mm/truncate.c

   1 /*
   2  * mm/truncate.c - code for taking down pages from address_spaces
   3  *
   4  * Copyright (C) 2002, Linus Torvalds
   5  *
   6  * 10Sep2002    akpm@zip.com.au
   7  *              Initial version.
   8  */
   9
  10 #include <linux/kernel.h>
  11 #include <linux/mm.h>
  12 #include <linux/swap.h>
  13 #include <linux/module.h>
  14 #include <linux/pagemap.h>
  15 #include <linux/pagevec.h>
  16 #include <linux/task_io_accounting_ops.h>
  17 #include <linux/buffer_head.h>  /* grr. try_to_release_page,
  18                                    do_invalidatepage */
  19
  20
  21 /**
  22  * do_invalidatepage - invalidate part of all of a page
  23  * @page: the page which is affected
  24  * @offset: the index of the truncation point
  25  *
  26  * do_invalidatepage() is called when all or part of the page has become
  27  * invalidated by a truncate operation.
  28  *
  29  * do_invalidatepage() does not have to release all buffers, but it must
  30  * ensure that no dirty buffer is left outside @offset and that no I/O
  31  * is underway against any of the blocks which are outside the truncation
  32  * point.  Because the caller is about to free (and possibly reuse) those
  33  * blocks on-disk.
  34  */
  35 void do_invalidatepage(struct page *page, unsigned long offset)
  36 {
  37         void (*invalidatepage)(struct page *, unsigned long);
  38         invalidatepage = page->mapping->a_ops->invalidatepage;
  39 #ifdef CONFIG_BLOCK
  40         if (!invalidatepage)
  41                 invalidatepage = block_invalidatepage;
  42 #endif
  43         if (invalidatepage)
  44                 (*invalidatepage)(page, offset);
  45 }
  46
  47 static inline void truncate_partial_page(struct page *page, unsigned partial)
  48 {
  49         memclear_highpage_flush(page, partial, PAGE_CACHE_SIZE-partial);
  50         if (PagePrivate(page))
  51                 do_invalidatepage(page, partial);
  52 }
  53
  54 /*
  55  * This cancels just the dirty bit on the kernel page itself, it
  56  * does NOT actually remove dirty bits on any mmap's that may be
  57  * around. It also leaves the page tagged dirty, so any sync
  58  * activity will still find it on the dirty lists, and in particular,
  59  * clear_page_dirty_for_io() will still look at the dirty bits in
  60  * the VM.
  61  *
  62  * Doing this should *normally* only ever be done when a page
  63  * is truncated, and is not actually mapped anywhere at all. However,
  64  * fs/buffer.c does this when it notices that somebody has cleaned
  65  * out all the buffers on a page without actually doing it through
  66  * the VM. Can you say "ext3 is horribly ugly"? Tought you could.
  67  */
  68 void cancel_dirty_page(struct page *page, unsigned int account_size)
  69 {
  70         if (TestClearPageDirty(page)) {
  71                 struct address_space *mapping = page->mapping;
  72                 if (mapping && mapping_cap_account_dirty(mapping)) {
  73                         dec_zone_page_state(page, NR_FILE_DIRTY);
  74                         if (account_size)
  75                                 task_io_account_cancelled_write(account_size);
  76                 }
  77         }
  78 }
  79 EXPORT_SYMBOL(cancel_dirty_page);
  80
  81 /*
  82  * If truncate cannot remove the fs-private metadata from the page, the page
  83  * becomes anonymous.  It will be left on the LRU and may even be mapped into
  84  * user pagetables if we're racing with filemap_nopage().
  85  *
  86  * We need to bale out if page->mapping is no longer equal to the original
  87  * mapping.  This happens a) when the VM reclaimed the page while we waited on
  88  * its lock, b) when a concurrent invalidate_inode_pages got there first and
  89  * c) when tmpfs swizzles a page between a tmpfs inode and swapper_space.
  90  */
  91 static void
  92 truncate_complete_page(struct address_space *mapping, struct page *page)
  93 {
  94         if (page->mapping != mapping)
  95                 return;
  96
  97         cancel_dirty_page(page, PAGE_CACHE_SIZE);
  98
  99         if (PagePrivate(page))
 100                 do_invalidatepage(page, 0);
 101
 102         ClearPageUptodate(page);
 103         ClearPageMappedToDisk(page);
 104         remove_from_page_cache(page);
 105         page_cache_release(page);       /* pagecache ref */
 106 }
 107
 108 /*
 109  * This is for invalidate_inode_pages().  That function can be called at
 110  * any time, and is not supposed to throw away dirty pages.  But pages can
 111  * be marked dirty at any time too, so use remove_mapping which safely
 112  * discards clean, unused pages.
 113  *
 114  * Returns non-zero if the page was successfully invalidated.
 115  */
 116 static int
 117 invalidate_complete_page(struct address_space *mapping, struct page *page)
 118 {
 119         int ret;
 120
 121         if (page->mapping != mapping)
 122                 return 0;
 123
 124         if (PagePrivate(page) && !try_to_release_page(page, 0))
 125                 return 0;
 126
 127         ret = remove_mapping(mapping, page);
 128
 129         return ret;
 130 }
 131
 132 /**
 133  * truncate_inode_pages - truncate range of pages specified by start and
 134  * end byte offsets
 135  * @mapping: mapping to truncate
 136  * @lstart: offset from which to truncate
 137  * @lend: offset to which to truncate
 138  *
 139  * Truncate the page cache, removing the pages that are between
 140  * specified offsets (and zeroing out partial page
 141  * (if lstart is not page aligned)).
 142  *
 143  * Truncate takes two passes - the first pass is nonblocking.  It will not
 144  * block on page locks and it will not block on writeback.  The second pass
 145  * will wait.  This is to prevent as much IO as possible in the affected region.
 146  * The first pass will remove most pages, so the search cost of the second pass
 147  * is low.
 148  *
 149  * When looking at page->index outside the page lock we need to be careful to
 150  * copy it into a local to avoid races (it could change at any time).
 151  *
 152  * We pass down the cache-hot hint to the page freeing code.  Even if the
 153  * mapping is large, it is probably the case that the final pages are the most
 154  * recently touched, and freeing happens in ascending file offset order.
 155  */
 156 void truncate_inode_pages_range(struct address_space *mapping,
 157                                 loff_t lstart, loff_t lend)
 158 {
 159         const pgoff_t start = (lstart + PAGE_CACHE_SIZE-1) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
 160         pgoff_t end;
 161         const unsigned partial = lstart & (PAGE_CACHE_SIZE - 1);
 162         struct pagevec pvec;
 163         pgoff_t next;
 164         int i;
 165
 166         if (mapping->nrpages == 0)
 167                 return;
 168
 169         BUG_ON((lend & (PAGE_CACHE_SIZE - 1)) != (PAGE_CACHE_SIZE - 1));
 170         end = (lend >> PAGE_CACHE_SHIFT);
 171
 172         pagevec_init(&pvec, 0);
 173         next = start;
 174         while (next <= end &&
 175                pagevec_lookup(&pvec, mapping, next, PAGEVEC_SIZE)) {
 176                 for (i = 0; i < pagevec_count(&pvec); i++) {
 177                         struct page *page = pvec.pages[i];
 178                         pgoff_t page_index = page->index;
 179
 180                         if (page_index > end) {
 181                                 next = page_index;
 182                                 break;
 183                         }
 184
 185                         if (page_index > next)
 186                                 next = page_index;
 187                         next++;
 188                         if (TestSetPageLocked(page))
 189                                 continue;
 190                         if (PageWriteback(page)) {
 191                                 unlock_page(page);
 192                                 continue;
 193                         }
 194                         truncate_complete_page(mapping, page);
 195                         unlock_page(page);
 196                 }
 197                 pagevec_release(&pvec);
 198                 cond_resched();
 199         }
 200
 201         if (partial) {
 202                 struct page *page = find_lock_page(mapping, start - 1);
 203                 if (page) {
 204                         wait_on_page_writeback(page);
 205                         truncate_partial_page(page, partial);
 206                         unlock_page(page);
 207                         page_cache_release(page);
 208                 }
 209         }
 210
 211         next = start;
 212         for ( ; ; ) {
 213                 cond_resched();
 214                 if (!pagevec_lookup(&pvec, mapping, next, PAGEVEC_SIZE)) {
 215                         if (next == start)
 216                                 break;
 217                         next = start;
 218                         continue;
 219                 }
 220                 if (pvec.pages[0]->index > end) {
 221                         pagevec_release(&pvec);
 222                         break;
 223                 }
 224                 for (i = 0; i < pagevec_count(&pvec); i++) {
 225                         struct page *page = pvec.pages[i];
 226
 227                         if (page->index > end)
 228                                 break;
 229                         lock_page(page);
 230                         wait_on_page_writeback(page);
 231                         if (page->index > next)
 232                                 next = page->index;
 233                         next++;
 234                         truncate_complete_page(mapping, page);
 235                         unlock_page(page);
 236                 }
 237                 pagevec_release(&pvec);
 238         }
 239 }
 240 EXPORT_SYMBOL(truncate_inode_pages_range);
 241
 242 /**
 243  * truncate_inode_pages - truncate *all* the pages from an offset
 244  * @mapping: mapping to truncate
 245  * @lstart: offset from which to truncate
 246  *
 247  * Called under (and serialised by) inode->i_mutex.
 248  */
 249 void truncate_inode_pages(struct address_space *mapping, loff_t lstart)
 250 {
 251         truncate_inode_pages_range(mapping, lstart, (loff_t)-1);
 252 }
 253 EXPORT_SYMBOL(truncate_inode_pages);
 254
 255 /**
 256  * invalidate_mapping_pages - Invalidate all the unlocked pages of one inode
 257  * @mapping: the address_space which holds the pages to invalidate
 258  * @start: the offset 'from' which to invalidate
 259  * @end: the offset 'to' which to invalidate (inclusive)
 260  *
 261  * This function only removes the unlocked pages, if you want to
 262  * remove all the pages of one inode, you must call truncate_inode_pages.
 263  *
 264  * invalidate_mapping_pages() will not block on IO activity. It will not
 265  * invalidate pages which are dirty, locked, under writeback or mapped into
 266  * pagetables.
 267  */
 268 unsigned long invalidate_mapping_pages(struct address_space *mapping,
 269                                 pgoff_t start, pgoff_t end)
 270 {
 271         struct pagevec pvec;
 272         pgoff_t next = start;
 273         unsigned long ret = 0;
 274         int i;
 275
 276         pagevec_init(&pvec, 0);
 277         while (next <= end &&
 278                         pagevec_lookup(&pvec, mapping, next, PAGEVEC_SIZE)) {
 279                 for (i = 0; i < pagevec_count(&pvec); i++) {
 280                         struct page *page = pvec.pages[i];
 281                         pgoff_t index;
 282                         int lock_failed;
 283
 284                         lock_failed = TestSetPageLocked(page);
 285
 286                         /*
 287                          * We really shouldn't be looking at the ->index of an
 288                          * unlocked page.  But we're not allowed to lock these
 289                          * pages.  So we rely upon nobody altering the ->index
 290                          * of this (pinned-by-us) page.
 291                          */
 292                         index = page->index;
 293                         if (index > next)
 294                                 next = index;
 295                         next++;
 296                         if (lock_failed)
 297                                 continue;
 298
 299                         if (PageDirty(page) || PageWriteback(page))
 300                                 goto unlock;
 301                         if (page_mapped(page))
 302                                 goto unlock;
 303                         ret += invalidate_complete_page(mapping, page);
 304 unlock:
 305                         unlock_page(page);
 306                         if (next > end)
 307                                 break;
 308                 }
 309                 pagevec_release(&pvec);
 310         }
 311         return ret;
 312 }
 313
 314 unsigned long invalidate_inode_pages(struct address_space *mapping)
 315 {
 316         return invalidate_mapping_pages(mapping, 0, ~0UL);
 317 }
 318 EXPORT_SYMBOL(invalidate_inode_pages);
 319
 320 /*
 321  * This is like invalidate_complete_page(), except it ignores the page's
 322  * refcount.  We do this because invalidate_inode_pages2() needs stronger
 323  * invalidation guarantees, and cannot afford to leave pages behind because
 324  * shrink_list() has a temp ref on them, or because they're transiently sitting
 325  * in the lru_cache_add() pagevecs.
 326  */
 327 static int
 328 invalidate_complete_page2(struct address_space *mapping, struct page *page)
 329 {
 330         if (page->mapping != mapping)
 331                 return 0;
 332
 333         if (PagePrivate(page) && !try_to_release_page(page, GFP_KERNEL))
 334                 return 0;
 335
 336         write_lock_irq(&mapping->tree_lock);
 337         if (PageDirty(page))
 338                 goto failed;
 339
 340         BUG_ON(PagePrivate(page));
 341         __remove_from_page_cache(page);
 342         write_unlock_irq(&mapping->tree_lock);
 343         ClearPageUptodate(page);
 344         page_cache_release(page);       /* pagecache ref */
 345         return 1;
 346 failed:
 347         write_unlock_irq(&mapping->tree_lock);
 348         return 0;
 349 }
 350
 351 static int do_launder_page(struct address_space *mapping, struct page *page)
 352 {
 353         if (!PageDirty(page))
 354                 return 0;
 355         if (page->mapping != mapping || mapping->a_ops->launder_page == NULL)
 356                 return 0;
 357         return mapping->a_ops->launder_page(page);
 358 }
 359
 360 /**
 361  * invalidate_inode_pages2_range - remove range of pages from an address_space
 362  * @mapping: the address_space
 363  * @start: the page offset 'from' which to invalidate
 364  * @end: the page offset 'to' which to invalidate (inclusive)
 365  *
 366  * Any pages which are found to be mapped into pagetables are unmapped prior to
 367  * invalidation.
 368  *
 369  * Returns -EIO if any pages could not be invalidated.
 370  */
 371 int invalidate_inode_pages2_range(struct address_space *mapping,
 372                                   pgoff_t start, pgoff_t end)
 373 {
 374         struct pagevec pvec;
 375         pgoff_t next;
 376         int i;
 377         int ret = 0;
 378         int did_range_unmap = 0;
 379         int wrapped = 0;
 380
 381         pagevec_init(&pvec, 0);
 382         next = start;
 383         while (next <= end && !ret && !wrapped &&
 384                 pagevec_lookup(&pvec, mapping, next,
 385                         min(end - next, (pgoff_t)PAGEVEC_SIZE - 1) + 1)) {
 386                 for (i = 0; !ret && i < pagevec_count(&pvec); i++) {
 387                         struct page *page = pvec.pages[i];
 388                         pgoff_t page_index;
 389
 390                         lock_page(page);
 391                         if (page->mapping != mapping) {
 392                                 unlock_page(page);
 393                                 continue;
 394                         }
 395                         page_index = page->index;
 396                         next = page_index + 1;
 397                         if (next == 0)
 398                                 wrapped = 1;
 399                         if (page_index > end) {
 400                                 unlock_page(page);
 401                                 break;
 402                         }
 403                         wait_on_page_writeback(page);
 404                         while (page_mapped(page)) {
 405                                 if (!did_range_unmap) {
 406                                         /*
 407                                          * Zap the rest of the file in one hit.
 408                                          */
 409                                         unmap_mapping_range(mapping,
 410                                            (loff_t)page_index<<PAGE_CACHE_SHIFT,
 411                                            (loff_t)(end - page_index + 1)
 412                                                         << PAGE_CACHE_SHIFT,
 413                                             0);
 414                                         did_range_unmap = 1;
 415                                 } else {
 416                                         /*
 417                                          * Just zap this page
 418                                          */
 419                                         unmap_mapping_range(mapping,
 420                                           (loff_t)page_index<<PAGE_CACHE_SHIFT,
 421                                           PAGE_CACHE_SIZE, 0);
 422                                 }
 423                         }
 424                         ret = do_launder_page(mapping, page);
 425                         if (ret == 0 && !invalidate_complete_page2(mapping, page))
 426                                 ret = -EIO;
 427                         unlock_page(page);
 428                 }
 429                 pagevec_release(&pvec);
 430                 cond_resched();
 431         }
 432         return ret;
 433 }
 434 EXPORT_SYMBOL_GPL(invalidate_inode_pages2_range);
 435
 436 /**
 437  * invalidate_inode_pages2 - remove all pages from an address_space
 438  * @mapping: the address_space
 439  *
 440  * Any pages which are found to be mapped into pagetables are unmapped prior to
 441  * invalidation.
 442  *
 443  * Returns -EIO if any pages could not be invalidated.
 444  */
 445 int invalidate_inode_pages2(struct address_space *mapping)
 446 {
 447         return invalidate_inode_pages2_range(mapping, 0, -1);
 448 }
 449 EXPORT_SYMBOL_GPL(invalidate_inode_pages2);