fs/dax.c

   1 /*
   2  * fs/dax.c - Direct Access filesystem code
   3  * Copyright (c) 2013-2014 Intel Corporation
   4  * Author: Matthew Wilcox <matthew.r.wilcox@intel.com>
   5  * Author: Ross Zwisler <ross.zwisler@linux.intel.com>
   6  *
   7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   8  * under the terms and conditions of the GNU General Public License,
   9  * version 2, as published by the Free Software Foundation.
  10  *
  11  * This program is distributed in the hope it will be useful, but WITHOUT
  12  * ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
  13  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for
  14  * more details.
  15  */
  16
  17 #include <linux/atomic.h>
  18 #include <linux/blkdev.h>
  19 #include <linux/buffer_head.h>
  20 #include <linux/dax.h>
  21 #include <linux/fs.h>
  22 #include <linux/genhd.h>
  23 #include <linux/highmem.h>
  24 #include <linux/memcontrol.h>
  25 #include <linux/mm.h>
  26 #include <linux/mutex.h>
  27 #include <linux/pmem.h>
  28 #include <linux/sched.h>
  29 #include <linux/uio.h>
  30 #include <linux/vmstat.h>
  31
  32 /*
  33  * dax_clear_blocks() is called from within transaction context from XFS,
  34  * and hence this means the stack from this point must follow GFP_NOFS
  35  * semantics for all operations.
  36  */
  37 int dax_clear_blocks(struct inode *inode, sector_t block, long size)
  38 {
  39         struct block_device *bdev = inode->i_sb->s_bdev;
  40         sector_t sector = block << (inode->i_blkbits - 9);
  41
  42         might_sleep();
  43         do {
  44                 void __pmem *addr;
  45                 unsigned long pfn;
  46                 long count;
  47
  48                 count = bdev_direct_access(bdev, sector, &addr, &pfn, size);
  49                 if (count < 0)
  50                         return count;
  51                 BUG_ON(size < count);
  52                 while (count > 0) {
  53                         unsigned pgsz = PAGE_SIZE - offset_in_page(addr);
  54                         if (pgsz > count)
  55                                 pgsz = count;
  56                         clear_pmem(addr, pgsz);
  57                         addr += pgsz;
  58                         size -= pgsz;
  59                         count -= pgsz;
  60                         BUG_ON(pgsz & 511);
  61                         sector += pgsz / 512;
  62                         cond_resched();
  63                 }
  64         } while (size);
  65
  66         wmb_pmem();
  67         return 0;
  68 }
  69 EXPORT_SYMBOL_GPL(dax_clear_blocks);
  70
  71 static long dax_get_addr(struct buffer_head *bh, void __pmem **addr,
  72                 unsigned blkbits)
  73 {
  74         unsigned long pfn;
  75         sector_t sector = bh->b_blocknr << (blkbits - 9);
  76         return bdev_direct_access(bh->b_bdev, sector, addr, &pfn, bh->b_size);
  77 }
  78
  79 /* the clear_pmem() calls are ordered by a wmb_pmem() in the caller */
  80 static void dax_new_buf(void __pmem *addr, unsigned size, unsigned first,
  81                 loff_t pos, loff_t end)
  82 {
  83         loff_t final = end - pos + first; /* The final byte of the buffer */
  84
  85         if (first > 0)
  86                 clear_pmem(addr, first);
  87         if (final < size)
  88                 clear_pmem(addr + final, size - final);
  89 }
  90
  91 static bool buffer_written(struct buffer_head *bh)
  92 {
  93         return buffer_mapped(bh) && !buffer_unwritten(bh);
  94 }
  95
  96 /*
  97  * When ext4 encounters a hole, it returns without modifying the buffer_head
  98  * which means that we can't trust b_size.  To cope with this, we set b_state
  99  * to 0 before calling get_block and, if any bit is set, we know we can trust
 100  * b_size.  Unfortunate, really, since ext4 knows precisely how long a hole is
 101  * and would save us time calling get_block repeatedly.
 102  */
 103 static bool buffer_size_valid(struct buffer_head *bh)
 104 {
 105         return bh->b_state != 0;
 106 }
 107
 108 static ssize_t dax_io(struct inode *inode, struct iov_iter *iter,
 109                       loff_t start, loff_t end, get_block_t get_block,
 110                       struct buffer_head *bh)
 111 {
 112         ssize_t retval = 0;
 113         loff_t pos = start;
 114         loff_t max = start;
 115         loff_t bh_max = start;
 116         void __pmem *addr;
 117         bool hole = false;
 118         bool need_wmb = false;
 119
 120         if (iov_iter_rw(iter) != WRITE)
 121                 end = min(end, i_size_read(inode));
 122
 123         while (pos < end) {
 124                 size_t len;
 125                 if (pos == max) {
 126                         unsigned blkbits = inode->i_blkbits;
 127                         long page = pos >> PAGE_SHIFT;
 128                         sector_t block = page << (PAGE_SHIFT - blkbits);
 129                         unsigned first = pos - (block << blkbits);
 130                         long size;
 131
 132                         if (pos == bh_max) {
 133                                 bh->b_size = PAGE_ALIGN(end - pos);
 134                                 bh->b_state = 0;
 135                                 retval = get_block(inode, block, bh,
 136                                                    iov_iter_rw(iter) == WRITE);
 137                                 if (retval)
 138                                         break;
 139                                 if (!buffer_size_valid(bh))
 140                                         bh->b_size = 1 << blkbits;
 141                                 bh_max = pos - first + bh->b_size;
 142                         } else {
 143                                 unsigned done = bh->b_size -
 144                                                 (bh_max - (pos - first));
 145                                 bh->b_blocknr += done >> blkbits;
 146                                 bh->b_size -= done;
 147                         }
 148
 149                         hole = iov_iter_rw(iter) != WRITE && !buffer_written(bh);
 150                         if (hole) {
 151                                 addr = NULL;
 152                                 size = bh->b_size - first;
 153                         } else {
 154                                 retval = dax_get_addr(bh, &addr, blkbits);
 155                                 if (retval < 0)
 156                                         break;
 157                                 if (buffer_unwritten(bh) || buffer_new(bh)) {
 158                                         dax_new_buf(addr, retval, first, pos,
 159                                                                         end);
 160                                         need_wmb = true;
 161                                 }
 162                                 addr += first;
 163                                 size = retval - first;
 164                         }
 165                         max = min(pos + size, end);
 166                 }
 167
 168                 if (iov_iter_rw(iter) == WRITE) {
 169                         len = copy_from_iter_pmem(addr, max - pos, iter);
 170                         need_wmb = true;
 171                 } else if (!hole)
 172                         len = copy_to_iter((void __force *)addr, max - pos,
 173                                         iter);
 174                 else
 175                         len = iov_iter_zero(max - pos, iter);
 176
 177                 if (!len)
 178                         break;
 179
 180                 pos += len;
 181                 addr += len;
 182         }
 183
 184         if (need_wmb)
 185                 wmb_pmem();
 186
 187         return (pos == start) ? retval : pos - start;
 188 }
 189
 190 /**
 191  * dax_do_io - Perform I/O to a DAX file
 192  * @iocb: The control block for this I/O
 193  * @inode: The file which the I/O is directed at
 194  * @iter: The addresses to do I/O from or to
 195  * @pos: The file offset where the I/O starts
 196  * @get_block: The filesystem method used to translate file offsets to blocks
 197  * @end_io: A filesystem callback for I/O completion
 198  * @flags: See below
 199  *
 200  * This function uses the same locking scheme as do_blockdev_direct_IO:
 201  * If @flags has DIO_LOCKING set, we assume that the i_mutex is held by the
 202  * caller for writes.  For reads, we take and release the i_mutex ourselves.
 203  * If DIO_LOCKING is not set, the filesystem takes care of its own locking.
 204  * As with do_blockdev_direct_IO(), we increment i_dio_count while the I/O
 205  * is in progress.
 206  */
 207 ssize_t dax_do_io(struct kiocb *iocb, struct inode *inode,
 208                   struct iov_iter *iter, loff_t pos, get_block_t get_block,
 209                   dio_iodone_t end_io, int flags)
 210 {
 211         struct buffer_head bh;
 212         ssize_t retval = -EINVAL;
 213         loff_t end = pos + iov_iter_count(iter);
 214
 215         memset(&bh, 0, sizeof(bh));
 216
 217         if ((flags & DIO_LOCKING) && iov_iter_rw(iter) == READ) {
 218                 struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
 219                 mutex_lock(&inode->i_mutex);
 220                 retval = filemap_write_and_wait_range(mapping, pos, end - 1);
 221                 if (retval) {
 222                         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
 223                         goto out;
 224                 }
 225         }
 226
 227         /* Protects against truncate */
 228         if (!(flags & DIO_SKIP_DIO_COUNT))
 229                 inode_dio_begin(inode);
 230
 231         retval = dax_io(inode, iter, pos, end, get_block, &bh);
 232
 233         if ((flags & DIO_LOCKING) && iov_iter_rw(iter) == READ)
 234                 mutex_unlock(&inode->i_mutex);
 235
 236         if ((retval > 0) && end_io)
 237                 end_io(iocb, pos, retval, bh.b_private);
 238
 239         if (!(flags & DIO_SKIP_DIO_COUNT))
 240                 inode_dio_end(inode);
 241  out:
 242         return retval;
 243 }
 244 EXPORT_SYMBOL_GPL(dax_do_io);
 245
 246 /*
 247  * The user has performed a load from a hole in the file.  Allocating
 248  * a new page in the file would cause excessive storage usage for
 249  * workloads with sparse files.  We allocate a page cache page instead.
 250  * We'll kick it out of the page cache if it's ever written to,
 251  * otherwise it will simply fall out of the page cache under memory
 252  * pressure without ever having been dirtied.
 253  */
 254 static int dax_load_hole(struct address_space *mapping, struct page *page,
 255                                                         struct vm_fault *vmf)
 256 {
 257         unsigned long size;
 258         struct inode *inode = mapping->host;
 259         if (!page)
 260                 page = find_or_create_page(mapping, vmf->pgoff,
 261                                                 GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
 262         if (!page)
 263                 return VM_FAULT_OOM;
 264         /* Recheck i_size under page lock to avoid truncate race */
 265         size = (i_size_read(inode) + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 266         if (vmf->pgoff >= size) {
 267                 unlock_page(page);
 268                 page_cache_release(page);
 269                 return VM_FAULT_SIGBUS;
 270         }
 271
 272         vmf->page = page;
 273         return VM_FAULT_LOCKED;
 274 }
 275
 276 static int copy_user_bh(struct page *to, struct buffer_head *bh,
 277                         unsigned blkbits, unsigned long vaddr)
 278 {
 279         void __pmem *vfrom;
 280         void *vto;
 281
 282         if (dax_get_addr(bh, &vfrom, blkbits) < 0)
 283                 return -EIO;
 284         vto = kmap_atomic(to);
 285         copy_user_page(vto, (void __force *)vfrom, vaddr, to);
 286         kunmap_atomic(vto);
 287         return 0;
 288 }
 289
 290 static int dax_insert_mapping(struct inode *inode, struct buffer_head *bh,
 291                         struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf)
 292 {
 293         sector_t sector = bh->b_blocknr << (inode->i_blkbits - 9);
 294         unsigned long vaddr = (unsigned long)vmf->virtual_address;
 295         void __pmem *addr;
 296         unsigned long pfn;
 297         pgoff_t size;
 298         int error;
 299
 300         /*
 301          * Check truncate didn't happen while we were allocating a block.
 302          * If it did, this block may or may not be still allocated to the
 303          * file.  We can't tell the filesystem to free it because we can't
 304          * take i_mutex here.  In the worst case, the file still has blocks
 305          * allocated past the end of the file.
 306          */
 307         size = (i_size_read(inode) + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 308         if (unlikely(vmf->pgoff >= size)) {
 309                 error = -EIO;
 310                 goto out;
 311         }
 312
 313         error = bdev_direct_access(bh->b_bdev, sector, &addr, &pfn, bh->b_size);
 314         if (error < 0)
 315                 goto out;
 316         if (error < PAGE_SIZE) {
 317                 error = -EIO;
 318                 goto out;
 319         }
 320
 321         if (buffer_unwritten(bh) || buffer_new(bh)) {
 322                 clear_pmem(addr, PAGE_SIZE);
 323                 wmb_pmem();
 324         }
 325
 326         error = vm_insert_mixed(vma, vaddr, pfn);
 327
 328  out:
 329         return error;
 330 }
 331
 332 /**
 333  * __dax_fault - handle a page fault on a DAX file
 334  * @vma: The virtual memory area where the fault occurred
 335  * @vmf: The description of the fault
 336  * @get_block: The filesystem method used to translate file offsets to blocks
 337  * @complete_unwritten: The filesystem method used to convert unwritten blocks
 338  *      to written so the data written to them is exposed. This is required for
 339  *      required by write faults for filesystems that will return unwritten
 340  *      extent mappings from @get_block, but it is optional for reads as
 341  *      dax_insert_mapping() will always zero unwritten blocks. If the fs does
 342  *      not support unwritten extents, the it should pass NULL.
 343  *
 344  * When a page fault occurs, filesystems may call this helper in their
 345  * fault handler for DAX files. __dax_fault() assumes the caller has done all
 346  * the necessary locking for the page fault to proceed successfully.
 347  */
 348 int __dax_fault(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf,
 349                         get_block_t get_block, dax_iodone_t complete_unwritten)
 350 {
 351         struct file *file = vma->vm_file;
 352         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
 353         struct inode *inode = mapping->host;
 354         struct page *page;
 355         struct buffer_head bh;
 356         unsigned long vaddr = (unsigned long)vmf->virtual_address;
 357         unsigned blkbits = inode->i_blkbits;
 358         sector_t block;
 359         pgoff_t size;
 360         int error;
 361         int major = 0;
 362
 363         size = (i_size_read(inode) + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 364         if (vmf->pgoff >= size)
 365                 return VM_FAULT_SIGBUS;
 366
 367         memset(&bh, 0, sizeof(bh));
 368         block = (sector_t)vmf->pgoff << (PAGE_SHIFT - blkbits);
 369         bh.b_size = PAGE_SIZE;
 370
 371  repeat:
 372         page = find_get_page(mapping, vmf->pgoff);
 373         if (page) {
 374                 if (!lock_page_or_retry(page, vma->vm_mm, vmf->flags)) {
 375                         page_cache_release(page);
 376                         return VM_FAULT_RETRY;
 377                 }
 378                 if (unlikely(page->mapping != mapping)) {
 379                         unlock_page(page);
 380                         page_cache_release(page);
 381                         goto repeat;
 382                 }
 383                 size = (i_size_read(inode) + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 384                 if (unlikely(vmf->pgoff >= size)) {
 385                         /*
 386                          * We have a struct page covering a hole in the file
 387                          * from a read fault and we've raced with a truncate
 388                          */
 389                         error = -EIO;
 390                         goto unlock;
 391                 }
 392         } else {
 393                 i_mmap_lock_write(mapping);
 394         }
 395
 396         error = get_block(inode, block, &bh, 0);
 397         if (!error && (bh.b_size < PAGE_SIZE))
 398                 error = -EIO;           /* fs corruption? */
 399         if (error)
 400                 goto unlock;
 401
 402         if (!buffer_mapped(&bh) && !buffer_unwritten(&bh) && !vmf->cow_page) {
 403                 if (vmf->flags & FAULT_FLAG_WRITE) {
 404                         error = get_block(inode, block, &bh, 1);
 405                         count_vm_event(PGMAJFAULT);
 406                         mem_cgroup_count_vm_event(vma->vm_mm, PGMAJFAULT);
 407                         major = VM_FAULT_MAJOR;
 408                         if (!error && (bh.b_size < PAGE_SIZE))
 409                                 error = -EIO;
 410                         if (error)
 411                                 goto unlock;
 412                 } else {
 413                         i_mmap_unlock_write(mapping);
 414                         return dax_load_hole(mapping, page, vmf);
 415                 }
 416         }
 417
 418         if (vmf->cow_page) {
 419                 struct page *new_page = vmf->cow_page;
 420                 if (buffer_written(&bh))
 421                         error = copy_user_bh(new_page, &bh, blkbits, vaddr);
 422                 else
 423                         clear_user_highpage(new_page, vaddr);
 424                 if (error)
 425                         goto unlock;
 426                 vmf->page = page;
 427                 if (!page) {
 428                         /* Check we didn't race with truncate */
 429                         size = (i_size_read(inode) + PAGE_SIZE - 1) >>
 430                                                                 PAGE_SHIFT;
 431                         if (vmf->pgoff >= size) {
 432                                 error = -EIO;
 433                                 goto unlock;
 434                         }
 435                 }
 436                 return VM_FAULT_LOCKED;
 437         }
 438
 439         /* Check we didn't race with a read fault installing a new page */
 440         if (!page && major)
 441                 page = find_lock_page(mapping, vmf->pgoff);
 442
 443         if (page) {
 444                 unmap_mapping_range(mapping, vmf->pgoff << PAGE_SHIFT,
 445                                                         PAGE_CACHE_SIZE, 0);
 446                 delete_from_page_cache(page);
 447                 unlock_page(page);
 448                 page_cache_release(page);
 449         }
 450
 451         /*
 452          * If we successfully insert the new mapping over an unwritten extent,
 453          * we need to ensure we convert the unwritten extent. If there is an
 454          * error inserting the mapping, the filesystem needs to leave it as
 455          * unwritten to prevent exposure of the stale underlying data to
 456          * userspace, but we still need to call the completion function so
 457          * the private resources on the mapping buffer can be released. We
 458          * indicate what the callback should do via the uptodate variable, same
 459          * as for normal BH based IO completions.
 460          */
 461         error = dax_insert_mapping(inode, &bh, vma, vmf);
 462         if (buffer_unwritten(&bh)) {
 463                 if (complete_unwritten)
 464                         complete_unwritten(&bh, !error);
 465                 else
 466                         WARN_ON_ONCE(!(vmf->flags & FAULT_FLAG_WRITE));
 467         }
 468
 469         if (!page)
 470                 i_mmap_unlock_write(mapping);
 471  out:
 472         if (error == -ENOMEM)
 473                 return VM_FAULT_OOM | major;
 474         /* -EBUSY is fine, somebody else faulted on the same PTE */
 475         if ((error < 0) && (error != -EBUSY))
 476                 return VM_FAULT_SIGBUS | major;
 477         return VM_FAULT_NOPAGE | major;
 478
 479  unlock:
 480         if (page) {
 481                 unlock_page(page);
 482                 page_cache_release(page);
 483         } else {
 484                 i_mmap_unlock_write(mapping);
 485         }
 486
 487         goto out;
 488 }
 489 EXPORT_SYMBOL(__dax_fault);
 490
 491 /**
 492  * dax_fault - handle a page fault on a DAX file
 493  * @vma: The virtual memory area where the fault occurred
 494  * @vmf: The description of the fault
 495  * @get_block: The filesystem method used to translate file offsets to blocks
 496  *
 497  * When a page fault occurs, filesystems may call this helper in their
 498  * fault handler for DAX files.
 499  */
 500 int dax_fault(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf,
 501               get_block_t get_block, dax_iodone_t complete_unwritten)
 502 {
 503         int result;
 504         struct super_block *sb = file_inode(vma->vm_file)->i_sb;
 505
 506         if (vmf->flags & FAULT_FLAG_WRITE) {
 507                 sb_start_pagefault(sb);
 508                 file_update_time(vma->vm_file);
 509         }
 510         result = __dax_fault(vma, vmf, get_block, complete_unwritten);
 511         if (vmf->flags & FAULT_FLAG_WRITE)
 512                 sb_end_pagefault(sb);
 513
 514         return result;
 515 }
 516 EXPORT_SYMBOL_GPL(dax_fault);
 517
 518 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
 519 /*
 520  * The 'colour' (ie low bits) within a PMD of a page offset.  This comes up
 521  * more often than one might expect in the below function.
 522  */
 523 #define PG_PMD_COLOUR   ((PMD_SIZE >> PAGE_SHIFT) - 1)
 524
 525 int __dax_pmd_fault(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
 526                 pmd_t *pmd, unsigned int flags, get_block_t get_block,
 527                 dax_iodone_t complete_unwritten)
 528 {
 529         struct file *file = vma->vm_file;
 530         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
 531         struct inode *inode = mapping->host;
 532         struct buffer_head bh;
 533         unsigned blkbits = inode->i_blkbits;
 534         unsigned long pmd_addr = address & PMD_MASK;
 535         bool write = flags & FAULT_FLAG_WRITE;
 536         long length;
 537         void __pmem *kaddr;
 538         pgoff_t size, pgoff;
 539         sector_t block, sector;
 540         unsigned long pfn;
 541         int result = 0;
 542
 543         /* Fall back to PTEs if we're going to COW */
 544         if (write && !(vma->vm_flags & VM_SHARED))
 545                 return VM_FAULT_FALLBACK;
 546         /* If the PMD would extend outside the VMA */
 547         if (pmd_addr < vma->vm_start)
 548                 return VM_FAULT_FALLBACK;
 549         if ((pmd_addr + PMD_SIZE) > vma->vm_end)
 550                 return VM_FAULT_FALLBACK;
 551
 552         pgoff = linear_page_index(vma, pmd_addr);
 553         size = (i_size_read(inode) + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 554         if (pgoff >= size)
 555                 return VM_FAULT_SIGBUS;
 556         /* If the PMD would cover blocks out of the file */
 557         if ((pgoff | PG_PMD_COLOUR) >= size)
 558                 return VM_FAULT_FALLBACK;
 559
 560         memset(&bh, 0, sizeof(bh));
 561         block = (sector_t)pgoff << (PAGE_SHIFT - blkbits);
 562
 563         bh.b_size = PMD_SIZE;
 564         i_mmap_lock_write(mapping);
 565         length = get_block(inode, block, &bh, write);
 566         if (length)
 567                 return VM_FAULT_SIGBUS;
 568
 569         /*
 570          * If the filesystem isn't willing to tell us the length of a hole,
 571          * just fall back to PTEs.  Calling get_block 512 times in a loop
 572          * would be silly.
 573          */
 574         if (!buffer_size_valid(&bh) || bh.b_size < PMD_SIZE)
 575                 goto fallback;
 576
 577         if (buffer_unwritten(&bh) || buffer_new(&bh)) {
 578                 int i;
 579                 for (i = 0; i < PTRS_PER_PMD; i++)
 580                         clear_pmem(kaddr + i * PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 581                 wmb_pmem();
 582                 count_vm_event(PGMAJFAULT);
 583                 mem_cgroup_count_vm_event(vma->vm_mm, PGMAJFAULT);
 584                 result |= VM_FAULT_MAJOR;
 585         }
 586
 587         /*
 588          * If we allocated new storage, make sure no process has any
 589          * zero pages covering this hole
 590          */
 591         if (buffer_new(&bh)) {
 592                 i_mmap_unlock_write(mapping);
 593                 unmap_mapping_range(mapping, pgoff << PAGE_SHIFT, PMD_SIZE, 0);
 594                 i_mmap_lock_write(mapping);
 595         }
 596
 597         /*
 598          * If a truncate happened while we were allocating blocks, we may
 599          * leave blocks allocated to the file that are beyond EOF.  We can't
 600          * take i_mutex here, so just leave them hanging; they'll be freed
 601          * when the file is deleted.
 602          */
 603         size = (i_size_read(inode) + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 604         if (pgoff >= size) {
 605                 result = VM_FAULT_SIGBUS;
 606                 goto out;
 607         }
 608         if ((pgoff | PG_PMD_COLOUR) >= size)
 609                 goto fallback;
 610
 611         if (!write && !buffer_mapped(&bh) && buffer_uptodate(&bh)) {
 612                 spinlock_t *ptl;
 613                 pmd_t entry;
 614                 struct page *zero_page = get_huge_zero_page();
 615
 616                 if (unlikely(!zero_page))
 617                         goto fallback;
 618
 619                 ptl = pmd_lock(vma->vm_mm, pmd);
 620                 if (!pmd_none(*pmd)) {
 621                         spin_unlock(ptl);
 622                         goto fallback;
 623                 }
 624
 625                 entry = mk_pmd(zero_page, vma->vm_page_prot);
 626                 entry = pmd_mkhuge(entry);
 627                 set_pmd_at(vma->vm_mm, pmd_addr, pmd, entry);
 628                 result = VM_FAULT_NOPAGE;
 629                 spin_unlock(ptl);
 630         } else {
 631                 sector = bh.b_blocknr << (blkbits - 9);
 632                 length = bdev_direct_access(bh.b_bdev, sector, &kaddr, &pfn,
 633                                                 bh.b_size);
 634                 if (length < 0) {
 635                         result = VM_FAULT_SIGBUS;
 636                         goto out;
 637                 }
 638                 if ((length < PMD_SIZE) || (pfn & PG_PMD_COLOUR))
 639                         goto fallback;
 640
 641                 result |= vmf_insert_pfn_pmd(vma, address, pmd, pfn, write);
 642         }
 643
 644  out:
 645         if (buffer_unwritten(&bh))
 646                 complete_unwritten(&bh, !(result & VM_FAULT_ERROR));
 647
 648         i_mmap_unlock_write(mapping);
 649
 650         return result;
 651
 652  fallback:
 653         count_vm_event(THP_FAULT_FALLBACK);
 654         result = VM_FAULT_FALLBACK;
 655         goto out;
 656 }
 657 EXPORT_SYMBOL_GPL(__dax_pmd_fault);
 658
 659 /**
 660  * dax_pmd_fault - handle a PMD fault on a DAX file
 661  * @vma: The virtual memory area where the fault occurred
 662  * @vmf: The description of the fault
 663  * @get_block: The filesystem method used to translate file offsets to blocks
 664  *
 665  * When a page fault occurs, filesystems may call this helper in their
 666  * pmd_fault handler for DAX files.
 667  */
 668 int dax_pmd_fault(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
 669                         pmd_t *pmd, unsigned int flags, get_block_t get_block,
 670                         dax_iodone_t complete_unwritten)
 671 {
 672         int result;
 673         struct super_block *sb = file_inode(vma->vm_file)->i_sb;
 674
 675         if (flags & FAULT_FLAG_WRITE) {
 676                 sb_start_pagefault(sb);
 677                 file_update_time(vma->vm_file);
 678         }
 679         result = __dax_pmd_fault(vma, address, pmd, flags, get_block,
 680                                 complete_unwritten);
 681         if (flags & FAULT_FLAG_WRITE)
 682                 sb_end_pagefault(sb);
 683
 684         return result;
 685 }
 686 EXPORT_SYMBOL_GPL(dax_pmd_fault);
 687 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
 688
 689 /**
 690  * dax_pfn_mkwrite - handle first write to DAX page
 691  * @vma: The virtual memory area where the fault occurred
 692  * @vmf: The description of the fault
 693  *
 694  */
 695 int dax_pfn_mkwrite(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf)
 696 {
 697         struct super_block *sb = file_inode(vma->vm_file)->i_sb;
 698
 699         sb_start_pagefault(sb);
 700         file_update_time(vma->vm_file);
 701         sb_end_pagefault(sb);
 702         return VM_FAULT_NOPAGE;
 703 }
 704 EXPORT_SYMBOL_GPL(dax_pfn_mkwrite);
 705
 706 /**
 707  * dax_zero_page_range - zero a range within a page of a DAX file
 708  * @inode: The file being truncated
 709  * @from: The file offset that is being truncated to
 710  * @length: The number of bytes to zero
 711  * @get_block: The filesystem method used to translate file offsets to blocks
 712  *
 713  * This function can be called by a filesystem when it is zeroing part of a
 714  * page in a DAX file.  This is intended for hole-punch operations.  If
 715  * you are truncating a file, the helper function dax_truncate_page() may be
 716  * more convenient.
 717  *
 718  * We work in terms of PAGE_CACHE_SIZE here for commonality with
 719  * block_truncate_page(), but we could go down to PAGE_SIZE if the filesystem
 720  * took care of disposing of the unnecessary blocks.  Even if the filesystem
 721  * block size is smaller than PAGE_SIZE, we have to zero the rest of the page
 722  * since the file might be mmapped.
 723  */
 724 int dax_zero_page_range(struct inode *inode, loff_t from, unsigned length,
 725                                                         get_block_t get_block)
 726 {
 727         struct buffer_head bh;
 728         pgoff_t index = from >> PAGE_CACHE_SHIFT;
 729         unsigned offset = from & (PAGE_CACHE_SIZE-1);
 730         int err;
 731
 732         /* Block boundary? Nothing to do */
 733         if (!length)
 734                 return 0;
 735         BUG_ON((offset + length) > PAGE_CACHE_SIZE);
 736
 737         memset(&bh, 0, sizeof(bh));
 738         bh.b_size = PAGE_CACHE_SIZE;
 739         err = get_block(inode, index, &bh, 0);
 740         if (err < 0)
 741                 return err;
 742         if (buffer_written(&bh)) {
 743                 void __pmem *addr;
 744                 err = dax_get_addr(&bh, &addr, inode->i_blkbits);
 745                 if (err < 0)
 746                         return err;
 747                 clear_pmem(addr + offset, length);
 748                 wmb_pmem();
 749         }
 750
 751         return 0;
 752 }
 753 EXPORT_SYMBOL_GPL(dax_zero_page_range);
 754
 755 /**
 756  * dax_truncate_page - handle a partial page being truncated in a DAX file
 757  * @inode: The file being truncated
 758  * @from: The file offset that is being truncated to
 759  * @get_block: The filesystem method used to translate file offsets to blocks
 760  *
 761  * Similar to block_truncate_page(), this function can be called by a
 762  * filesystem when it is truncating a DAX file to handle the partial page.
 763  *
 764  * We work in terms of PAGE_CACHE_SIZE here for commonality with
 765  * block_truncate_page(), but we could go down to PAGE_SIZE if the filesystem
 766  * took care of disposing of the unnecessary blocks.  Even if the filesystem
 767  * block size is smaller than PAGE_SIZE, we have to zero the rest of the page
 768  * since the file might be mmapped.
 769  */
 770 int dax_truncate_page(struct inode *inode, loff_t from, get_block_t get_block)
 771 {
 772         unsigned length = PAGE_CACHE_ALIGN(from) - from;
 773         return dax_zero_page_range(inode, from, length, get_block);
 774 }
 775 EXPORT_SYMBOL_GPL(dax_truncate_page);