inet: read sk->sk_family once in inet_recv_error()
[platform/kernel/linux-starfive.git] / fs / iomap / buffered-io.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Copyright (C) 2010 Red Hat, Inc.
4  * Copyright (C) 2016-2019 Christoph Hellwig.
5  */
6 #include <linux/module.h>
7 #include <linux/compiler.h>
8 #include <linux/fs.h>
9 #include <linux/iomap.h>
10 #include <linux/pagemap.h>
11 #include <linux/uio.h>
12 #include <linux/buffer_head.h>
13 #include <linux/dax.h>
14 #include <linux/writeback.h>
15 #include <linux/list_sort.h>
16 #include <linux/swap.h>
17 #include <linux/bio.h>
18 #include <linux/sched/signal.h>
19 #include <linux/migrate.h>
20 #include "trace.h"
21
22 #include "../internal.h"
23
24 #define IOEND_BATCH_SIZE        4096
25
26 typedef int (*iomap_punch_t)(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t length);
27 /*
28  * Structure allocated for each folio to track per-block uptodate, dirty state
29  * and I/O completions.
30  */
31 struct iomap_folio_state {
32         atomic_t                read_bytes_pending;
33         atomic_t                write_bytes_pending;
34         spinlock_t              state_lock;
35
36         /*
37          * Each block has two bits in this bitmap:
38          * Bits [0..blocks_per_folio) has the uptodate status.
39          * Bits [b_p_f...(2*b_p_f))   has the dirty status.
40          */
41         unsigned long           state[];
42 };
43
44 static struct bio_set iomap_ioend_bioset;
45
46 static inline bool ifs_is_fully_uptodate(struct folio *folio,
47                 struct iomap_folio_state *ifs)
48 {
49         struct inode *inode = folio->mapping->host;
50
51         return bitmap_full(ifs->state, i_blocks_per_folio(inode, folio));
52 }
53
54 static inline bool ifs_block_is_uptodate(struct iomap_folio_state *ifs,
55                 unsigned int block)
56 {
57         return test_bit(block, ifs->state);
58 }
59
60 static void ifs_set_range_uptodate(struct folio *folio,
61                 struct iomap_folio_state *ifs, size_t off, size_t len)
62 {
63         struct inode *inode = folio->mapping->host;
64         unsigned int first_blk = off >> inode->i_blkbits;
65         unsigned int last_blk = (off + len - 1) >> inode->i_blkbits;
66         unsigned int nr_blks = last_blk - first_blk + 1;
67         unsigned long flags;
68
69         spin_lock_irqsave(&ifs->state_lock, flags);
70         bitmap_set(ifs->state, first_blk, nr_blks);
71         if (ifs_is_fully_uptodate(folio, ifs))
72                 folio_mark_uptodate(folio);
73         spin_unlock_irqrestore(&ifs->state_lock, flags);
74 }
75
76 static void iomap_set_range_uptodate(struct folio *folio, size_t off,
77                 size_t len)
78 {
79         struct iomap_folio_state *ifs = folio->private;
80
81         if (ifs)
82                 ifs_set_range_uptodate(folio, ifs, off, len);
83         else
84                 folio_mark_uptodate(folio);
85 }
86
87 static inline bool ifs_block_is_dirty(struct folio *folio,
88                 struct iomap_folio_state *ifs, int block)
89 {
90         struct inode *inode = folio->mapping->host;
91         unsigned int blks_per_folio = i_blocks_per_folio(inode, folio);
92
93         return test_bit(block + blks_per_folio, ifs->state);
94 }
95
96 static void ifs_clear_range_dirty(struct folio *folio,
97                 struct iomap_folio_state *ifs, size_t off, size_t len)
98 {
99         struct inode *inode = folio->mapping->host;
100         unsigned int blks_per_folio = i_blocks_per_folio(inode, folio);
101         unsigned int first_blk = (off >> inode->i_blkbits);
102         unsigned int last_blk = (off + len - 1) >> inode->i_blkbits;
103         unsigned int nr_blks = last_blk - first_blk + 1;
104         unsigned long flags;
105
106         spin_lock_irqsave(&ifs->state_lock, flags);
107         bitmap_clear(ifs->state, first_blk + blks_per_folio, nr_blks);
108         spin_unlock_irqrestore(&ifs->state_lock, flags);
109 }
110
111 static void iomap_clear_range_dirty(struct folio *folio, size_t off, size_t len)
112 {
113         struct iomap_folio_state *ifs = folio->private;
114
115         if (ifs)
116                 ifs_clear_range_dirty(folio, ifs, off, len);
117 }
118
119 static void ifs_set_range_dirty(struct folio *folio,
120                 struct iomap_folio_state *ifs, size_t off, size_t len)
121 {
122         struct inode *inode = folio->mapping->host;
123         unsigned int blks_per_folio = i_blocks_per_folio(inode, folio);
124         unsigned int first_blk = (off >> inode->i_blkbits);
125         unsigned int last_blk = (off + len - 1) >> inode->i_blkbits;
126         unsigned int nr_blks = last_blk - first_blk + 1;
127         unsigned long flags;
128
129         spin_lock_irqsave(&ifs->state_lock, flags);
130         bitmap_set(ifs->state, first_blk + blks_per_folio, nr_blks);
131         spin_unlock_irqrestore(&ifs->state_lock, flags);
132 }
133
134 static void iomap_set_range_dirty(struct folio *folio, size_t off, size_t len)
135 {
136         struct iomap_folio_state *ifs = folio->private;
137
138         if (ifs)
139                 ifs_set_range_dirty(folio, ifs, off, len);
140 }
141
142 static struct iomap_folio_state *ifs_alloc(struct inode *inode,
143                 struct folio *folio, unsigned int flags)
144 {
145         struct iomap_folio_state *ifs = folio->private;
146         unsigned int nr_blocks = i_blocks_per_folio(inode, folio);
147         gfp_t gfp;
148
149         if (ifs || nr_blocks <= 1)
150                 return ifs;
151
152         if (flags & IOMAP_NOWAIT)
153                 gfp = GFP_NOWAIT;
154         else
155                 gfp = GFP_NOFS | __GFP_NOFAIL;
156
157         /*
158          * ifs->state tracks two sets of state flags when the
159          * filesystem block size is smaller than the folio size.
160          * The first state tracks per-block uptodate and the
161          * second tracks per-block dirty state.
162          */
163         ifs = kzalloc(struct_size(ifs, state,
164                       BITS_TO_LONGS(2 * nr_blocks)), gfp);
165         if (!ifs)
166                 return ifs;
167
168         spin_lock_init(&ifs->state_lock);
169         if (folio_test_uptodate(folio))
170                 bitmap_set(ifs->state, 0, nr_blocks);
171         if (folio_test_dirty(folio))
172                 bitmap_set(ifs->state, nr_blocks, nr_blocks);
173         folio_attach_private(folio, ifs);
174
175         return ifs;
176 }
177
178 static void ifs_free(struct folio *folio)
179 {
180         struct iomap_folio_state *ifs = folio_detach_private(folio);
181
182         if (!ifs)
183                 return;
184         WARN_ON_ONCE(atomic_read(&ifs->read_bytes_pending));
185         WARN_ON_ONCE(atomic_read(&ifs->write_bytes_pending));
186         WARN_ON_ONCE(ifs_is_fully_uptodate(folio, ifs) !=
187                         folio_test_uptodate(folio));
188         kfree(ifs);
189 }
190
191 /*
192  * Calculate the range inside the folio that we actually need to read.
193  */
194 static void iomap_adjust_read_range(struct inode *inode, struct folio *folio,
195                 loff_t *pos, loff_t length, size_t *offp, size_t *lenp)
196 {
197         struct iomap_folio_state *ifs = folio->private;
198         loff_t orig_pos = *pos;
199         loff_t isize = i_size_read(inode);
200         unsigned block_bits = inode->i_blkbits;
201         unsigned block_size = (1 << block_bits);
202         size_t poff = offset_in_folio(folio, *pos);
203         size_t plen = min_t(loff_t, folio_size(folio) - poff, length);
204         unsigned first = poff >> block_bits;
205         unsigned last = (poff + plen - 1) >> block_bits;
206
207         /*
208          * If the block size is smaller than the page size, we need to check the
209          * per-block uptodate status and adjust the offset and length if needed
210          * to avoid reading in already uptodate ranges.
211          */
212         if (ifs) {
213                 unsigned int i;
214
215                 /* move forward for each leading block marked uptodate */
216                 for (i = first; i <= last; i++) {
217                         if (!ifs_block_is_uptodate(ifs, i))
218                                 break;
219                         *pos += block_size;
220                         poff += block_size;
221                         plen -= block_size;
222                         first++;
223                 }
224
225                 /* truncate len if we find any trailing uptodate block(s) */
226                 for ( ; i <= last; i++) {
227                         if (ifs_block_is_uptodate(ifs, i)) {
228                                 plen -= (last - i + 1) * block_size;
229                                 last = i - 1;
230                                 break;
231                         }
232                 }
233         }
234
235         /*
236          * If the extent spans the block that contains the i_size, we need to
237          * handle both halves separately so that we properly zero data in the
238          * page cache for blocks that are entirely outside of i_size.
239          */
240         if (orig_pos <= isize && orig_pos + length > isize) {
241                 unsigned end = offset_in_folio(folio, isize - 1) >> block_bits;
242
243                 if (first <= end && last > end)
244                         plen -= (last - end) * block_size;
245         }
246
247         *offp = poff;
248         *lenp = plen;
249 }
250
251 static void iomap_finish_folio_read(struct folio *folio, size_t offset,
252                 size_t len, int error)
253 {
254         struct iomap_folio_state *ifs = folio->private;
255
256         if (unlikely(error)) {
257                 folio_clear_uptodate(folio);
258                 folio_set_error(folio);
259         } else {
260                 iomap_set_range_uptodate(folio, offset, len);
261         }
262
263         if (!ifs || atomic_sub_and_test(len, &ifs->read_bytes_pending))
264                 folio_unlock(folio);
265 }
266
267 static void iomap_read_end_io(struct bio *bio)
268 {
269         int error = blk_status_to_errno(bio->bi_status);
270         struct folio_iter fi;
271
272         bio_for_each_folio_all(fi, bio)
273                 iomap_finish_folio_read(fi.folio, fi.offset, fi.length, error);
274         bio_put(bio);
275 }
276
277 struct iomap_readpage_ctx {
278         struct folio            *cur_folio;
279         bool                    cur_folio_in_bio;
280         struct bio              *bio;
281         struct readahead_control *rac;
282 };
283
284 /**
285  * iomap_read_inline_data - copy inline data into the page cache
286  * @iter: iteration structure
287  * @folio: folio to copy to
288  *
289  * Copy the inline data in @iter into @folio and zero out the rest of the folio.
290  * Only a single IOMAP_INLINE extent is allowed at the end of each file.
291  * Returns zero for success to complete the read, or the usual negative errno.
292  */
293 static int iomap_read_inline_data(const struct iomap_iter *iter,
294                 struct folio *folio)
295 {
296         const struct iomap *iomap = iomap_iter_srcmap(iter);
297         size_t size = i_size_read(iter->inode) - iomap->offset;
298         size_t poff = offset_in_page(iomap->offset);
299         size_t offset = offset_in_folio(folio, iomap->offset);
300         void *addr;
301
302         if (folio_test_uptodate(folio))
303                 return 0;
304
305         if (WARN_ON_ONCE(size > PAGE_SIZE - poff))
306                 return -EIO;
307         if (WARN_ON_ONCE(size > PAGE_SIZE -
308                          offset_in_page(iomap->inline_data)))
309                 return -EIO;
310         if (WARN_ON_ONCE(size > iomap->length))
311                 return -EIO;
312         if (offset > 0)
313                 ifs_alloc(iter->inode, folio, iter->flags);
314
315         addr = kmap_local_folio(folio, offset);
316         memcpy(addr, iomap->inline_data, size);
317         memset(addr + size, 0, PAGE_SIZE - poff - size);
318         kunmap_local(addr);
319         iomap_set_range_uptodate(folio, offset, PAGE_SIZE - poff);
320         return 0;
321 }
322
323 static inline bool iomap_block_needs_zeroing(const struct iomap_iter *iter,
324                 loff_t pos)
325 {
326         const struct iomap *srcmap = iomap_iter_srcmap(iter);
327
328         return srcmap->type != IOMAP_MAPPED ||
329                 (srcmap->flags & IOMAP_F_NEW) ||
330                 pos >= i_size_read(iter->inode);
331 }
332
333 static loff_t iomap_readpage_iter(const struct iomap_iter *iter,
334                 struct iomap_readpage_ctx *ctx, loff_t offset)
335 {
336         const struct iomap *iomap = &iter->iomap;
337         loff_t pos = iter->pos + offset;
338         loff_t length = iomap_length(iter) - offset;
339         struct folio *folio = ctx->cur_folio;
340         struct iomap_folio_state *ifs;
341         loff_t orig_pos = pos;
342         size_t poff, plen;
343         sector_t sector;
344
345         if (iomap->type == IOMAP_INLINE)
346                 return iomap_read_inline_data(iter, folio);
347
348         /* zero post-eof blocks as the page may be mapped */
349         ifs = ifs_alloc(iter->inode, folio, iter->flags);
350         iomap_adjust_read_range(iter->inode, folio, &pos, length, &poff, &plen);
351         if (plen == 0)
352                 goto done;
353
354         if (iomap_block_needs_zeroing(iter, pos)) {
355                 folio_zero_range(folio, poff, plen);
356                 iomap_set_range_uptodate(folio, poff, plen);
357                 goto done;
358         }
359
360         ctx->cur_folio_in_bio = true;
361         if (ifs)
362                 atomic_add(plen, &ifs->read_bytes_pending);
363
364         sector = iomap_sector(iomap, pos);
365         if (!ctx->bio ||
366             bio_end_sector(ctx->bio) != sector ||
367             !bio_add_folio(ctx->bio, folio, plen, poff)) {
368                 gfp_t gfp = mapping_gfp_constraint(folio->mapping, GFP_KERNEL);
369                 gfp_t orig_gfp = gfp;
370                 unsigned int nr_vecs = DIV_ROUND_UP(length, PAGE_SIZE);
371
372                 if (ctx->bio)
373                         submit_bio(ctx->bio);
374
375                 if (ctx->rac) /* same as readahead_gfp_mask */
376                         gfp |= __GFP_NORETRY | __GFP_NOWARN;
377                 ctx->bio = bio_alloc(iomap->bdev, bio_max_segs(nr_vecs),
378                                      REQ_OP_READ, gfp);
379                 /*
380                  * If the bio_alloc fails, try it again for a single page to
381                  * avoid having to deal with partial page reads.  This emulates
382                  * what do_mpage_read_folio does.
383                  */
384                 if (!ctx->bio) {
385                         ctx->bio = bio_alloc(iomap->bdev, 1, REQ_OP_READ,
386                                              orig_gfp);
387                 }
388                 if (ctx->rac)
389                         ctx->bio->bi_opf |= REQ_RAHEAD;
390                 ctx->bio->bi_iter.bi_sector = sector;
391                 ctx->bio->bi_end_io = iomap_read_end_io;
392                 bio_add_folio_nofail(ctx->bio, folio, plen, poff);
393         }
394
395 done:
396         /*
397          * Move the caller beyond our range so that it keeps making progress.
398          * For that, we have to include any leading non-uptodate ranges, but
399          * we can skip trailing ones as they will be handled in the next
400          * iteration.
401          */
402         return pos - orig_pos + plen;
403 }
404
405 int iomap_read_folio(struct folio *folio, const struct iomap_ops *ops)
406 {
407         struct iomap_iter iter = {
408                 .inode          = folio->mapping->host,
409                 .pos            = folio_pos(folio),
410                 .len            = folio_size(folio),
411         };
412         struct iomap_readpage_ctx ctx = {
413                 .cur_folio      = folio,
414         };
415         int ret;
416
417         trace_iomap_readpage(iter.inode, 1);
418
419         while ((ret = iomap_iter(&iter, ops)) > 0)
420                 iter.processed = iomap_readpage_iter(&iter, &ctx, 0);
421
422         if (ret < 0)
423                 folio_set_error(folio);
424
425         if (ctx.bio) {
426                 submit_bio(ctx.bio);
427                 WARN_ON_ONCE(!ctx.cur_folio_in_bio);
428         } else {
429                 WARN_ON_ONCE(ctx.cur_folio_in_bio);
430                 folio_unlock(folio);
431         }
432
433         /*
434          * Just like mpage_readahead and block_read_full_folio, we always
435          * return 0 and just set the folio error flag on errors.  This
436          * should be cleaned up throughout the stack eventually.
437          */
438         return 0;
439 }
440 EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_read_folio);
441
442 static loff_t iomap_readahead_iter(const struct iomap_iter *iter,
443                 struct iomap_readpage_ctx *ctx)
444 {
445         loff_t length = iomap_length(iter);
446         loff_t done, ret;
447
448         for (done = 0; done < length; done += ret) {
449                 if (ctx->cur_folio &&
450                     offset_in_folio(ctx->cur_folio, iter->pos + done) == 0) {
451                         if (!ctx->cur_folio_in_bio)
452                                 folio_unlock(ctx->cur_folio);
453                         ctx->cur_folio = NULL;
454                 }
455                 if (!ctx->cur_folio) {
456                         ctx->cur_folio = readahead_folio(ctx->rac);
457                         ctx->cur_folio_in_bio = false;
458                 }
459                 ret = iomap_readpage_iter(iter, ctx, done);
460                 if (ret <= 0)
461                         return ret;
462         }
463
464         return done;
465 }
466
467 /**
468  * iomap_readahead - Attempt to read pages from a file.
469  * @rac: Describes the pages to be read.
470  * @ops: The operations vector for the filesystem.
471  *
472  * This function is for filesystems to call to implement their readahead
473  * address_space operation.
474  *
475  * Context: The @ops callbacks may submit I/O (eg to read the addresses of
476  * blocks from disc), and may wait for it.  The caller may be trying to
477  * access a different page, and so sleeping excessively should be avoided.
478  * It may allocate memory, but should avoid costly allocations.  This
479  * function is called with memalloc_nofs set, so allocations will not cause
480  * the filesystem to be reentered.
481  */
482 void iomap_readahead(struct readahead_control *rac, const struct iomap_ops *ops)
483 {
484         struct iomap_iter iter = {
485                 .inode  = rac->mapping->host,
486                 .pos    = readahead_pos(rac),
487                 .len    = readahead_length(rac),
488         };
489         struct iomap_readpage_ctx ctx = {
490                 .rac    = rac,
491         };
492
493         trace_iomap_readahead(rac->mapping->host, readahead_count(rac));
494
495         while (iomap_iter(&iter, ops) > 0)
496                 iter.processed = iomap_readahead_iter(&iter, &ctx);
497
498         if (ctx.bio)
499                 submit_bio(ctx.bio);
500         if (ctx.cur_folio) {
501                 if (!ctx.cur_folio_in_bio)
502                         folio_unlock(ctx.cur_folio);
503         }
504 }
505 EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_readahead);
506
507 /*
508  * iomap_is_partially_uptodate checks whether blocks within a folio are
509  * uptodate or not.
510  *
511  * Returns true if all blocks which correspond to the specified part
512  * of the folio are uptodate.
513  */
514 bool iomap_is_partially_uptodate(struct folio *folio, size_t from, size_t count)
515 {
516         struct iomap_folio_state *ifs = folio->private;
517         struct inode *inode = folio->mapping->host;
518         unsigned first, last, i;
519
520         if (!ifs)
521                 return false;
522
523         /* Caller's range may extend past the end of this folio */
524         count = min(folio_size(folio) - from, count);
525
526         /* First and last blocks in range within folio */
527         first = from >> inode->i_blkbits;
528         last = (from + count - 1) >> inode->i_blkbits;
529
530         for (i = first; i <= last; i++)
531                 if (!ifs_block_is_uptodate(ifs, i))
532                         return false;
533         return true;
534 }
535 EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_is_partially_uptodate);
536
537 /**
538  * iomap_get_folio - get a folio reference for writing
539  * @iter: iteration structure
540  * @pos: start offset of write
541  * @len: Suggested size of folio to create.
542  *
543  * Returns a locked reference to the folio at @pos, or an error pointer if the
544  * folio could not be obtained.
545  */
546 struct folio *iomap_get_folio(struct iomap_iter *iter, loff_t pos, size_t len)
547 {
548         fgf_t fgp = FGP_WRITEBEGIN | FGP_NOFS;
549
550         if (iter->flags & IOMAP_NOWAIT)
551                 fgp |= FGP_NOWAIT;
552         fgp |= fgf_set_order(len);
553
554         return __filemap_get_folio(iter->inode->i_mapping, pos >> PAGE_SHIFT,
555                         fgp, mapping_gfp_mask(iter->inode->i_mapping));
556 }
557 EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_get_folio);
558
559 bool iomap_release_folio(struct folio *folio, gfp_t gfp_flags)
560 {
561         trace_iomap_release_folio(folio->mapping->host, folio_pos(folio),
562                         folio_size(folio));
563
564         /*
565          * If the folio is dirty, we refuse to release our metadata because
566          * it may be partially dirty.  Once we track per-block dirty state,
567          * we can release the metadata if every block is dirty.
568          */
569         if (folio_test_dirty(folio))
570                 return false;
571         ifs_free(folio);
572         return true;
573 }
574 EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_release_folio);
575
576 void iomap_invalidate_folio(struct folio *folio, size_t offset, size_t len)
577 {
578         trace_iomap_invalidate_folio(folio->mapping->host,
579                                         folio_pos(folio) + offset, len);
580
581         /*
582          * If we're invalidating the entire folio, clear the dirty state
583          * from it and release it to avoid unnecessary buildup of the LRU.
584          */
585         if (offset == 0 && len == folio_size(folio)) {
586                 WARN_ON_ONCE(folio_test_writeback(folio));
587                 folio_cancel_dirty(folio);
588                 ifs_free(folio);
589         }
590 }
591 EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_invalidate_folio);
592
593 bool iomap_dirty_folio(struct address_space *mapping, struct folio *folio)
594 {
595         struct inode *inode = mapping->host;
596         size_t len = folio_size(folio);
597
598         ifs_alloc(inode, folio, 0);
599         iomap_set_range_dirty(folio, 0, len);
600         return filemap_dirty_folio(mapping, folio);
601 }
602 EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_dirty_folio);
603
604 static void
605 iomap_write_failed(struct inode *inode, loff_t pos, unsigned len)
606 {
607         loff_t i_size = i_size_read(inode);
608
609         /*
610          * Only truncate newly allocated pages beyoned EOF, even if the
611          * write started inside the existing inode size.
612          */
613         if (pos + len > i_size)
614                 truncate_pagecache_range(inode, max(pos, i_size),
615                                          pos + len - 1);
616 }
617
618 static int iomap_read_folio_sync(loff_t block_start, struct folio *folio,
619                 size_t poff, size_t plen, const struct iomap *iomap)
620 {
621         struct bio_vec bvec;
622         struct bio bio;
623
624         bio_init(&bio, iomap->bdev, &bvec, 1, REQ_OP_READ);
625         bio.bi_iter.bi_sector = iomap_sector(iomap, block_start);
626         bio_add_folio_nofail(&bio, folio, plen, poff);
627         return submit_bio_wait(&bio);
628 }
629
630 static int __iomap_write_begin(const struct iomap_iter *iter, loff_t pos,
631                 size_t len, struct folio *folio)
632 {
633         const struct iomap *srcmap = iomap_iter_srcmap(iter);
634         struct iomap_folio_state *ifs;
635         loff_t block_size = i_blocksize(iter->inode);
636         loff_t block_start = round_down(pos, block_size);
637         loff_t block_end = round_up(pos + len, block_size);
638         unsigned int nr_blocks = i_blocks_per_folio(iter->inode, folio);
639         size_t from = offset_in_folio(folio, pos), to = from + len;
640         size_t poff, plen;
641
642         /*
643          * If the write or zeroing completely overlaps the current folio, then
644          * entire folio will be dirtied so there is no need for
645          * per-block state tracking structures to be attached to this folio.
646          * For the unshare case, we must read in the ondisk contents because we
647          * are not changing pagecache contents.
648          */
649         if (!(iter->flags & IOMAP_UNSHARE) && pos <= folio_pos(folio) &&
650             pos + len >= folio_pos(folio) + folio_size(folio))
651                 return 0;
652
653         ifs = ifs_alloc(iter->inode, folio, iter->flags);
654         if ((iter->flags & IOMAP_NOWAIT) && !ifs && nr_blocks > 1)
655                 return -EAGAIN;
656
657         if (folio_test_uptodate(folio))
658                 return 0;
659         folio_clear_error(folio);
660
661         do {
662                 iomap_adjust_read_range(iter->inode, folio, &block_start,
663                                 block_end - block_start, &poff, &plen);
664                 if (plen == 0)
665                         break;
666
667                 if (!(iter->flags & IOMAP_UNSHARE) &&
668                     (from <= poff || from >= poff + plen) &&
669                     (to <= poff || to >= poff + plen))
670                         continue;
671
672                 if (iomap_block_needs_zeroing(iter, block_start)) {
673                         if (WARN_ON_ONCE(iter->flags & IOMAP_UNSHARE))
674                                 return -EIO;
675                         folio_zero_segments(folio, poff, from, to, poff + plen);
676                 } else {
677                         int status;
678
679                         if (iter->flags & IOMAP_NOWAIT)
680                                 return -EAGAIN;
681
682                         status = iomap_read_folio_sync(block_start, folio,
683                                         poff, plen, srcmap);
684                         if (status)
685                                 return status;
686                 }
687                 iomap_set_range_uptodate(folio, poff, plen);
688         } while ((block_start += plen) < block_end);
689
690         return 0;
691 }
692
693 static struct folio *__iomap_get_folio(struct iomap_iter *iter, loff_t pos,
694                 size_t len)
695 {
696         const struct iomap_folio_ops *folio_ops = iter->iomap.folio_ops;
697
698         if (folio_ops && folio_ops->get_folio)
699                 return folio_ops->get_folio(iter, pos, len);
700         else
701                 return iomap_get_folio(iter, pos, len);
702 }
703
704 static void __iomap_put_folio(struct iomap_iter *iter, loff_t pos, size_t ret,
705                 struct folio *folio)
706 {
707         const struct iomap_folio_ops *folio_ops = iter->iomap.folio_ops;
708
709         if (folio_ops && folio_ops->put_folio) {
710                 folio_ops->put_folio(iter->inode, pos, ret, folio);
711         } else {
712                 folio_unlock(folio);
713                 folio_put(folio);
714         }
715 }
716
717 static int iomap_write_begin_inline(const struct iomap_iter *iter,
718                 struct folio *folio)
719 {
720         /* needs more work for the tailpacking case; disable for now */
721         if (WARN_ON_ONCE(iomap_iter_srcmap(iter)->offset != 0))
722                 return -EIO;
723         return iomap_read_inline_data(iter, folio);
724 }
725
726 static int iomap_write_begin(struct iomap_iter *iter, loff_t pos,
727                 size_t len, struct folio **foliop)
728 {
729         const struct iomap_folio_ops *folio_ops = iter->iomap.folio_ops;
730         const struct iomap *srcmap = iomap_iter_srcmap(iter);
731         struct folio *folio;
732         int status = 0;
733
734         BUG_ON(pos + len > iter->iomap.offset + iter->iomap.length);
735         if (srcmap != &iter->iomap)
736                 BUG_ON(pos + len > srcmap->offset + srcmap->length);
737
738         if (fatal_signal_pending(current))
739                 return -EINTR;
740
741         if (!mapping_large_folio_support(iter->inode->i_mapping))
742                 len = min_t(size_t, len, PAGE_SIZE - offset_in_page(pos));
743
744         folio = __iomap_get_folio(iter, pos, len);
745         if (IS_ERR(folio))
746                 return PTR_ERR(folio);
747
748         /*
749          * Now we have a locked folio, before we do anything with it we need to
750          * check that the iomap we have cached is not stale. The inode extent
751          * mapping can change due to concurrent IO in flight (e.g.
752          * IOMAP_UNWRITTEN state can change and memory reclaim could have
753          * reclaimed a previously partially written page at this index after IO
754          * completion before this write reaches this file offset) and hence we
755          * could do the wrong thing here (zero a page range incorrectly or fail
756          * to zero) and corrupt data.
757          */
758         if (folio_ops && folio_ops->iomap_valid) {
759                 bool iomap_valid = folio_ops->iomap_valid(iter->inode,
760                                                          &iter->iomap);
761                 if (!iomap_valid) {
762                         iter->iomap.flags |= IOMAP_F_STALE;
763                         status = 0;
764                         goto out_unlock;
765                 }
766         }
767
768         if (pos + len > folio_pos(folio) + folio_size(folio))
769                 len = folio_pos(folio) + folio_size(folio) - pos;
770
771         if (srcmap->type == IOMAP_INLINE)
772                 status = iomap_write_begin_inline(iter, folio);
773         else if (srcmap->flags & IOMAP_F_BUFFER_HEAD)
774                 status = __block_write_begin_int(folio, pos, len, NULL, srcmap);
775         else
776                 status = __iomap_write_begin(iter, pos, len, folio);
777
778         if (unlikely(status))
779                 goto out_unlock;
780
781         *foliop = folio;
782         return 0;
783
784 out_unlock:
785         __iomap_put_folio(iter, pos, 0, folio);
786         iomap_write_failed(iter->inode, pos, len);
787
788         return status;
789 }
790
791 static size_t __iomap_write_end(struct inode *inode, loff_t pos, size_t len,
792                 size_t copied, struct folio *folio)
793 {
794         flush_dcache_folio(folio);
795
796         /*
797          * The blocks that were entirely written will now be uptodate, so we
798          * don't have to worry about a read_folio reading them and overwriting a
799          * partial write.  However, if we've encountered a short write and only
800          * partially written into a block, it will not be marked uptodate, so a
801          * read_folio might come in and destroy our partial write.
802          *
803          * Do the simplest thing and just treat any short write to a
804          * non-uptodate page as a zero-length write, and force the caller to
805          * redo the whole thing.
806          */
807         if (unlikely(copied < len && !folio_test_uptodate(folio)))
808                 return 0;
809         iomap_set_range_uptodate(folio, offset_in_folio(folio, pos), len);
810         iomap_set_range_dirty(folio, offset_in_folio(folio, pos), copied);
811         filemap_dirty_folio(inode->i_mapping, folio);
812         return copied;
813 }
814
815 static size_t iomap_write_end_inline(const struct iomap_iter *iter,
816                 struct folio *folio, loff_t pos, size_t copied)
817 {
818         const struct iomap *iomap = &iter->iomap;
819         void *addr;
820
821         WARN_ON_ONCE(!folio_test_uptodate(folio));
822         BUG_ON(!iomap_inline_data_valid(iomap));
823
824         flush_dcache_folio(folio);
825         addr = kmap_local_folio(folio, pos);
826         memcpy(iomap_inline_data(iomap, pos), addr, copied);
827         kunmap_local(addr);
828
829         mark_inode_dirty(iter->inode);
830         return copied;
831 }
832
833 /* Returns the number of bytes copied.  May be 0.  Cannot be an errno. */
834 static size_t iomap_write_end(struct iomap_iter *iter, loff_t pos, size_t len,
835                 size_t copied, struct folio *folio)
836 {
837         const struct iomap *srcmap = iomap_iter_srcmap(iter);
838         loff_t old_size = iter->inode->i_size;
839         size_t ret;
840
841         if (srcmap->type == IOMAP_INLINE) {
842                 ret = iomap_write_end_inline(iter, folio, pos, copied);
843         } else if (srcmap->flags & IOMAP_F_BUFFER_HEAD) {
844                 ret = block_write_end(NULL, iter->inode->i_mapping, pos, len,
845                                 copied, &folio->page, NULL);
846         } else {
847                 ret = __iomap_write_end(iter->inode, pos, len, copied, folio);
848         }
849
850         /*
851          * Update the in-memory inode size after copying the data into the page
852          * cache.  It's up to the file system to write the updated size to disk,
853          * preferably after I/O completion so that no stale data is exposed.
854          */
855         if (pos + ret > old_size) {
856                 i_size_write(iter->inode, pos + ret);
857                 iter->iomap.flags |= IOMAP_F_SIZE_CHANGED;
858         }
859         __iomap_put_folio(iter, pos, ret, folio);
860
861         if (old_size < pos)
862                 pagecache_isize_extended(iter->inode, old_size, pos);
863         if (ret < len)
864                 iomap_write_failed(iter->inode, pos + ret, len - ret);
865         return ret;
866 }
867
868 static loff_t iomap_write_iter(struct iomap_iter *iter, struct iov_iter *i)
869 {
870         loff_t length = iomap_length(iter);
871         size_t chunk = PAGE_SIZE << MAX_PAGECACHE_ORDER;
872         loff_t pos = iter->pos;
873         ssize_t written = 0;
874         long status = 0;
875         struct address_space *mapping = iter->inode->i_mapping;
876         unsigned int bdp_flags = (iter->flags & IOMAP_NOWAIT) ? BDP_ASYNC : 0;
877
878         do {
879                 struct folio *folio;
880                 size_t offset;          /* Offset into folio */
881                 size_t bytes;           /* Bytes to write to folio */
882                 size_t copied;          /* Bytes copied from user */
883
884                 bytes = iov_iter_count(i);
885 retry:
886                 offset = pos & (chunk - 1);
887                 bytes = min(chunk - offset, bytes);
888                 status = balance_dirty_pages_ratelimited_flags(mapping,
889                                                                bdp_flags);
890                 if (unlikely(status))
891                         break;
892
893                 if (bytes > length)
894                         bytes = length;
895
896                 /*
897                  * Bring in the user page that we'll copy from _first_.
898                  * Otherwise there's a nasty deadlock on copying from the
899                  * same page as we're writing to, without it being marked
900                  * up-to-date.
901                  *
902                  * For async buffered writes the assumption is that the user
903                  * page has already been faulted in. This can be optimized by
904                  * faulting the user page.
905                  */
906                 if (unlikely(fault_in_iov_iter_readable(i, bytes) == bytes)) {
907                         status = -EFAULT;
908                         break;
909                 }
910
911                 status = iomap_write_begin(iter, pos, bytes, &folio);
912                 if (unlikely(status))
913                         break;
914                 if (iter->iomap.flags & IOMAP_F_STALE)
915                         break;
916
917                 offset = offset_in_folio(folio, pos);
918                 if (bytes > folio_size(folio) - offset)
919                         bytes = folio_size(folio) - offset;
920
921                 if (mapping_writably_mapped(mapping))
922                         flush_dcache_folio(folio);
923
924                 copied = copy_folio_from_iter_atomic(folio, offset, bytes, i);
925                 status = iomap_write_end(iter, pos, bytes, copied, folio);
926
927                 if (unlikely(copied != status))
928                         iov_iter_revert(i, copied - status);
929
930                 cond_resched();
931                 if (unlikely(status == 0)) {
932                         /*
933                          * A short copy made iomap_write_end() reject the
934                          * thing entirely.  Might be memory poisoning
935                          * halfway through, might be a race with munmap,
936                          * might be severe memory pressure.
937                          */
938                         if (chunk > PAGE_SIZE)
939                                 chunk /= 2;
940                         if (copied) {
941                                 bytes = copied;
942                                 goto retry;
943                         }
944                 } else {
945                         pos += status;
946                         written += status;
947                         length -= status;
948                 }
949         } while (iov_iter_count(i) && length);
950
951         if (status == -EAGAIN) {
952                 iov_iter_revert(i, written);
953                 return -EAGAIN;
954         }
955         return written ? written : status;
956 }
957
958 ssize_t
959 iomap_file_buffered_write(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *i,
960                 const struct iomap_ops *ops)
961 {
962         struct iomap_iter iter = {
963                 .inode          = iocb->ki_filp->f_mapping->host,
964                 .pos            = iocb->ki_pos,
965                 .len            = iov_iter_count(i),
966                 .flags          = IOMAP_WRITE,
967         };
968         ssize_t ret;
969
970         if (iocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
971                 iter.flags |= IOMAP_NOWAIT;
972
973         while ((ret = iomap_iter(&iter, ops)) > 0)
974                 iter.processed = iomap_write_iter(&iter, i);
975
976         if (unlikely(iter.pos == iocb->ki_pos))
977                 return ret;
978         ret = iter.pos - iocb->ki_pos;
979         iocb->ki_pos = iter.pos;
980         return ret;
981 }
982 EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_file_buffered_write);
983
984 static int iomap_write_delalloc_ifs_punch(struct inode *inode,
985                 struct folio *folio, loff_t start_byte, loff_t end_byte,
986                 iomap_punch_t punch)
987 {
988         unsigned int first_blk, last_blk, i;
989         loff_t last_byte;
990         u8 blkbits = inode->i_blkbits;
991         struct iomap_folio_state *ifs;
992         int ret = 0;
993
994         /*
995          * When we have per-block dirty tracking, there can be
996          * blocks within a folio which are marked uptodate
997          * but not dirty. In that case it is necessary to punch
998          * out such blocks to avoid leaking any delalloc blocks.
999          */
1000         ifs = folio->private;
1001         if (!ifs)
1002                 return ret;
1003
1004         last_byte = min_t(loff_t, end_byte - 1,
1005                         folio_pos(folio) + folio_size(folio) - 1);
1006         first_blk = offset_in_folio(folio, start_byte) >> blkbits;
1007         last_blk = offset_in_folio(folio, last_byte) >> blkbits;
1008         for (i = first_blk; i <= last_blk; i++) {
1009                 if (!ifs_block_is_dirty(folio, ifs, i)) {
1010                         ret = punch(inode, folio_pos(folio) + (i << blkbits),
1011                                     1 << blkbits);
1012                         if (ret)
1013                                 return ret;
1014                 }
1015         }
1016
1017         return ret;
1018 }
1019
1020
1021 static int iomap_write_delalloc_punch(struct inode *inode, struct folio *folio,
1022                 loff_t *punch_start_byte, loff_t start_byte, loff_t end_byte,
1023                 iomap_punch_t punch)
1024 {
1025         int ret = 0;
1026
1027         if (!folio_test_dirty(folio))
1028                 return ret;
1029
1030         /* if dirty, punch up to offset */
1031         if (start_byte > *punch_start_byte) {
1032                 ret = punch(inode, *punch_start_byte,
1033                                 start_byte - *punch_start_byte);
1034                 if (ret)
1035                         return ret;
1036         }
1037
1038         /* Punch non-dirty blocks within folio */
1039         ret = iomap_write_delalloc_ifs_punch(inode, folio, start_byte,
1040                         end_byte, punch);
1041         if (ret)
1042                 return ret;
1043
1044         /*
1045          * Make sure the next punch start is correctly bound to
1046          * the end of this data range, not the end of the folio.
1047          */
1048         *punch_start_byte = min_t(loff_t, end_byte,
1049                                 folio_pos(folio) + folio_size(folio));
1050
1051         return ret;
1052 }
1053
1054 /*
1055  * Scan the data range passed to us for dirty page cache folios. If we find a
1056  * dirty folio, punch out the preceding range and update the offset from which
1057  * the next punch will start from.
1058  *
1059  * We can punch out storage reservations under clean pages because they either
1060  * contain data that has been written back - in which case the delalloc punch
1061  * over that range is a no-op - or they have been read faults in which case they
1062  * contain zeroes and we can remove the delalloc backing range and any new
1063  * writes to those pages will do the normal hole filling operation...
1064  *
1065  * This makes the logic simple: we only need to keep the delalloc extents only
1066  * over the dirty ranges of the page cache.
1067  *
1068  * This function uses [start_byte, end_byte) intervals (i.e. open ended) to
1069  * simplify range iterations.
1070  */
1071 static int iomap_write_delalloc_scan(struct inode *inode,
1072                 loff_t *punch_start_byte, loff_t start_byte, loff_t end_byte,
1073                 iomap_punch_t punch)
1074 {
1075         while (start_byte < end_byte) {
1076                 struct folio    *folio;
1077                 int ret;
1078
1079                 /* grab locked page */
1080                 folio = filemap_lock_folio(inode->i_mapping,
1081                                 start_byte >> PAGE_SHIFT);
1082                 if (IS_ERR(folio)) {
1083                         start_byte = ALIGN_DOWN(start_byte, PAGE_SIZE) +
1084                                         PAGE_SIZE;
1085                         continue;
1086                 }
1087
1088                 ret = iomap_write_delalloc_punch(inode, folio, punch_start_byte,
1089                                                  start_byte, end_byte, punch);
1090                 if (ret) {
1091                         folio_unlock(folio);
1092                         folio_put(folio);
1093                         return ret;
1094                 }
1095
1096                 /* move offset to start of next folio in range */
1097                 start_byte = folio_next_index(folio) << PAGE_SHIFT;
1098                 folio_unlock(folio);
1099                 folio_put(folio);
1100         }
1101         return 0;
1102 }
1103
1104 /*
1105  * Punch out all the delalloc blocks in the range given except for those that
1106  * have dirty data still pending in the page cache - those are going to be
1107  * written and so must still retain the delalloc backing for writeback.
1108  *
1109  * As we are scanning the page cache for data, we don't need to reimplement the
1110  * wheel - mapping_seek_hole_data() does exactly what we need to identify the
1111  * start and end of data ranges correctly even for sub-folio block sizes. This
1112  * byte range based iteration is especially convenient because it means we
1113  * don't have to care about variable size folios, nor where the start or end of
1114  * the data range lies within a folio, if they lie within the same folio or even
1115  * if there are multiple discontiguous data ranges within the folio.
1116  *
1117  * It should be noted that mapping_seek_hole_data() is not aware of EOF, and so
1118  * can return data ranges that exist in the cache beyond EOF. e.g. a page fault
1119  * spanning EOF will initialise the post-EOF data to zeroes and mark it up to
1120  * date. A write page fault can then mark it dirty. If we then fail a write()
1121  * beyond EOF into that up to date cached range, we allocate a delalloc block
1122  * beyond EOF and then have to punch it out. Because the range is up to date,
1123  * mapping_seek_hole_data() will return it, and we will skip the punch because
1124  * the folio is dirty. THis is incorrect - we always need to punch out delalloc
1125  * beyond EOF in this case as writeback will never write back and covert that
1126  * delalloc block beyond EOF. Hence we limit the cached data scan range to EOF,
1127  * resulting in always punching out the range from the EOF to the end of the
1128  * range the iomap spans.
1129  *
1130  * Intervals are of the form [start_byte, end_byte) (i.e. open ended) because it
1131  * matches the intervals returned by mapping_seek_hole_data(). i.e. SEEK_DATA
1132  * returns the start of a data range (start_byte), and SEEK_HOLE(start_byte)
1133  * returns the end of the data range (data_end). Using closed intervals would
1134  * require sprinkling this code with magic "+ 1" and "- 1" arithmetic and expose
1135  * the code to subtle off-by-one bugs....
1136  */
1137 static int iomap_write_delalloc_release(struct inode *inode,
1138                 loff_t start_byte, loff_t end_byte, iomap_punch_t punch)
1139 {
1140         loff_t punch_start_byte = start_byte;
1141         loff_t scan_end_byte = min(i_size_read(inode), end_byte);
1142         int error = 0;
1143
1144         /*
1145          * Lock the mapping to avoid races with page faults re-instantiating
1146          * folios and dirtying them via ->page_mkwrite whilst we walk the
1147          * cache and perform delalloc extent removal. Failing to do this can
1148          * leave dirty pages with no space reservation in the cache.
1149          */
1150         filemap_invalidate_lock(inode->i_mapping);
1151         while (start_byte < scan_end_byte) {
1152                 loff_t          data_end;
1153
1154                 start_byte = mapping_seek_hole_data(inode->i_mapping,
1155                                 start_byte, scan_end_byte, SEEK_DATA);
1156                 /*
1157                  * If there is no more data to scan, all that is left is to
1158                  * punch out the remaining range.
1159                  */
1160                 if (start_byte == -ENXIO || start_byte == scan_end_byte)
1161                         break;
1162                 if (start_byte < 0) {
1163                         error = start_byte;
1164                         goto out_unlock;
1165                 }
1166                 WARN_ON_ONCE(start_byte < punch_start_byte);
1167                 WARN_ON_ONCE(start_byte > scan_end_byte);
1168
1169                 /*
1170                  * We find the end of this contiguous cached data range by
1171                  * seeking from start_byte to the beginning of the next hole.
1172                  */
1173                 data_end = mapping_seek_hole_data(inode->i_mapping, start_byte,
1174                                 scan_end_byte, SEEK_HOLE);
1175                 if (data_end < 0) {
1176                         error = data_end;
1177                         goto out_unlock;
1178                 }
1179                 WARN_ON_ONCE(data_end <= start_byte);
1180                 WARN_ON_ONCE(data_end > scan_end_byte);
1181
1182                 error = iomap_write_delalloc_scan(inode, &punch_start_byte,
1183                                 start_byte, data_end, punch);
1184                 if (error)
1185                         goto out_unlock;
1186
1187                 /* The next data search starts at the end of this one. */
1188                 start_byte = data_end;
1189         }
1190
1191         if (punch_start_byte < end_byte)
1192                 error = punch(inode, punch_start_byte,
1193                                 end_byte - punch_start_byte);
1194 out_unlock:
1195         filemap_invalidate_unlock(inode->i_mapping);
1196         return error;
1197 }
1198
1199 /*
1200  * When a short write occurs, the filesystem may need to remove reserved space
1201  * that was allocated in ->iomap_begin from it's ->iomap_end method. For
1202  * filesystems that use delayed allocation, we need to punch out delalloc
1203  * extents from the range that are not dirty in the page cache. As the write can
1204  * race with page faults, there can be dirty pages over the delalloc extent
1205  * outside the range of a short write but still within the delalloc extent
1206  * allocated for this iomap.
1207  *
1208  * This function uses [start_byte, end_byte) intervals (i.e. open ended) to
1209  * simplify range iterations.
1210  *
1211  * The punch() callback *must* only punch delalloc extents in the range passed
1212  * to it. It must skip over all other types of extents in the range and leave
1213  * them completely unchanged. It must do this punch atomically with respect to
1214  * other extent modifications.
1215  *
1216  * The punch() callback may be called with a folio locked to prevent writeback
1217  * extent allocation racing at the edge of the range we are currently punching.
1218  * The locked folio may or may not cover the range being punched, so it is not
1219  * safe for the punch() callback to lock folios itself.
1220  *
1221  * Lock order is:
1222  *
1223  * inode->i_rwsem (shared or exclusive)
1224  *   inode->i_mapping->invalidate_lock (exclusive)
1225  *     folio_lock()
1226  *       ->punch
1227  *         internal filesystem allocation lock
1228  */
1229 int iomap_file_buffered_write_punch_delalloc(struct inode *inode,
1230                 struct iomap *iomap, loff_t pos, loff_t length,
1231                 ssize_t written, iomap_punch_t punch)
1232 {
1233         loff_t                  start_byte;
1234         loff_t                  end_byte;
1235         unsigned int            blocksize = i_blocksize(inode);
1236
1237         if (iomap->type != IOMAP_DELALLOC)
1238                 return 0;
1239
1240         /* If we didn't reserve the blocks, we're not allowed to punch them. */
1241         if (!(iomap->flags & IOMAP_F_NEW))
1242                 return 0;
1243
1244         /*
1245          * start_byte refers to the first unused block after a short write. If
1246          * nothing was written, round offset down to point at the first block in
1247          * the range.
1248          */
1249         if (unlikely(!written))
1250                 start_byte = round_down(pos, blocksize);
1251         else
1252                 start_byte = round_up(pos + written, blocksize);
1253         end_byte = round_up(pos + length, blocksize);
1254
1255         /* Nothing to do if we've written the entire delalloc extent */
1256         if (start_byte >= end_byte)
1257                 return 0;
1258
1259         return iomap_write_delalloc_release(inode, start_byte, end_byte,
1260                                         punch);
1261 }
1262 EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_file_buffered_write_punch_delalloc);
1263
1264 static loff_t iomap_unshare_iter(struct iomap_iter *iter)
1265 {
1266         struct iomap *iomap = &iter->iomap;
1267         const struct iomap *srcmap = iomap_iter_srcmap(iter);
1268         loff_t pos = iter->pos;
1269         loff_t length = iomap_length(iter);
1270         loff_t written = 0;
1271
1272         /* don't bother with blocks that are not shared to start with */
1273         if (!(iomap->flags & IOMAP_F_SHARED))
1274                 return length;
1275         /* don't bother with holes or unwritten extents */
1276         if (srcmap->type == IOMAP_HOLE || srcmap->type == IOMAP_UNWRITTEN)
1277                 return length;
1278
1279         do {
1280                 struct folio *folio;
1281                 int status;
1282                 size_t offset;
1283                 size_t bytes = min_t(u64, SIZE_MAX, length);
1284
1285                 status = iomap_write_begin(iter, pos, bytes, &folio);
1286                 if (unlikely(status))
1287                         return status;
1288                 if (iomap->flags & IOMAP_F_STALE)
1289                         break;
1290
1291                 offset = offset_in_folio(folio, pos);
1292                 if (bytes > folio_size(folio) - offset)
1293                         bytes = folio_size(folio) - offset;
1294
1295                 bytes = iomap_write_end(iter, pos, bytes, bytes, folio);
1296                 if (WARN_ON_ONCE(bytes == 0))
1297                         return -EIO;
1298
1299                 cond_resched();
1300
1301                 pos += bytes;
1302                 written += bytes;
1303                 length -= bytes;
1304
1305                 balance_dirty_pages_ratelimited(iter->inode->i_mapping);
1306         } while (length > 0);
1307
1308         return written;
1309 }
1310
1311 int
1312 iomap_file_unshare(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t len,
1313                 const struct iomap_ops *ops)
1314 {
1315         struct iomap_iter iter = {
1316                 .inode          = inode,
1317                 .pos            = pos,
1318                 .len            = len,
1319                 .flags          = IOMAP_WRITE | IOMAP_UNSHARE,
1320         };
1321         int ret;
1322
1323         while ((ret = iomap_iter(&iter, ops)) > 0)
1324                 iter.processed = iomap_unshare_iter(&iter);
1325         return ret;
1326 }
1327 EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_file_unshare);
1328
1329 static loff_t iomap_zero_iter(struct iomap_iter *iter, bool *did_zero)
1330 {
1331         const struct iomap *srcmap = iomap_iter_srcmap(iter);
1332         loff_t pos = iter->pos;
1333         loff_t length = iomap_length(iter);
1334         loff_t written = 0;
1335
1336         /* already zeroed?  we're done. */
1337         if (srcmap->type == IOMAP_HOLE || srcmap->type == IOMAP_UNWRITTEN)
1338                 return length;
1339
1340         do {
1341                 struct folio *folio;
1342                 int status;
1343                 size_t offset;
1344                 size_t bytes = min_t(u64, SIZE_MAX, length);
1345
1346                 status = iomap_write_begin(iter, pos, bytes, &folio);
1347                 if (status)
1348                         return status;
1349                 if (iter->iomap.flags & IOMAP_F_STALE)
1350                         break;
1351
1352                 offset = offset_in_folio(folio, pos);
1353                 if (bytes > folio_size(folio) - offset)
1354                         bytes = folio_size(folio) - offset;
1355
1356                 folio_zero_range(folio, offset, bytes);
1357                 folio_mark_accessed(folio);
1358
1359                 bytes = iomap_write_end(iter, pos, bytes, bytes, folio);
1360                 if (WARN_ON_ONCE(bytes == 0))
1361                         return -EIO;
1362
1363                 pos += bytes;
1364                 length -= bytes;
1365                 written += bytes;
1366         } while (length > 0);
1367
1368         if (did_zero)
1369                 *did_zero = true;
1370         return written;
1371 }
1372
1373 int
1374 iomap_zero_range(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t len, bool *did_zero,
1375                 const struct iomap_ops *ops)
1376 {
1377         struct iomap_iter iter = {
1378                 .inode          = inode,
1379                 .pos            = pos,
1380                 .len            = len,
1381                 .flags          = IOMAP_ZERO,
1382         };
1383         int ret;
1384
1385         while ((ret = iomap_iter(&iter, ops)) > 0)
1386                 iter.processed = iomap_zero_iter(&iter, did_zero);
1387         return ret;
1388 }
1389 EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_zero_range);
1390
1391 int
1392 iomap_truncate_page(struct inode *inode, loff_t pos, bool *did_zero,
1393                 const struct iomap_ops *ops)
1394 {
1395         unsigned int blocksize = i_blocksize(inode);
1396         unsigned int off = pos & (blocksize - 1);
1397
1398         /* Block boundary? Nothing to do */
1399         if (!off)
1400                 return 0;
1401         return iomap_zero_range(inode, pos, blocksize - off, did_zero, ops);
1402 }
1403 EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_truncate_page);
1404
1405 static loff_t iomap_folio_mkwrite_iter(struct iomap_iter *iter,
1406                 struct folio *folio)
1407 {
1408         loff_t length = iomap_length(iter);
1409         int ret;
1410
1411         if (iter->iomap.flags & IOMAP_F_BUFFER_HEAD) {
1412                 ret = __block_write_begin_int(folio, iter->pos, length, NULL,
1413                                               &iter->iomap);
1414                 if (ret)
1415                         return ret;
1416                 block_commit_write(&folio->page, 0, length);
1417         } else {
1418                 WARN_ON_ONCE(!folio_test_uptodate(folio));
1419                 folio_mark_dirty(folio);
1420         }
1421
1422         return length;
1423 }
1424
1425 vm_fault_t iomap_page_mkwrite(struct vm_fault *vmf, const struct iomap_ops *ops)
1426 {
1427         struct iomap_iter iter = {
1428                 .inode          = file_inode(vmf->vma->vm_file),
1429                 .flags          = IOMAP_WRITE | IOMAP_FAULT,
1430         };
1431         struct folio *folio = page_folio(vmf->page);
1432         ssize_t ret;
1433
1434         folio_lock(folio);
1435         ret = folio_mkwrite_check_truncate(folio, iter.inode);
1436         if (ret < 0)
1437                 goto out_unlock;
1438         iter.pos = folio_pos(folio);
1439         iter.len = ret;
1440         while ((ret = iomap_iter(&iter, ops)) > 0)
1441                 iter.processed = iomap_folio_mkwrite_iter(&iter, folio);
1442
1443         if (ret < 0)
1444                 goto out_unlock;
1445         folio_wait_stable(folio);
1446         return VM_FAULT_LOCKED;
1447 out_unlock:
1448         folio_unlock(folio);
1449         return vmf_fs_error(ret);
1450 }
1451 EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_page_mkwrite);
1452
1453 static void iomap_finish_folio_write(struct inode *inode, struct folio *folio,
1454                 size_t len, int error)
1455 {
1456         struct iomap_folio_state *ifs = folio->private;
1457
1458         if (error) {
1459                 folio_set_error(folio);
1460                 mapping_set_error(inode->i_mapping, error);
1461         }
1462
1463         WARN_ON_ONCE(i_blocks_per_folio(inode, folio) > 1 && !ifs);
1464         WARN_ON_ONCE(ifs && atomic_read(&ifs->write_bytes_pending) <= 0);
1465
1466         if (!ifs || atomic_sub_and_test(len, &ifs->write_bytes_pending))
1467                 folio_end_writeback(folio);
1468 }
1469
1470 /*
1471  * We're now finished for good with this ioend structure.  Update the page
1472  * state, release holds on bios, and finally free up memory.  Do not use the
1473  * ioend after this.
1474  */
1475 static u32
1476 iomap_finish_ioend(struct iomap_ioend *ioend, int error)
1477 {
1478         struct inode *inode = ioend->io_inode;
1479         struct bio *bio = &ioend->io_inline_bio;
1480         struct bio *last = ioend->io_bio, *next;
1481         u64 start = bio->bi_iter.bi_sector;
1482         loff_t offset = ioend->io_offset;
1483         bool quiet = bio_flagged(bio, BIO_QUIET);
1484         u32 folio_count = 0;
1485
1486         for (bio = &ioend->io_inline_bio; bio; bio = next) {
1487                 struct folio_iter fi;
1488
1489                 /*
1490                  * For the last bio, bi_private points to the ioend, so we
1491                  * need to explicitly end the iteration here.
1492                  */
1493                 if (bio == last)
1494                         next = NULL;
1495                 else
1496                         next = bio->bi_private;
1497
1498                 /* walk all folios in bio, ending page IO on them */
1499                 bio_for_each_folio_all(fi, bio) {
1500                         iomap_finish_folio_write(inode, fi.folio, fi.length,
1501                                         error);
1502                         folio_count++;
1503                 }
1504                 bio_put(bio);
1505         }
1506         /* The ioend has been freed by bio_put() */
1507
1508         if (unlikely(error && !quiet)) {
1509                 printk_ratelimited(KERN_ERR
1510 "%s: writeback error on inode %lu, offset %lld, sector %llu",
1511                         inode->i_sb->s_id, inode->i_ino, offset, start);
1512         }
1513         return folio_count;
1514 }
1515
1516 /*
1517  * Ioend completion routine for merged bios. This can only be called from task
1518  * contexts as merged ioends can be of unbound length. Hence we have to break up
1519  * the writeback completions into manageable chunks to avoid long scheduler
1520  * holdoffs. We aim to keep scheduler holdoffs down below 10ms so that we get
1521  * good batch processing throughput without creating adverse scheduler latency
1522  * conditions.
1523  */
1524 void
1525 iomap_finish_ioends(struct iomap_ioend *ioend, int error)
1526 {
1527         struct list_head tmp;
1528         u32 completions;
1529
1530         might_sleep();
1531
1532         list_replace_init(&ioend->io_list, &tmp);
1533         completions = iomap_finish_ioend(ioend, error);
1534
1535         while (!list_empty(&tmp)) {
1536                 if (completions > IOEND_BATCH_SIZE * 8) {
1537                         cond_resched();
1538                         completions = 0;
1539                 }
1540                 ioend = list_first_entry(&tmp, struct iomap_ioend, io_list);
1541                 list_del_init(&ioend->io_list);
1542                 completions += iomap_finish_ioend(ioend, error);
1543         }
1544 }
1545 EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_finish_ioends);
1546
1547 /*
1548  * We can merge two adjacent ioends if they have the same set of work to do.
1549  */
1550 static bool
1551 iomap_ioend_can_merge(struct iomap_ioend *ioend, struct iomap_ioend *next)
1552 {
1553         if (ioend->io_bio->bi_status != next->io_bio->bi_status)
1554                 return false;
1555         if ((ioend->io_flags & IOMAP_F_SHARED) ^
1556             (next->io_flags & IOMAP_F_SHARED))
1557                 return false;
1558         if ((ioend->io_type == IOMAP_UNWRITTEN) ^
1559             (next->io_type == IOMAP_UNWRITTEN))
1560                 return false;
1561         if (ioend->io_offset + ioend->io_size != next->io_offset)
1562                 return false;
1563         /*
1564          * Do not merge physically discontiguous ioends. The filesystem
1565          * completion functions will have to iterate the physical
1566          * discontiguities even if we merge the ioends at a logical level, so
1567          * we don't gain anything by merging physical discontiguities here.
1568          *
1569          * We cannot use bio->bi_iter.bi_sector here as it is modified during
1570          * submission so does not point to the start sector of the bio at
1571          * completion.
1572          */
1573         if (ioend->io_sector + (ioend->io_size >> 9) != next->io_sector)
1574                 return false;
1575         return true;
1576 }
1577
1578 void
1579 iomap_ioend_try_merge(struct iomap_ioend *ioend, struct list_head *more_ioends)
1580 {
1581         struct iomap_ioend *next;
1582
1583         INIT_LIST_HEAD(&ioend->io_list);
1584
1585         while ((next = list_first_entry_or_null(more_ioends, struct iomap_ioend,
1586                         io_list))) {
1587                 if (!iomap_ioend_can_merge(ioend, next))
1588                         break;
1589                 list_move_tail(&next->io_list, &ioend->io_list);
1590                 ioend->io_size += next->io_size;
1591         }
1592 }
1593 EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_ioend_try_merge);
1594
1595 static int
1596 iomap_ioend_compare(void *priv, const struct list_head *a,
1597                 const struct list_head *b)
1598 {
1599         struct iomap_ioend *ia = container_of(a, struct iomap_ioend, io_list);
1600         struct iomap_ioend *ib = container_of(b, struct iomap_ioend, io_list);
1601
1602         if (ia->io_offset < ib->io_offset)
1603                 return -1;
1604         if (ia->io_offset > ib->io_offset)
1605                 return 1;
1606         return 0;
1607 }
1608
1609 void
1610 iomap_sort_ioends(struct list_head *ioend_list)
1611 {
1612         list_sort(NULL, ioend_list, iomap_ioend_compare);
1613 }
1614 EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_sort_ioends);
1615
1616 static void iomap_writepage_end_bio(struct bio *bio)
1617 {
1618         struct iomap_ioend *ioend = bio->bi_private;
1619
1620         iomap_finish_ioend(ioend, blk_status_to_errno(bio->bi_status));
1621 }
1622
1623 /*
1624  * Submit the final bio for an ioend.
1625  *
1626  * If @error is non-zero, it means that we have a situation where some part of
1627  * the submission process has failed after we've marked pages for writeback
1628  * and unlocked them.  In this situation, we need to fail the bio instead of
1629  * submitting it.  This typically only happens on a filesystem shutdown.
1630  */
1631 static int
1632 iomap_submit_ioend(struct iomap_writepage_ctx *wpc, struct iomap_ioend *ioend,
1633                 int error)
1634 {
1635         ioend->io_bio->bi_private = ioend;
1636         ioend->io_bio->bi_end_io = iomap_writepage_end_bio;
1637
1638         if (wpc->ops->prepare_ioend)
1639                 error = wpc->ops->prepare_ioend(ioend, error);
1640         if (error) {
1641                 /*
1642                  * If we're failing the IO now, just mark the ioend with an
1643                  * error and finish it.  This will run IO completion immediately
1644                  * as there is only one reference to the ioend at this point in
1645                  * time.
1646                  */
1647                 ioend->io_bio->bi_status = errno_to_blk_status(error);
1648                 bio_endio(ioend->io_bio);
1649                 return error;
1650         }
1651
1652         submit_bio(ioend->io_bio);
1653         return 0;
1654 }
1655
1656 static struct iomap_ioend *
1657 iomap_alloc_ioend(struct inode *inode, struct iomap_writepage_ctx *wpc,
1658                 loff_t offset, sector_t sector, struct writeback_control *wbc)
1659 {
1660         struct iomap_ioend *ioend;
1661         struct bio *bio;
1662
1663         bio = bio_alloc_bioset(wpc->iomap.bdev, BIO_MAX_VECS,
1664                                REQ_OP_WRITE | wbc_to_write_flags(wbc),
1665                                GFP_NOFS, &iomap_ioend_bioset);
1666         bio->bi_iter.bi_sector = sector;
1667         wbc_init_bio(wbc, bio);
1668
1669         ioend = container_of(bio, struct iomap_ioend, io_inline_bio);
1670         INIT_LIST_HEAD(&ioend->io_list);
1671         ioend->io_type = wpc->iomap.type;
1672         ioend->io_flags = wpc->iomap.flags;
1673         ioend->io_inode = inode;
1674         ioend->io_size = 0;
1675         ioend->io_folios = 0;
1676         ioend->io_offset = offset;
1677         ioend->io_bio = bio;
1678         ioend->io_sector = sector;
1679         return ioend;
1680 }
1681
1682 /*
1683  * Allocate a new bio, and chain the old bio to the new one.
1684  *
1685  * Note that we have to perform the chaining in this unintuitive order
1686  * so that the bi_private linkage is set up in the right direction for the
1687  * traversal in iomap_finish_ioend().
1688  */
1689 static struct bio *
1690 iomap_chain_bio(struct bio *prev)
1691 {
1692         struct bio *new;
1693
1694         new = bio_alloc(prev->bi_bdev, BIO_MAX_VECS, prev->bi_opf, GFP_NOFS);
1695         bio_clone_blkg_association(new, prev);
1696         new->bi_iter.bi_sector = bio_end_sector(prev);
1697
1698         bio_chain(prev, new);
1699         bio_get(prev);          /* for iomap_finish_ioend */
1700         submit_bio(prev);
1701         return new;
1702 }
1703
1704 static bool
1705 iomap_can_add_to_ioend(struct iomap_writepage_ctx *wpc, loff_t offset,
1706                 sector_t sector)
1707 {
1708         if ((wpc->iomap.flags & IOMAP_F_SHARED) !=
1709             (wpc->ioend->io_flags & IOMAP_F_SHARED))
1710                 return false;
1711         if (wpc->iomap.type != wpc->ioend->io_type)
1712                 return false;
1713         if (offset != wpc->ioend->io_offset + wpc->ioend->io_size)
1714                 return false;
1715         if (sector != bio_end_sector(wpc->ioend->io_bio))
1716                 return false;
1717         /*
1718          * Limit ioend bio chain lengths to minimise IO completion latency. This
1719          * also prevents long tight loops ending page writeback on all the
1720          * folios in the ioend.
1721          */
1722         if (wpc->ioend->io_folios >= IOEND_BATCH_SIZE)
1723                 return false;
1724         return true;
1725 }
1726
1727 /*
1728  * Test to see if we have an existing ioend structure that we could append to
1729  * first; otherwise finish off the current ioend and start another.
1730  */
1731 static void
1732 iomap_add_to_ioend(struct inode *inode, loff_t pos, struct folio *folio,
1733                 struct iomap_folio_state *ifs, struct iomap_writepage_ctx *wpc,
1734                 struct writeback_control *wbc, struct list_head *iolist)
1735 {
1736         sector_t sector = iomap_sector(&wpc->iomap, pos);
1737         unsigned len = i_blocksize(inode);
1738         size_t poff = offset_in_folio(folio, pos);
1739
1740         if (!wpc->ioend || !iomap_can_add_to_ioend(wpc, pos, sector)) {
1741                 if (wpc->ioend)
1742                         list_add(&wpc->ioend->io_list, iolist);
1743                 wpc->ioend = iomap_alloc_ioend(inode, wpc, pos, sector, wbc);
1744         }
1745
1746         if (!bio_add_folio(wpc->ioend->io_bio, folio, len, poff)) {
1747                 wpc->ioend->io_bio = iomap_chain_bio(wpc->ioend->io_bio);
1748                 bio_add_folio_nofail(wpc->ioend->io_bio, folio, len, poff);
1749         }
1750
1751         if (ifs)
1752                 atomic_add(len, &ifs->write_bytes_pending);
1753         wpc->ioend->io_size += len;
1754         wbc_account_cgroup_owner(wbc, &folio->page, len);
1755 }
1756
1757 /*
1758  * We implement an immediate ioend submission policy here to avoid needing to
1759  * chain multiple ioends and hence nest mempool allocations which can violate
1760  * the forward progress guarantees we need to provide. The current ioend we're
1761  * adding blocks to is cached in the writepage context, and if the new block
1762  * doesn't append to the cached ioend, it will create a new ioend and cache that
1763  * instead.
1764  *
1765  * If a new ioend is created and cached, the old ioend is returned and queued
1766  * locally for submission once the entire page is processed or an error has been
1767  * detected.  While ioends are submitted immediately after they are completed,
1768  * batching optimisations are provided by higher level block plugging.
1769  *
1770  * At the end of a writeback pass, there will be a cached ioend remaining on the
1771  * writepage context that the caller will need to submit.
1772  */
1773 static int
1774 iomap_writepage_map(struct iomap_writepage_ctx *wpc,
1775                 struct writeback_control *wbc, struct inode *inode,
1776                 struct folio *folio, u64 end_pos)
1777 {
1778         struct iomap_folio_state *ifs = folio->private;
1779         struct iomap_ioend *ioend, *next;
1780         unsigned len = i_blocksize(inode);
1781         unsigned nblocks = i_blocks_per_folio(inode, folio);
1782         u64 pos = folio_pos(folio);
1783         int error = 0, count = 0, i;
1784         LIST_HEAD(submit_list);
1785
1786         WARN_ON_ONCE(end_pos <= pos);
1787
1788         if (!ifs && nblocks > 1) {
1789                 ifs = ifs_alloc(inode, folio, 0);
1790                 iomap_set_range_dirty(folio, 0, end_pos - pos);
1791         }
1792
1793         WARN_ON_ONCE(ifs && atomic_read(&ifs->write_bytes_pending) != 0);
1794
1795         /*
1796          * Walk through the folio to find areas to write back. If we
1797          * run off the end of the current map or find the current map
1798          * invalid, grab a new one.
1799          */
1800         for (i = 0; i < nblocks && pos < end_pos; i++, pos += len) {
1801                 if (ifs && !ifs_block_is_dirty(folio, ifs, i))
1802                         continue;
1803
1804                 error = wpc->ops->map_blocks(wpc, inode, pos);
1805                 if (error)
1806                         break;
1807                 trace_iomap_writepage_map(inode, &wpc->iomap);
1808                 if (WARN_ON_ONCE(wpc->iomap.type == IOMAP_INLINE))
1809                         continue;
1810                 if (wpc->iomap.type == IOMAP_HOLE)
1811                         continue;
1812                 iomap_add_to_ioend(inode, pos, folio, ifs, wpc, wbc,
1813                                  &submit_list);
1814                 count++;
1815         }
1816         if (count)
1817                 wpc->ioend->io_folios++;
1818
1819         WARN_ON_ONCE(!wpc->ioend && !list_empty(&submit_list));
1820         WARN_ON_ONCE(!folio_test_locked(folio));
1821         WARN_ON_ONCE(folio_test_writeback(folio));
1822         WARN_ON_ONCE(folio_test_dirty(folio));
1823
1824         /*
1825          * We cannot cancel the ioend directly here on error.  We may have
1826          * already set other pages under writeback and hence we have to run I/O
1827          * completion to mark the error state of the pages under writeback
1828          * appropriately.
1829          */
1830         if (unlikely(error)) {
1831                 /*
1832                  * Let the filesystem know what portion of the current page
1833                  * failed to map. If the page hasn't been added to ioend, it
1834                  * won't be affected by I/O completion and we must unlock it
1835                  * now.
1836                  */
1837                 if (wpc->ops->discard_folio)
1838                         wpc->ops->discard_folio(folio, pos);
1839                 if (!count) {
1840                         folio_unlock(folio);
1841                         goto done;
1842                 }
1843         }
1844
1845         /*
1846          * We can have dirty bits set past end of file in page_mkwrite path
1847          * while mapping the last partial folio. Hence it's better to clear
1848          * all the dirty bits in the folio here.
1849          */
1850         iomap_clear_range_dirty(folio, 0, folio_size(folio));
1851         folio_start_writeback(folio);
1852         folio_unlock(folio);
1853
1854         /*
1855          * Preserve the original error if there was one; catch
1856          * submission errors here and propagate into subsequent ioend
1857          * submissions.
1858          */
1859         list_for_each_entry_safe(ioend, next, &submit_list, io_list) {
1860                 int error2;
1861
1862                 list_del_init(&ioend->io_list);
1863                 error2 = iomap_submit_ioend(wpc, ioend, error);
1864                 if (error2 && !error)
1865                         error = error2;
1866         }
1867
1868         /*
1869          * We can end up here with no error and nothing to write only if we race
1870          * with a partial page truncate on a sub-page block sized filesystem.
1871          */
1872         if (!count)
1873                 folio_end_writeback(folio);
1874 done:
1875         mapping_set_error(inode->i_mapping, error);
1876         return error;
1877 }
1878
1879 /*
1880  * Write out a dirty page.
1881  *
1882  * For delalloc space on the page, we need to allocate space and flush it.
1883  * For unwritten space on the page, we need to start the conversion to
1884  * regular allocated space.
1885  */
1886 static int iomap_do_writepage(struct folio *folio,
1887                 struct writeback_control *wbc, void *data)
1888 {
1889         struct iomap_writepage_ctx *wpc = data;
1890         struct inode *inode = folio->mapping->host;
1891         u64 end_pos, isize;
1892
1893         trace_iomap_writepage(inode, folio_pos(folio), folio_size(folio));
1894
1895         /*
1896          * Refuse to write the folio out if we're called from reclaim context.
1897          *
1898          * This avoids stack overflows when called from deeply used stacks in
1899          * random callers for direct reclaim or memcg reclaim.  We explicitly
1900          * allow reclaim from kswapd as the stack usage there is relatively low.
1901          *
1902          * This should never happen except in the case of a VM regression so
1903          * warn about it.
1904          */
1905         if (WARN_ON_ONCE((current->flags & (PF_MEMALLOC|PF_KSWAPD)) ==
1906                         PF_MEMALLOC))
1907                 goto redirty;
1908
1909         /*
1910          * Is this folio beyond the end of the file?
1911          *
1912          * The folio index is less than the end_index, adjust the end_pos
1913          * to the highest offset that this folio should represent.
1914          * -----------------------------------------------------
1915          * |                    file mapping           | <EOF> |
1916          * -----------------------------------------------------
1917          * | Page ... | Page N-2 | Page N-1 |  Page N  |       |
1918          * ^--------------------------------^----------|--------
1919          * |     desired writeback range    |      see else    |
1920          * ---------------------------------^------------------|
1921          */
1922         isize = i_size_read(inode);
1923         end_pos = folio_pos(folio) + folio_size(folio);
1924         if (end_pos > isize) {
1925                 /*
1926                  * Check whether the page to write out is beyond or straddles
1927                  * i_size or not.
1928                  * -------------------------------------------------------
1929                  * |            file mapping                    | <EOF>  |
1930                  * -------------------------------------------------------
1931                  * | Page ... | Page N-2 | Page N-1 |  Page N   | Beyond |
1932                  * ^--------------------------------^-----------|---------
1933                  * |                                |      Straddles     |
1934                  * ---------------------------------^-----------|--------|
1935                  */
1936                 size_t poff = offset_in_folio(folio, isize);
1937                 pgoff_t end_index = isize >> PAGE_SHIFT;
1938
1939                 /*
1940                  * Skip the page if it's fully outside i_size, e.g.
1941                  * due to a truncate operation that's in progress.  We've
1942                  * cleaned this page and truncate will finish things off for
1943                  * us.
1944                  *
1945                  * Note that the end_index is unsigned long.  If the given
1946                  * offset is greater than 16TB on a 32-bit system then if we
1947                  * checked if the page is fully outside i_size with
1948                  * "if (page->index >= end_index + 1)", "end_index + 1" would
1949                  * overflow and evaluate to 0.  Hence this page would be
1950                  * redirtied and written out repeatedly, which would result in
1951                  * an infinite loop; the user program performing this operation
1952                  * would hang.  Instead, we can detect this situation by
1953                  * checking if the page is totally beyond i_size or if its
1954                  * offset is just equal to the EOF.
1955                  */
1956                 if (folio->index > end_index ||
1957                     (folio->index == end_index && poff == 0))
1958                         goto unlock;
1959
1960                 /*
1961                  * The page straddles i_size.  It must be zeroed out on each
1962                  * and every writepage invocation because it may be mmapped.
1963                  * "A file is mapped in multiples of the page size.  For a file
1964                  * that is not a multiple of the page size, the remaining
1965                  * memory is zeroed when mapped, and writes to that region are
1966                  * not written out to the file."
1967                  */
1968                 folio_zero_segment(folio, poff, folio_size(folio));
1969                 end_pos = isize;
1970         }
1971
1972         return iomap_writepage_map(wpc, wbc, inode, folio, end_pos);
1973
1974 redirty:
1975         folio_redirty_for_writepage(wbc, folio);
1976 unlock:
1977         folio_unlock(folio);
1978         return 0;
1979 }
1980
1981 int
1982 iomap_writepages(struct address_space *mapping, struct writeback_control *wbc,
1983                 struct iomap_writepage_ctx *wpc,
1984                 const struct iomap_writeback_ops *ops)
1985 {
1986         int                     ret;
1987
1988         wpc->ops = ops;
1989         ret = write_cache_pages(mapping, wbc, iomap_do_writepage, wpc);
1990         if (!wpc->ioend)
1991                 return ret;
1992         return iomap_submit_ioend(wpc, wpc->ioend, ret);
1993 }
1994 EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_writepages);
1995
1996 static int __init iomap_init(void)
1997 {
1998         return bioset_init(&iomap_ioend_bioset, 4 * (PAGE_SIZE / SECTOR_SIZE),
1999                            offsetof(struct iomap_ioend, io_inline_bio),
2000                            BIOSET_NEED_BVECS);
2001 }
2002 fs_initcall(iomap_init);