fs/iomap.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2010 Red Hat, Inc.
   3  * Copyright (c) 2016 Christoph Hellwig.
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   6  * under the terms and conditions of the GNU General Public License,
   7  * version 2, as published by the Free Software Foundation.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope it will be useful, but WITHOUT
  10  * ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
  11  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for
  12  * more details.
  13  */
  14 #include <linux/module.h>
  15 #include <linux/compiler.h>
  16 #include <linux/fs.h>
  17 #include <linux/iomap.h>
  18 #include <linux/uaccess.h>
  19 #include <linux/gfp.h>
  20 #include <linux/mm.h>
  21 #include <linux/swap.h>
  22 #include <linux/pagemap.h>
  23 #include <linux/pagevec.h>
  24 #include <linux/file.h>
  25 #include <linux/uio.h>
  26 #include <linux/backing-dev.h>
  27 #include <linux/buffer_head.h>
  28 #include <linux/task_io_accounting_ops.h>
  29 #include <linux/dax.h>
  30 #include <linux/sched/signal.h>
  31 #include <linux/swap.h>
  32
  33 #include "internal.h"
  34
  35 /*
  36  * Execute a iomap write on a segment of the mapping that spans a
  37  * contiguous range of pages that have identical block mapping state.
  38  *
  39  * This avoids the need to map pages individually, do individual allocations
  40  * for each page and most importantly avoid the need for filesystem specific
  41  * locking per page. Instead, all the operations are amortised over the entire
  42  * range of pages. It is assumed that the filesystems will lock whatever
  43  * resources they require in the iomap_begin call, and release them in the
  44  * iomap_end call.
  45  */
  46 loff_t
  47 iomap_apply(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t length, unsigned flags,
  48                 const struct iomap_ops *ops, void *data, iomap_actor_t actor)
  49 {
  50         struct iomap iomap = { 0 };
  51         loff_t written = 0, ret;
  52
  53         /*
  54          * Need to map a range from start position for length bytes. This can
  55          * span multiple pages - it is only guaranteed to return a range of a
  56          * single type of pages (e.g. all into a hole, all mapped or all
  57          * unwritten). Failure at this point has nothing to undo.
  58          *
  59          * If allocation is required for this range, reserve the space now so
  60          * that the allocation is guaranteed to succeed later on. Once we copy
  61          * the data into the page cache pages, then we cannot fail otherwise we
  62          * expose transient stale data. If the reserve fails, we can safely
  63          * back out at this point as there is nothing to undo.
  64          */
  65         ret = ops->iomap_begin(inode, pos, length, flags, &iomap);
  66         if (ret)
  67                 return ret;
  68         if (WARN_ON(iomap.offset > pos))
  69                 return -EIO;
  70         if (WARN_ON(iomap.length == 0))
  71                 return -EIO;
  72
  73         /*
  74          * Cut down the length to the one actually provided by the filesystem,
  75          * as it might not be able to give us the whole size that we requested.
  76          */
  77         if (iomap.offset + iomap.length < pos + length)
  78                 length = iomap.offset + iomap.length - pos;
  79
  80         /*
  81          * Now that we have guaranteed that the space allocation will succeed.
  82          * we can do the copy-in page by page without having to worry about
  83          * failures exposing transient data.
  84          */
  85         written = actor(inode, pos, length, data, &iomap);
  86
  87         /*
  88          * Now the data has been copied, commit the range we've copied.  This
  89          * should not fail unless the filesystem has had a fatal error.
  90          */
  91         if (ops->iomap_end) {
  92                 ret = ops->iomap_end(inode, pos, length,
  93                                      written > 0 ? written : 0,
  94                                      flags, &iomap);
  95         }
  96
  97         return written ? written : ret;
  98 }
  99
 100 static sector_t
 101 iomap_sector(struct iomap *iomap, loff_t pos)
 102 {
 103         return (iomap->addr + pos - iomap->offset) >> SECTOR_SHIFT;
 104 }
 105
 106 static void
 107 iomap_write_failed(struct inode *inode, loff_t pos, unsigned len)
 108 {
 109         loff_t i_size = i_size_read(inode);
 110
 111         /*
 112          * Only truncate newly allocated pages beyoned EOF, even if the
 113          * write started inside the existing inode size.
 114          */
 115         if (pos + len > i_size)
 116                 truncate_pagecache_range(inode, max(pos, i_size), pos + len);
 117 }
 118
 119 static int
 120 iomap_write_begin(struct inode *inode, loff_t pos, unsigned len, unsigned flags,
 121                 struct page **pagep, struct iomap *iomap)
 122 {
 123         pgoff_t index = pos >> PAGE_SHIFT;
 124         struct page *page;
 125         int status = 0;
 126
 127         BUG_ON(pos + len > iomap->offset + iomap->length);
 128
 129         if (fatal_signal_pending(current))
 130                 return -EINTR;
 131
 132         page = grab_cache_page_write_begin(inode->i_mapping, index, flags);
 133         if (!page)
 134                 return -ENOMEM;
 135
 136         status = __block_write_begin_int(page, pos, len, NULL, iomap);
 137         if (unlikely(status)) {
 138                 unlock_page(page);
 139                 put_page(page);
 140                 page = NULL;
 141
 142                 iomap_write_failed(inode, pos, len);
 143         }
 144
 145         *pagep = page;
 146         return status;
 147 }
 148
 149 static int
 150 iomap_write_end(struct inode *inode, loff_t pos, unsigned len,
 151                 unsigned copied, struct page *page)
 152 {
 153         int ret;
 154
 155         ret = generic_write_end(NULL, inode->i_mapping, pos, len,
 156                         copied, page, NULL);
 157         if (ret < len)
 158                 iomap_write_failed(inode, pos, len);
 159         return ret;
 160 }
 161
 162 static loff_t
 163 iomap_write_actor(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t length, void *data,
 164                 struct iomap *iomap)
 165 {
 166         struct iov_iter *i = data;
 167         long status = 0;
 168         ssize_t written = 0;
 169         unsigned int flags = AOP_FLAG_NOFS;
 170
 171         do {
 172                 struct page *page;
 173                 unsigned long offset;   /* Offset into pagecache page */
 174                 unsigned long bytes;    /* Bytes to write to page */
 175                 size_t copied;          /* Bytes copied from user */
 176
 177                 offset = (pos & (PAGE_SIZE - 1));
 178                 bytes = min_t(unsigned long, PAGE_SIZE - offset,
 179                                                 iov_iter_count(i));
 180 again:
 181                 if (bytes > length)
 182                         bytes = length;
 183
 184                 /*
 185                  * Bring in the user page that we will copy from _first_.
 186                  * Otherwise there's a nasty deadlock on copying from the
 187                  * same page as we're writing to, without it being marked
 188                  * up-to-date.
 189                  *
 190                  * Not only is this an optimisation, but it is also required
 191                  * to check that the address is actually valid, when atomic
 192                  * usercopies are used, below.
 193                  */
 194                 if (unlikely(iov_iter_fault_in_readable(i, bytes))) {
 195                         status = -EFAULT;
 196                         break;
 197                 }
 198
 199                 status = iomap_write_begin(inode, pos, bytes, flags, &page,
 200                                 iomap);
 201                 if (unlikely(status))
 202                         break;
 203
 204                 if (mapping_writably_mapped(inode->i_mapping))
 205                         flush_dcache_page(page);
 206
 207                 copied = iov_iter_copy_from_user_atomic(page, i, offset, bytes);
 208
 209                 flush_dcache_page(page);
 210
 211                 status = iomap_write_end(inode, pos, bytes, copied, page);
 212                 if (unlikely(status < 0))
 213                         break;
 214                 copied = status;
 215
 216                 cond_resched();
 217
 218                 iov_iter_advance(i, copied);
 219                 if (unlikely(copied == 0)) {
 220                         /*
 221                          * If we were unable to copy any data at all, we must
 222                          * fall back to a single segment length write.
 223                          *
 224                          * If we didn't fallback here, we could livelock
 225                          * because not all segments in the iov can be copied at
 226                          * once without a pagefault.
 227                          */
 228                         bytes = min_t(unsigned long, PAGE_SIZE - offset,
 229                                                 iov_iter_single_seg_count(i));
 230                         goto again;
 231                 }
 232                 pos += copied;
 233                 written += copied;
 234                 length -= copied;
 235
 236                 balance_dirty_pages_ratelimited(inode->i_mapping);
 237         } while (iov_iter_count(i) && length);
 238
 239         return written ? written : status;
 240 }
 241
 242 ssize_t
 243 iomap_file_buffered_write(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter,
 244                 const struct iomap_ops *ops)
 245 {
 246         struct inode *inode = iocb->ki_filp->f_mapping->host;
 247         loff_t pos = iocb->ki_pos, ret = 0, written = 0;
 248
 249         while (iov_iter_count(iter)) {
 250                 ret = iomap_apply(inode, pos, iov_iter_count(iter),
 251                                 IOMAP_WRITE, ops, iter, iomap_write_actor);
 252                 if (ret <= 0)
 253                         break;
 254                 pos += ret;
 255                 written += ret;
 256         }
 257
 258         return written ? written : ret;
 259 }
 260 EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_file_buffered_write);
 261
 262 static struct page *
 263 __iomap_read_page(struct inode *inode, loff_t offset)
 264 {
 265         struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
 266         struct page *page;
 267
 268         page = read_mapping_page(mapping, offset >> PAGE_SHIFT, NULL);
 269         if (IS_ERR(page))
 270                 return page;
 271         if (!PageUptodate(page)) {
 272                 put_page(page);
 273                 return ERR_PTR(-EIO);
 274         }
 275         return page;
 276 }
 277
 278 static loff_t
 279 iomap_dirty_actor(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t length, void *data,
 280                 struct iomap *iomap)
 281 {
 282         long status = 0;
 283         ssize_t written = 0;
 284
 285         do {
 286                 struct page *page, *rpage;
 287                 unsigned long offset;   /* Offset into pagecache page */
 288                 unsigned long bytes;    /* Bytes to write to page */
 289
 290                 offset = (pos & (PAGE_SIZE - 1));
 291                 bytes = min_t(loff_t, PAGE_SIZE - offset, length);
 292
 293                 rpage = __iomap_read_page(inode, pos);
 294                 if (IS_ERR(rpage))
 295                         return PTR_ERR(rpage);
 296
 297                 status = iomap_write_begin(inode, pos, bytes,
 298                                            AOP_FLAG_NOFS, &page, iomap);
 299                 put_page(rpage);
 300                 if (unlikely(status))
 301                         return status;
 302
 303                 WARN_ON_ONCE(!PageUptodate(page));
 304
 305                 status = iomap_write_end(inode, pos, bytes, bytes, page);
 306                 if (unlikely(status <= 0)) {
 307                         if (WARN_ON_ONCE(status == 0))
 308                                 return -EIO;
 309                         return status;
 310                 }
 311
 312                 cond_resched();
 313
 314                 pos += status;
 315                 written += status;
 316                 length -= status;
 317
 318                 balance_dirty_pages_ratelimited(inode->i_mapping);
 319         } while (length);
 320
 321         return written;
 322 }
 323
 324 int
 325 iomap_file_dirty(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t len,
 326                 const struct iomap_ops *ops)
 327 {
 328         loff_t ret;
 329
 330         while (len) {
 331                 ret = iomap_apply(inode, pos, len, IOMAP_WRITE, ops, NULL,
 332                                 iomap_dirty_actor);
 333                 if (ret <= 0)
 334                         return ret;
 335                 pos += ret;
 336                 len -= ret;
 337         }
 338
 339         return 0;
 340 }
 341 EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_file_dirty);
 342
 343 static int iomap_zero(struct inode *inode, loff_t pos, unsigned offset,
 344                 unsigned bytes, struct iomap *iomap)
 345 {
 346         struct page *page;
 347         int status;
 348
 349         status = iomap_write_begin(inode, pos, bytes, AOP_FLAG_NOFS, &page,
 350                                    iomap);
 351         if (status)
 352                 return status;
 353
 354         zero_user(page, offset, bytes);
 355         mark_page_accessed(page);
 356
 357         return iomap_write_end(inode, pos, bytes, bytes, page);
 358 }
 359
 360 static int iomap_dax_zero(loff_t pos, unsigned offset, unsigned bytes,
 361                 struct iomap *iomap)
 362 {
 363         return __dax_zero_page_range(iomap->bdev, iomap->dax_dev,
 364                         iomap_sector(iomap, pos & PAGE_MASK), offset, bytes);
 365 }
 366
 367 static loff_t
 368 iomap_zero_range_actor(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t count,
 369                 void *data, struct iomap *iomap)
 370 {
 371         bool *did_zero = data;
 372         loff_t written = 0;
 373         int status;
 374
 375         /* already zeroed?  we're done. */
 376         if (iomap->type == IOMAP_HOLE || iomap->type == IOMAP_UNWRITTEN)
 377                 return count;
 378
 379         do {
 380                 unsigned offset, bytes;
 381
 382                 offset = pos & (PAGE_SIZE - 1); /* Within page */
 383                 bytes = min_t(loff_t, PAGE_SIZE - offset, count);
 384
 385                 if (IS_DAX(inode))
 386                         status = iomap_dax_zero(pos, offset, bytes, iomap);
 387                 else
 388                         status = iomap_zero(inode, pos, offset, bytes, iomap);
 389                 if (status < 0)
 390                         return status;
 391
 392                 pos += bytes;
 393                 count -= bytes;
 394                 written += bytes;
 395                 if (did_zero)
 396                         *did_zero = true;
 397         } while (count > 0);
 398
 399         return written;
 400 }
 401
 402 int
 403 iomap_zero_range(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t len, bool *did_zero,
 404                 const struct iomap_ops *ops)
 405 {
 406         loff_t ret;
 407
 408         while (len > 0) {
 409                 ret = iomap_apply(inode, pos, len, IOMAP_ZERO,
 410                                 ops, did_zero, iomap_zero_range_actor);
 411                 if (ret <= 0)
 412                         return ret;
 413
 414                 pos += ret;
 415                 len -= ret;
 416         }
 417
 418         return 0;
 419 }
 420 EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_zero_range);
 421
 422 int
 423 iomap_truncate_page(struct inode *inode, loff_t pos, bool *did_zero,
 424                 const struct iomap_ops *ops)
 425 {
 426         unsigned int blocksize = i_blocksize(inode);
 427         unsigned int off = pos & (blocksize - 1);
 428
 429         /* Block boundary? Nothing to do */
 430         if (!off)
 431                 return 0;
 432         return iomap_zero_range(inode, pos, blocksize - off, did_zero, ops);
 433 }
 434 EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_truncate_page);
 435
 436 static loff_t
 437 iomap_page_mkwrite_actor(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t length,
 438                 void *data, struct iomap *iomap)
 439 {
 440         struct page *page = data;
 441         int ret;
 442
 443         ret = __block_write_begin_int(page, pos, length, NULL, iomap);
 444         if (ret)
 445                 return ret;
 446
 447         block_commit_write(page, 0, length);
 448         return length;
 449 }
 450
 451 int iomap_page_mkwrite(struct vm_fault *vmf, const struct iomap_ops *ops)
 452 {
 453         struct page *page = vmf->page;
 454         struct inode *inode = file_inode(vmf->vma->vm_file);
 455         unsigned long length;
 456         loff_t offset, size;
 457         ssize_t ret;
 458
 459         lock_page(page);
 460         size = i_size_read(inode);
 461         if ((page->mapping != inode->i_mapping) ||
 462             (page_offset(page) > size)) {
 463                 /* We overload EFAULT to mean page got truncated */
 464                 ret = -EFAULT;
 465                 goto out_unlock;
 466         }
 467
 468         /* page is wholly or partially inside EOF */
 469         if (((page->index + 1) << PAGE_SHIFT) > size)
 470                 length = size & ~PAGE_MASK;
 471         else
 472                 length = PAGE_SIZE;
 473
 474         offset = page_offset(page);
 475         while (length > 0) {
 476                 ret = iomap_apply(inode, offset, length,
 477                                 IOMAP_WRITE | IOMAP_FAULT, ops, page,
 478                                 iomap_page_mkwrite_actor);
 479                 if (unlikely(ret <= 0))
 480                         goto out_unlock;
 481                 offset += ret;
 482                 length -= ret;
 483         }
 484
 485         set_page_dirty(page);
 486         wait_for_stable_page(page);
 487         return VM_FAULT_LOCKED;
 488 out_unlock:
 489         unlock_page(page);
 490         return block_page_mkwrite_return(ret);
 491 }
 492 EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_page_mkwrite);
 493
 494 struct fiemap_ctx {
 495         struct fiemap_extent_info *fi;
 496         struct iomap prev;
 497 };
 498
 499 static int iomap_to_fiemap(struct fiemap_extent_info *fi,
 500                 struct iomap *iomap, u32 flags)
 501 {
 502         switch (iomap->type) {
 503         case IOMAP_HOLE:
 504                 /* skip holes */
 505                 return 0;
 506         case IOMAP_DELALLOC:
 507                 flags |= FIEMAP_EXTENT_DELALLOC | FIEMAP_EXTENT_UNKNOWN;
 508                 break;
 509         case IOMAP_MAPPED:
 510                 break;
 511         case IOMAP_UNWRITTEN:
 512                 flags |= FIEMAP_EXTENT_UNWRITTEN;
 513                 break;
 514         case IOMAP_INLINE:
 515                 flags |= FIEMAP_EXTENT_DATA_INLINE;
 516                 break;
 517         }
 518
 519         if (iomap->flags & IOMAP_F_MERGED)
 520                 flags |= FIEMAP_EXTENT_MERGED;
 521         if (iomap->flags & IOMAP_F_SHARED)
 522                 flags |= FIEMAP_EXTENT_SHARED;
 523
 524         return fiemap_fill_next_extent(fi, iomap->offset,
 525                         iomap->addr != IOMAP_NULL_ADDR ? iomap->addr : 0,
 526                         iomap->length, flags);
 527 }
 528
 529 static loff_t
 530 iomap_fiemap_actor(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t length, void *data,
 531                 struct iomap *iomap)
 532 {
 533         struct fiemap_ctx *ctx = data;
 534         loff_t ret = length;
 535
 536         if (iomap->type == IOMAP_HOLE)
 537                 return length;
 538
 539         ret = iomap_to_fiemap(ctx->fi, &ctx->prev, 0);
 540         ctx->prev = *iomap;
 541         switch (ret) {
 542         case 0:         /* success */
 543                 return length;
 544         case 1:         /* extent array full */
 545                 return 0;
 546         default:
 547                 return ret;
 548         }
 549 }
 550
 551 int iomap_fiemap(struct inode *inode, struct fiemap_extent_info *fi,
 552                 loff_t start, loff_t len, const struct iomap_ops *ops)
 553 {
 554         struct fiemap_ctx ctx;
 555         loff_t ret;
 556
 557         memset(&ctx, 0, sizeof(ctx));
 558         ctx.fi = fi;
 559         ctx.prev.type = IOMAP_HOLE;
 560
 561         ret = fiemap_check_flags(fi, FIEMAP_FLAG_SYNC);
 562         if (ret)
 563                 return ret;
 564
 565         if (fi->fi_flags & FIEMAP_FLAG_SYNC) {
 566                 ret = filemap_write_and_wait(inode->i_mapping);
 567                 if (ret)
 568                         return ret;
 569         }
 570
 571         while (len > 0) {
 572                 ret = iomap_apply(inode, start, len, IOMAP_REPORT, ops, &ctx,
 573                                 iomap_fiemap_actor);
 574                 /* inode with no (attribute) mapping will give ENOENT */
 575                 if (ret == -ENOENT)
 576                         break;
 577                 if (ret < 0)
 578                         return ret;
 579                 if (ret == 0)
 580                         break;
 581
 582                 start += ret;
 583                 len -= ret;
 584         }
 585
 586         if (ctx.prev.type != IOMAP_HOLE) {
 587                 ret = iomap_to_fiemap(fi, &ctx.prev, FIEMAP_EXTENT_LAST);
 588                 if (ret < 0)
 589                         return ret;
 590         }
 591
 592         return 0;
 593 }
 594 EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_fiemap);
 595
 596 /*
 597  * Seek for SEEK_DATA / SEEK_HOLE within @page, starting at @lastoff.
 598  * Returns true if found and updates @lastoff to the offset in file.
 599  */
 600 static bool
 601 page_seek_hole_data(struct inode *inode, struct page *page, loff_t *lastoff,
 602                 int whence)
 603 {
 604         const struct address_space_operations *ops = inode->i_mapping->a_ops;
 605         unsigned int bsize = i_blocksize(inode), off;
 606         bool seek_data = whence == SEEK_DATA;
 607         loff_t poff = page_offset(page);
 608
 609         if (WARN_ON_ONCE(*lastoff >= poff + PAGE_SIZE))
 610                 return false;
 611
 612         if (*lastoff < poff) {
 613                 /*
 614                  * Last offset smaller than the start of the page means we found
 615                  * a hole:
 616                  */
 617                 if (whence == SEEK_HOLE)
 618                         return true;
 619                 *lastoff = poff;
 620         }
 621
 622         /*
 623          * Just check the page unless we can and should check block ranges:
 624          */
 625         if (bsize == PAGE_SIZE || !ops->is_partially_uptodate)
 626                 return PageUptodate(page) == seek_data;
 627
 628         lock_page(page);
 629         if (unlikely(page->mapping != inode->i_mapping))
 630                 goto out_unlock_not_found;
 631
 632         for (off = 0; off < PAGE_SIZE; off += bsize) {
 633                 if ((*lastoff & ~PAGE_MASK) >= off + bsize)
 634                         continue;
 635                 if (ops->is_partially_uptodate(page, off, bsize) == seek_data) {
 636                         unlock_page(page);
 637                         return true;
 638                 }
 639                 *lastoff = poff + off + bsize;
 640         }
 641
 642 out_unlock_not_found:
 643         unlock_page(page);
 644         return false;
 645 }
 646
 647 /*
 648  * Seek for SEEK_DATA / SEEK_HOLE in the page cache.
 649  *
 650  * Within unwritten extents, the page cache determines which parts are holes
 651  * and which are data: uptodate buffer heads count as data; everything else
 652  * counts as a hole.
 653  *
 654  * Returns the resulting offset on successs, and -ENOENT otherwise.
 655  */
 656 static loff_t
 657 page_cache_seek_hole_data(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t length,
 658                 int whence)
 659 {
 660         pgoff_t index = offset >> PAGE_SHIFT;
 661         pgoff_t end = DIV_ROUND_UP(offset + length, PAGE_SIZE);
 662         loff_t lastoff = offset;
 663         struct pagevec pvec;
 664
 665         if (length <= 0)
 666                 return -ENOENT;
 667
 668         pagevec_init(&pvec);
 669
 670         do {
 671                 unsigned nr_pages, i;
 672
 673                 nr_pages = pagevec_lookup_range(&pvec, inode->i_mapping, &index,
 674                                                 end - 1);
 675                 if (nr_pages == 0)
 676                         break;
 677
 678                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 679                         struct page *page = pvec.pages[i];
 680
 681                         if (page_seek_hole_data(inode, page, &lastoff, whence))
 682                                 goto check_range;
 683                         lastoff = page_offset(page) + PAGE_SIZE;
 684                 }
 685                 pagevec_release(&pvec);
 686         } while (index < end);
 687
 688         /* When no page at lastoff and we are not done, we found a hole. */
 689         if (whence != SEEK_HOLE)
 690                 goto not_found;
 691
 692 check_range:
 693         if (lastoff < offset + length)
 694                 goto out;
 695 not_found:
 696         lastoff = -ENOENT;
 697 out:
 698         pagevec_release(&pvec);
 699         return lastoff;
 700 }
 701
 702
 703 static loff_t
 704 iomap_seek_hole_actor(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t length,
 705                       void *data, struct iomap *iomap)
 706 {
 707         switch (iomap->type) {
 708         case IOMAP_UNWRITTEN:
 709                 offset = page_cache_seek_hole_data(inode, offset, length,
 710                                                    SEEK_HOLE);
 711                 if (offset < 0)
 712                         return length;
 713                 /* fall through */
 714         case IOMAP_HOLE:
 715                 *(loff_t *)data = offset;
 716                 return 0;
 717         default:
 718                 return length;
 719         }
 720 }
 721
 722 loff_t
 723 iomap_seek_hole(struct inode *inode, loff_t offset, const struct iomap_ops *ops)
 724 {
 725         loff_t size = i_size_read(inode);
 726         loff_t length = size - offset;
 727         loff_t ret;
 728
 729         /* Nothing to be found before or beyond the end of the file. */
 730         if (offset < 0 || offset >= size)
 731                 return -ENXIO;
 732
 733         while (length > 0) {
 734                 ret = iomap_apply(inode, offset, length, IOMAP_REPORT, ops,
 735                                   &offset, iomap_seek_hole_actor);
 736                 if (ret < 0)
 737                         return ret;
 738                 if (ret == 0)
 739                         break;
 740
 741                 offset += ret;
 742                 length -= ret;
 743         }
 744
 745         return offset;
 746 }
 747 EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_seek_hole);
 748
 749 static loff_t
 750 iomap_seek_data_actor(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t length,
 751                       void *data, struct iomap *iomap)
 752 {
 753         switch (iomap->type) {
 754         case IOMAP_HOLE:
 755                 return length;
 756         case IOMAP_UNWRITTEN:
 757                 offset = page_cache_seek_hole_data(inode, offset, length,
 758                                                    SEEK_DATA);
 759                 if (offset < 0)
 760                         return length;
 761                 /*FALLTHRU*/
 762         default:
 763                 *(loff_t *)data = offset;
 764                 return 0;
 765         }
 766 }
 767
 768 loff_t
 769 iomap_seek_data(struct inode *inode, loff_t offset, const struct iomap_ops *ops)
 770 {
 771         loff_t size = i_size_read(inode);
 772         loff_t length = size - offset;
 773         loff_t ret;
 774
 775         /* Nothing to be found before or beyond the end of the file. */
 776         if (offset < 0 || offset >= size)
 777                 return -ENXIO;
 778
 779         while (length > 0) {
 780                 ret = iomap_apply(inode, offset, length, IOMAP_REPORT, ops,
 781                                   &offset, iomap_seek_data_actor);
 782                 if (ret < 0)
 783                         return ret;
 784                 if (ret == 0)
 785                         break;
 786
 787                 offset += ret;
 788                 length -= ret;
 789         }
 790
 791         if (length <= 0)
 792                 return -ENXIO;
 793         return offset;
 794 }
 795 EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_seek_data);
 796
 797 /*
 798  * Private flags for iomap_dio, must not overlap with the public ones in
 799  * iomap.h:
 800  */
 801 #define IOMAP_DIO_WRITE_FUA     (1 << 28)
 802 #define IOMAP_DIO_NEED_SYNC     (1 << 29)
 803 #define IOMAP_DIO_WRITE         (1 << 30)
 804 #define IOMAP_DIO_DIRTY         (1 << 31)
 805
 806 struct iomap_dio {
 807         struct kiocb            *iocb;
 808         iomap_dio_end_io_t      *end_io;
 809         loff_t                  i_size;
 810         loff_t                  size;
 811         atomic_t                ref;
 812         unsigned                flags;
 813         int                     error;
 814
 815         union {
 816                 /* used during submission and for synchronous completion: */
 817                 struct {
 818                         struct iov_iter         *iter;
 819                         struct task_struct      *waiter;
 820                         struct request_queue    *last_queue;
 821                         blk_qc_t                cookie;
 822                 } submit;
 823
 824                 /* used for aio completion: */
 825                 struct {
 826                         struct work_struct      work;
 827                 } aio;
 828         };
 829 };
 830
 831 static ssize_t iomap_dio_complete(struct iomap_dio *dio)
 832 {
 833         struct kiocb *iocb = dio->iocb;
 834         struct inode *inode = file_inode(iocb->ki_filp);
 835         loff_t offset = iocb->ki_pos;
 836         ssize_t ret;
 837
 838         if (dio->end_io) {
 839                 ret = dio->end_io(iocb,
 840                                 dio->error ? dio->error : dio->size,
 841                                 dio->flags);
 842         } else {
 843                 ret = dio->error;
 844         }
 845
 846         if (likely(!ret)) {
 847                 ret = dio->size;
 848                 /* check for short read */
 849                 if (offset + ret > dio->i_size &&
 850                     !(dio->flags & IOMAP_DIO_WRITE))
 851                         ret = dio->i_size - offset;
 852                 iocb->ki_pos += ret;
 853         }
 854
 855         /*
 856          * Try again to invalidate clean pages which might have been cached by
 857          * non-direct readahead, or faulted in by get_user_pages() if the source
 858          * of the write was an mmap'ed region of the file we're writing.  Either
 859          * one is a pretty crazy thing to do, so we don't support it 100%.  If
 860          * this invalidation fails, tough, the write still worked...
 861          *
 862          * And this page cache invalidation has to be after dio->end_io(), as
 863          * some filesystems convert unwritten extents to real allocations in
 864          * end_io() when necessary, otherwise a racing buffer read would cache
 865          * zeros from unwritten extents.
 866          */
 867         if (!dio->error &&
 868             (dio->flags & IOMAP_DIO_WRITE) && inode->i_mapping->nrpages) {
 869                 int err;
 870                 err = invalidate_inode_pages2_range(inode->i_mapping,
 871                                 offset >> PAGE_SHIFT,
 872                                 (offset + dio->size - 1) >> PAGE_SHIFT);
 873                 if (err)
 874                         dio_warn_stale_pagecache(iocb->ki_filp);
 875         }
 876
 877         /*
 878          * If this is a DSYNC write, make sure we push it to stable storage now
 879          * that we've written data.
 880          */
 881         if (ret > 0 && (dio->flags & IOMAP_DIO_NEED_SYNC))
 882                 ret = generic_write_sync(iocb, ret);
 883
 884         inode_dio_end(file_inode(iocb->ki_filp));
 885         kfree(dio);
 886
 887         return ret;
 888 }
 889
 890 static void iomap_dio_complete_work(struct work_struct *work)
 891 {
 892         struct iomap_dio *dio = container_of(work, struct iomap_dio, aio.work);
 893         struct kiocb *iocb = dio->iocb;
 894
 895         iocb->ki_complete(iocb, iomap_dio_complete(dio), 0);
 896 }
 897
 898 /*
 899  * Set an error in the dio if none is set yet.  We have to use cmpxchg
 900  * as the submission context and the completion context(s) can race to
 901  * update the error.
 902  */
 903 static inline void iomap_dio_set_error(struct iomap_dio *dio, int ret)
 904 {
 905         cmpxchg(&dio->error, 0, ret);
 906 }
 907
 908 static void iomap_dio_bio_end_io(struct bio *bio)
 909 {
 910         struct iomap_dio *dio = bio->bi_private;
 911         bool should_dirty = (dio->flags & IOMAP_DIO_DIRTY);
 912
 913         if (bio->bi_status)
 914                 iomap_dio_set_error(dio, blk_status_to_errno(bio->bi_status));
 915
 916         if (atomic_dec_and_test(&dio->ref)) {
 917                 if (is_sync_kiocb(dio->iocb)) {
 918                         struct task_struct *waiter = dio->submit.waiter;
 919
 920                         WRITE_ONCE(dio->submit.waiter, NULL);
 921                         wake_up_process(waiter);
 922                 } else if (dio->flags & IOMAP_DIO_WRITE) {
 923                         struct inode *inode = file_inode(dio->iocb->ki_filp);
 924
 925                         INIT_WORK(&dio->aio.work, iomap_dio_complete_work);
 926                         queue_work(inode->i_sb->s_dio_done_wq, &dio->aio.work);
 927                 } else {
 928                         iomap_dio_complete_work(&dio->aio.work);
 929                 }
 930         }
 931
 932         if (should_dirty) {
 933                 bio_check_pages_dirty(bio);
 934         } else {
 935                 struct bio_vec *bvec;
 936                 int i;
 937
 938                 bio_for_each_segment_all(bvec, bio, i)
 939                         put_page(bvec->bv_page);
 940                 bio_put(bio);
 941         }
 942 }
 943
 944 static blk_qc_t
 945 iomap_dio_zero(struct iomap_dio *dio, struct iomap *iomap, loff_t pos,
 946                 unsigned len)
 947 {
 948         struct page *page = ZERO_PAGE(0);
 949         struct bio *bio;
 950
 951         bio = bio_alloc(GFP_KERNEL, 1);
 952         bio_set_dev(bio, iomap->bdev);
 953         bio->bi_iter.bi_sector = iomap_sector(iomap, pos);
 954         bio->bi_private = dio;
 955         bio->bi_end_io = iomap_dio_bio_end_io;
 956
 957         get_page(page);
 958         __bio_add_page(bio, page, len, 0);
 959         bio_set_op_attrs(bio, REQ_OP_WRITE, REQ_SYNC | REQ_IDLE);
 960
 961         atomic_inc(&dio->ref);
 962         return submit_bio(bio);
 963 }
 964
 965 static loff_t
 966 iomap_dio_actor(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t length,
 967                 void *data, struct iomap *iomap)
 968 {
 969         struct iomap_dio *dio = data;
 970         unsigned int blkbits = blksize_bits(bdev_logical_block_size(iomap->bdev));
 971         unsigned int fs_block_size = i_blocksize(inode), pad;
 972         unsigned int align = iov_iter_alignment(dio->submit.iter);
 973         struct iov_iter iter;
 974         struct bio *bio;
 975         bool need_zeroout = false;
 976         bool use_fua = false;
 977         int nr_pages, ret;
 978         size_t copied = 0;
 979
 980         if ((pos | length | align) & ((1 << blkbits) - 1))
 981                 return -EINVAL;
 982
 983         switch (iomap->type) {
 984         case IOMAP_HOLE:
 985                 if (WARN_ON_ONCE(dio->flags & IOMAP_DIO_WRITE))
 986                         return -EIO;
 987                 /*FALLTHRU*/
 988         case IOMAP_UNWRITTEN:
 989                 if (!(dio->flags & IOMAP_DIO_WRITE)) {
 990                         length = iov_iter_zero(length, dio->submit.iter);
 991                         dio->size += length;
 992                         return length;
 993                 }
 994                 dio->flags |= IOMAP_DIO_UNWRITTEN;
 995                 need_zeroout = true;
 996                 break;
 997         case IOMAP_MAPPED:
 998                 if (iomap->flags & IOMAP_F_SHARED)
 999                         dio->flags |= IOMAP_DIO_COW;
1000                 if (iomap->flags & IOMAP_F_NEW) {
1001                         need_zeroout = true;
1002                 } else {
1003                         /*
1004                          * Use a FUA write if we need datasync semantics, this
1005                          * is a pure data IO that doesn't require any metadata
1006                          * updates and the underlying device supports FUA. This
1007                          * allows us to avoid cache flushes on IO completion.
1008                          */
1009                         if (!(iomap->flags & (IOMAP_F_SHARED|IOMAP_F_DIRTY)) &&
1010                             (dio->flags & IOMAP_DIO_WRITE_FUA) &&
1011                             blk_queue_fua(bdev_get_queue(iomap->bdev)))
1012                                 use_fua = true;
1013                 }
1014                 break;
1015         default:
1016                 WARN_ON_ONCE(1);
1017                 return -EIO;
1018         }
1019
1020         /*
1021          * Operate on a partial iter trimmed to the extent we were called for.
1022          * We'll update the iter in the dio once we're done with this extent.
1023          */
1024         iter = *dio->submit.iter;
1025         iov_iter_truncate(&iter, length);
1026
1027         nr_pages = iov_iter_npages(&iter, BIO_MAX_PAGES);
1028         if (nr_pages <= 0)
1029                 return nr_pages;
1030
1031         if (need_zeroout) {
1032                 /* zero out from the start of the block to the write offset */
1033                 pad = pos & (fs_block_size - 1);
1034                 if (pad)
1035                         iomap_dio_zero(dio, iomap, pos - pad, pad);
1036         }
1037
1038         do {
1039                 size_t n;
1040                 if (dio->error) {
1041                         iov_iter_revert(dio->submit.iter, copied);
1042                         return 0;
1043                 }
1044
1045                 bio = bio_alloc(GFP_KERNEL, nr_pages);
1046                 bio_set_dev(bio, iomap->bdev);
1047                 bio->bi_iter.bi_sector = iomap_sector(iomap, pos);
1048                 bio->bi_write_hint = dio->iocb->ki_hint;
1049                 bio->bi_ioprio = dio->iocb->ki_ioprio;
1050                 bio->bi_private = dio;
1051                 bio->bi_end_io = iomap_dio_bio_end_io;
1052
1053                 ret = bio_iov_iter_get_pages(bio, &iter);
1054                 if (unlikely(ret)) {
1055                         bio_put(bio);
1056                         return copied ? copied : ret;
1057                 }
1058
1059                 n = bio->bi_iter.bi_size;
1060                 if (dio->flags & IOMAP_DIO_WRITE) {
1061                         bio->bi_opf = REQ_OP_WRITE | REQ_SYNC | REQ_IDLE;
1062                         if (use_fua)
1063                                 bio->bi_opf |= REQ_FUA;
1064                         else
1065                                 dio->flags &= ~IOMAP_DIO_WRITE_FUA;
1066                         task_io_account_write(n);
1067                 } else {
1068                         bio->bi_opf = REQ_OP_READ;
1069                         if (dio->flags & IOMAP_DIO_DIRTY)
1070                                 bio_set_pages_dirty(bio);
1071                 }
1072
1073                 iov_iter_advance(dio->submit.iter, n);
1074
1075                 dio->size += n;
1076                 pos += n;
1077                 copied += n;
1078
1079                 nr_pages = iov_iter_npages(&iter, BIO_MAX_PAGES);
1080
1081                 atomic_inc(&dio->ref);
1082
1083                 dio->submit.last_queue = bdev_get_queue(iomap->bdev);
1084                 dio->submit.cookie = submit_bio(bio);
1085         } while (nr_pages);
1086
1087         if (need_zeroout) {
1088                 /* zero out from the end of the write to the end of the block */
1089                 pad = pos & (fs_block_size - 1);
1090                 if (pad)
1091                         iomap_dio_zero(dio, iomap, pos, fs_block_size - pad);
1092         }
1093         return copied;
1094 }
1095
1096 /*
1097  * iomap_dio_rw() always completes O_[D]SYNC writes regardless of whether the IO
1098  * is being issued as AIO or not.  This allows us to optimise pure data writes
1099  * to use REQ_FUA rather than requiring generic_write_sync() to issue a
1100  * REQ_FLUSH post write. This is slightly tricky because a single request here
1101  * can be mapped into multiple disjoint IOs and only a subset of the IOs issued
1102  * may be pure data writes. In that case, we still need to do a full data sync
1103  * completion.
1104  */
1105 ssize_t
1106 iomap_dio_rw(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter,
1107                 const struct iomap_ops *ops, iomap_dio_end_io_t end_io)
1108 {
1109         struct address_space *mapping = iocb->ki_filp->f_mapping;
1110         struct inode *inode = file_inode(iocb->ki_filp);
1111         size_t count = iov_iter_count(iter);
1112         loff_t pos = iocb->ki_pos, start = pos;
1113         loff_t end = iocb->ki_pos + count - 1, ret = 0;
1114         unsigned int flags = IOMAP_DIRECT;
1115         struct blk_plug plug;
1116         struct iomap_dio *dio;
1117
1118         lockdep_assert_held(&inode->i_rwsem);
1119
1120         if (!count)
1121                 return 0;
1122
1123         dio = kmalloc(sizeof(*dio), GFP_KERNEL);
1124         if (!dio)
1125                 return -ENOMEM;
1126
1127         dio->iocb = iocb;
1128         atomic_set(&dio->ref, 1);
1129         dio->size = 0;
1130         dio->i_size = i_size_read(inode);
1131         dio->end_io = end_io;
1132         dio->error = 0;
1133         dio->flags = 0;
1134
1135         dio->submit.iter = iter;
1136         if (is_sync_kiocb(iocb)) {
1137                 dio->submit.waiter = current;
1138                 dio->submit.cookie = BLK_QC_T_NONE;
1139                 dio->submit.last_queue = NULL;
1140         }
1141
1142         if (iov_iter_rw(iter) == READ) {
1143                 if (pos >= dio->i_size)
1144                         goto out_free_dio;
1145
1146                 if (iter->type == ITER_IOVEC)
1147                         dio->flags |= IOMAP_DIO_DIRTY;
1148         } else {
1149                 flags |= IOMAP_WRITE;
1150                 dio->flags |= IOMAP_DIO_WRITE;
1151
1152                 /* for data sync or sync, we need sync completion processing */
1153                 if (iocb->ki_flags & IOCB_DSYNC)
1154                         dio->flags |= IOMAP_DIO_NEED_SYNC;
1155
1156                 /*
1157                  * For datasync only writes, we optimistically try using FUA for
1158                  * this IO.  Any non-FUA write that occurs will clear this flag,
1159                  * hence we know before completion whether a cache flush is
1160                  * necessary.
1161                  */
1162                 if ((iocb->ki_flags & (IOCB_DSYNC | IOCB_SYNC)) == IOCB_DSYNC)
1163                         dio->flags |= IOMAP_DIO_WRITE_FUA;
1164         }
1165
1166         if (iocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) {
1167                 if (filemap_range_has_page(mapping, start, end)) {
1168                         ret = -EAGAIN;
1169                         goto out_free_dio;
1170                 }
1171                 flags |= IOMAP_NOWAIT;
1172         }
1173
1174         ret = filemap_write_and_wait_range(mapping, start, end);
1175         if (ret)
1176                 goto out_free_dio;
1177
1178         /*
1179          * Try to invalidate cache pages for the range we're direct
1180          * writing.  If this invalidation fails, tough, the write will
1181          * still work, but racing two incompatible write paths is a
1182          * pretty crazy thing to do, so we don't support it 100%.
1183          */
1184         ret = invalidate_inode_pages2_range(mapping,
1185                         start >> PAGE_SHIFT, end >> PAGE_SHIFT);
1186         if (ret)
1187                 dio_warn_stale_pagecache(iocb->ki_filp);
1188         ret = 0;
1189
1190         if (iov_iter_rw(iter) == WRITE && !is_sync_kiocb(iocb) &&
1191             !inode->i_sb->s_dio_done_wq) {
1192                 ret = sb_init_dio_done_wq(inode->i_sb);
1193                 if (ret < 0)
1194                         goto out_free_dio;
1195         }
1196
1197         inode_dio_begin(inode);
1198
1199         blk_start_plug(&plug);
1200         do {
1201                 ret = iomap_apply(inode, pos, count, flags, ops, dio,
1202                                 iomap_dio_actor);
1203                 if (ret <= 0) {
1204                         /* magic error code to fall back to buffered I/O */
1205                         if (ret == -ENOTBLK)
1206                                 ret = 0;
1207                         break;
1208                 }
1209                 pos += ret;
1210
1211                 if (iov_iter_rw(iter) == READ && pos >= dio->i_size)
1212                         break;
1213         } while ((count = iov_iter_count(iter)) > 0);
1214         blk_finish_plug(&plug);
1215
1216         if (ret < 0)
1217                 iomap_dio_set_error(dio, ret);
1218
1219         /*
1220          * If all the writes we issued were FUA, we don't need to flush the
1221          * cache on IO completion. Clear the sync flag for this case.
1222          */
1223         if (dio->flags & IOMAP_DIO_WRITE_FUA)
1224                 dio->flags &= ~IOMAP_DIO_NEED_SYNC;
1225
1226         if (!atomic_dec_and_test(&dio->ref)) {
1227                 if (!is_sync_kiocb(iocb))
1228                         return -EIOCBQUEUED;
1229
1230                 for (;;) {
1231                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1232                         if (!READ_ONCE(dio->submit.waiter))
1233                                 break;
1234
1235                         if (!(iocb->ki_flags & IOCB_HIPRI) ||
1236                             !dio->submit.last_queue ||
1237                             !blk_poll(dio->submit.last_queue,
1238                                          dio->submit.cookie))
1239                                 io_schedule();
1240                 }
1241                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1242         }
1243
1244         ret = iomap_dio_complete(dio);
1245
1246         return ret;
1247
1248 out_free_dio:
1249         kfree(dio);
1250         return ret;
1251 }
1252 EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_dio_rw);
1253
1254 /* Swapfile activation */
1255
1256 #ifdef CONFIG_SWAP
1257 struct iomap_swapfile_info {
1258         struct iomap iomap;             /* accumulated iomap */
1259         struct swap_info_struct *sis;
1260         uint64_t lowest_ppage;          /* lowest physical addr seen (pages) */
1261         uint64_t highest_ppage;         /* highest physical addr seen (pages) */
1262         unsigned long nr_pages;         /* number of pages collected */
1263         int nr_extents;                 /* extent count */
1264 };
1265
1266 /*
1267  * Collect physical extents for this swap file.  Physical extents reported to
1268  * the swap code must be trimmed to align to a page boundary.  The logical
1269  * offset within the file is irrelevant since the swapfile code maps logical
1270  * page numbers of the swap device to the physical page-aligned extents.
1271  */
1272 static int iomap_swapfile_add_extent(struct iomap_swapfile_info *isi)
1273 {
1274         struct iomap *iomap = &isi->iomap;
1275         unsigned long nr_pages;
1276         uint64_t first_ppage;
1277         uint64_t first_ppage_reported;
1278         uint64_t next_ppage;
1279         int error;
1280
1281         /*
1282          * Round the start up and the end down so that the physical
1283          * extent aligns to a page boundary.
1284          */
1285         first_ppage = ALIGN(iomap->addr, PAGE_SIZE) >> PAGE_SHIFT;
1286         next_ppage = ALIGN_DOWN(iomap->addr + iomap->length, PAGE_SIZE) >>
1287                         PAGE_SHIFT;
1288
1289         /* Skip too-short physical extents. */
1290         if (first_ppage >= next_ppage)
1291                 return 0;
1292         nr_pages = next_ppage - first_ppage;
1293
1294         /*
1295          * Calculate how much swap space we're adding; the first page contains
1296          * the swap header and doesn't count.  The mm still wants that first
1297          * page fed to add_swap_extent, however.
1298          */
1299         first_ppage_reported = first_ppage;
1300         if (iomap->offset == 0)
1301                 first_ppage_reported++;
1302         if (isi->lowest_ppage > first_ppage_reported)
1303                 isi->lowest_ppage = first_ppage_reported;
1304         if (isi->highest_ppage < (next_ppage - 1))
1305                 isi->highest_ppage = next_ppage - 1;
1306
1307         /* Add extent, set up for the next call. */
1308         error = add_swap_extent(isi->sis, isi->nr_pages, nr_pages, first_ppage);
1309         if (error < 0)
1310                 return error;
1311         isi->nr_extents += error;
1312         isi->nr_pages += nr_pages;
1313         return 0;
1314 }
1315
1316 /*
1317  * Accumulate iomaps for this swap file.  We have to accumulate iomaps because
1318  * swap only cares about contiguous page-aligned physical extents and makes no
1319  * distinction between written and unwritten extents.
1320  */
1321 static loff_t iomap_swapfile_activate_actor(struct inode *inode, loff_t pos,
1322                 loff_t count, void *data, struct iomap *iomap)
1323 {
1324         struct iomap_swapfile_info *isi = data;
1325         int error;
1326
1327         switch (iomap->type) {
1328         case IOMAP_MAPPED:
1329         case IOMAP_UNWRITTEN:
1330                 /* Only real or unwritten extents. */
1331                 break;
1332         case IOMAP_INLINE:
1333                 /* No inline data. */
1334                 pr_err("swapon: file is inline\n");
1335                 return -EINVAL;
1336         default:
1337                 pr_err("swapon: file has unallocated extents\n");
1338                 return -EINVAL;
1339         }
1340
1341         /* No uncommitted metadata or shared blocks. */
1342         if (iomap->flags & IOMAP_F_DIRTY) {
1343                 pr_err("swapon: file is not committed\n");
1344                 return -EINVAL;
1345         }
1346         if (iomap->flags & IOMAP_F_SHARED) {
1347                 pr_err("swapon: file has shared extents\n");
1348                 return -EINVAL;
1349         }
1350
1351         /* Only one bdev per swap file. */
1352         if (iomap->bdev != isi->sis->bdev) {
1353                 pr_err("swapon: file is on multiple devices\n");
1354                 return -EINVAL;
1355         }
1356
1357         if (isi->iomap.length == 0) {
1358                 /* No accumulated extent, so just store it. */
1359                 memcpy(&isi->iomap, iomap, sizeof(isi->iomap));
1360         } else if (isi->iomap.addr + isi->iomap.length == iomap->addr) {
1361                 /* Append this to the accumulated extent. */
1362                 isi->iomap.length += iomap->length;
1363         } else {
1364                 /* Otherwise, add the retained iomap and store this one. */
1365                 error = iomap_swapfile_add_extent(isi);
1366                 if (error)
1367                         return error;
1368                 memcpy(&isi->iomap, iomap, sizeof(isi->iomap));
1369         }
1370         return count;
1371 }
1372
1373 /*
1374  * Iterate a swap file's iomaps to construct physical extents that can be
1375  * passed to the swapfile subsystem.
1376  */
1377 int iomap_swapfile_activate(struct swap_info_struct *sis,
1378                 struct file *swap_file, sector_t *pagespan,
1379                 const struct iomap_ops *ops)
1380 {
1381         struct iomap_swapfile_info isi = {
1382                 .sis = sis,
1383                 .lowest_ppage = (sector_t)-1ULL,
1384         };
1385         struct address_space *mapping = swap_file->f_mapping;
1386         struct inode *inode = mapping->host;
1387         loff_t pos = 0;
1388         loff_t len = ALIGN_DOWN(i_size_read(inode), PAGE_SIZE);
1389         loff_t ret;
1390
1391         /*
1392          * Persist all file mapping metadata so that we won't have any
1393          * IOMAP_F_DIRTY iomaps.
1394          */
1395         ret = vfs_fsync(swap_file, 1);
1396         if (ret)
1397                 return ret;
1398
1399         while (len > 0) {
1400                 ret = iomap_apply(inode, pos, len, IOMAP_REPORT,
1401                                 ops, &isi, iomap_swapfile_activate_actor);
1402                 if (ret <= 0)
1403                         return ret;
1404
1405                 pos += ret;
1406                 len -= ret;
1407         }
1408
1409         if (isi.iomap.length) {
1410                 ret = iomap_swapfile_add_extent(&isi);
1411                 if (ret)
1412                         return ret;
1413         }
1414
1415         *pagespan = 1 + isi.highest_ppage - isi.lowest_ppage;
1416         sis->max = isi.nr_pages;
1417         sis->pages = isi.nr_pages - 1;
1418         sis->highest_bit = isi.nr_pages - 1;
1419         return isi.nr_extents;
1420 }
1421 EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_swapfile_activate);
1422 #endif /* CONFIG_SWAP */
1423
1424 static loff_t
1425 iomap_bmap_actor(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t length,
1426                 void *data, struct iomap *iomap)
1427 {
1428         sector_t *bno = data, addr;
1429
1430         if (iomap->type == IOMAP_MAPPED) {
1431                 addr = (pos - iomap->offset + iomap->addr) >> inode->i_blkbits;
1432                 if (addr > INT_MAX)
1433                         WARN(1, "would truncate bmap result\n");
1434                 else
1435                         *bno = addr;
1436         }
1437         return 0;
1438 }
1439
1440 /* legacy ->bmap interface.  0 is the error return (!) */
1441 sector_t
1442 iomap_bmap(struct address_space *mapping, sector_t bno,
1443                 const struct iomap_ops *ops)
1444 {
1445         struct inode *inode = mapping->host;
1446         loff_t pos = bno >> inode->i_blkbits;
1447         unsigned blocksize = i_blocksize(inode);
1448
1449         if (filemap_write_and_wait(mapping))
1450                 return 0;
1451
1452         bno = 0;
1453         iomap_apply(inode, pos, blocksize, 0, ops, &bno, iomap_bmap_actor);
1454         return bno;
1455 }
1456 EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_bmap);