fs/erofs/data.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * Copyright (C) 2017-2018 HUAWEI, Inc.
   4  *             http://www.huawei.com/
   5  * Created by Gao Xiang <gaoxiang25@huawei.com>
   6  */
   7 #include "internal.h"
   8 #include <linux/prefetch.h>
   9
  10 #include <trace/events/erofs.h>
  11
  12 static inline void read_endio(struct bio *bio)
  13 {
  14         struct super_block *const sb = bio->bi_private;
  15         struct bio_vec *bvec;
  16         blk_status_t err = bio->bi_status;
  17         struct bvec_iter_all iter_all;
  18
  19         if (time_to_inject(EROFS_SB(sb), FAULT_READ_IO)) {
  20                 erofs_show_injection_info(FAULT_READ_IO);
  21                 err = BLK_STS_IOERR;
  22         }
  23
  24         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
  25                 struct page *page = bvec->bv_page;
  26
  27                 /* page is already locked */
  28                 DBG_BUGON(PageUptodate(page));
  29
  30                 if (err)
  31                         SetPageError(page);
  32                 else
  33                         SetPageUptodate(page);
  34
  35                 unlock_page(page);
  36                 /* page could be reclaimed now */
  37         }
  38         bio_put(bio);
  39 }
  40
  41 static struct bio *erofs_grab_raw_bio(struct super_block *sb,
  42                                       erofs_blk_t blkaddr,
  43                                       unsigned int nr_pages,
  44                                       bool ismeta)
  45 {
  46         struct bio *bio = bio_alloc(GFP_NOIO, nr_pages);
  47
  48         bio->bi_end_io = read_endio;
  49         bio_set_dev(bio, sb->s_bdev);
  50         bio->bi_iter.bi_sector = (sector_t)blkaddr << LOG_SECTORS_PER_BLOCK;
  51         bio->bi_private = sb;
  52         if (ismeta)
  53                 bio->bi_opf = REQ_OP_READ | REQ_META;
  54         else
  55                 bio->bi_opf = REQ_OP_READ;
  56
  57         return bio;
  58 }
  59
  60 struct page *erofs_get_meta_page(struct super_block *sb, erofs_blk_t blkaddr)
  61 {
  62         struct inode *const bd_inode = sb->s_bdev->bd_inode;
  63         struct address_space *const mapping = bd_inode->i_mapping;
  64         const gfp_t gfp = mapping_gfp_constraint(mapping, ~__GFP_FS);
  65         struct page *page;
  66         int err;
  67
  68 repeat:
  69         page = find_or_create_page(mapping, blkaddr, gfp);
  70         if (!page)
  71                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
  72
  73         DBG_BUGON(!PageLocked(page));
  74
  75         if (!PageUptodate(page)) {
  76                 struct bio *bio;
  77
  78                 bio = erofs_grab_raw_bio(sb, blkaddr, 1, true);
  79
  80                 if (bio_add_page(bio, page, PAGE_SIZE, 0) != PAGE_SIZE) {
  81                         err = -EFAULT;
  82                         goto err_out;
  83                 }
  84
  85                 submit_bio(bio);
  86                 lock_page(page);
  87
  88                 /* this page has been truncated by others */
  89                 if (page->mapping != mapping) {
  90                         unlock_page(page);
  91                         put_page(page);
  92                         goto repeat;
  93                 }
  94
  95                 /* more likely a read error */
  96                 if (!PageUptodate(page)) {
  97                         err = -EIO;
  98                         goto err_out;
  99                 }
 100         }
 101         return page;
 102
 103 err_out:
 104         unlock_page(page);
 105         put_page(page);
 106         return ERR_PTR(err);
 107 }
 108
 109 static int erofs_map_blocks_flatmode(struct inode *inode,
 110                                      struct erofs_map_blocks *map,
 111                                      int flags)
 112 {
 113         int err = 0;
 114         erofs_blk_t nblocks, lastblk;
 115         u64 offset = map->m_la;
 116         struct erofs_inode *vi = EROFS_I(inode);
 117         bool tailendpacking = (vi->datalayout == EROFS_INODE_FLAT_INLINE);
 118
 119         trace_erofs_map_blocks_flatmode_enter(inode, map, flags);
 120
 121         nblocks = DIV_ROUND_UP(inode->i_size, PAGE_SIZE);
 122         lastblk = nblocks - tailendpacking;
 123
 124         if (offset >= inode->i_size) {
 125                 /* leave out-of-bound access unmapped */
 126                 map->m_flags = 0;
 127                 map->m_plen = 0;
 128                 goto out;
 129         }
 130
 131         /* there is no hole in flatmode */
 132         map->m_flags = EROFS_MAP_MAPPED;
 133
 134         if (offset < blknr_to_addr(lastblk)) {
 135                 map->m_pa = blknr_to_addr(vi->raw_blkaddr) + map->m_la;
 136                 map->m_plen = blknr_to_addr(lastblk) - offset;
 137         } else if (tailendpacking) {
 138                 /* 2 - inode inline B: inode, [xattrs], inline last blk... */
 139                 struct erofs_sb_info *sbi = EROFS_SB(inode->i_sb);
 140
 141                 map->m_pa = iloc(sbi, vi->nid) + vi->inode_isize +
 142                         vi->xattr_isize + erofs_blkoff(map->m_la);
 143                 map->m_plen = inode->i_size - offset;
 144
 145                 /* inline data should be located in one meta block */
 146                 if (erofs_blkoff(map->m_pa) + map->m_plen > PAGE_SIZE) {
 147                         errln("inline data cross block boundary @ nid %llu",
 148                               vi->nid);
 149                         DBG_BUGON(1);
 150                         err = -EFSCORRUPTED;
 151                         goto err_out;
 152                 }
 153
 154                 map->m_flags |= EROFS_MAP_META;
 155         } else {
 156                 errln("internal error @ nid: %llu (size %llu), m_la 0x%llx",
 157                       vi->nid, inode->i_size, map->m_la);
 158                 DBG_BUGON(1);
 159                 err = -EIO;
 160                 goto err_out;
 161         }
 162
 163 out:
 164         map->m_llen = map->m_plen;
 165
 166 err_out:
 167         trace_erofs_map_blocks_flatmode_exit(inode, map, flags, 0);
 168         return err;
 169 }
 170
 171 int erofs_map_blocks(struct inode *inode,
 172                      struct erofs_map_blocks *map, int flags)
 173 {
 174         if (erofs_inode_is_data_compressed(EROFS_I(inode)->datalayout)) {
 175                 int err = z_erofs_map_blocks_iter(inode, map, flags);
 176
 177                 if (map->mpage) {
 178                         put_page(map->mpage);
 179                         map->mpage = NULL;
 180                 }
 181                 return err;
 182         }
 183         return erofs_map_blocks_flatmode(inode, map, flags);
 184 }
 185
 186 static inline struct bio *erofs_read_raw_page(struct bio *bio,
 187                                               struct address_space *mapping,
 188                                               struct page *page,
 189                                               erofs_off_t *last_block,
 190                                               unsigned int nblocks,
 191                                               bool ra)
 192 {
 193         struct inode *const inode = mapping->host;
 194         struct super_block *const sb = inode->i_sb;
 195         erofs_off_t current_block = (erofs_off_t)page->index;
 196         int err;
 197
 198         DBG_BUGON(!nblocks);
 199
 200         if (PageUptodate(page)) {
 201                 err = 0;
 202                 goto has_updated;
 203         }
 204
 205         /* note that for readpage case, bio also equals to NULL */
 206         if (bio &&
 207             /* not continuous */
 208             *last_block + 1 != current_block) {
 209 submit_bio_retry:
 210                 submit_bio(bio);
 211                 bio = NULL;
 212         }
 213
 214         if (!bio) {
 215                 struct erofs_map_blocks map = {
 216                         .m_la = blknr_to_addr(current_block),
 217                 };
 218                 erofs_blk_t blknr;
 219                 unsigned int blkoff;
 220
 221                 err = erofs_map_blocks(inode, &map, EROFS_GET_BLOCKS_RAW);
 222                 if (err)
 223                         goto err_out;
 224
 225                 /* zero out the holed page */
 226                 if (!(map.m_flags & EROFS_MAP_MAPPED)) {
 227                         zero_user_segment(page, 0, PAGE_SIZE);
 228                         SetPageUptodate(page);
 229
 230                         /* imply err = 0, see erofs_map_blocks */
 231                         goto has_updated;
 232                 }
 233
 234                 /* for RAW access mode, m_plen must be equal to m_llen */
 235                 DBG_BUGON(map.m_plen != map.m_llen);
 236
 237                 blknr = erofs_blknr(map.m_pa);
 238                 blkoff = erofs_blkoff(map.m_pa);
 239
 240                 /* deal with inline page */
 241                 if (map.m_flags & EROFS_MAP_META) {
 242                         void *vsrc, *vto;
 243                         struct page *ipage;
 244
 245                         DBG_BUGON(map.m_plen > PAGE_SIZE);
 246
 247                         ipage = erofs_get_meta_page(inode->i_sb, blknr);
 248
 249                         if (IS_ERR(ipage)) {
 250                                 err = PTR_ERR(ipage);
 251                                 goto err_out;
 252                         }
 253
 254                         vsrc = kmap_atomic(ipage);
 255                         vto = kmap_atomic(page);
 256                         memcpy(vto, vsrc + blkoff, map.m_plen);
 257                         memset(vto + map.m_plen, 0, PAGE_SIZE - map.m_plen);
 258                         kunmap_atomic(vto);
 259                         kunmap_atomic(vsrc);
 260                         flush_dcache_page(page);
 261
 262                         SetPageUptodate(page);
 263                         /* TODO: could we unlock the page earlier? */
 264                         unlock_page(ipage);
 265                         put_page(ipage);
 266
 267                         /* imply err = 0, see erofs_map_blocks */
 268                         goto has_updated;
 269                 }
 270
 271                 /* pa must be block-aligned for raw reading */
 272                 DBG_BUGON(erofs_blkoff(map.m_pa));
 273
 274                 /* max # of continuous pages */
 275                 if (nblocks > DIV_ROUND_UP(map.m_plen, PAGE_SIZE))
 276                         nblocks = DIV_ROUND_UP(map.m_plen, PAGE_SIZE);
 277                 if (nblocks > BIO_MAX_PAGES)
 278                         nblocks = BIO_MAX_PAGES;
 279
 280                 bio = erofs_grab_raw_bio(sb, blknr, nblocks, false);
 281         }
 282
 283         err = bio_add_page(bio, page, PAGE_SIZE, 0);
 284         /* out of the extent or bio is full */
 285         if (err < PAGE_SIZE)
 286                 goto submit_bio_retry;
 287
 288         *last_block = current_block;
 289
 290         /* shift in advance in case of it followed by too many gaps */
 291         if (bio->bi_iter.bi_size >= bio->bi_max_vecs * PAGE_SIZE) {
 292                 /* err should reassign to 0 after submitting */
 293                 err = 0;
 294                 goto submit_bio_out;
 295         }
 296
 297         return bio;
 298
 299 err_out:
 300         /* for sync reading, set page error immediately */
 301         if (!ra) {
 302                 SetPageError(page);
 303                 ClearPageUptodate(page);
 304         }
 305 has_updated:
 306         unlock_page(page);
 307
 308         /* if updated manually, continuous pages has a gap */
 309         if (bio)
 310 submit_bio_out:
 311                 submit_bio(bio);
 312         return err ? ERR_PTR(err) : NULL;
 313 }
 314
 315 /*
 316  * since we dont have write or truncate flows, so no inode
 317  * locking needs to be held at the moment.
 318  */
 319 static int erofs_raw_access_readpage(struct file *file, struct page *page)
 320 {
 321         erofs_off_t last_block;
 322         struct bio *bio;
 323
 324         trace_erofs_readpage(page, true);
 325
 326         bio = erofs_read_raw_page(NULL, page->mapping,
 327                                   page, &last_block, 1, false);
 328
 329         if (IS_ERR(bio))
 330                 return PTR_ERR(bio);
 331
 332         DBG_BUGON(bio); /* since we have only one bio -- must be NULL */
 333         return 0;
 334 }
 335
 336 static int erofs_raw_access_readpages(struct file *filp,
 337                                       struct address_space *mapping,
 338                                       struct list_head *pages,
 339                                       unsigned int nr_pages)
 340 {
 341         erofs_off_t last_block;
 342         struct bio *bio = NULL;
 343         gfp_t gfp = readahead_gfp_mask(mapping);
 344         struct page *page = list_last_entry(pages, struct page, lru);
 345
 346         trace_erofs_readpages(mapping->host, page, nr_pages, true);
 347
 348         for (; nr_pages; --nr_pages) {
 349                 page = list_entry(pages->prev, struct page, lru);
 350
 351                 prefetchw(&page->flags);
 352                 list_del(&page->lru);
 353
 354                 if (!add_to_page_cache_lru(page, mapping, page->index, gfp)) {
 355                         bio = erofs_read_raw_page(bio, mapping, page,
 356                                                   &last_block, nr_pages, true);
 357
 358                         /* all the page errors are ignored when readahead */
 359                         if (IS_ERR(bio)) {
 360                                 pr_err("%s, readahead error at page %lu of nid %llu\n",
 361                                        __func__, page->index,
 362                                        EROFS_I(mapping->host)->nid);
 363
 364                                 bio = NULL;
 365                         }
 366                 }
 367
 368                 /* pages could still be locked */
 369                 put_page(page);
 370         }
 371         DBG_BUGON(!list_empty(pages));
 372
 373         /* the rare case (end in gaps) */
 374         if (bio)
 375                 submit_bio(bio);
 376         return 0;
 377 }
 378
 379 static int erofs_get_block(struct inode *inode, sector_t iblock,
 380                            struct buffer_head *bh, int create)
 381 {
 382         struct erofs_map_blocks map = {
 383                 .m_la = iblock << 9,
 384         };
 385         int err;
 386
 387         err = erofs_map_blocks(inode, &map, EROFS_GET_BLOCKS_RAW);
 388         if (err)
 389                 return err;
 390
 391         if (map.m_flags & EROFS_MAP_MAPPED)
 392                 bh->b_blocknr = erofs_blknr(map.m_pa);
 393
 394         return err;
 395 }
 396
 397 static sector_t erofs_bmap(struct address_space *mapping, sector_t block)
 398 {
 399         struct inode *inode = mapping->host;
 400
 401         if (EROFS_I(inode)->datalayout == EROFS_INODE_FLAT_INLINE) {
 402                 erofs_blk_t blks = i_size_read(inode) >> LOG_BLOCK_SIZE;
 403
 404                 if (block >> LOG_SECTORS_PER_BLOCK >= blks)
 405                         return 0;
 406         }
 407
 408         return generic_block_bmap(mapping, block, erofs_get_block);
 409 }
 410
 411 /* for uncompressed (aligned) files and raw access for other files */
 412 const struct address_space_operations erofs_raw_access_aops = {
 413         .readpage = erofs_raw_access_readpage,
 414         .readpages = erofs_raw_access_readpages,
 415         .bmap = erofs_bmap,
 416 };
 417