Merge v6.8-rc1 into drm-misc-fixes
[sfrench/cifs-2.6.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         spinlock_t              state_lock;
33         unsigned int            read_bytes_pending;
34         atomic_t                write_bytes_pending;
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 bool 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
68         bitmap_set(ifs->state, first_blk, nr_blks);
69         return ifs_is_fully_uptodate(folio, ifs);
70 }
71
72 static void iomap_set_range_uptodate(struct folio *folio, size_t off,
73                 size_t len)
74 {
75         struct iomap_folio_state *ifs = folio->private;
76         unsigned long flags;
77         bool uptodate = true;
78
79         if (ifs) {
80                 spin_lock_irqsave(&ifs->state_lock, flags);
81                 uptodate = ifs_set_range_uptodate(folio, ifs, off, len);
82                 spin_unlock_irqrestore(&ifs->state_lock, flags);
83         }
84
85         if (uptodate)
86                 folio_mark_uptodate(folio);
87 }
88
89 static inline bool ifs_block_is_dirty(struct folio *folio,
90                 struct iomap_folio_state *ifs, int block)
91 {
92         struct inode *inode = folio->mapping->host;
93         unsigned int blks_per_folio = i_blocks_per_folio(inode, folio);
94
95         return test_bit(block + blks_per_folio, ifs->state);
96 }
97
98 static void ifs_clear_range_dirty(struct folio *folio,
99                 struct iomap_folio_state *ifs, size_t off, size_t len)
100 {
101         struct inode *inode = folio->mapping->host;
102         unsigned int blks_per_folio = i_blocks_per_folio(inode, folio);
103         unsigned int first_blk = (off >> inode->i_blkbits);
104         unsigned int last_blk = (off + len - 1) >> inode->i_blkbits;
105         unsigned int nr_blks = last_blk - first_blk + 1;
106         unsigned long flags;
107
108         spin_lock_irqsave(&ifs->state_lock, flags);
109         bitmap_clear(ifs->state, first_blk + blks_per_folio, nr_blks);
110         spin_unlock_irqrestore(&ifs->state_lock, flags);
111 }
112
113 static void iomap_clear_range_dirty(struct folio *folio, size_t off, size_t len)
114 {
115         struct iomap_folio_state *ifs = folio->private;
116
117         if (ifs)
118                 ifs_clear_range_dirty(folio, ifs, off, len);
119 }
120
121 static void ifs_set_range_dirty(struct folio *folio,
122                 struct iomap_folio_state *ifs, size_t off, size_t len)
123 {
124         struct inode *inode = folio->mapping->host;
125         unsigned int blks_per_folio = i_blocks_per_folio(inode, folio);
126         unsigned int first_blk = (off >> inode->i_blkbits);
127         unsigned int last_blk = (off + len - 1) >> inode->i_blkbits;
128         unsigned int nr_blks = last_blk - first_blk + 1;
129         unsigned long flags;
130
131         spin_lock_irqsave(&ifs->state_lock, flags);
132         bitmap_set(ifs->state, first_blk + blks_per_folio, nr_blks);
133         spin_unlock_irqrestore(&ifs->state_lock, flags);
134 }
135
136 static void iomap_set_range_dirty(struct folio *folio, size_t off, size_t len)
137 {
138         struct iomap_folio_state *ifs = folio->private;
139
140         if (ifs)
141                 ifs_set_range_dirty(folio, ifs, off, len);
142 }
143
144 static struct iomap_folio_state *ifs_alloc(struct inode *inode,
145                 struct folio *folio, unsigned int flags)
146 {
147         struct iomap_folio_state *ifs = folio->private;
148         unsigned int nr_blocks = i_blocks_per_folio(inode, folio);
149         gfp_t gfp;
150
151         if (ifs || nr_blocks <= 1)
152                 return ifs;
153
154         if (flags & IOMAP_NOWAIT)
155                 gfp = GFP_NOWAIT;
156         else
157                 gfp = GFP_NOFS | __GFP_NOFAIL;
158
159         /*
160          * ifs->state tracks two sets of state flags when the
161          * filesystem block size is smaller than the folio size.
162          * The first state tracks per-block uptodate and the
163          * second tracks per-block dirty state.
164          */
165         ifs = kzalloc(struct_size(ifs, state,
166                       BITS_TO_LONGS(2 * nr_blocks)), gfp);
167         if (!ifs)
168                 return ifs;
169
170         spin_lock_init(&ifs->state_lock);
171         if (folio_test_uptodate(folio))
172                 bitmap_set(ifs->state, 0, nr_blocks);
173         if (folio_test_dirty(folio))
174                 bitmap_set(ifs->state, nr_blocks, nr_blocks);
175         folio_attach_private(folio, ifs);
176
177         return ifs;
178 }
179
180 static void ifs_free(struct folio *folio)
181 {
182         struct iomap_folio_state *ifs = folio_detach_private(folio);
183
184         if (!ifs)
185                 return;
186         WARN_ON_ONCE(ifs->read_bytes_pending != 0);
187         WARN_ON_ONCE(atomic_read(&ifs->write_bytes_pending));
188         WARN_ON_ONCE(ifs_is_fully_uptodate(folio, ifs) !=
189                         folio_test_uptodate(folio));
190         kfree(ifs);
191 }
192
193 /*
194  * Calculate the range inside the folio that we actually need to read.
195  */
196 static void iomap_adjust_read_range(struct inode *inode, struct folio *folio,
197                 loff_t *pos, loff_t length, size_t *offp, size_t *lenp)
198 {
199         struct iomap_folio_state *ifs = folio->private;
200         loff_t orig_pos = *pos;
201         loff_t isize = i_size_read(inode);
202         unsigned block_bits = inode->i_blkbits;
203         unsigned block_size = (1 << block_bits);
204         size_t poff = offset_in_folio(folio, *pos);
205         size_t plen = min_t(loff_t, folio_size(folio) - poff, length);
206         unsigned first = poff >> block_bits;
207         unsigned last = (poff + plen - 1) >> block_bits;
208
209         /*
210          * If the block size is smaller than the page size, we need to check the
211          * per-block uptodate status and adjust the offset and length if needed
212          * to avoid reading in already uptodate ranges.
213          */
214         if (ifs) {
215                 unsigned int i;
216
217                 /* move forward for each leading block marked uptodate */
218                 for (i = first; i <= last; i++) {
219                         if (!ifs_block_is_uptodate(ifs, i))
220                                 break;
221                         *pos += block_size;
222                         poff += block_size;
223                         plen -= block_size;
224                         first++;
225                 }
226
227                 /* truncate len if we find any trailing uptodate block(s) */
228                 for ( ; i <= last; i++) {
229                         if (ifs_block_is_uptodate(ifs, i)) {
230                                 plen -= (last - i + 1) * block_size;
231                                 last = i - 1;
232                                 break;
233                         }
234                 }
235         }
236
237         /*
238          * If the extent spans the block that contains the i_size, we need to
239          * handle both halves separately so that we properly zero data in the
240          * page cache for blocks that are entirely outside of i_size.
241          */
242         if (orig_pos <= isize && orig_pos + length > isize) {
243                 unsigned end = offset_in_folio(folio, isize - 1) >> block_bits;
244
245                 if (first <= end && last > end)
246                         plen -= (last - end) * block_size;
247         }
248
249         *offp = poff;
250         *lenp = plen;
251 }
252
253 static void iomap_finish_folio_read(struct folio *folio, size_t off,
254                 size_t len, int error)
255 {
256         struct iomap_folio_state *ifs = folio->private;
257         bool uptodate = !error;
258         bool finished = true;
259
260         if (ifs) {
261                 unsigned long flags;
262
263                 spin_lock_irqsave(&ifs->state_lock, flags);
264                 if (!error)
265                         uptodate = ifs_set_range_uptodate(folio, ifs, off, len);
266                 ifs->read_bytes_pending -= len;
267                 finished = !ifs->read_bytes_pending;
268                 spin_unlock_irqrestore(&ifs->state_lock, flags);
269         }
270
271         if (error)
272                 folio_set_error(folio);
273         if (finished)
274                 folio_end_read(folio, uptodate);
275 }
276
277 static void iomap_read_end_io(struct bio *bio)
278 {
279         int error = blk_status_to_errno(bio->bi_status);
280         struct folio_iter fi;
281
282         bio_for_each_folio_all(fi, bio)
283                 iomap_finish_folio_read(fi.folio, fi.offset, fi.length, error);
284         bio_put(bio);
285 }
286
287 struct iomap_readpage_ctx {
288         struct folio            *cur_folio;
289         bool                    cur_folio_in_bio;
290         struct bio              *bio;
291         struct readahead_control *rac;
292 };
293
294 /**
295  * iomap_read_inline_data - copy inline data into the page cache
296  * @iter: iteration structure
297  * @folio: folio to copy to
298  *
299  * Copy the inline data in @iter into @folio and zero out the rest of the folio.
300  * Only a single IOMAP_INLINE extent is allowed at the end of each file.
301  * Returns zero for success to complete the read, or the usual negative errno.
302  */
303 static int iomap_read_inline_data(const struct iomap_iter *iter,
304                 struct folio *folio)
305 {
306         const struct iomap *iomap = iomap_iter_srcmap(iter);
307         size_t size = i_size_read(iter->inode) - iomap->offset;
308         size_t offset = offset_in_folio(folio, iomap->offset);
309
310         if (folio_test_uptodate(folio))
311                 return 0;
312
313         if (WARN_ON_ONCE(size > iomap->length))
314                 return -EIO;
315         if (offset > 0)
316                 ifs_alloc(iter->inode, folio, iter->flags);
317
318         folio_fill_tail(folio, offset, iomap->inline_data, size);
319         iomap_set_range_uptodate(folio, offset, folio_size(folio) - offset);
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                 spin_lock_irq(&ifs->state_lock);
363                 ifs->read_bytes_pending += plen;
364                 spin_unlock_irq(&ifs->state_lock);
365         }
366
367         sector = iomap_sector(iomap, pos);
368         if (!ctx->bio ||
369             bio_end_sector(ctx->bio) != sector ||
370             !bio_add_folio(ctx->bio, folio, plen, poff)) {
371                 gfp_t gfp = mapping_gfp_constraint(folio->mapping, GFP_KERNEL);
372                 gfp_t orig_gfp = gfp;
373                 unsigned int nr_vecs = DIV_ROUND_UP(length, PAGE_SIZE);
374
375                 if (ctx->bio)
376                         submit_bio(ctx->bio);
377
378                 if (ctx->rac) /* same as readahead_gfp_mask */
379                         gfp |= __GFP_NORETRY | __GFP_NOWARN;
380                 ctx->bio = bio_alloc(iomap->bdev, bio_max_segs(nr_vecs),
381                                      REQ_OP_READ, gfp);
382                 /*
383                  * If the bio_alloc fails, try it again for a single page to
384                  * avoid having to deal with partial page reads.  This emulates
385                  * what do_mpage_read_folio does.
386                  */
387                 if (!ctx->bio) {
388                         ctx->bio = bio_alloc(iomap->bdev, 1, REQ_OP_READ,
389                                              orig_gfp);
390                 }
391                 if (ctx->rac)
392                         ctx->bio->bi_opf |= REQ_RAHEAD;
393                 ctx->bio->bi_iter.bi_sector = sector;
394                 ctx->bio->bi_end_io = iomap_read_end_io;
395                 bio_add_folio_nofail(ctx->bio, folio, plen, poff);
396         }
397
398 done:
399         /*
400          * Move the caller beyond our range so that it keeps making progress.
401          * For that, we have to include any leading non-uptodate ranges, but
402          * we can skip trailing ones as they will be handled in the next
403          * iteration.
404          */
405         return pos - orig_pos + plen;
406 }
407
408 int iomap_read_folio(struct folio *folio, const struct iomap_ops *ops)
409 {
410         struct iomap_iter iter = {
411                 .inode          = folio->mapping->host,
412                 .pos            = folio_pos(folio),
413                 .len            = folio_size(folio),
414         };
415         struct iomap_readpage_ctx ctx = {
416                 .cur_folio      = folio,
417         };
418         int ret;
419
420         trace_iomap_readpage(iter.inode, 1);
421
422         while ((ret = iomap_iter(&iter, ops)) > 0)
423                 iter.processed = iomap_readpage_iter(&iter, &ctx, 0);
424
425         if (ret < 0)
426                 folio_set_error(folio);
427
428         if (ctx.bio) {
429                 submit_bio(ctx.bio);
430                 WARN_ON_ONCE(!ctx.cur_folio_in_bio);
431         } else {
432                 WARN_ON_ONCE(ctx.cur_folio_in_bio);
433                 folio_unlock(folio);
434         }
435
436         /*
437          * Just like mpage_readahead and block_read_full_folio, we always
438          * return 0 and just set the folio error flag on errors.  This
439          * should be cleaned up throughout the stack eventually.
440          */
441         return 0;
442 }
443 EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_read_folio);
444
445 static loff_t iomap_readahead_iter(const struct iomap_iter *iter,
446                 struct iomap_readpage_ctx *ctx)
447 {
448         loff_t length = iomap_length(iter);
449         loff_t done, ret;
450
451         for (done = 0; done < length; done += ret) {
452                 if (ctx->cur_folio &&
453                     offset_in_folio(ctx->cur_folio, iter->pos + done) == 0) {
454                         if (!ctx->cur_folio_in_bio)
455                                 folio_unlock(ctx->cur_folio);
456                         ctx->cur_folio = NULL;
457                 }
458                 if (!ctx->cur_folio) {
459                         ctx->cur_folio = readahead_folio(ctx->rac);
460                         ctx->cur_folio_in_bio = false;
461                 }
462                 ret = iomap_readpage_iter(iter, ctx, done);
463                 if (ret <= 0)
464                         return ret;
465         }
466
467         return done;
468 }
469
470 /**
471  * iomap_readahead - Attempt to read pages from a file.
472  * @rac: Describes the pages to be read.
473  * @ops: The operations vector for the filesystem.
474  *
475  * This function is for filesystems to call to implement their readahead
476  * address_space operation.
477  *
478  * Context: The @ops callbacks may submit I/O (eg to read the addresses of
479  * blocks from disc), and may wait for it.  The caller may be trying to
480  * access a different page, and so sleeping excessively should be avoided.
481  * It may allocate memory, but should avoid costly allocations.  This
482  * function is called with memalloc_nofs set, so allocations will not cause
483  * the filesystem to be reentered.
484  */
485 void iomap_readahead(struct readahead_control *rac, const struct iomap_ops *ops)
486 {
487         struct iomap_iter iter = {
488                 .inode  = rac->mapping->host,
489                 .pos    = readahead_pos(rac),
490                 .len    = readahead_length(rac),
491         };
492         struct iomap_readpage_ctx ctx = {
493                 .rac    = rac,
494         };
495
496         trace_iomap_readahead(rac->mapping->host, readahead_count(rac));
497
498         while (iomap_iter(&iter, ops) > 0)
499                 iter.processed = iomap_readahead_iter(&iter, &ctx);
500
501         if (ctx.bio)
502                 submit_bio(ctx.bio);
503         if (ctx.cur_folio) {
504                 if (!ctx.cur_folio_in_bio)
505                         folio_unlock(ctx.cur_folio);
506         }
507 }
508 EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_readahead);
509
510 /*
511  * iomap_is_partially_uptodate checks whether blocks within a folio are
512  * uptodate or not.
513  *
514  * Returns true if all blocks which correspond to the specified part
515  * of the folio are uptodate.
516  */
517 bool iomap_is_partially_uptodate(struct folio *folio, size_t from, size_t count)
518 {
519         struct iomap_folio_state *ifs = folio->private;
520         struct inode *inode = folio->mapping->host;
521         unsigned first, last, i;
522
523         if (!ifs)
524                 return false;
525
526         /* Caller's range may extend past the end of this folio */
527         count = min(folio_size(folio) - from, count);
528
529         /* First and last blocks in range within folio */
530         first = from >> inode->i_blkbits;
531         last = (from + count - 1) >> inode->i_blkbits;
532
533         for (i = first; i <= last; i++)
534                 if (!ifs_block_is_uptodate(ifs, i))
535                         return false;
536         return true;
537 }
538 EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_is_partially_uptodate);
539
540 /**
541  * iomap_get_folio - get a folio reference for writing
542  * @iter: iteration structure
543  * @pos: start offset of write
544  * @len: Suggested size of folio to create.
545  *
546  * Returns a locked reference to the folio at @pos, or an error pointer if the
547  * folio could not be obtained.
548  */
549 struct folio *iomap_get_folio(struct iomap_iter *iter, loff_t pos, size_t len)
550 {
551         fgf_t fgp = FGP_WRITEBEGIN | FGP_NOFS;
552
553         if (iter->flags & IOMAP_NOWAIT)
554                 fgp |= FGP_NOWAIT;
555         fgp |= fgf_set_order(len);
556
557         return __filemap_get_folio(iter->inode->i_mapping, pos >> PAGE_SHIFT,
558                         fgp, mapping_gfp_mask(iter->inode->i_mapping));
559 }
560 EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_get_folio);
561
562 bool iomap_release_folio(struct folio *folio, gfp_t gfp_flags)
563 {
564         trace_iomap_release_folio(folio->mapping->host, folio_pos(folio),
565                         folio_size(folio));
566
567         /*
568          * If the folio is dirty, we refuse to release our metadata because
569          * it may be partially dirty.  Once we track per-block dirty state,
570          * we can release the metadata if every block is dirty.
571          */
572         if (folio_test_dirty(folio))
573                 return false;
574         ifs_free(folio);
575         return true;
576 }
577 EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_release_folio);
578
579 void iomap_invalidate_folio(struct folio *folio, size_t offset, size_t len)
580 {
581         trace_iomap_invalidate_folio(folio->mapping->host,
582                                         folio_pos(folio) + offset, len);
583
584         /*
585          * If we're invalidating the entire folio, clear the dirty state
586          * from it and release it to avoid unnecessary buildup of the LRU.
587          */
588         if (offset == 0 && len == folio_size(folio)) {
589                 WARN_ON_ONCE(folio_test_writeback(folio));
590                 folio_cancel_dirty(folio);
591                 ifs_free(folio);
592         }
593 }
594 EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_invalidate_folio);
595
596 bool iomap_dirty_folio(struct address_space *mapping, struct folio *folio)
597 {
598         struct inode *inode = mapping->host;
599         size_t len = folio_size(folio);
600
601         ifs_alloc(inode, folio, 0);
602         iomap_set_range_dirty(folio, 0, len);
603         return filemap_dirty_folio(mapping, folio);
604 }
605 EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_dirty_folio);
606
607 static void
608 iomap_write_failed(struct inode *inode, loff_t pos, unsigned len)
609 {
610         loff_t i_size = i_size_read(inode);
611
612         /*
613          * Only truncate newly allocated pages beyoned EOF, even if the
614          * write started inside the existing inode size.
615          */
616         if (pos + len > i_size)
617                 truncate_pagecache_range(inode, max(pos, i_size),
618                                          pos + len - 1);
619 }
620
621 static int iomap_read_folio_sync(loff_t block_start, struct folio *folio,
622                 size_t poff, size_t plen, const struct iomap *iomap)
623 {
624         struct bio_vec bvec;
625         struct bio bio;
626
627         bio_init(&bio, iomap->bdev, &bvec, 1, REQ_OP_READ);
628         bio.bi_iter.bi_sector = iomap_sector(iomap, block_start);
629         bio_add_folio_nofail(&bio, folio, plen, poff);
630         return submit_bio_wait(&bio);
631 }
632
633 static int __iomap_write_begin(const struct iomap_iter *iter, loff_t pos,
634                 size_t len, struct folio *folio)
635 {
636         const struct iomap *srcmap = iomap_iter_srcmap(iter);
637         struct iomap_folio_state *ifs;
638         loff_t block_size = i_blocksize(iter->inode);
639         loff_t block_start = round_down(pos, block_size);
640         loff_t block_end = round_up(pos + len, block_size);
641         unsigned int nr_blocks = i_blocks_per_folio(iter->inode, folio);
642         size_t from = offset_in_folio(folio, pos), to = from + len;
643         size_t poff, plen;
644
645         /*
646          * If the write or zeroing completely overlaps the current folio, then
647          * entire folio will be dirtied so there is no need for
648          * per-block state tracking structures to be attached to this folio.
649          * For the unshare case, we must read in the ondisk contents because we
650          * are not changing pagecache contents.
651          */
652         if (!(iter->flags & IOMAP_UNSHARE) && pos <= folio_pos(folio) &&
653             pos + len >= folio_pos(folio) + folio_size(folio))
654                 return 0;
655
656         ifs = ifs_alloc(iter->inode, folio, iter->flags);
657         if ((iter->flags & IOMAP_NOWAIT) && !ifs && nr_blocks > 1)
658                 return -EAGAIN;
659
660         if (folio_test_uptodate(folio))
661                 return 0;
662         folio_clear_error(folio);
663
664         do {
665                 iomap_adjust_read_range(iter->inode, folio, &block_start,
666                                 block_end - block_start, &poff, &plen);
667                 if (plen == 0)
668                         break;
669
670                 if (!(iter->flags & IOMAP_UNSHARE) &&
671                     (from <= poff || from >= poff + plen) &&
672                     (to <= poff || to >= poff + plen))
673                         continue;
674
675                 if (iomap_block_needs_zeroing(iter, block_start)) {
676                         if (WARN_ON_ONCE(iter->flags & IOMAP_UNSHARE))
677                                 return -EIO;
678                         folio_zero_segments(folio, poff, from, to, poff + plen);
679                 } else {
680                         int status;
681
682                         if (iter->flags & IOMAP_NOWAIT)
683                                 return -EAGAIN;
684
685                         status = iomap_read_folio_sync(block_start, folio,
686                                         poff, plen, srcmap);
687                         if (status)
688                                 return status;
689                 }
690                 iomap_set_range_uptodate(folio, poff, plen);
691         } while ((block_start += plen) < block_end);
692
693         return 0;
694 }
695
696 static struct folio *__iomap_get_folio(struct iomap_iter *iter, loff_t pos,
697                 size_t len)
698 {
699         const struct iomap_folio_ops *folio_ops = iter->iomap.folio_ops;
700
701         if (folio_ops && folio_ops->get_folio)
702                 return folio_ops->get_folio(iter, pos, len);
703         else
704                 return iomap_get_folio(iter, pos, len);
705 }
706
707 static void __iomap_put_folio(struct iomap_iter *iter, loff_t pos, size_t ret,
708                 struct folio *folio)
709 {
710         const struct iomap_folio_ops *folio_ops = iter->iomap.folio_ops;
711
712         if (folio_ops && folio_ops->put_folio) {
713                 folio_ops->put_folio(iter->inode, pos, ret, folio);
714         } else {
715                 folio_unlock(folio);
716                 folio_put(folio);
717         }
718 }
719
720 static int iomap_write_begin_inline(const struct iomap_iter *iter,
721                 struct folio *folio)
722 {
723         /* needs more work for the tailpacking case; disable for now */
724         if (WARN_ON_ONCE(iomap_iter_srcmap(iter)->offset != 0))
725                 return -EIO;
726         return iomap_read_inline_data(iter, folio);
727 }
728
729 static int iomap_write_begin(struct iomap_iter *iter, loff_t pos,
730                 size_t len, struct folio **foliop)
731 {
732         const struct iomap_folio_ops *folio_ops = iter->iomap.folio_ops;
733         const struct iomap *srcmap = iomap_iter_srcmap(iter);
734         struct folio *folio;
735         int status = 0;
736
737         BUG_ON(pos + len > iter->iomap.offset + iter->iomap.length);
738         if (srcmap != &iter->iomap)
739                 BUG_ON(pos + len > srcmap->offset + srcmap->length);
740
741         if (fatal_signal_pending(current))
742                 return -EINTR;
743
744         if (!mapping_large_folio_support(iter->inode->i_mapping))
745                 len = min_t(size_t, len, PAGE_SIZE - offset_in_page(pos));
746
747         folio = __iomap_get_folio(iter, pos, len);
748         if (IS_ERR(folio))
749                 return PTR_ERR(folio);
750
751         /*
752          * Now we have a locked folio, before we do anything with it we need to
753          * check that the iomap we have cached is not stale. The inode extent
754          * mapping can change due to concurrent IO in flight (e.g.
755          * IOMAP_UNWRITTEN state can change and memory reclaim could have
756          * reclaimed a previously partially written page at this index after IO
757          * completion before this write reaches this file offset) and hence we
758          * could do the wrong thing here (zero a page range incorrectly or fail
759          * to zero) and corrupt data.
760          */
761         if (folio_ops && folio_ops->iomap_valid) {
762                 bool iomap_valid = folio_ops->iomap_valid(iter->inode,
763                                                          &iter->iomap);
764                 if (!iomap_valid) {
765                         iter->iomap.flags |= IOMAP_F_STALE;
766                         status = 0;
767                         goto out_unlock;
768                 }
769         }
770
771         if (pos + len > folio_pos(folio) + folio_size(folio))
772                 len = folio_pos(folio) + folio_size(folio) - pos;
773
774         if (srcmap->type == IOMAP_INLINE)
775                 status = iomap_write_begin_inline(iter, folio);
776         else if (srcmap->flags & IOMAP_F_BUFFER_HEAD)
777                 status = __block_write_begin_int(folio, pos, len, NULL, srcmap);
778         else
779                 status = __iomap_write_begin(iter, pos, len, folio);
780
781         if (unlikely(status))
782                 goto out_unlock;
783
784         *foliop = folio;
785         return 0;
786
787 out_unlock:
788         __iomap_put_folio(iter, pos, 0, folio);
789         iomap_write_failed(iter->inode, pos, len);
790
791         return status;
792 }
793
794 static size_t __iomap_write_end(struct inode *inode, loff_t pos, size_t len,
795                 size_t copied, struct folio *folio)
796 {
797         flush_dcache_folio(folio);
798
799         /*
800          * The blocks that were entirely written will now be uptodate, so we
801          * don't have to worry about a read_folio reading them and overwriting a
802          * partial write.  However, if we've encountered a short write and only
803          * partially written into a block, it will not be marked uptodate, so a
804          * read_folio might come in and destroy our partial write.
805          *
806          * Do the simplest thing and just treat any short write to a
807          * non-uptodate page as a zero-length write, and force the caller to
808          * redo the whole thing.
809          */
810         if (unlikely(copied < len && !folio_test_uptodate(folio)))
811                 return 0;
812         iomap_set_range_uptodate(folio, offset_in_folio(folio, pos), len);
813         iomap_set_range_dirty(folio, offset_in_folio(folio, pos), copied);
814         filemap_dirty_folio(inode->i_mapping, folio);
815         return copied;
816 }
817
818 static size_t iomap_write_end_inline(const struct iomap_iter *iter,
819                 struct folio *folio, loff_t pos, size_t copied)
820 {
821         const struct iomap *iomap = &iter->iomap;
822         void *addr;
823
824         WARN_ON_ONCE(!folio_test_uptodate(folio));
825         BUG_ON(!iomap_inline_data_valid(iomap));
826
827         flush_dcache_folio(folio);
828         addr = kmap_local_folio(folio, pos);
829         memcpy(iomap_inline_data(iomap, pos), addr, copied);
830         kunmap_local(addr);
831
832         mark_inode_dirty(iter->inode);
833         return copied;
834 }
835
836 /* Returns the number of bytes copied.  May be 0.  Cannot be an errno. */
837 static size_t iomap_write_end(struct iomap_iter *iter, loff_t pos, size_t len,
838                 size_t copied, struct folio *folio)
839 {
840         const struct iomap *srcmap = iomap_iter_srcmap(iter);
841         loff_t old_size = iter->inode->i_size;
842         size_t ret;
843
844         if (srcmap->type == IOMAP_INLINE) {
845                 ret = iomap_write_end_inline(iter, folio, pos, copied);
846         } else if (srcmap->flags & IOMAP_F_BUFFER_HEAD) {
847                 ret = block_write_end(NULL, iter->inode->i_mapping, pos, len,
848                                 copied, &folio->page, NULL);
849         } else {
850                 ret = __iomap_write_end(iter->inode, pos, len, copied, folio);
851         }
852
853         /*
854          * Update the in-memory inode size after copying the data into the page
855          * cache.  It's up to the file system to write the updated size to disk,
856          * preferably after I/O completion so that no stale data is exposed.
857          */
858         if (pos + ret > old_size) {
859                 i_size_write(iter->inode, pos + ret);
860                 iter->iomap.flags |= IOMAP_F_SIZE_CHANGED;
861         }
862         __iomap_put_folio(iter, pos, ret, folio);
863
864         if (old_size < pos)
865                 pagecache_isize_extended(iter->inode, old_size, pos);
866         if (ret < len)
867                 iomap_write_failed(iter->inode, pos + ret, len - ret);
868         return ret;
869 }
870
871 static loff_t iomap_write_iter(struct iomap_iter *iter, struct iov_iter *i)
872 {
873         loff_t length = iomap_length(iter);
874         size_t chunk = PAGE_SIZE << MAX_PAGECACHE_ORDER;
875         loff_t pos = iter->pos;
876         ssize_t written = 0;
877         long status = 0;
878         struct address_space *mapping = iter->inode->i_mapping;
879         unsigned int bdp_flags = (iter->flags & IOMAP_NOWAIT) ? BDP_ASYNC : 0;
880
881         do {
882                 struct folio *folio;
883                 size_t offset;          /* Offset into folio */
884                 size_t bytes;           /* Bytes to write to folio */
885                 size_t copied;          /* Bytes copied from user */
886
887                 bytes = iov_iter_count(i);
888 retry:
889                 offset = pos & (chunk - 1);
890                 bytes = min(chunk - offset, bytes);
891                 status = balance_dirty_pages_ratelimited_flags(mapping,
892                                                                bdp_flags);
893                 if (unlikely(status))
894                         break;
895
896                 if (bytes > length)
897                         bytes = length;
898
899                 /*
900                  * Bring in the user page that we'll copy from _first_.
901                  * Otherwise there's a nasty deadlock on copying from the
902                  * same page as we're writing to, without it being marked
903                  * up-to-date.
904                  *
905                  * For async buffered writes the assumption is that the user
906                  * page has already been faulted in. This can be optimized by
907                  * faulting the user page.
908                  */
909                 if (unlikely(fault_in_iov_iter_readable(i, bytes) == bytes)) {
910                         status = -EFAULT;
911                         break;
912                 }
913
914                 status = iomap_write_begin(iter, pos, bytes, &folio);
915                 if (unlikely(status))
916                         break;
917                 if (iter->iomap.flags & IOMAP_F_STALE)
918                         break;
919
920                 offset = offset_in_folio(folio, pos);
921                 if (bytes > folio_size(folio) - offset)
922                         bytes = folio_size(folio) - offset;
923
924                 if (mapping_writably_mapped(mapping))
925                         flush_dcache_folio(folio);
926
927                 copied = copy_folio_from_iter_atomic(folio, offset, bytes, i);
928                 status = iomap_write_end(iter, pos, bytes, copied, folio);
929
930                 if (unlikely(copied != status))
931                         iov_iter_revert(i, copied - status);
932
933                 cond_resched();
934                 if (unlikely(status == 0)) {
935                         /*
936                          * A short copy made iomap_write_end() reject the
937                          * thing entirely.  Might be memory poisoning
938                          * halfway through, might be a race with munmap,
939                          * might be severe memory pressure.
940                          */
941                         if (chunk > PAGE_SIZE)
942                                 chunk /= 2;
943                         if (copied) {
944                                 bytes = copied;
945                                 goto retry;
946                         }
947                 } else {
948                         pos += status;
949                         written += status;
950                         length -= status;
951                 }
952         } while (iov_iter_count(i) && length);
953
954         if (status == -EAGAIN) {
955                 iov_iter_revert(i, written);
956                 return -EAGAIN;
957         }
958         return written ? written : status;
959 }
960
961 ssize_t
962 iomap_file_buffered_write(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *i,
963                 const struct iomap_ops *ops)
964 {
965         struct iomap_iter iter = {
966                 .inode          = iocb->ki_filp->f_mapping->host,
967                 .pos            = iocb->ki_pos,
968                 .len            = iov_iter_count(i),
969                 .flags          = IOMAP_WRITE,
970         };
971         ssize_t ret;
972
973         if (iocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
974                 iter.flags |= IOMAP_NOWAIT;
975
976         while ((ret = iomap_iter(&iter, ops)) > 0)
977                 iter.processed = iomap_write_iter(&iter, i);
978
979         if (unlikely(iter.pos == iocb->ki_pos))
980                 return ret;
981         ret = iter.pos - iocb->ki_pos;
982         iocb->ki_pos = iter.pos;
983         return ret;
984 }
985 EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_file_buffered_write);
986
987 static int iomap_write_delalloc_ifs_punch(struct inode *inode,
988                 struct folio *folio, loff_t start_byte, loff_t end_byte,
989                 iomap_punch_t punch)
990 {
991         unsigned int first_blk, last_blk, i;
992         loff_t last_byte;
993         u8 blkbits = inode->i_blkbits;
994         struct iomap_folio_state *ifs;
995         int ret = 0;
996
997         /*
998          * When we have per-block dirty tracking, there can be
999          * blocks within a folio which are marked uptodate
1000          * but not dirty. In that case it is necessary to punch
1001          * out such blocks to avoid leaking any delalloc blocks.
1002          */
1003         ifs = folio->private;
1004         if (!ifs)
1005                 return ret;
1006
1007         last_byte = min_t(loff_t, end_byte - 1,
1008                         folio_pos(folio) + folio_size(folio) - 1);
1009         first_blk = offset_in_folio(folio, start_byte) >> blkbits;
1010         last_blk = offset_in_folio(folio, last_byte) >> blkbits;
1011         for (i = first_blk; i <= last_blk; i++) {
1012                 if (!ifs_block_is_dirty(folio, ifs, i)) {
1013                         ret = punch(inode, folio_pos(folio) + (i << blkbits),
1014                                     1 << blkbits);
1015                         if (ret)
1016                                 return ret;
1017                 }
1018         }
1019
1020         return ret;
1021 }
1022
1023
1024 static int iomap_write_delalloc_punch(struct inode *inode, struct folio *folio,
1025                 loff_t *punch_start_byte, loff_t start_byte, loff_t end_byte,
1026                 iomap_punch_t punch)
1027 {
1028         int ret = 0;
1029
1030         if (!folio_test_dirty(folio))
1031                 return ret;
1032
1033         /* if dirty, punch up to offset */
1034         if (start_byte > *punch_start_byte) {
1035                 ret = punch(inode, *punch_start_byte,
1036                                 start_byte - *punch_start_byte);
1037                 if (ret)
1038                         return ret;
1039         }
1040
1041         /* Punch non-dirty blocks within folio */
1042         ret = iomap_write_delalloc_ifs_punch(inode, folio, start_byte,
1043                         end_byte, punch);
1044         if (ret)
1045                 return ret;
1046
1047         /*
1048          * Make sure the next punch start is correctly bound to
1049          * the end of this data range, not the end of the folio.
1050          */
1051         *punch_start_byte = min_t(loff_t, end_byte,
1052                                 folio_pos(folio) + folio_size(folio));
1053
1054         return ret;
1055 }
1056
1057 /*
1058  * Scan the data range passed to us for dirty page cache folios. If we find a
1059  * dirty folio, punch out the preceding range and update the offset from which
1060  * the next punch will start from.
1061  *
1062  * We can punch out storage reservations under clean pages because they either
1063  * contain data that has been written back - in which case the delalloc punch
1064  * over that range is a no-op - or they have been read faults in which case they
1065  * contain zeroes and we can remove the delalloc backing range and any new
1066  * writes to those pages will do the normal hole filling operation...
1067  *
1068  * This makes the logic simple: we only need to keep the delalloc extents only
1069  * over the dirty ranges of the page cache.
1070  *
1071  * This function uses [start_byte, end_byte) intervals (i.e. open ended) to
1072  * simplify range iterations.
1073  */
1074 static int iomap_write_delalloc_scan(struct inode *inode,
1075                 loff_t *punch_start_byte, loff_t start_byte, loff_t end_byte,
1076                 iomap_punch_t punch)
1077 {
1078         while (start_byte < end_byte) {
1079                 struct folio    *folio;
1080                 int ret;
1081
1082                 /* grab locked page */
1083                 folio = filemap_lock_folio(inode->i_mapping,
1084                                 start_byte >> PAGE_SHIFT);
1085                 if (IS_ERR(folio)) {
1086                         start_byte = ALIGN_DOWN(start_byte, PAGE_SIZE) +
1087                                         PAGE_SIZE;
1088                         continue;
1089                 }
1090
1091                 ret = iomap_write_delalloc_punch(inode, folio, punch_start_byte,
1092                                                  start_byte, end_byte, punch);
1093                 if (ret) {
1094                         folio_unlock(folio);
1095                         folio_put(folio);
1096                         return ret;
1097                 }
1098
1099                 /* move offset to start of next folio in range */
1100                 start_byte = folio_next_index(folio) << PAGE_SHIFT;
1101                 folio_unlock(folio);
1102                 folio_put(folio);
1103         }
1104         return 0;
1105 }
1106
1107 /*
1108  * Punch out all the delalloc blocks in the range given except for those that
1109  * have dirty data still pending in the page cache - those are going to be
1110  * written and so must still retain the delalloc backing for writeback.
1111  *
1112  * As we are scanning the page cache for data, we don't need to reimplement the
1113  * wheel - mapping_seek_hole_data() does exactly what we need to identify the
1114  * start and end of data ranges correctly even for sub-folio block sizes. This
1115  * byte range based iteration is especially convenient because it means we
1116  * don't have to care about variable size folios, nor where the start or end of
1117  * the data range lies within a folio, if they lie within the same folio or even
1118  * if there are multiple discontiguous data ranges within the folio.
1119  *
1120  * It should be noted that mapping_seek_hole_data() is not aware of EOF, and so
1121  * can return data ranges that exist in the cache beyond EOF. e.g. a page fault
1122  * spanning EOF will initialise the post-EOF data to zeroes and mark it up to
1123  * date. A write page fault can then mark it dirty. If we then fail a write()
1124  * beyond EOF into that up to date cached range, we allocate a delalloc block
1125  * beyond EOF and then have to punch it out. Because the range is up to date,
1126  * mapping_seek_hole_data() will return it, and we will skip the punch because
1127  * the folio is dirty. THis is incorrect - we always need to punch out delalloc
1128  * beyond EOF in this case as writeback will never write back and covert that
1129  * delalloc block beyond EOF. Hence we limit the cached data scan range to EOF,
1130  * resulting in always punching out the range from the EOF to the end of the
1131  * range the iomap spans.
1132  *
1133  * Intervals are of the form [start_byte, end_byte) (i.e. open ended) because it
1134  * matches the intervals returned by mapping_seek_hole_data(). i.e. SEEK_DATA
1135  * returns the start of a data range (start_byte), and SEEK_HOLE(start_byte)
1136  * returns the end of the data range (data_end). Using closed intervals would
1137  * require sprinkling this code with magic "+ 1" and "- 1" arithmetic and expose
1138  * the code to subtle off-by-one bugs....
1139  */
1140 static int iomap_write_delalloc_release(struct inode *inode,
1141                 loff_t start_byte, loff_t end_byte, iomap_punch_t punch)
1142 {
1143         loff_t punch_start_byte = start_byte;
1144         loff_t scan_end_byte = min(i_size_read(inode), end_byte);
1145         int error = 0;
1146
1147         /*
1148          * Lock the mapping to avoid races with page faults re-instantiating
1149          * folios and dirtying them via ->page_mkwrite whilst we walk the
1150          * cache and perform delalloc extent removal. Failing to do this can
1151          * leave dirty pages with no space reservation in the cache.
1152          */
1153         filemap_invalidate_lock(inode->i_mapping);
1154         while (start_byte < scan_end_byte) {
1155                 loff_t          data_end;
1156
1157                 start_byte = mapping_seek_hole_data(inode->i_mapping,
1158                                 start_byte, scan_end_byte, SEEK_DATA);
1159                 /*
1160                  * If there is no more data to scan, all that is left is to
1161                  * punch out the remaining range.
1162                  */
1163                 if (start_byte == -ENXIO || start_byte == scan_end_byte)
1164                         break;
1165                 if (start_byte < 0) {
1166                         error = start_byte;
1167                         goto out_unlock;
1168                 }
1169                 WARN_ON_ONCE(start_byte < punch_start_byte);
1170                 WARN_ON_ONCE(start_byte > scan_end_byte);
1171
1172                 /*
1173                  * We find the end of this contiguous cached data range by
1174                  * seeking from start_byte to the beginning of the next hole.
1175                  */
1176                 data_end = mapping_seek_hole_data(inode->i_mapping, start_byte,
1177                                 scan_end_byte, SEEK_HOLE);
1178                 if (data_end < 0) {
1179                         error = data_end;
1180                         goto out_unlock;
1181                 }
1182                 WARN_ON_ONCE(data_end <= start_byte);
1183                 WARN_ON_ONCE(data_end > scan_end_byte);
1184
1185                 error = iomap_write_delalloc_scan(inode, &punch_start_byte,
1186                                 start_byte, data_end, punch);
1187                 if (error)
1188                         goto out_unlock;
1189
1190                 /* The next data search starts at the end of this one. */
1191                 start_byte = data_end;
1192         }
1193
1194         if (punch_start_byte < end_byte)
1195                 error = punch(inode, punch_start_byte,
1196                                 end_byte - punch_start_byte);
1197 out_unlock:
1198         filemap_invalidate_unlock(inode->i_mapping);
1199         return error;
1200 }
1201
1202 /*
1203  * When a short write occurs, the filesystem may need to remove reserved space
1204  * that was allocated in ->iomap_begin from it's ->iomap_end method. For
1205  * filesystems that use delayed allocation, we need to punch out delalloc
1206  * extents from the range that are not dirty in the page cache. As the write can
1207  * race with page faults, there can be dirty pages over the delalloc extent
1208  * outside the range of a short write but still within the delalloc extent
1209  * allocated for this iomap.
1210  *
1211  * This function uses [start_byte, end_byte) intervals (i.e. open ended) to
1212  * simplify range iterations.
1213  *
1214  * The punch() callback *must* only punch delalloc extents in the range passed
1215  * to it. It must skip over all other types of extents in the range and leave
1216  * them completely unchanged. It must do this punch atomically with respect to
1217  * other extent modifications.
1218  *
1219  * The punch() callback may be called with a folio locked to prevent writeback
1220  * extent allocation racing at the edge of the range we are currently punching.
1221  * The locked folio may or may not cover the range being punched, so it is not
1222  * safe for the punch() callback to lock folios itself.
1223  *
1224  * Lock order is:
1225  *
1226  * inode->i_rwsem (shared or exclusive)
1227  *   inode->i_mapping->invalidate_lock (exclusive)
1228  *     folio_lock()
1229  *       ->punch
1230  *         internal filesystem allocation lock
1231  */
1232 int iomap_file_buffered_write_punch_delalloc(struct inode *inode,
1233                 struct iomap *iomap, loff_t pos, loff_t length,
1234                 ssize_t written, iomap_punch_t punch)
1235 {
1236         loff_t                  start_byte;
1237         loff_t                  end_byte;
1238         unsigned int            blocksize = i_blocksize(inode);
1239
1240         if (iomap->type != IOMAP_DELALLOC)
1241                 return 0;
1242
1243         /* If we didn't reserve the blocks, we're not allowed to punch them. */
1244         if (!(iomap->flags & IOMAP_F_NEW))
1245                 return 0;
1246
1247         /*
1248          * start_byte refers to the first unused block after a short write. If
1249          * nothing was written, round offset down to point at the first block in
1250          * the range.
1251          */
1252         if (unlikely(!written))
1253                 start_byte = round_down(pos, blocksize);
1254         else
1255                 start_byte = round_up(pos + written, blocksize);
1256         end_byte = round_up(pos + length, blocksize);
1257
1258         /* Nothing to do if we've written the entire delalloc extent */
1259         if (start_byte >= end_byte)
1260                 return 0;
1261
1262         return iomap_write_delalloc_release(inode, start_byte, end_byte,
1263                                         punch);
1264 }
1265 EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_file_buffered_write_punch_delalloc);
1266
1267 static loff_t iomap_unshare_iter(struct iomap_iter *iter)
1268 {
1269         struct iomap *iomap = &iter->iomap;
1270         const struct iomap *srcmap = iomap_iter_srcmap(iter);
1271         loff_t pos = iter->pos;
1272         loff_t length = iomap_length(iter);
1273         loff_t written = 0;
1274
1275         /* don't bother with blocks that are not shared to start with */
1276         if (!(iomap->flags & IOMAP_F_SHARED))
1277                 return length;
1278         /* don't bother with holes or unwritten extents */
1279         if (srcmap->type == IOMAP_HOLE || srcmap->type == IOMAP_UNWRITTEN)
1280                 return length;
1281
1282         do {
1283                 struct folio *folio;
1284                 int status;
1285                 size_t offset;
1286                 size_t bytes = min_t(u64, SIZE_MAX, length);
1287
1288                 status = iomap_write_begin(iter, pos, bytes, &folio);
1289                 if (unlikely(status))
1290                         return status;
1291                 if (iomap->flags & IOMAP_F_STALE)
1292                         break;
1293
1294                 offset = offset_in_folio(folio, pos);
1295                 if (bytes > folio_size(folio) - offset)
1296                         bytes = folio_size(folio) - offset;
1297
1298                 bytes = iomap_write_end(iter, pos, bytes, bytes, folio);
1299                 if (WARN_ON_ONCE(bytes == 0))
1300                         return -EIO;
1301
1302                 cond_resched();
1303
1304                 pos += bytes;
1305                 written += bytes;
1306                 length -= bytes;
1307
1308                 balance_dirty_pages_ratelimited(iter->inode->i_mapping);
1309         } while (length > 0);
1310
1311         return written;
1312 }
1313
1314 int
1315 iomap_file_unshare(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t len,
1316                 const struct iomap_ops *ops)
1317 {
1318         struct iomap_iter iter = {
1319                 .inode          = inode,
1320                 .pos            = pos,
1321                 .len            = len,
1322                 .flags          = IOMAP_WRITE | IOMAP_UNSHARE,
1323         };
1324         int ret;
1325
1326         while ((ret = iomap_iter(&iter, ops)) > 0)
1327                 iter.processed = iomap_unshare_iter(&iter);
1328         return ret;
1329 }
1330 EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_file_unshare);
1331
1332 static loff_t iomap_zero_iter(struct iomap_iter *iter, bool *did_zero)
1333 {
1334         const struct iomap *srcmap = iomap_iter_srcmap(iter);
1335         loff_t pos = iter->pos;
1336         loff_t length = iomap_length(iter);
1337         loff_t written = 0;
1338
1339         /* already zeroed?  we're done. */
1340         if (srcmap->type == IOMAP_HOLE || srcmap->type == IOMAP_UNWRITTEN)
1341                 return length;
1342
1343         do {
1344                 struct folio *folio;
1345                 int status;
1346                 size_t offset;
1347                 size_t bytes = min_t(u64, SIZE_MAX, length);
1348
1349                 status = iomap_write_begin(iter, pos, bytes, &folio);
1350                 if (status)
1351                         return status;
1352                 if (iter->iomap.flags & IOMAP_F_STALE)
1353                         break;
1354
1355                 offset = offset_in_folio(folio, pos);
1356                 if (bytes > folio_size(folio) - offset)
1357                         bytes = folio_size(folio) - offset;
1358
1359                 folio_zero_range(folio, offset, bytes);
1360                 folio_mark_accessed(folio);
1361
1362                 bytes = iomap_write_end(iter, pos, bytes, bytes, folio);
1363                 if (WARN_ON_ONCE(bytes == 0))
1364                         return -EIO;
1365
1366                 pos += bytes;
1367                 length -= bytes;
1368                 written += bytes;
1369         } while (length > 0);
1370
1371         if (did_zero)
1372                 *did_zero = true;
1373         return written;
1374 }
1375
1376 int
1377 iomap_zero_range(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t len, bool *did_zero,
1378                 const struct iomap_ops *ops)
1379 {
1380         struct iomap_iter iter = {
1381                 .inode          = inode,
1382                 .pos            = pos,
1383                 .len            = len,
1384                 .flags          = IOMAP_ZERO,
1385         };
1386         int ret;
1387
1388         while ((ret = iomap_iter(&iter, ops)) > 0)
1389                 iter.processed = iomap_zero_iter(&iter, did_zero);
1390         return ret;
1391 }
1392 EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_zero_range);
1393
1394 int
1395 iomap_truncate_page(struct inode *inode, loff_t pos, bool *did_zero,
1396                 const struct iomap_ops *ops)
1397 {
1398         unsigned int blocksize = i_blocksize(inode);
1399         unsigned int off = pos & (blocksize - 1);
1400
1401         /* Block boundary? Nothing to do */
1402         if (!off)
1403                 return 0;
1404         return iomap_zero_range(inode, pos, blocksize - off, did_zero, ops);
1405 }
1406 EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_truncate_page);
1407
1408 static loff_t iomap_folio_mkwrite_iter(struct iomap_iter *iter,
1409                 struct folio *folio)
1410 {
1411         loff_t length = iomap_length(iter);
1412         int ret;
1413
1414         if (iter->iomap.flags & IOMAP_F_BUFFER_HEAD) {
1415                 ret = __block_write_begin_int(folio, iter->pos, length, NULL,
1416                                               &iter->iomap);
1417                 if (ret)
1418                         return ret;
1419                 block_commit_write(&folio->page, 0, length);
1420         } else {
1421                 WARN_ON_ONCE(!folio_test_uptodate(folio));
1422                 folio_mark_dirty(folio);
1423         }
1424
1425         return length;
1426 }
1427
1428 vm_fault_t iomap_page_mkwrite(struct vm_fault *vmf, const struct iomap_ops *ops)
1429 {
1430         struct iomap_iter iter = {
1431                 .inode          = file_inode(vmf->vma->vm_file),
1432                 .flags          = IOMAP_WRITE | IOMAP_FAULT,
1433         };
1434         struct folio *folio = page_folio(vmf->page);
1435         ssize_t ret;
1436
1437         folio_lock(folio);
1438         ret = folio_mkwrite_check_truncate(folio, iter.inode);
1439         if (ret < 0)
1440                 goto out_unlock;
1441         iter.pos = folio_pos(folio);
1442         iter.len = ret;
1443         while ((ret = iomap_iter(&iter, ops)) > 0)
1444                 iter.processed = iomap_folio_mkwrite_iter(&iter, folio);
1445
1446         if (ret < 0)
1447                 goto out_unlock;
1448         folio_wait_stable(folio);
1449         return VM_FAULT_LOCKED;
1450 out_unlock:
1451         folio_unlock(folio);
1452         return vmf_fs_error(ret);
1453 }
1454 EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_page_mkwrite);
1455
1456 static void iomap_finish_folio_write(struct inode *inode, struct folio *folio,
1457                 size_t len, int error)
1458 {
1459         struct iomap_folio_state *ifs = folio->private;
1460
1461         if (error) {
1462                 folio_set_error(folio);
1463                 mapping_set_error(inode->i_mapping, error);
1464         }
1465
1466         WARN_ON_ONCE(i_blocks_per_folio(inode, folio) > 1 && !ifs);
1467         WARN_ON_ONCE(ifs && atomic_read(&ifs->write_bytes_pending) <= 0);
1468
1469         if (!ifs || atomic_sub_and_test(len, &ifs->write_bytes_pending))
1470                 folio_end_writeback(folio);
1471 }
1472
1473 /*
1474  * We're now finished for good with this ioend structure.  Update the page
1475  * state, release holds on bios, and finally free up memory.  Do not use the
1476  * ioend after this.
1477  */
1478 static u32
1479 iomap_finish_ioend(struct iomap_ioend *ioend, int error)
1480 {
1481         struct inode *inode = ioend->io_inode;
1482         struct bio *bio = &ioend->io_inline_bio;
1483         struct bio *last = ioend->io_bio, *next;
1484         u64 start = bio->bi_iter.bi_sector;
1485         loff_t offset = ioend->io_offset;
1486         bool quiet = bio_flagged(bio, BIO_QUIET);
1487         u32 folio_count = 0;
1488
1489         for (bio = &ioend->io_inline_bio; bio; bio = next) {
1490                 struct folio_iter fi;
1491
1492                 /*
1493                  * For the last bio, bi_private points to the ioend, so we
1494                  * need to explicitly end the iteration here.
1495                  */
1496                 if (bio == last)
1497                         next = NULL;
1498                 else
1499                         next = bio->bi_private;
1500
1501                 /* walk all folios in bio, ending page IO on them */
1502                 bio_for_each_folio_all(fi, bio) {
1503                         iomap_finish_folio_write(inode, fi.folio, fi.length,
1504                                         error);
1505                         folio_count++;
1506                 }
1507                 bio_put(bio);
1508         }
1509         /* The ioend has been freed by bio_put() */
1510
1511         if (unlikely(error && !quiet)) {
1512                 printk_ratelimited(KERN_ERR
1513 "%s: writeback error on inode %lu, offset %lld, sector %llu",
1514                         inode->i_sb->s_id, inode->i_ino, offset, start);
1515         }
1516         return folio_count;
1517 }
1518
1519 /*
1520  * Ioend completion routine for merged bios. This can only be called from task
1521  * contexts as merged ioends can be of unbound length. Hence we have to break up
1522  * the writeback completions into manageable chunks to avoid long scheduler
1523  * holdoffs. We aim to keep scheduler holdoffs down below 10ms so that we get
1524  * good batch processing throughput without creating adverse scheduler latency
1525  * conditions.
1526  */
1527 void
1528 iomap_finish_ioends(struct iomap_ioend *ioend, int error)
1529 {
1530         struct list_head tmp;
1531         u32 completions;
1532
1533         might_sleep();
1534
1535         list_replace_init(&ioend->io_list, &tmp);
1536         completions = iomap_finish_ioend(ioend, error);
1537
1538         while (!list_empty(&tmp)) {
1539                 if (completions > IOEND_BATCH_SIZE * 8) {
1540                         cond_resched();
1541                         completions = 0;
1542                 }
1543                 ioend = list_first_entry(&tmp, struct iomap_ioend, io_list);
1544                 list_del_init(&ioend->io_list);
1545                 completions += iomap_finish_ioend(ioend, error);
1546         }
1547 }
1548 EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_finish_ioends);
1549
1550 /*
1551  * We can merge two adjacent ioends if they have the same set of work to do.
1552  */
1553 static bool
1554 iomap_ioend_can_merge(struct iomap_ioend *ioend, struct iomap_ioend *next)
1555 {
1556         if (ioend->io_bio->bi_status != next->io_bio->bi_status)
1557                 return false;
1558         if ((ioend->io_flags & IOMAP_F_SHARED) ^
1559             (next->io_flags & IOMAP_F_SHARED))
1560                 return false;
1561         if ((ioend->io_type == IOMAP_UNWRITTEN) ^
1562             (next->io_type == IOMAP_UNWRITTEN))
1563                 return false;
1564         if (ioend->io_offset + ioend->io_size != next->io_offset)
1565                 return false;
1566         /*
1567          * Do not merge physically discontiguous ioends. The filesystem
1568          * completion functions will have to iterate the physical
1569          * discontiguities even if we merge the ioends at a logical level, so
1570          * we don't gain anything by merging physical discontiguities here.
1571          *
1572          * We cannot use bio->bi_iter.bi_sector here as it is modified during
1573          * submission so does not point to the start sector of the bio at
1574          * completion.
1575          */
1576         if (ioend->io_sector + (ioend->io_size >> 9) != next->io_sector)
1577                 return false;
1578         return true;
1579 }
1580
1581 void
1582 iomap_ioend_try_merge(struct iomap_ioend *ioend, struct list_head *more_ioends)
1583 {
1584         struct iomap_ioend *next;
1585
1586         INIT_LIST_HEAD(&ioend->io_list);
1587
1588         while ((next = list_first_entry_or_null(more_ioends, struct iomap_ioend,
1589                         io_list))) {
1590                 if (!iomap_ioend_can_merge(ioend, next))
1591                         break;
1592                 list_move_tail(&next->io_list, &ioend->io_list);
1593                 ioend->io_size += next->io_size;
1594         }
1595 }
1596 EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_ioend_try_merge);
1597
1598 static int
1599 iomap_ioend_compare(void *priv, const struct list_head *a,
1600                 const struct list_head *b)
1601 {
1602         struct iomap_ioend *ia = container_of(a, struct iomap_ioend, io_list);
1603         struct iomap_ioend *ib = container_of(b, struct iomap_ioend, io_list);
1604
1605         if (ia->io_offset < ib->io_offset)
1606                 return -1;
1607         if (ia->io_offset > ib->io_offset)
1608                 return 1;
1609         return 0;
1610 }
1611
1612 void
1613 iomap_sort_ioends(struct list_head *ioend_list)
1614 {
1615         list_sort(NULL, ioend_list, iomap_ioend_compare);
1616 }
1617 EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_sort_ioends);
1618
1619 static void iomap_writepage_end_bio(struct bio *bio)
1620 {
1621         struct iomap_ioend *ioend = bio->bi_private;
1622
1623         iomap_finish_ioend(ioend, blk_status_to_errno(bio->bi_status));
1624 }
1625
1626 /*
1627  * Submit the final bio for an ioend.
1628  *
1629  * If @error is non-zero, it means that we have a situation where some part of
1630  * the submission process has failed after we've marked pages for writeback
1631  * and unlocked them.  In this situation, we need to fail the bio instead of
1632  * submitting it.  This typically only happens on a filesystem shutdown.
1633  */
1634 static int
1635 iomap_submit_ioend(struct iomap_writepage_ctx *wpc, struct iomap_ioend *ioend,
1636                 int error)
1637 {
1638         ioend->io_bio->bi_private = ioend;
1639         ioend->io_bio->bi_end_io = iomap_writepage_end_bio;
1640
1641         if (wpc->ops->prepare_ioend)
1642                 error = wpc->ops->prepare_ioend(ioend, error);
1643         if (error) {
1644                 /*
1645                  * If we're failing the IO now, just mark the ioend with an
1646                  * error and finish it.  This will run IO completion immediately
1647                  * as there is only one reference to the ioend at this point in
1648                  * time.
1649                  */
1650                 ioend->io_bio->bi_status = errno_to_blk_status(error);
1651                 bio_endio(ioend->io_bio);
1652                 return error;
1653         }
1654
1655         submit_bio(ioend->io_bio);
1656         return 0;
1657 }
1658
1659 static struct iomap_ioend *
1660 iomap_alloc_ioend(struct inode *inode, struct iomap_writepage_ctx *wpc,
1661                 loff_t offset, sector_t sector, struct writeback_control *wbc)
1662 {
1663         struct iomap_ioend *ioend;
1664         struct bio *bio;
1665
1666         bio = bio_alloc_bioset(wpc->iomap.bdev, BIO_MAX_VECS,
1667                                REQ_OP_WRITE | wbc_to_write_flags(wbc),
1668                                GFP_NOFS, &iomap_ioend_bioset);
1669         bio->bi_iter.bi_sector = sector;
1670         wbc_init_bio(wbc, bio);
1671
1672         ioend = container_of(bio, struct iomap_ioend, io_inline_bio);
1673         INIT_LIST_HEAD(&ioend->io_list);
1674         ioend->io_type = wpc->iomap.type;
1675         ioend->io_flags = wpc->iomap.flags;
1676         ioend->io_inode = inode;
1677         ioend->io_size = 0;
1678         ioend->io_folios = 0;
1679         ioend->io_offset = offset;
1680         ioend->io_bio = bio;
1681         ioend->io_sector = sector;
1682         return ioend;
1683 }
1684
1685 /*
1686  * Allocate a new bio, and chain the old bio to the new one.
1687  *
1688  * Note that we have to perform the chaining in this unintuitive order
1689  * so that the bi_private linkage is set up in the right direction for the
1690  * traversal in iomap_finish_ioend().
1691  */
1692 static struct bio *
1693 iomap_chain_bio(struct bio *prev)
1694 {
1695         struct bio *new;
1696
1697         new = bio_alloc(prev->bi_bdev, BIO_MAX_VECS, prev->bi_opf, GFP_NOFS);
1698         bio_clone_blkg_association(new, prev);
1699         new->bi_iter.bi_sector = bio_end_sector(prev);
1700
1701         bio_chain(prev, new);
1702         bio_get(prev);          /* for iomap_finish_ioend */
1703         submit_bio(prev);
1704         return new;
1705 }
1706
1707 static bool
1708 iomap_can_add_to_ioend(struct iomap_writepage_ctx *wpc, loff_t offset,
1709                 sector_t sector)
1710 {
1711         if ((wpc->iomap.flags & IOMAP_F_SHARED) !=
1712             (wpc->ioend->io_flags & IOMAP_F_SHARED))
1713                 return false;
1714         if (wpc->iomap.type != wpc->ioend->io_type)
1715                 return false;
1716         if (offset != wpc->ioend->io_offset + wpc->ioend->io_size)
1717                 return false;
1718         if (sector != bio_end_sector(wpc->ioend->io_bio))
1719                 return false;
1720         /*
1721          * Limit ioend bio chain lengths to minimise IO completion latency. This
1722          * also prevents long tight loops ending page writeback on all the
1723          * folios in the ioend.
1724          */
1725         if (wpc->ioend->io_folios >= IOEND_BATCH_SIZE)
1726                 return false;
1727         return true;
1728 }
1729
1730 /*
1731  * Test to see if we have an existing ioend structure that we could append to
1732  * first; otherwise finish off the current ioend and start another.
1733  */
1734 static void
1735 iomap_add_to_ioend(struct inode *inode, loff_t pos, struct folio *folio,
1736                 struct iomap_folio_state *ifs, struct iomap_writepage_ctx *wpc,
1737                 struct writeback_control *wbc, struct list_head *iolist)
1738 {
1739         sector_t sector = iomap_sector(&wpc->iomap, pos);
1740         unsigned len = i_blocksize(inode);
1741         size_t poff = offset_in_folio(folio, pos);
1742
1743         if (!wpc->ioend || !iomap_can_add_to_ioend(wpc, pos, sector)) {
1744                 if (wpc->ioend)
1745                         list_add(&wpc->ioend->io_list, iolist);
1746                 wpc->ioend = iomap_alloc_ioend(inode, wpc, pos, sector, wbc);
1747         }
1748
1749         if (!bio_add_folio(wpc->ioend->io_bio, folio, len, poff)) {
1750                 wpc->ioend->io_bio = iomap_chain_bio(wpc->ioend->io_bio);
1751                 bio_add_folio_nofail(wpc->ioend->io_bio, folio, len, poff);
1752         }
1753
1754         if (ifs)
1755                 atomic_add(len, &ifs->write_bytes_pending);
1756         wpc->ioend->io_size += len;
1757         wbc_account_cgroup_owner(wbc, &folio->page, len);
1758 }
1759
1760 /*
1761  * We implement an immediate ioend submission policy here to avoid needing to
1762  * chain multiple ioends and hence nest mempool allocations which can violate
1763  * the forward progress guarantees we need to provide. The current ioend we're
1764  * adding blocks to is cached in the writepage context, and if the new block
1765  * doesn't append to the cached ioend, it will create a new ioend and cache that
1766  * instead.
1767  *
1768  * If a new ioend is created and cached, the old ioend is returned and queued
1769  * locally for submission once the entire page is processed or an error has been
1770  * detected.  While ioends are submitted immediately after they are completed,
1771  * batching optimisations are provided by higher level block plugging.
1772  *
1773  * At the end of a writeback pass, there will be a cached ioend remaining on the
1774  * writepage context that the caller will need to submit.
1775  */
1776 static int
1777 iomap_writepage_map(struct iomap_writepage_ctx *wpc,
1778                 struct writeback_control *wbc, struct inode *inode,
1779                 struct folio *folio, u64 end_pos)
1780 {
1781         struct iomap_folio_state *ifs = folio->private;
1782         struct iomap_ioend *ioend, *next;
1783         unsigned len = i_blocksize(inode);
1784         unsigned nblocks = i_blocks_per_folio(inode, folio);
1785         u64 pos = folio_pos(folio);
1786         int error = 0, count = 0, i;
1787         LIST_HEAD(submit_list);
1788
1789         WARN_ON_ONCE(end_pos <= pos);
1790
1791         if (!ifs && nblocks > 1) {
1792                 ifs = ifs_alloc(inode, folio, 0);
1793                 iomap_set_range_dirty(folio, 0, end_pos - pos);
1794         }
1795
1796         WARN_ON_ONCE(ifs && atomic_read(&ifs->write_bytes_pending) != 0);
1797
1798         /*
1799          * Walk through the folio to find areas to write back. If we
1800          * run off the end of the current map or find the current map
1801          * invalid, grab a new one.
1802          */
1803         for (i = 0; i < nblocks && pos < end_pos; i++, pos += len) {
1804                 if (ifs && !ifs_block_is_dirty(folio, ifs, i))
1805                         continue;
1806
1807                 error = wpc->ops->map_blocks(wpc, inode, pos);
1808                 if (error)
1809                         break;
1810                 trace_iomap_writepage_map(inode, &wpc->iomap);
1811                 if (WARN_ON_ONCE(wpc->iomap.type == IOMAP_INLINE))
1812                         continue;
1813                 if (wpc->iomap.type == IOMAP_HOLE)
1814                         continue;
1815                 iomap_add_to_ioend(inode, pos, folio, ifs, wpc, wbc,
1816                                  &submit_list);
1817                 count++;
1818         }
1819         if (count)
1820                 wpc->ioend->io_folios++;
1821
1822         WARN_ON_ONCE(!wpc->ioend && !list_empty(&submit_list));
1823         WARN_ON_ONCE(!folio_test_locked(folio));
1824         WARN_ON_ONCE(folio_test_writeback(folio));
1825         WARN_ON_ONCE(folio_test_dirty(folio));
1826
1827         /*
1828          * We cannot cancel the ioend directly here on error.  We may have
1829          * already set other pages under writeback and hence we have to run I/O
1830          * completion to mark the error state of the pages under writeback
1831          * appropriately.
1832          */
1833         if (unlikely(error)) {
1834                 /*
1835                  * Let the filesystem know what portion of the current page
1836                  * failed to map. If the page hasn't been added to ioend, it
1837                  * won't be affected by I/O completion and we must unlock it
1838                  * now.
1839                  */
1840                 if (wpc->ops->discard_folio)
1841                         wpc->ops->discard_folio(folio, pos);
1842                 if (!count) {
1843                         folio_unlock(folio);
1844                         goto done;
1845                 }
1846         }
1847
1848         /*
1849          * We can have dirty bits set past end of file in page_mkwrite path
1850          * while mapping the last partial folio. Hence it's better to clear
1851          * all the dirty bits in the folio here.
1852          */
1853         iomap_clear_range_dirty(folio, 0, folio_size(folio));
1854         folio_start_writeback(folio);
1855         folio_unlock(folio);
1856
1857         /*
1858          * Preserve the original error if there was one; catch
1859          * submission errors here and propagate into subsequent ioend
1860          * submissions.
1861          */
1862         list_for_each_entry_safe(ioend, next, &submit_list, io_list) {
1863                 int error2;
1864
1865                 list_del_init(&ioend->io_list);
1866                 error2 = iomap_submit_ioend(wpc, ioend, error);
1867                 if (error2 && !error)
1868                         error = error2;
1869         }
1870
1871         /*
1872          * We can end up here with no error and nothing to write only if we race
1873          * with a partial page truncate on a sub-page block sized filesystem.
1874          */
1875         if (!count)
1876                 folio_end_writeback(folio);
1877 done:
1878         mapping_set_error(inode->i_mapping, error);
1879         return error;
1880 }
1881
1882 /*
1883  * Write out a dirty page.
1884  *
1885  * For delalloc space on the page, we need to allocate space and flush it.
1886  * For unwritten space on the page, we need to start the conversion to
1887  * regular allocated space.
1888  */
1889 static int iomap_do_writepage(struct folio *folio,
1890                 struct writeback_control *wbc, void *data)
1891 {
1892         struct iomap_writepage_ctx *wpc = data;
1893         struct inode *inode = folio->mapping->host;
1894         u64 end_pos, isize;
1895
1896         trace_iomap_writepage(inode, folio_pos(folio), folio_size(folio));
1897
1898         /*
1899          * Refuse to write the folio out if we're called from reclaim context.
1900          *
1901          * This avoids stack overflows when called from deeply used stacks in
1902          * random callers for direct reclaim or memcg reclaim.  We explicitly
1903          * allow reclaim from kswapd as the stack usage there is relatively low.
1904          *
1905          * This should never happen except in the case of a VM regression so
1906          * warn about it.
1907          */
1908         if (WARN_ON_ONCE((current->flags & (PF_MEMALLOC|PF_KSWAPD)) ==
1909                         PF_MEMALLOC))
1910                 goto redirty;
1911
1912         /*
1913          * Is this folio beyond the end of the file?
1914          *
1915          * The folio index is less than the end_index, adjust the end_pos
1916          * to the highest offset that this folio should represent.
1917          * -----------------------------------------------------
1918          * |                    file mapping           | <EOF> |
1919          * -----------------------------------------------------
1920          * | Page ... | Page N-2 | Page N-1 |  Page N  |       |
1921          * ^--------------------------------^----------|--------
1922          * |     desired writeback range    |      see else    |
1923          * ---------------------------------^------------------|
1924          */
1925         isize = i_size_read(inode);
1926         end_pos = folio_pos(folio) + folio_size(folio);
1927         if (end_pos > isize) {
1928                 /*
1929                  * Check whether the page to write out is beyond or straddles
1930                  * i_size or not.
1931                  * -------------------------------------------------------
1932                  * |            file mapping                    | <EOF>  |
1933                  * -------------------------------------------------------
1934                  * | Page ... | Page N-2 | Page N-1 |  Page N   | Beyond |
1935                  * ^--------------------------------^-----------|---------
1936                  * |                                |      Straddles     |
1937                  * ---------------------------------^-----------|--------|
1938                  */
1939                 size_t poff = offset_in_folio(folio, isize);
1940                 pgoff_t end_index = isize >> PAGE_SHIFT;
1941
1942                 /*
1943                  * Skip the page if it's fully outside i_size, e.g.
1944                  * due to a truncate operation that's in progress.  We've
1945                  * cleaned this page and truncate will finish things off for
1946                  * us.
1947                  *
1948                  * Note that the end_index is unsigned long.  If the given
1949                  * offset is greater than 16TB on a 32-bit system then if we
1950                  * checked if the page is fully outside i_size with
1951                  * "if (page->index >= end_index + 1)", "end_index + 1" would
1952                  * overflow and evaluate to 0.  Hence this page would be
1953                  * redirtied and written out repeatedly, which would result in
1954                  * an infinite loop; the user program performing this operation
1955                  * would hang.  Instead, we can detect this situation by
1956                  * checking if the page is totally beyond i_size or if its
1957                  * offset is just equal to the EOF.
1958                  */
1959                 if (folio->index > end_index ||
1960                     (folio->index == end_index && poff == 0))
1961                         goto unlock;
1962
1963                 /*
1964                  * The page straddles i_size.  It must be zeroed out on each
1965                  * and every writepage invocation because it may be mmapped.
1966                  * "A file is mapped in multiples of the page size.  For a file
1967                  * that is not a multiple of the page size, the remaining
1968                  * memory is zeroed when mapped, and writes to that region are
1969                  * not written out to the file."
1970                  */
1971                 folio_zero_segment(folio, poff, folio_size(folio));
1972                 end_pos = isize;
1973         }
1974
1975         return iomap_writepage_map(wpc, wbc, inode, folio, end_pos);
1976
1977 redirty:
1978         folio_redirty_for_writepage(wbc, folio);
1979 unlock:
1980         folio_unlock(folio);
1981         return 0;
1982 }
1983
1984 int
1985 iomap_writepages(struct address_space *mapping, struct writeback_control *wbc,
1986                 struct iomap_writepage_ctx *wpc,
1987                 const struct iomap_writeback_ops *ops)
1988 {
1989         int                     ret;
1990
1991         wpc->ops = ops;
1992         ret = write_cache_pages(mapping, wbc, iomap_do_writepage, wpc);
1993         if (!wpc->ioend)
1994                 return ret;
1995         return iomap_submit_ioend(wpc, wpc->ioend, ret);
1996 }
1997 EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_writepages);
1998
1999 static int __init iomap_init(void)
2000 {
2001         return bioset_init(&iomap_ioend_bioset, 4 * (PAGE_SIZE / SECTOR_SIZE),
2002                            offsetof(struct iomap_ioend, io_inline_bio),
2003                            BIOSET_NEED_BVECS);
2004 }
2005 fs_initcall(iomap_init);