_FAULT_RETRY set, the mmap_sem
2455  * has not been released.
2456  *
2457  * We never return with VM_FAULT_RETRY and a bit from VM_FAULT_ERROR set.
2458  *
2459  * Return: bitwise-OR of %VM_FAULT_ codes.
2460  */
2461 vm_fault_t filemap_fault(struct vm_fault *vmf)
2462 {
2463         int error;
2464         struct file *file = vmf->vma->vm_file;
2465         struct file *fpin = NULL;
2466         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
2467         struct file_ra_state *ra = &file->f_ra;
2468         struct inode *inode = mapping->host;
2469         pgoff_t offset = vmf->pgoff;
2470         pgoff_t max_off;
2471         struct page *page;
2472         vm_fault_t ret = 0;
2473
2474         max_off = DIV_ROUND_UP(i_size_read(inode), PAGE_SIZE);
2475         if (unlikely(offset >= max_off))
2476                 return VM_FAULT_SIGBUS;
2477
2478         /*
2479          * Do we have something in the page cache already?
2480          */
2481         page = find_get_page(mapping, offset);
2482         if (likely(page) && !(vmf->flags & FAULT_FLAG_TRIED)) {
2483                 /*
2484                  * We found the page, so try async readahead before
2485                  * waiting for the lock.
2486                  */
2487                 fpin = do_async_mmap_readahead(vmf, page);
2488         } else if (!page) {
2489                 /* No page in the page cache at all */
2490                 count_vm_event(PGMAJFAULT);
2491                 count_memcg_event_mm(vmf->vma->vm_mm, PGMAJFAULT);
2492                 ret = VM_FAULT_MAJOR;
2493                 fpin = do_sync_mmap_readahead(vmf);
2494 retry_find:
2495                 page = pagecache_get_page(mapping, offset,
2496                                           FGP_CREAT|FGP_FOR_MMAP,
2497                                           vmf->gfp_mask);
2498                 if (!page) {
2499                         if (fpin)
2500                                 goto out_retry;
2501                         return VM_FAULT_OOM;
2502                 }
2503         }
2504
2505         if (!lock_page_maybe_drop_mmap(vmf, page, &fpin))
2506                 goto out_retry;
2507
2508         /* Did it get truncated? */
2509         if (unlikely(compound_head(page)->mapping != mapping)) {
2510                 unlock_page(page);
2511                 put_page(page);
2512                 goto retry_find;
2513         }
2514         VM_BUG_ON_PAGE(page_to_pgoff(page) != offset, page);
2515
2516         /*
2517          * We have a locked page in the page cache, now we need to check
2518          * that it's up-to-date. If not, it is going to be due to an error.
2519          */
2520         if (unlikely(!PageUptodate(page)))
2521                 goto page_not_uptodate;
2522
2523         /*
2524          * We've made it this far and we had to drop our mmap_sem, now is the
2525          * time to return to the upper layer and have it re-find the vma and
2526          * redo the fault.
2527          */
2528         if (fpin) {
2529                 unlock_page(page);
2530                 goto out_retry;
2531         }
2532
2533         /*
2534          * Found the page and have a reference on it.
2535          * We must recheck i_size under page lock.
2536          */
2537         max_off = DIV_ROUND_UP(i_size_read(inode), PAGE_SIZE);
2538         if (unlikely(offset >= max_off)) {
2539                 unlock_page(page);
2540                 put_page(page);
2541                 return VM_FAULT_SIGBUS;
2542         }
2543
2544         vmf->page = page;
2545         return ret | VM_FAULT_LOCKED;
2546
2547 page_not_uptodate:
2548         /*
2549          * Umm, take care of errors if the page isn't up-to-date.
2550          * Try to re-read it _once_. We do this synchronously,
2551          * because there really aren't any performance issues here
2552          * and we need to check for errors.
2553          */
2554         ClearPageError(page);
2555         fpin = maybe_unlock_mmap_for_io(vmf, fpin);
2556         error = mapping->a_ops->readpage(file, page);
2557         if (!error) {
2558                 wait_on_page_locked(page);
2559                 if (!PageUptodate(page))
2560                         error = -EIO;
2561         }
2562         if (fpin)
2563                 goto out_retry;
2564         put_page(page);
2565
2566         if (!error || error == AOP_TRUNCATED_PAGE)
2567                 goto retry_find;
2568
2569         /* Things didn't work out. Return zero to tell the mm layer so. */
2570         shrink_readahead_size_eio(ra);
2571         return VM_FAULT_SIGBUS;
2572
2573 out_retry:
2574         /*
2575          * We dropped the mmap_sem, we need to return to the fault handler to
2576          * re-find the vma and come back and find our hopefully still populated
2577          * page.
2578          */
2579         if (page)
2580                 put_page(page);
2581         if (fpin)
2582                 fput(fpin);
2583         return ret | VM_FAULT_RETRY;
2584 }
2585 EXPORT_SYMBOL(filemap_fault);
2586
2587 void filemap_map_pages(struct vm_fault *vmf,
2588                 pgoff_t start_pgoff, pgoff_t end_pgoff)
2589 {
2590         struct file *file = vmf->vma->vm_file;
2591         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
2592         pgoff_t last_pgoff = start_pgoff;
2593         unsigned long max_idx;
2594         XA_STATE(xas, &mapping->i_pages, start_pgoff);
2595         struct page *page;
2596
2597         rcu_read_lock();
2598         xas_for_each(&xas, page, end_pgoff) {
2599                 if (xas_retry(&xas, page))
2600                         continue;
2601                 if (xa_is_value(page))
2602                         goto next;
2603
2604                 /*
2605                  * Check for a locked page first, as a speculative
2606                  * reference may adversely influence page migration.
2607                  */
2608                 if (PageLocked(page))
2609                         goto next;
2610                 if (!page_cache_get_speculative(page))
2611                         goto next;
2612
2613                 /* Has the page moved or been split? */
2614                 if (unlikely(page != xas_reload(&xas)))
2615                         goto skip;
2616                 page = find_subpage(page, xas.xa_index);
2617
2618                 if (!PageUptodate(page) ||
2619                                 PageReadahead(page) ||
2620                                 PageHWPoison(page))
2621                         goto skip;
2622                 if (!trylock_page(page))
2623                         goto skip;
2624
2625                 if (page->mapping != mapping || !PageUptodate(page))
2626                         goto unlock;
2627
2628                 max_idx = DIV_ROUND_UP(i_size_read(mapping->host), PAGE_SIZE);
2629                 if (page->index >= max_idx)
2630                         goto unlock;
2631
2632                 if (file->f_ra.mmap_miss > 0)
2633                         file->f_ra.mmap_miss--;
2634
2635                 vmf->address += (xas.xa_index - last_pgoff) << PAGE_SHIFT;
2636                 if (vmf->pte)
2637                         vmf->pte += xas.xa_index - last_pgoff;
2638                 last_pgoff = xas.xa_index;
2639                 if (alloc_set_pte(vmf, NULL, page))
2640                         goto unlock;
2641                 unlock_page(page);
2642                 goto next;
2643 unlock:
2644                 unlock_page(page);
2645 skip:
2646                 put_page(page);
2647 next:
2648                 /* Huge page is mapped? No need to proceed. */
2649                 if (pmd_trans_huge(*vmf->pmd))
2650                         break;
2651         }
2652         rcu_read_unlock();
2653 }
2654 EXPORT_SYMBOL(filemap_map_pages);
2655
2656 vm_fault_t filemap_page_mkwrite(struct vm_fault *vmf)
2657 {
2658         struct page *page = vmf->page;
2659         struct inode *inode = file_inode(vmf->vma->vm_file);
2660         vm_fault_t ret = VM_FAULT_LOCKED;
2661
2662         sb_start_pagefault(inode->i_sb);
2663         file_update_time(vmf->vma->vm_file);
2664         lock_page(page);
2665         if (page->mapping != inode->i_mapping) {
2666                 unlock_page(page);
2667                 ret = VM_FAULT_NOPAGE;
2668                 goto out;
2669         }
2670         /*
2671          * We mark the page dirty already here so that when freeze is in
2672          * progress, we are guaranteed that writeback during freezing will
2673          * see the dirty page and writeprotect it again.
2674          */
2675         set_page_dirty(page);
2676         wait_for_stable_page(page);
2677 out:
2678         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
2679         return ret;
2680 }
2681
2682 const struct vm_operations_struct generic_file_vm_ops = {
2683         .fault          = filemap_fault,
2684         .map_pages      = filemap_map_pages,
2685         .page_mkwrite   = filemap_page_mkwrite,
2686 };
2687
2688 /* This is used for a general mmap of a disk file */
2689
2690 int generic_file_mmap(struct file * file, struct vm_area_struct * vma)
2691 {
2692         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
2693
2694         if (!mapping->a_ops->readpage)
2695                 return -ENOEXEC;
2696         file_accessed(file);
2697         vma->vm_ops = &generic_file_vm_ops;
2698         return 0;
2699 }
2700
2701 /*
2702  * This is for filesystems which do not implement ->writepage.
2703  */
2704 int generic_file_readonly_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
2705 {
2706         if ((vma->vm_flags & VM_SHARED) && (vma->vm_flags & VM_MAYWRITE))
2707                 return -EINVAL;
2708         return generic_file_mmap(file, vma);
2709 }
2710 #else
2711 vm_fault_t filemap_page_mkwrite(struct vm_fault *vmf)
2712 {
2713         return VM_FAULT_SIGBUS;
2714 }
2715 int generic_file_mmap(struct file * file, struct vm_area_struct * vma)
2716 {
2717         return -ENOSYS;
2718 }
2719 int generic_file_readonly_mmap(struct file * file, struct vm_area_struct * vma)
2720 {
2721         return -ENOSYS;
2722 }
2723 #endif /* CONFIG_MMU */
2724
2725 EXPORT_SYMBOL(filemap_page_mkwrite);
2726 EXPORT_SYMBOL(generic_file_mmap);
2727 EXPORT_SYMBOL(generic_file_readonly_mmap);
2728
2729 static struct page *wait_on_page_read(struct page *page)
2730 {
2731         if (!IS_ERR(page)) {
2732                 wait_on_page_locked(page);
2733                 if (!PageUptodate(page)) {
2734                         put_page(page);
2735                         page = ERR_PTR(-EIO);
2736                 }
2737         }
2738         return page;
2739 }
2740
2741 static struct page *do_read_cache_page(struct address_space *mapping,
2742                                 pgoff_t index,
2743                                 int (*filler)(void *, struct page *),
2744                                 void *data,
2745                                 gfp_t gfp)
2746 {
2747         struct page *page;
2748         int err;
2749 repeat:
2750         page = find_get_page(mapping, index);
2751         if (!page) {
2752                 page = __page_cache_alloc(gfp);
2753                 if (!page)
2754                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
2755                 err = add_to_page_cache_lru(page, mapping, index, gfp);
2756                 if (unlikely(err)) {
2757                         put_page(page);
2758                         if (err == -EEXIST)
2759                                 goto repeat;
2760                         /* Presumably ENOMEM for xarray node */
2761                         return ERR_PTR(err);
2762                 }
2763
2764 filler:
2765                 if (filler)
2766                         err = filler(data, page);
2767                 else
2768                         err = mapping->a_ops->readpage(data, page);
2769
2770                 if (err < 0) {
2771                         put_page(page);
2772                         return ERR_PTR(err);
2773                 }
2774
2775                 page = wait_on_page_read(page);
2776                 if (IS_ERR(page))
2777                         return page;
2778                 goto out;
2779         }
2780         if (PageUptodate(page))
2781                 goto out;
2782
2783         /*
2784          * Page is not up to date and may be locked due one of the following
2785          * case a: Page is being filled and the page lock is held
2786          * case b: Read/write error clearing the page uptodate status
2787          * case c: Truncation in progress (page locked)
2788          * case d: Reclaim in progress
2789          *
2790          * Case a, the page will be up to date when the page is unlocked.
2791          *    There is no need to serialise on the page lock here as the page
2792          *    is pinned so the lock gives no additional protection. Even if the
2793          *    the page is truncated, the data is still valid if PageUptodate as
2794          *    it's a race vs truncate race.
2795          * Case b, the page will not be up to date
2796          * Case c, the page may be truncated but in itself, the data may still
2797          *    be valid after IO completes as it's a read vs truncate race. The
2798          *    operation must restart if the page is not uptodate on unlock but
2799          *    otherwise serialising on page lock to stabilise the mapping gives
2800          *    no additional guarantees to the caller as the page lock is
2801          *    released before return.
2802          * Case d, similar to truncation. If reclaim holds the page lock, it
2803          *    will be a race with remove_mapping that determines if the mapping
2804          *    is valid on unlock but otherwise the data is valid and there is
2805          *    no need to serialise with page lock.
2806          *
2807          * As the page lock gives no additional guarantee, we optimistically
2808          * wait on the page to be unlocked and check if it's up to date and
2809          * use the page if it is. Otherwise, the page lock is required to
2810          * distinguish between the different cases. The motivation is that we
2811          * avoid spurious serialisations and wakeups when multiple processes
2812          * wait on the same page for IO to complete.
2813          */
2814         wait_on_page_locked(page);
2815         if (PageUptodate(page))
2816                 goto out;
2817
2818         /* Distinguish between all the cases under the safety of the lock */
2819         lock_page(page);
2820
2821         /* Case c or d, restart the operation */
2822         if (!page->mapping) {
2823                 unlock_page(page);
2824                 put_page(page);
2825                 goto repeat;
2826         }
2827
2828         /* Someone else locked and filled the page in a very small window */
2829         if (PageUptodate(page)) {
2830                 unlock_page(page);
2831                 goto out;
2832         }
2833
2834         /*
2835          * A previous I/O error may have been due to temporary
2836          * failures.
2837          * Clear page error before actual read, PG_error will be
2838          * set again if read page fails.
2839          */
2840         ClearPageError(page);
2841         goto filler;
2842
2843 out:
2844         mark_page_accessed(page);
2845         return page;
2846 }
2847
2848 /**
2849  * read_cache_page - read into page cache, fill it if needed
2850  * @mapping:    the page's address_space
2851  * @index:      the page index
2852  * @filler:     function to perform the read
2853  * @data:       first arg to filler(data, page) function, often left as NULL
2854  *
2855  * Read into the page cache. If a page already exists, and PageUptodate() is
2856  * not set, try to fill the page and wait for it to become unlocked.
2857  *
2858  * If the page does not get brought uptodate, return -EIO.
2859  *
2860  * Return: up to date page on success, ERR_PTR() on failure.
2861  */
2862 struct page *read_cache_page(struct address_space *mapping,
2863                                 pgoff_t index,
2864                                 int (*filler)(void *, struct page *),
2865                                 void *data)
2866 {
2867         return do_read_cache_page(mapping, index, filler, data,
2868                         mapping_gfp_mask(mapping));
2869 }
2870 EXPORT_SYMBOL(read_cache_page);
2871
2872 /**
2873  * read_cache_page_gfp - read into page cache, using specified page allocation flags.
2874  * @mapping:    the page's address_space
2875  * @index:      the page index
2876  * @gfp:        the page allocator flags to use if allocating
2877  *
2878  * This is the same as "read_mapping_page(mapping, index, NULL)", but with
2879  * any new page allocations done using the specified allocation flags.
2880  *
2881  * If the page does not get brought uptodate, return -EIO.
2882  *
2883  * Return: up to date page on success, ERR_PTR() on failure.
2884  */
2885 struct page *read_cache_page_gfp(struct address_space *mapping,
2886                                 pgoff_t index,
2887                                 gfp_t gfp)
2888 {
2889         return do_read_cache_page(mapping, index, NULL, NULL, gfp);
2890 }
2891 EXPORT_SYMBOL(read_cache_page_gfp);
2892
2893 /*
2894  * Don't operate on ranges the page cache doesn't support, and don't exceed the
2895  * LFS limits.  If pos is under the limit it becomes a short access.  If it
2896  * exceeds the limit we return -EFBIG.
2897  */
2898 static int generic_write_check_limits(struct file *file, loff_t pos,
2899                                       loff_t *count)
2900 {
2901         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
2902         loff_t max_size = inode->i_sb->s_maxbytes;
2903         loff_t limit = rlimit(RLIMIT_FSIZE);
2904
2905         if (limit != RLIM_INFINITY) {
2906                 if (pos >= limit) {
2907                         send_sig(SIGXFSZ, current, 0);
2908                         return -EFBIG;
2909                 }
2910                 *count = min(*count, limit - pos);
2911         }
2912
2913         if (!(file->f_flags & O_LARGEFILE))
2914                 max_size = MAX_NON_LFS;
2915
2916         if (unlikely(pos >= max_size))
2917                 return -EFBIG;
2918
2919         *count = min(*count, max_size - pos);
2920
2921         return 0;
2922 }
2923
2924 /*
2925  * Performs necessary checks before doing a write
2926  *
2927  * Can adjust writing position or amount of bytes to write.
2928  * Returns appropriate error code that caller should return or
2929  * zero in case that write should be allowed.
2930  */
2931 inline ssize_t generic_write_checks(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
2932 {
2933         struct file *file = iocb->ki_filp;
2934         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
2935         loff_t count;
2936         int ret;
2937
2938         if (IS_SWAPFILE(inode))
2939                 return -ETXTBSY;
2940
2941         if (!iov_iter_count(from))
2942                 return 0;
2943
2944         /* FIXME: this is for backwards compatibility with 2.4 */
2945         if (iocb->ki_flags & IOCB_APPEND)
2946                 iocb->ki_pos = i_size_read(inode);
2947
2948         if ((iocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) && !(iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT))
2949                 return -EINVAL;
2950
2951         count = iov_iter_count(from);
2952         ret = generic_write_check_limits(file, iocb->ki_pos, &count);
2953         if (ret)
2954                 return ret;
2955
2956         iov_iter_truncate(from, count);
2957         return iov_iter_count(from);
2958 }
2959 EXPORT_SYMBOL(generic_write_checks);
2960
2961 /*
2962  * Performs necessary checks before doing a clone.
2963  *
2964  * Can adjust amount of bytes to clone via @req_count argument.
2965  * Returns appropriate error code that caller should return or
2966  * zero in case the clone should be allowed.
2967  */
2968 int generic_remap_checks(struct file *file_in, loff_t pos_in,
2969                          struct file *file_out, loff_t pos_out,
2970                          loff_t *req_count, unsigned int remap_flags)
2971 {
2972         struct inode *inode_in = file_in->f_mapping->host;
2973         struct inode *inode_out = file_out->f_mapping->host;
2974         uint64_t count = *req_count;
2975         uint64_t bcount;
2976         loff_t size_in, size_out;
2977         loff_t bs = inode_out->i_sb->s_blocksize;
2978         int ret;
2979
2980         /* The start of both ranges must be aligned to an fs block. */
2981         if (!IS_ALIGNED(pos_in, bs) || !IS_ALIGNED(pos_out, bs))
2982                 return -EINVAL;
2983
2984         /* Ensure offsets don't wrap. */
2985         if (pos_in + count < pos_in || pos_out + count < pos_out)
2986                 return -EINVAL;
2987
2988         size_in = i_size_read(inode_in);
2989         size_out = i_size_read(inode_out);
2990
2991         /* Dedupe requires both ranges to be within EOF. */
2992         if ((remap_flags & REMAP_FILE_DEDUP) &&
2993             (pos_in >= size_in || pos_in + count > size_in ||
2994              pos_out >= size_out || pos_out + count > size_out))
2995                 return -EINVAL;
2996
2997         /* Ensure the infile range is within the infile. */
2998         if (pos_in >= size_in)
2999                 return -EINVAL;
3000         count = min(count, size_in - (uint64_t)pos_in);
3001
3002         ret = generic_write_check_limits(file_out, pos_out, &count);
3003         if (ret)
3004                 return ret;
3005
3006         /*
3007          * If the user wanted us to link to the infile's EOF, round up to the
3008          * next block boundary for this check.
3009          *
3010          * Otherwise, make sure the count is also block-aligned, having
3011          * already confirmed the starting offsets' block alignment.
3012          */
3013         if (pos_in + count == size_in) {
3014                 bcount = ALIGN(size_in, bs) - pos_in;
3015         } else {
3016                 if (!IS_ALIGNED(count, bs))
3017                         count = ALIGN_DOWN(count, bs);
3018                 bcount = count;
3019         }
3020
3021         /* Don't allow overlapped cloning within the same file. */
3022         if (inode_in == inode_out &&
3023             pos_out + bcount > pos_in &&
3024             pos_out < pos_in + bcount)
3025                 return -EINVAL;
3026
3027         /*
3028          * We shortened the request but the caller can't deal with that, so
3029          * bounce the request back to userspace.
3030          */
3031         if (*req_count != count && !(remap_flags & REMAP_FILE_CAN_SHORTEN))
3032                 return -EINVAL;
3033
3034         *req_count = count;
3035         return 0;
3036 }
3037
3038
3039 /*
3040  * Performs common checks before doing a file copy/clone
3041  * from @file_in to @file_out.
3042  */
3043 int generic_file_rw_checks(struct file *file_in, struct file *file_out)
3044 {
3045         struct inode *inode_in = file_inode(file_in);
3046         struct inode *inode_out = file_inode(file_out);
3047
3048         /* Don't copy dirs, pipes, sockets... */
3049         if (S_ISDIR(inode_in->i_mode) || S_ISDIR(inode_out->i_mode))
3050                 return -EISDIR;
3051         if (!S_ISREG(inode_in->i_mode) || !S_ISREG(inode_out->i_mode))
3052                 return -EINVAL;
3053
3054         if (!(file_in->f_mode & FMODE_READ) ||
3055             !(file_out->f_mode & FMODE_WRITE) ||
3056             (file_out->f_flags & O_APPEND))
3057                 return -EBADF;
3058
3059         return 0;
3060 }
3061
3062 /*
3063  * Performs necessary checks before doing a file copy
3064  *
3065  * Can adjust amount of bytes to copy via @req_count argument.
3066  * Returns appropriate error code that caller should return or
3067  * zero in case the copy should be allowed.
3068  */
3069 int generic_copy_file_checks(struct file *file_in, loff_t pos_in,
3070                              struct file *file_out, loff_t pos_out,
3071                              size_t *req_count, unsigned int flags)
3072 {
3073         struct inode *inode_in = file_inode(file_in);
3074         struct inode *inode_out = file_inode(file_out);
3075         uint64_t count = *req_count;
3076         loff_t size_in;
3077         int ret;
3078
3079         ret = generic_file_rw_checks(file_in, file_out);
3080         if (ret)
3081                 return ret;
3082
3083         /* Don't touch certain kinds of inodes */
3084         if (IS_IMMUTABLE(inode_out))
3085                 return -EPERM;
3086
3087         if (IS_SWAPFILE(inode_in) || IS_SWAPFILE(inode_out))
3088                 return -ETXTBSY;
3089
3090         /* Ensure offsets don't wrap. */
3091         if (pos_in + count < pos_in || pos_out + count < pos_out)
3092                 return -EOVERFLOW;
3093
3094         /* Shorten the copy to EOF */
3095         size_in = i_size_read(inode_in);
3096         if (pos_in >= size_in)
3097                 count = 0;
3098         else
3099                 count = min(count, size_in - (uint64_t)pos_in);
3100
3101         ret = generic_write_check_limits(file_out, pos_out, &count);
3102         if (ret)
3103                 return ret;
3104
3105         /* Don't allow overlapped copying within the same file. */
3106         if (inode_in == inode_out &&
3107             pos_out + count > pos_in &&
3108             pos_out < pos_in + count)
3109                 return -EINVAL;
3110
3111         *req_count = count;
3112         return 0;
3113 }
3114
3115 int pagecache_write_begin(struct file *file, struct address_space *mapping,
3116                                 loff_t pos, unsigned len, unsigned flags,
3117                                 struct page **pagep, void **fsdata)
3118 {
3119         const struct address_space_operations *aops = mapping->a_ops;
3120
3121         return aops->write_begin(file, mapping, pos, len, flags,
3122                                                         pagep, fsdata);
3123 }
3124 EXPORT_SYMBOL(pagecache_write_begin);
3125
3126 int pagecache_write_end(struct file *file, struct address_space *mapping,
3127                                 loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
3128                                 struct page *page, void *fsdata)
3129 {
3130         const struct address_space_operations *aops = mapping->a_ops;
3131
3132         return aops->write_end(file, mapping, pos, len, copied, page, fsdata);
3133 }
3134 EXPORT_SYMBOL(pagecache_write_end);
3135
3136 /*
3137  * Warn about a page cache invalidation failure during a direct I/O write.
3138  */
3139 void dio_warn_stale_pagecache(struct file *filp)
3140 {
3141         static DEFINE_RATELIMIT_STATE(_rs, 86400 * HZ, DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
3142         char pathname[128];
3143         struct inode *inode = file_inode(filp);
3144         char *path;
3145
3146         errseq_set(&inode->i_mapping->wb_err, -EIO);
3147         if (__ratelimit(&_rs)) {
3148                 path = file_path(filp, pathname, sizeof(pathname));
3149                 if (IS_ERR(path))
3150                         path = "(unknown)";
3151                 pr_crit("Page cache invalidation failure on direct I/O.  Possible data corruption due to collision with buffered I/O!\n");
3152                 pr_crit("File: %s PID: %d Comm: %.20s\n", path, current->pid,
3153                         current->comm);
3154         }
3155 }
3156
3157 ssize_t
3158 generic_file_direct_write(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
3159 {
3160         struct file     *file = iocb->ki_filp;
3161         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
3162         struct inode    *inode = mapping->host;
3163         loff_t          pos = iocb->ki_pos;
3164         ssize_t         written;
3165         size_t          write_len;
3166         pgoff_t         end;
3167
3168         write_len = iov_iter_count(from);
3169         end = (pos + write_len - 1) >> PAGE_SHIFT;
3170
3171         if (iocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) {
3172                 /* If there are pages to writeback, return */
3173                 if (filemap_range_has_page(inode->i_mapping, pos,
3174                                            pos + write_len - 1))
3175                         return -EAGAIN;
3176         } else {
3177                 written = filemap_write_and_wait_range(mapping, pos,
3178                                                         pos + write_len - 1);
3179                 if (written)
3180                         goto out;
3181         }
3182
3183         /*
3184          * After a write we want buffered reads to be sure to go to disk to get
3185          * the new data.  We invalidate clean cached page from the region we're
3186          * about to write.  We do this *before* the write so that we can return
3187          * without clobbering -EIOCBQUEUED from ->direct_IO().
3188          */
3189         written = invalidate_inode_pages2_range(mapping,
3190                                         pos >> PAGE_SHIFT, end);
3191         /*
3192          * If a page can not be invalidated, return 0 to fall back
3193          * to buffered write.
3194          */
3195         if (written) {
3196                 if (written == -EBUSY)
3197                         return 0;
3198                 goto out;
3199         }
3200
3201         written = mapping->a_ops->direct_IO(iocb, from);
3202
3203         /*
3204          * Finally, try again to invalidate clean pages which might have been
3205          * cached by non-direct readahead, or faulted in by get_user_pages()
3206          * if the source of the write was an mmap'ed region of the file
3207          * we're writing.  Either one is a pretty crazy thing to do,
3208          * so we don't support it 100%.  If this invalidation
3209          * fails, tough, the write still worked...
3210          *
3211          * Most of the time we do not need this since dio_complete() will do
3212          * the invalidation for us. However there are some file systems that
3213          * do not end up with dio_complete() being called, so let's not break
3214          * them by removing it completely.
3215          *
3216          * Noticeable example is a blkdev_direct_IO().
3217          *
3218          * Skip invalidation for async writes or if mapping has no pages.
3219          */
3220         if (written > 0 && mapping->nrpages &&
3221             invalidate_inode_pages2_range(mapping, pos >> PAGE_SHIFT, end))
3222                 dio_warn_stale_pagecache(file);
3223
3224         if (written > 0) {
3225                 pos += written;
3226                 write_len -= written;
3227                 if (pos > i_size_read(inode) && !S_ISBLK(inode->i_mode)) {
3228                         i_size_write(inode, pos);
3229                         mark_inode_dirty(inode);
3230                 }
3231                 iocb->ki_pos = pos;
3232         }
3233         iov_iter_revert(from, write_len - iov_iter_count(from));
3234 out:
3235         return written;
3236 }
3237 EXPORT_SYMBOL(generic_file_direct_write);
3238
3239 /*
3240  * Find or create a page at the given pagecache position. Return the locked
3241  * page. This function is specifically for buffered writes.
3242  */
3243 struct page *grab_cache_page_write_begin(struct address_space *mapping,
3244                                         pgoff_t index, unsigned flags)
3245 {
3246         struct page *page;
3247         int fgp_flags = FGP_LOCK|FGP_WRITE|FGP_CREAT;
3248
3249         if (flags & AOP_FLAG_NOFS)
3250                 fgp_flags |= FGP_NOFS;
3251
3252         page = pagecache_get_page(mapping, index, fgp_flags,
3253                         mapping_gfp_mask(mapping));
3254         if (page)
3255                 wait_for_stable_page(page);
3256
3257         return page;
3258 }
3259 EXPORT_SYMBOL(grab_cache_page_write_begin);
3260
3261 ssize_t generic_perform_write(struct file *file,
3262                                 struct iov_iter *i, loff_t pos)
3263 {
3264         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
3265         const struct address_space_operations *a_ops = mapping->a_ops;
3266         long status = 0;
3267         ssize_t written = 0;
3268         unsigned int flags = 0;
3269
3270         do {
3271                 struct page *page;
3272                 unsigned long offset;   /* Offset into pagecache page */
3273                 unsigned long bytes;    /* Bytes to write to page */
3274                 size_t copied;          /* Bytes copied from user */
3275                 void *fsdata;
3276
3277                 offset = (pos & (PAGE_SIZE - 1));
3278                 bytes = min_t(unsigned long, PAGE_SIZE - offset,
3279                                                 iov_iter_count(i));
3280
3281 again:
3282                 /*
3283                  * Bring in the user page that we will copy from _first_.
3284                  * Otherwise there's a nasty deadlock on copying from the
3285                  * same page as we're writing to, without it being marked
3286                  * up-to-date.
3287                  *
3288                  * Not only is this an optimisation, but it is also required
3289                  * to check that the address is actually valid, when atomic
3290                  * usercopies are used, below.
3291                  */
3292                 if (unlikely(iov_iter_fault_in_readable(i, bytes))) {
3293                         status = -EFAULT;
3294                         break;
3295                 }
3296
3297                 if (fatal_signal_pending(current)) {
3298                         status = -EINTR;
3299                         break;
3300                 }
3301
3302                 status = a_ops->write_begin(file, mapping, pos, bytes, flags,
3303                                                 &page, &fsdata);
3304                 if (unlikely(status < 0))
3305                         break;
3306
3307                 if (mapping_writably_mapped(mapping))
3308                         flush_dcache_page(page);
3309
3310                 copied = iov_iter_copy_from_user_atomic(page, i, offset, bytes);
3311                 flush_dcache_page(page);
3312
3313                 status = a_ops->write_end(file, mapping, pos, bytes, copied,
3314                                                 page, fsdata);
3315                 if (unlikely(status < 0))
3316                         break;
3317                 copied = status;
3318
3319                 cond_resched();
3320
3321                 iov_iter_advance(i, copied);
3322                 if (unlikely(copied == 0)) {
3323                         /*
3324                          * If we were unable to copy any data at all, we must
3325                          * fall back to a single segment length write.
3326                          *
3327                          * If we didn't fallback here, we could livelock
3328                          * because not all segments in the iov can be copied at
3329                          * once without a pagefault.
3330                          */
3331                         bytes = min_t(unsigned long, PAGE_SIZE - offset,
3332                                                 iov_iter_single_seg_count(i));
3333                         goto again;
3334                 }
3335                 pos += copied;
3336                 written += copied;
3337
3338                 balance_dirty_pages_ratelimited(mapping);
3339         } while (iov_iter_count(i));
3340
3341         return written ? written : status;
3342 }
3343 EXPORT_SYMBOL(generic_perform_write);
3344
3345 /**
3346  * __generic_file_write_iter - write data to a file
3347  * @iocb:       IO state structure (file, offset, etc.)
3348  * @from:       iov_iter with data to write
3349  *
3350  * This function does all the work needed for actually writing data to a
3351  * file. It does all basic checks, removes SUID from the file, updates
3352  * modification times and calls proper subroutines depending on whether we
3353  * do direct IO or a standard buffered write.
3354  *
3355  * It expects i_mutex to be grabbed unless we work on a block device or similar
3356  * object which does not need locking at all.
3357  *
3358  * This function does *not* take care of syncing data in case of O_SYNC write.
3359  * A caller has to handle it. This is mainly due to the fact that we want to
3360  * avoid syncing under i_mutex.
3361  *
3362  * Return:
3363  * * number of bytes written, even for truncated writes
3364  * * negative error code if no data has been written at all
3365  */
3366 ssize_t __generic_file_write_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
3367 {
3368         struct file *file = iocb->ki_filp;
3369         struct address_space * mapping = file->f_mapping;
3370         struct inode    *inode = mapping->host;
3371         ssize_t         written = 0;
3372         ssize_t         err;
3373         ssize_t         status;
3374
3375         /* We can write back this queue in page reclaim */
3376         current->backing_dev_info = inode_to_bdi(inode);
3377         err = file_remove_privs(file);
3378         if (err)
3379                 goto out;
3380
3381         err = file_update_time(file);
3382         if (err)
3383                 goto out;
3384
3385         if (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) {
3386                 loff_t pos, endbyte;
3387
3388                 written = generic_file_direct_write(iocb, from);
3389                 /*
3390                  * If the write stopped short of completing, fall back to
3391                  * buffered writes.  Some filesystems do this for writes to
3392                  * holes, for example.  For DAX files, a buffered write will
3393                  * not succeed (even if it did, DAX does not handle dirty
3394                  * page-cache pages correctly).
3395                  */
3396                 if (written < 0 || !iov_iter_count(from) || IS_DAX(inode))
3397                         goto out;
3398
3399                 status = generic_perform_write(file, from, pos = iocb->ki_pos);
3400                 /*
3401                  * If generic_perform_write() returned a synchronous error
3402                  * then we want to return the number of bytes which were
3403                  * direct-written, or the error code if that was zero.  Note
3404                  * that this differs from normal direct-io semantics, which
3405                  * will return -EFOO even if some bytes were written.
3406                  */
3407                 if (unlikely(status < 0)) {
3408                         err = status;
3409                         goto out;
3410                 }
3411                 /*
3412                  * We need to ensure that the page cache pages are written to
3413                  * disk and invalidated to preserve the expected O_DIRECT
3414                  * semantics.
3415                  */
3416                 endbyte = pos + status - 1;
3417                 err = filemap_write_and_wait_range(mapping, pos, endbyte);
3418                 if (err == 0) {
3419                         iocb->ki_pos = endbyte + 1;
3420                         written += status;
3421                         invalidate_mapping_pages(mapping,
3422                                                  pos >> PAGE_SHIFT,
3423                                                  endbyte >> PAGE_SHIFT);
3424                 } else {
3425                         /*
3426                          * We don't know how much we wrote, so just return
3427                          * the number of bytes which were direct-written
3428                          */
3429                 }
3430         } else {
3431                 written = generic_perform_write(file, from, iocb->ki_pos);
3432                 if (likely(written > 0))
3433                         iocb->ki_pos += written;
3434         }
3435 out:
3436         current->backing_dev_info = NULL;
3437         return written ? written : err;
3438 }
3439 EXPORT_SYMBOL(__generic_file_write_iter);
3440
3441 /**
3442  * generic_file_write_iter - write data to a file
3443  * @iocb:       IO state structure
3444  * @from:       iov_iter with data to write
3445  *
3446  * This is a wrapper around __generic_file_write_iter() to be used by most
3447  * filesystems. It takes care of syncing the file in case of O_SYNC file
3448  * and acquires i_mutex as needed.
3449  * Return:
3450  * * negative error code if no data has been written at all of
3451  *   vfs_fsync_range() failed for a synchronous write
3452  * * number of bytes written, even for truncated writes
3453  */
3454 ssize_t generic_file_write_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
3455 {
3456         struct file *file = iocb->ki_filp;
3457         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
3458         ssize_t ret;
3459
3460         inode_lock(inode);
3461         ret = generic_write_checks(iocb, from);
3462         if (ret > 0)
3463                 ret = __generic_file_write_iter(iocb, from);
3464         inode_unlock(inode);
3465
3466         if (ret > 0)
3467                 ret = generic_write_sync(iocb, ret);
3468         return ret;
3469 }
3470 EXPORT_SYMBOL(generic_file_write_iter);
3471
3472 /**
3473  * try_to_release_page() - release old fs-specific metadata on a page
3474  *
3475  * @page: the page which the kernel is trying to free
3476  * @gfp_mask: memory allocation flags (and I/O mode)
3477  *
3478  * The address_space is to try to release any data against the page
3479  * (presumably at page->private).
3480  *
3481  * This may also be called if PG_fscache is set on a page, indicating that the
3482  * page is known to the local caching routines.
3483  *
3484  * The @gfp_mask argument specifies whether I/O may be performed to release
3485  * this page (__GFP_IO), and whether the call may block (__GFP_RECLAIM & __GFP_FS).
3486  *
3487  * Return: %1 if the release was successful, otherwise return zero.
3488  */
3489 int try_to_release_page(struct page *page, gfp_t gfp_mask)
3490 {
3491         struct address_space * const mapping = page->mapping;
3492
3493         BUG_ON(!PageLocked(page));
3494         if (PageWriteback(page))
3495                 return 0;
3496
3497         if (mapping && mapping->a_ops->releasepage)
3498                 return mapping->a_ops->releasepage(page, gfp_mask);
3499         return try_to_free_buffers(page);
3500 }
3501
3502 EXPORT_SYMBOL(try_to_release_page);