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 int dax_clear_blocks(struct inode *inode, sector_t block, long size)
  33 {
  34         struct block_device *bdev = inode->i_sb->s_bdev;
  35         sector_t sector = block << (inode->i_blkbits - 9);
  36
  37         might_sleep();
  38         do {
  39                 void __pmem *addr;
  40                 unsigned long pfn;
  41                 long count;
  42
  43                 count = bdev_direct_access(bdev, sector, &addr, &pfn, size);
  44                 if (count < 0)
  45                         return count;
  46                 BUG_ON(size < count);
  47                 while (count > 0) {
  48                         unsigned pgsz = PAGE_SIZE - offset_in_page(addr);
  49                         if (pgsz > count)
  50                                 pgsz = count;
  51                         clear_pmem(addr, pgsz);
  52                         addr += pgsz;
  53                         size -= pgsz;
  54                         count -= pgsz;
  55                         BUG_ON(pgsz & 511);
  56                         sector += pgsz / 512;
  57                         cond_resched();
  58                 }
  59         } while (size);
  60
  61         wmb_pmem();
  62         return 0;
  63 }
  64 EXPORT_SYMBOL_GPL(dax_clear_blocks);
  65
  66 static long dax_get_addr(struct buffer_head *bh, void __pmem **addr,
  67                 unsigned blkbits)
  68 {
  69         unsigned long pfn;
  70         sector_t sector = bh->b_blocknr << (blkbits - 9);
  71         return bdev_direct_access(bh->b_bdev, sector, addr, &pfn, bh->b_size);
  72 }
  73
  74 /* the clear_pmem() calls are ordered by a wmb_pmem() in the caller */
  75 static void dax_new_buf(void __pmem *addr, unsigned size, unsigned first,
  76                 loff_t pos, loff_t end)
  77 {
  78         loff_t final = end - pos + first; /* The final byte of the buffer */
  79
  80         if (first > 0)
  81                 clear_pmem(addr, first);
  82         if (final < size)
  83                 clear_pmem(addr + final, size - final);
  84 }
  85
  86 static bool buffer_written(struct buffer_head *bh)
  87 {
  88         return buffer_mapped(bh) && !buffer_unwritten(bh);
  89 }
  90
  91 /*
  92  * When ext4 encounters a hole, it returns without modifying the buffer_head
  93  * which means that we can't trust b_size.  To cope with this, we set b_state
  94  * to 0 before calling get_block and, if any bit is set, we know we can trust
  95  * b_size.  Unfortunate, really, since ext4 knows precisely how long a hole is
  96  * and would save us time calling get_block repeatedly.
  97  */
  98 static bool buffer_size_valid(struct buffer_head *bh)
  99 {
 100         return bh->b_state != 0;
 101 }
 102
 103 static ssize_t dax_io(struct inode *inode, struct iov_iter *iter,
 104                       loff_t start, loff_t end, get_block_t get_block,
 105                       struct buffer_head *bh)
 106 {
 107         ssize_t retval = 0;
 108         loff_t pos = start;
 109         loff_t max = start;
 110         loff_t bh_max = start;
 111         void __pmem *addr;
 112         bool hole = false;
 113         bool need_wmb = false;
 114
 115         if (iov_iter_rw(iter) != WRITE)
 116                 end = min(end, i_size_read(inode));
 117
 118         while (pos < end) {
 119                 size_t len;
 120                 if (pos == max) {
 121                         unsigned blkbits = inode->i_blkbits;
 122                         long page = pos >> PAGE_SHIFT;
 123                         sector_t block = page << (PAGE_SHIFT - blkbits);
 124                         unsigned first = pos - (block << blkbits);
 125                         long size;
 126
 127                         if (pos == bh_max) {
 128                                 bh->b_size = PAGE_ALIGN(end - pos);
 129                                 bh->b_state = 0;
 130                                 retval = get_block(inode, block, bh,
 131                                                    iov_iter_rw(iter) == WRITE);
 132                                 if (retval)
 133                                         break;
 134                                 if (!buffer_size_valid(bh))
 135                                         bh->b_size = 1 << blkbits;
 136                                 bh_max = pos - first + bh->b_size;
 137                         } else {
 138                                 unsigned done = bh->b_size -
 139                                                 (bh_max - (pos - first));
 140                                 bh->b_blocknr += done >> blkbits;
 141                                 bh->b_size -= done;
 142                         }
 143
 144                         hole = iov_iter_rw(iter) != WRITE && !buffer_written(bh);
 145                         if (hole) {
 146                                 addr = NULL;
 147                                 size = bh->b_size - first;
 148                         } else {
 149                                 retval = dax_get_addr(bh, &addr, blkbits);
 150                                 if (retval < 0)
 151                                         break;
 152                                 if (buffer_unwritten(bh) || buffer_new(bh)) {
 153                                         dax_new_buf(addr, retval, first, pos,
 154                                                                         end);
 155                                         need_wmb = true;
 156                                 }
 157                                 addr += first;
 158                                 size = retval - first;
 159                         }
 160                         max = min(pos + size, end);
 161                 }
 162
 163                 if (iov_iter_rw(iter) == WRITE) {
 164                         len = copy_from_iter_pmem(addr, max - pos, iter);
 165                         need_wmb = true;
 166                 } else if (!hole)
 167                         len = copy_to_iter((void __force *)addr, max - pos,
 168                                         iter);
 169                 else
 170                         len = iov_iter_zero(max - pos, iter);
 171
 172                 if (!len)
 173                         break;
 174
 175                 pos += len;
 176                 addr += len;
 177         }
 178
 179         if (need_wmb)
 180                 wmb_pmem();
 181
 182         return (pos == start) ? retval : pos - start;
 183 }
 184
 185 /**
 186  * dax_do_io - Perform I/O to a DAX file
 187  * @iocb: The control block for this I/O
 188  * @inode: The file which the I/O is directed at
 189  * @iter: The addresses to do I/O from or to
 190  * @pos: The file offset where the I/O starts
 191  * @get_block: The filesystem method used to translate file offsets to blocks
 192  * @end_io: A filesystem callback for I/O completion
 193  * @flags: See below
 194  *
 195  * This function uses the same locking scheme as do_blockdev_direct_IO:
 196  * If @flags has DIO_LOCKING set, we assume that the i_mutex is held by the
 197  * caller for writes.  For reads, we take and release the i_mutex ourselves.
 198  * If DIO_LOCKING is not set, the filesystem takes care of its own locking.
 199  * As with do_blockdev_direct_IO(), we increment i_dio_count while the I/O
 200  * is in progress.
 201  */
 202 ssize_t dax_do_io(struct kiocb *iocb, struct inode *inode,
 203                   struct iov_iter *iter, loff_t pos, get_block_t get_block,
 204                   dio_iodone_t end_io, int flags)
 205 {
 206         struct buffer_head bh;
 207         ssize_t retval = -EINVAL;
 208         loff_t end = pos + iov_iter_count(iter);
 209
 210         memset(&bh, 0, sizeof(bh));
 211
 212         if ((flags & DIO_LOCKING) && iov_iter_rw(iter) == READ) {
 213                 struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
 214                 mutex_lock(&inode->i_mutex);
 215                 retval = filemap_write_and_wait_range(mapping, pos, end - 1);
 216                 if (retval) {
 217                         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
 218                         goto out;
 219                 }
 220         }
 221
 222         /* Protects against truncate */
 223         if (!(flags & DIO_SKIP_DIO_COUNT))
 224                 inode_dio_begin(inode);
 225
 226         retval = dax_io(inode, iter, pos, end, get_block, &bh);
 227
 228         if ((flags & DIO_LOCKING) && iov_iter_rw(iter) == READ)
 229                 mutex_unlock(&inode->i_mutex);
 230
 231         if ((retval > 0) && end_io)
 232                 end_io(iocb, pos, retval, bh.b_private);
 233
 234         if (!(flags & DIO_SKIP_DIO_COUNT))
 235                 inode_dio_end(inode);
 236  out:
 237         return retval;
 238 }
 239 EXPORT_SYMBOL_GPL(dax_do_io);
 240
 241 /*
 242  * The user has performed a load from a hole in the file.  Allocating
 243  * a new page in the file would cause excessive storage usage for
 244  * workloads with sparse files.  We allocate a page cache page instead.
 245  * We'll kick it out of the page cache if it's ever written to,
 246  * otherwise it will simply fall out of the page cache under memory
 247  * pressure without ever having been dirtied.
 248  */
 249 static int dax_load_hole(struct address_space *mapping, struct page *page,
 250                                                         struct vm_fault *vmf)
 251 {
 252         unsigned long size;
 253         struct inode *inode = mapping->host;
 254         if (!page)
 255                 page = find_or_create_page(mapping, vmf->pgoff,
 256                                                 GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
 257         if (!page)
 258                 return VM_FAULT_OOM;
 259         /* Recheck i_size under page lock to avoid truncate race */
 260         size = (i_size_read(inode) + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 261         if (vmf->pgoff >= size) {
 262                 unlock_page(page);
 263                 page_cache_release(page);
 264                 return VM_FAULT_SIGBUS;
 265         }
 266
 267         vmf->page = page;
 268         return VM_FAULT_LOCKED;
 269 }
 270
 271 static int copy_user_bh(struct page *to, struct buffer_head *bh,
 272                         unsigned blkbits, unsigned long vaddr)
 273 {
 274         void __pmem *vfrom;
 275         void *vto;
 276
 277         if (dax_get_addr(bh, &vfrom, blkbits) < 0)
 278                 return -EIO;
 279         vto = kmap_atomic(to);
 280         copy_user_page(vto, (void __force *)vfrom, vaddr, to);
 281         kunmap_atomic(vto);
 282         return 0;
 283 }
 284
 285 static int dax_insert_mapping(struct inode *inode, struct buffer_head *bh,
 286                         struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf)
 287 {
 288         sector_t sector = bh->b_blocknr << (inode->i_blkbits - 9);
 289         unsigned long vaddr = (unsigned long)vmf->virtual_address;
 290         void __pmem *addr;
 291         unsigned long pfn;
 292         pgoff_t size;
 293         int error;
 294
 295         /*
 296          * Check truncate didn't happen while we were allocating a block.
 297          * If it did, this block may or may not be still allocated to the
 298          * file.  We can't tell the filesystem to free it because we can't
 299          * take i_mutex here.  In the worst case, the file still has blocks
 300          * allocated past the end of the file.
 301          */
 302         size = (i_size_read(inode) + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 303         if (unlikely(vmf->pgoff >= size)) {
 304                 error = -EIO;
 305                 goto out;
 306         }
 307
 308         error = bdev_direct_access(bh->b_bdev, sector, &addr, &pfn, bh->b_size);
 309         if (error < 0)
 310                 goto out;
 311         if (error < PAGE_SIZE) {
 312                 error = -EIO;
 313                 goto out;
 314         }
 315
 316         if (buffer_unwritten(bh) || buffer_new(bh)) {
 317                 clear_pmem(addr, PAGE_SIZE);
 318                 wmb_pmem();
 319         }
 320
 321         error = vm_insert_mixed(vma, vaddr, pfn);
 322
 323  out:
 324         return error;
 325 }
 326
 327 /**
 328  * __dax_fault - handle a page fault on a DAX file
 329  * @vma: The virtual memory area where the fault occurred
 330  * @vmf: The description of the fault
 331  * @get_block: The filesystem method used to translate file offsets to blocks
 332  * @complete_unwritten: The filesystem method used to convert unwritten blocks
 333  *      to written so the data written to them is exposed. This is required for
 334  *      required by write faults for filesystems that will return unwritten
 335  *      extent mappings from @get_block, but it is optional for reads as
 336  *      dax_insert_mapping() will always zero unwritten blocks. If the fs does
 337  *      not support unwritten extents, the it should pass NULL.
 338  *
 339  * When a page fault occurs, filesystems may call this helper in their
 340  * fault handler for DAX files. __dax_fault() assumes the caller has done all
 341  * the necessary locking for the page fault to proceed successfully.
 342  */
 343 int __dax_fault(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf,
 344                         get_block_t get_block, dax_iodone_t complete_unwritten)
 345 {
 346         struct file *file = vma->vm_file;
 347         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
 348         struct inode *inode = mapping->host;
 349         struct page *page;
 350         struct buffer_head bh;
 351         unsigned long vaddr = (unsigned long)vmf->virtual_address;
 352         unsigned blkbits = inode->i_blkbits;
 353         sector_t block;
 354         pgoff_t size;
 355         int error;
 356         int major = 0;
 357
 358         size = (i_size_read(inode) + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 359         if (vmf->pgoff >= size)
 360                 return VM_FAULT_SIGBUS;
 361
 362         memset(&bh, 0, sizeof(bh));
 363         block = (sector_t)vmf->pgoff << (PAGE_SHIFT - blkbits);
 364         bh.b_size = PAGE_SIZE;
 365
 366  repeat:
 367         page = find_get_page(mapping, vmf->pgoff);
 368         if (page) {
 369                 if (!lock_page_or_retry(page, vma->vm_mm, vmf->flags)) {
 370                         page_cache_release(page);
 371                         return VM_FAULT_RETRY;
 372                 }
 373                 if (unlikely(page->mapping != mapping)) {
 374                         unlock_page(page);
 375                         page_cache_release(page);
 376                         goto repeat;
 377                 }
 378                 size = (i_size_read(inode) + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 379                 if (unlikely(vmf->pgoff >= size)) {
 380                         /*
 381                          * We have a struct page covering a hole in the file
 382                          * from a read fault and we've raced with a truncate
 383                          */
 384                         error = -EIO;
 385                         goto unlock;
 386                 }
 387         } else {
 388                 i_mmap_lock_write(mapping);
 389         }
 390
 391         error = get_block(inode, block, &bh, 0);
 392         if (!error && (bh.b_size < PAGE_SIZE))
 393                 error = -EIO;           /* fs corruption? */
 394         if (error)
 395                 goto unlock;
 396
 397         if (!buffer_mapped(&bh) && !buffer_unwritten(&bh) && !vmf->cow_page) {
 398                 if (vmf->flags & FAULT_FLAG_WRITE) {
 399                         error = get_block(inode, block, &bh, 1);
 400                         count_vm_event(PGMAJFAULT);
 401                         mem_cgroup_count_vm_event(vma->vm_mm, PGMAJFAULT);
 402                         major = VM_FAULT_MAJOR;
 403                         if (!error && (bh.b_size < PAGE_SIZE))
 404                                 error = -EIO;
 405                         if (error)
 406                                 goto unlock;
 407                 } else {
 408                         i_mmap_unlock_write(mapping);
 409                         return dax_load_hole(mapping, page, vmf);
 410                 }
 411         }
 412
 413         if (vmf->cow_page) {
 414                 struct page *new_page = vmf->cow_page;
 415                 if (buffer_written(&bh))
 416                         error = copy_user_bh(new_page, &bh, blkbits, vaddr);
 417                 else
 418                         clear_user_highpage(new_page, vaddr);
 419                 if (error)
 420                         goto unlock;
 421                 vmf->page = page;
 422                 if (!page) {
 423                         /* Check we didn't race with truncate */
 424                         size = (i_size_read(inode) + PAGE_SIZE - 1) >>
 425                                                                 PAGE_SHIFT;
 426                         if (vmf->pgoff >= size) {
 427                                 error = -EIO;
 428                                 goto unlock;
 429                         }
 430                 }
 431                 return VM_FAULT_LOCKED;
 432         }
 433
 434         /* Check we didn't race with a read fault installing a new page */
 435         if (!page && major)
 436                 page = find_lock_page(mapping, vmf->pgoff);
 437
 438         if (page) {
 439                 unmap_mapping_range(mapping, vmf->pgoff << PAGE_SHIFT,
 440                                                         PAGE_CACHE_SIZE, 0);
 441                 delete_from_page_cache(page);
 442                 unlock_page(page);
 443                 page_cache_release(page);
 444         }
 445
 446         /*
 447          * If we successfully insert the new mapping over an unwritten extent,
 448          * we need to ensure we convert the unwritten extent. If there is an
 449          * error inserting the mapping, the filesystem needs to leave it as
 450          * unwritten to prevent exposure of the stale underlying data to
 451          * userspace, but we still need to call the completion function so
 452          * the private resources on the mapping buffer can be released. We
 453          * indicate what the callback should do via the uptodate variable, same
 454          * as for normal BH based IO completions.
 455          */
 456         error = dax_insert_mapping(inode, &bh, vma, vmf);
 457         if (buffer_unwritten(&bh)) {
 458                 if (complete_unwritten)
 459                         complete_unwritten(&bh, !error);
 460                 else
 461                         WARN_ON_ONCE(!(vmf->flags & FAULT_FLAG_WRITE));
 462         }
 463
 464         if (!page)
 465                 i_mmap_unlock_write(mapping);
 466  out:
 467         if (error == -ENOMEM)
 468                 return VM_FAULT_OOM | major;
 469         /* -EBUSY is fine, somebody else faulted on the same PTE */
 470         if ((error < 0) && (error != -EBUSY))
 471                 return VM_FAULT_SIGBUS | major;
 472         return VM_FAULT_NOPAGE | major;
 473
 474  unlock:
 475         if (page) {
 476                 unlock_page(page);
 477                 page_cache_release(page);
 478         } else {
 479                 i_mmap_unlock_write(mapping);
 480         }
 481
 482         goto out;
 483 }
 484 EXPORT_SYMBOL(__dax_fault);
 485
 486 /**
 487  * dax_fault - handle a page fault on a DAX file
 488  * @vma: The virtual memory area where the fault occurred
 489  * @vmf: The description of the fault
 490  * @get_block: The filesystem method used to translate file offsets to blocks
 491  *
 492  * When a page fault occurs, filesystems may call this helper in their
 493  * fault handler for DAX files.
 494  */
 495 int dax_fault(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf,
 496               get_block_t get_block, dax_iodone_t complete_unwritten)
 497 {
 498         int result;
 499         struct super_block *sb = file_inode(vma->vm_file)->i_sb;
 500
 501         if (vmf->flags & FAULT_FLAG_WRITE) {
 502                 sb_start_pagefault(sb);
 503                 file_update_time(vma->vm_file);
 504         }
 505         result = __dax_fault(vma, vmf, get_block, complete_unwritten);
 506         if (vmf->flags & FAULT_FLAG_WRITE)
 507                 sb_end_pagefault(sb);
 508
 509         return result;
 510 }
 511 EXPORT_SYMBOL_GPL(dax_fault);
 512
 513 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
 514 /*
 515  * The 'colour' (ie low bits) within a PMD of a page offset.  This comes up
 516  * more often than one might expect in the below function.
 517  */
 518 #define PG_PMD_COLOUR   ((PMD_SIZE >> PAGE_SHIFT) - 1)
 519
 520 int __dax_pmd_fault(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
 521                 pmd_t *pmd, unsigned int flags, get_block_t get_block,
 522                 dax_iodone_t complete_unwritten)
 523 {
 524         struct file *file = vma->vm_file;
 525         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
 526         struct inode *inode = mapping->host;
 527         struct buffer_head bh;
 528         unsigned blkbits = inode->i_blkbits;
 529         unsigned long pmd_addr = address & PMD_MASK;
 530         bool write = flags & FAULT_FLAG_WRITE;
 531         long length;
 532         void __pmem *kaddr;
 533         pgoff_t size, pgoff;
 534         sector_t block, sector;
 535         unsigned long pfn;
 536         int result = 0;
 537
 538         /* Fall back to PTEs if we're going to COW */
 539         if (write && !(vma->vm_flags & VM_SHARED))
 540                 return VM_FAULT_FALLBACK;
 541         /* If the PMD would extend outside the VMA */
 542         if (pmd_addr < vma->vm_start)
 543                 return VM_FAULT_FALLBACK;
 544         if ((pmd_addr + PMD_SIZE) > vma->vm_end)
 545                 return VM_FAULT_FALLBACK;
 546
 547         pgoff = linear_page_index(vma, pmd_addr);
 548         size = (i_size_read(inode) + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 549         if (pgoff >= size)
 550                 return VM_FAULT_SIGBUS;
 551         /* If the PMD would cover blocks out of the file */
 552         if ((pgoff | PG_PMD_COLOUR) >= size)
 553                 return VM_FAULT_FALLBACK;
 554
 555         memset(&bh, 0, sizeof(bh));
 556         block = (sector_t)pgoff << (PAGE_SHIFT - blkbits);
 557
 558         bh.b_size = PMD_SIZE;
 559         i_mmap_lock_write(mapping);
 560         length = get_block(inode, block, &bh, write);
 561         if (length)
 562                 return VM_FAULT_SIGBUS;
 563
 564         /*
 565          * If the filesystem isn't willing to tell us the length of a hole,
 566          * just fall back to PTEs.  Calling get_block 512 times in a loop
 567          * would be silly.
 568          */
 569         if (!buffer_size_valid(&bh) || bh.b_size < PMD_SIZE)
 570                 goto fallback;
 571
 572         sector = bh.b_blocknr << (blkbits - 9);
 573
 574         if (buffer_unwritten(&bh) || buffer_new(&bh)) {
 575                 int i;
 576
 577                 length = bdev_direct_access(bh.b_bdev, sector, &kaddr, &pfn,
 578                                                 bh.b_size);
 579                 if (length < 0) {
 580                         result = VM_FAULT_SIGBUS;
 581                         goto out;
 582                 }
 583                 if ((length < PMD_SIZE) || (pfn & PG_PMD_COLOUR))
 584                         goto fallback;
 585
 586                 for (i = 0; i < PTRS_PER_PMD; i++)
 587                         clear_pmem(kaddr + i * PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 588                 wmb_pmem();
 589                 count_vm_event(PGMAJFAULT);
 590                 mem_cgroup_count_vm_event(vma->vm_mm, PGMAJFAULT);
 591                 result |= VM_FAULT_MAJOR;
 592         }
 593
 594         /*
 595          * If we allocated new storage, make sure no process has any
 596          * zero pages covering this hole
 597          */
 598         if (buffer_new(&bh)) {
 599                 i_mmap_unlock_write(mapping);
 600                 unmap_mapping_range(mapping, pgoff << PAGE_SHIFT, PMD_SIZE, 0);
 601                 i_mmap_lock_write(mapping);
 602         }
 603
 604         /*
 605          * If a truncate happened while we were allocating blocks, we may
 606          * leave blocks allocated to the file that are beyond EOF.  We can't
 607          * take i_mutex here, so just leave them hanging; they'll be freed
 608          * when the file is deleted.
 609          */
 610         size = (i_size_read(inode) + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 611         if (pgoff >= size) {
 612                 result = VM_FAULT_SIGBUS;
 613                 goto out;
 614         }
 615         if ((pgoff | PG_PMD_COLOUR) >= size)
 616                 goto fallback;
 617
 618         if (!write && !buffer_mapped(&bh) && buffer_uptodate(&bh)) {
 619                 spinlock_t *ptl;
 620                 pmd_t entry;
 621                 struct page *zero_page = get_huge_zero_page();
 622
 623                 if (unlikely(!zero_page))
 624                         goto fallback;
 625
 626                 ptl = pmd_lock(vma->vm_mm, pmd);
 627                 if (!pmd_none(*pmd)) {
 628                         spin_unlock(ptl);
 629                         goto fallback;
 630                 }
 631
 632                 entry = mk_pmd(zero_page, vma->vm_page_prot);
 633                 entry = pmd_mkhuge(entry);
 634                 set_pmd_at(vma->vm_mm, pmd_addr, pmd, entry);
 635                 result = VM_FAULT_NOPAGE;
 636                 spin_unlock(ptl);
 637         } else {
 638                 length = bdev_direct_access(bh.b_bdev, sector, &kaddr, &pfn,
 639                                                 bh.b_size);
 640                 if (length < 0) {
 641                         result = VM_FAULT_SIGBUS;
 642                         goto out;
 643                 }
 644                 if ((length < PMD_SIZE) || (pfn & PG_PMD_COLOUR))
 645                         goto fallback;
 646
 647                 result |= vmf_insert_pfn_pmd(vma, address, pmd, pfn, write);
 648         }
 649
 650  out:
 651         if (buffer_unwritten(&bh))
 652                 complete_unwritten(&bh, !(result & VM_FAULT_ERROR));
 653
 654         i_mmap_unlock_write(mapping);
 655
 656         return result;
 657
 658  fallback:
 659         count_vm_event(THP_FAULT_FALLBACK);
 660         result = VM_FAULT_FALLBACK;
 661         goto out;
 662 }
 663 EXPORT_SYMBOL_GPL(__dax_pmd_fault);
 664
 665 /**
 666  * dax_pmd_fault - handle a PMD fault on a DAX file
 667  * @vma: The virtual memory area where the fault occurred
 668  * @vmf: The description of the fault
 669  * @get_block: The filesystem method used to translate file offsets to blocks
 670  *
 671  * When a page fault occurs, filesystems may call this helper in their
 672  * pmd_fault handler for DAX files.
 673  */
 674 int dax_pmd_fault(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
 675                         pmd_t *pmd, unsigned int flags, get_block_t get_block,
 676                         dax_iodone_t complete_unwritten)
 677 {
 678         int result;
 679         struct super_block *sb = file_inode(vma->vm_file)->i_sb;
 680
 681         if (flags & FAULT_FLAG_WRITE) {
 682                 sb_start_pagefault(sb);
 683                 file_update_time(vma->vm_file);
 684         }
 685         result = __dax_pmd_fault(vma, address, pmd, flags, get_block,
 686                                 complete_unwritten);
 687         if (flags & FAULT_FLAG_WRITE)
 688                 sb_end_pagefault(sb);
 689
 690         return result;
 691 }
 692 EXPORT_SYMBOL_GPL(dax_pmd_fault);
 693 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
 694
 695 /**
 696  * dax_pfn_mkwrite - handle first write to DAX page
 697  * @vma: The virtual memory area where the fault occurred
 698  * @vmf: The description of the fault
 699  *
 700  */
 701 int dax_pfn_mkwrite(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf)
 702 {
 703         struct super_block *sb = file_inode(vma->vm_file)->i_sb;
 704
 705         sb_start_pagefault(sb);
 706         file_update_time(vma->vm_file);
 707         sb_end_pagefault(sb);
 708         return VM_FAULT_NOPAGE;
 709 }
 710 EXPORT_SYMBOL_GPL(dax_pfn_mkwrite);
 711
 712 /**
 713  * dax_zero_page_range - zero a range within a page of a DAX file
 714  * @inode: The file being truncated
 715  * @from: The file offset that is being truncated to
 716  * @length: The number of bytes to zero
 717  * @get_block: The filesystem method used to translate file offsets to blocks
 718  *
 719  * This function can be called by a filesystem when it is zeroing part of a
 720  * page in a DAX file.  This is intended for hole-punch operations.  If
 721  * you are truncating a file, the helper function dax_truncate_page() may be
 722  * more convenient.
 723  *
 724  * We work in terms of PAGE_CACHE_SIZE here for commonality with
 725  * block_truncate_page(), but we could go down to PAGE_SIZE if the filesystem
 726  * took care of disposing of the unnecessary blocks.  Even if the filesystem
 727  * block size is smaller than PAGE_SIZE, we have to zero the rest of the page
 728  * since the file might be mmapped.
 729  */
 730 int dax_zero_page_range(struct inode *inode, loff_t from, unsigned length,
 731                                                         get_block_t get_block)
 732 {
 733         struct buffer_head bh;
 734         pgoff_t index = from >> PAGE_CACHE_SHIFT;
 735         unsigned offset = from & (PAGE_CACHE_SIZE-1);
 736         int err;
 737
 738         /* Block boundary? Nothing to do */
 739         if (!length)
 740                 return 0;
 741         BUG_ON((offset + length) > PAGE_CACHE_SIZE);
 742
 743         memset(&bh, 0, sizeof(bh));
 744         bh.b_size = PAGE_CACHE_SIZE;
 745         err = get_block(inode, index, &bh, 0);
 746         if (err < 0)
 747                 return err;
 748         if (buffer_written(&bh)) {
 749                 void __pmem *addr;
 750                 err = dax_get_addr(&bh, &addr, inode->i_blkbits);
 751                 if (err < 0)
 752                         return err;
 753                 clear_pmem(addr + offset, length);
 754                 wmb_pmem();
 755         }
 756
 757         return 0;
 758 }
 759 EXPORT_SYMBOL_GPL(dax_zero_page_range);
 760
 761 /**
 762  * dax_truncate_page - handle a partial page being truncated in a DAX file
 763  * @inode: The file being truncated
 764  * @from: The file offset that is being truncated to
 765  * @get_block: The filesystem method used to translate file offsets to blocks
 766  *
 767  * Similar to block_truncate_page(), this function can be called by a
 768  * filesystem when it is truncating a DAX file to handle the partial page.
 769  *
 770  * We work in terms of PAGE_CACHE_SIZE here for commonality with
 771  * block_truncate_page(), but we could go down to PAGE_SIZE if the filesystem
 772  * took care of disposing of the unnecessary blocks.  Even if the filesystem
 773  * block size is smaller than PAGE_SIZE, we have to zero the rest of the page
 774  * since the file might be mmapped.
 775  */
 776 int dax_truncate_page(struct inode *inode, loff_t from, get_block_t get_block)
 777 {
 778         unsigned length = PAGE_CACHE_ALIGN(from) - from;
 779         return dax_zero_page_range(inode, from, length, get_block);
 780 }
 781 EXPORT_SYMBOL_GPL(dax_truncate_page);