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