Fix off-by-one error in iov_iter_advance()
[linux-2.6.git] / mm / filemap_xip.c
1 /*
2  *      linux/mm/filemap_xip.c
3  *
4  * Copyright (C) 2005 IBM Corporation
5  * Author: Carsten Otte <cotte@de.ibm.com>
6  *
7  * derived from linux/mm/filemap.c - Copyright (C) Linus Torvalds
8  *
9  */
10
11 #include <linux/fs.h>
12 #include <linux/pagemap.h>
13 #include <linux/module.h>
14 #include <linux/uio.h>
15 #include <linux/rmap.h>
16 #include <linux/mmu_notifier.h>
17 #include <linux/sched.h>
18 #include <asm/tlbflush.h>
19 #include <asm/io.h>
20
21 /*
22  * We do use our own empty page to avoid interference with other users
23  * of ZERO_PAGE(), such as /dev/zero
24  */
25 static struct page *__xip_sparse_page;
26
27 static struct page *xip_sparse_page(void)
28 {
29         if (!__xip_sparse_page) {
30                 struct page *page = alloc_page(GFP_HIGHUSER | __GFP_ZERO);
31
32                 if (page) {
33                         static DEFINE_SPINLOCK(xip_alloc_lock);
34                         spin_lock(&xip_alloc_lock);
35                         if (!__xip_sparse_page)
36                                 __xip_sparse_page = page;
37                         else
38                                 __free_page(page);
39                         spin_unlock(&xip_alloc_lock);
40                 }
41         }
42         return __xip_sparse_page;
43 }
44
45 /*
46  * This is a file read routine for execute in place files, and uses
47  * the mapping->a_ops->get_xip_mem() function for the actual low-level
48  * stuff.
49  *
50  * Note the struct file* is not used at all.  It may be NULL.
51  */
52 static ssize_t
53 do_xip_mapping_read(struct address_space *mapping,
54                     struct file_ra_state *_ra,
55                     struct file *filp,
56                     char __user *buf,
57                     size_t len,
58                     loff_t *ppos)
59 {
60         struct inode *inode = mapping->host;
61         pgoff_t index, end_index;
62         unsigned long offset;
63         loff_t isize, pos;
64         size_t copied = 0, error = 0;
65
66         BUG_ON(!mapping->a_ops->get_xip_mem);
67
68         pos = *ppos;
69         index = pos >> PAGE_CACHE_SHIFT;
70         offset = pos & ~PAGE_CACHE_MASK;
71
72         isize = i_size_read(inode);
73         if (!isize)
74                 goto out;
75
76         end_index = (isize - 1) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
77         do {
78                 unsigned long nr, left;
79                 void *xip_mem;
80                 unsigned long xip_pfn;
81                 int zero = 0;
82
83                 /* nr is the maximum number of bytes to copy from this page */
84                 nr = PAGE_CACHE_SIZE;
85                 if (index >= end_index) {
86                         if (index > end_index)
87                                 goto out;
88                         nr = ((isize - 1) & ~PAGE_CACHE_MASK) + 1;
89                         if (nr <= offset) {
90                                 goto out;
91                         }
92                 }
93                 nr = nr - offset;
94                 if (nr > len)
95                         nr = len;
96
97                 error = mapping->a_ops->get_xip_mem(mapping, index, 0,
98                                                         &xip_mem, &xip_pfn);
99                 if (unlikely(error)) {
100                         if (error == -ENODATA) {
101                                 /* sparse */
102                                 zero = 1;
103                         } else
104                                 goto out;
105                 }
106
107                 /* If users can be writing to this page using arbitrary
108                  * virtual addresses, take care about potential aliasing
109                  * before reading the page on the kernel side.
110                  */
111                 if (mapping_writably_mapped(mapping))
112                         /* address based flush */ ;
113
114                 /*
115                  * Ok, we have the mem, so now we can copy it to user space...
116                  *
117                  * The actor routine returns how many bytes were actually used..
118                  * NOTE! This may not be the same as how much of a user buffer
119                  * we filled up (we may be padding etc), so we can only update
120                  * "pos" here (the actor routine has to update the user buffer
121                  * pointers and the remaining count).
122                  */
123                 if (!zero)
124                         left = __copy_to_user(buf+copied, xip_mem+offset, nr);
125                 else
126                         left = __clear_user(buf + copied, nr);
127
128                 if (left) {
129                         error = -EFAULT;
130                         goto out;
131                 }
132
133                 copied += (nr - left);
134                 offset += (nr - left);
135                 index += offset >> PAGE_CACHE_SHIFT;
136                 offset &= ~PAGE_CACHE_MASK;
137         } while (copied < len);
138
139 out:
140         *ppos = pos + copied;
141         if (filp)
142                 file_accessed(filp);
143
144         return (copied ? copied : error);
145 }
146
147 ssize_t
148 xip_file_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t len, loff_t *ppos)
149 {
150         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, buf, len))
151                 return -EFAULT;
152
153         return do_xip_mapping_read(filp->f_mapping, &filp->f_ra, filp,
154                             buf, len, ppos);
155 }
156 EXPORT_SYMBOL_GPL(xip_file_read);
157
158 /*
159  * __xip_unmap is invoked from xip_unmap and
160  * xip_write
161  *
162  * This function walks all vmas of the address_space and unmaps the
163  * __xip_sparse_page when found at pgoff.
164  */
165 static void
166 __xip_unmap (struct address_space * mapping,
167                      unsigned long pgoff)
168 {
169         struct vm_area_struct *vma;
170         struct mm_struct *mm;
171         struct prio_tree_iter iter;
172         unsigned long address;
173         pte_t *pte;
174         pte_t pteval;
175         spinlock_t *ptl;
176         struct page *page;
177
178         page = __xip_sparse_page;
179         if (!page)
180                 return;
181
182         spin_lock(&mapping->i_mmap_lock);
183         vma_prio_tree_foreach(vma, &iter, &mapping->i_mmap, pgoff, pgoff) {
184                 mm = vma->vm_mm;
185                 address = vma->vm_start +
186                         ((pgoff - vma->vm_pgoff) << PAGE_SHIFT);
187                 BUG_ON(address < vma->vm_start || address >= vma->vm_end);
188                 pte = page_check_address(page, mm, address, &ptl);
189                 if (pte) {
190                         /* Nuke the page table entry. */
191                         flush_cache_page(vma, address, pte_pfn(*pte));
192                         pteval = ptep_clear_flush_notify(vma, address, pte);
193                         page_remove_rmap(page, vma);
194                         dec_mm_counter(mm, file_rss);
195                         BUG_ON(pte_dirty(pteval));
196                         pte_unmap_unlock(pte, ptl);
197                         page_cache_release(page);
198                 }
199         }
200         spin_unlock(&mapping->i_mmap_lock);
201 }
202
203 /*
204  * xip_fault() is invoked via the vma operations vector for a
205  * mapped memory region to read in file data during a page fault.
206  *
207  * This function is derived from filemap_fault, but used for execute in place
208  */
209 static int xip_file_fault(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf)
210 {
211         struct file *file = vma->vm_file;
212         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
213         struct inode *inode = mapping->host;
214         pgoff_t size;
215         void *xip_mem;
216         unsigned long xip_pfn;
217         struct page *page;
218         int error;
219
220         /* XXX: are VM_FAULT_ codes OK? */
221
222         size = (i_size_read(inode) + PAGE_CACHE_SIZE - 1) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
223         if (vmf->pgoff >= size)
224                 return VM_FAULT_SIGBUS;
225
226         error = mapping->a_ops->get_xip_mem(mapping, vmf->pgoff, 0,
227                                                 &xip_mem, &xip_pfn);
228         if (likely(!error))
229                 goto found;
230         if (error != -ENODATA)
231                 return VM_FAULT_OOM;
232
233         /* sparse block */
234         if ((vma->vm_flags & (VM_WRITE | VM_MAYWRITE)) &&
235             (vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE)) &&
236             (!(mapping->host->i_sb->s_flags & MS_RDONLY))) {
237                 int err;
238
239                 /* maybe shared writable, allocate new block */
240                 error = mapping->a_ops->get_xip_mem(mapping, vmf->pgoff, 1,
241                                                         &xip_mem, &xip_pfn);
242                 if (error)
243                         return VM_FAULT_SIGBUS;
244                 /* unmap sparse mappings at pgoff from all other vmas */
245                 __xip_unmap(mapping, vmf->pgoff);
246
247 found:
248                 err = vm_insert_mixed(vma, (unsigned long)vmf->virtual_address,
249                                                         xip_pfn);
250                 if (err == -ENOMEM)
251                         return VM_FAULT_OOM;
252                 BUG_ON(err);
253                 return VM_FAULT_NOPAGE;
254         } else {
255                 /* not shared and writable, use xip_sparse_page() */
256                 page = xip_sparse_page();
257                 if (!page)
258                         return VM_FAULT_OOM;
259
260                 page_cache_get(page);
261                 vmf->page = page;
262                 return 0;
263         }
264 }
265
266 static struct vm_operations_struct xip_file_vm_ops = {
267         .fault  = xip_file_fault,
268 };
269
270 int xip_file_mmap(struct file * file, struct vm_area_struct * vma)
271 {
272         BUG_ON(!file->f_mapping->a_ops->get_xip_mem);
273
274         file_accessed(file);
275         vma->vm_ops = &xip_file_vm_ops;
276         vma->vm_flags |= VM_CAN_NONLINEAR | VM_MIXEDMAP;
277         return 0;
278 }
279 EXPORT_SYMBOL_GPL(xip_file_mmap);
280
281 static ssize_t
282 __xip_file_write(struct file *filp, const char __user *buf,
283                   size_t count, loff_t pos, loff_t *ppos)
284 {
285         struct address_space * mapping = filp->f_mapping;
286         const struct address_space_operations *a_ops = mapping->a_ops;
287         struct inode    *inode = mapping->host;
288         long            status = 0;
289         size_t          bytes;
290         ssize_t         written = 0;
291
292         BUG_ON(!mapping->a_ops->get_xip_mem);
293
294         do {
295                 unsigned long index;
296                 unsigned long offset;
297                 size_t copied;
298                 void *xip_mem;
299                 unsigned long xip_pfn;
300
301                 offset = (pos & (PAGE_CACHE_SIZE -1)); /* Within page */
302                 index = pos >> PAGE_CACHE_SHIFT;
303                 bytes = PAGE_CACHE_SIZE - offset;
304                 if (bytes > count)
305                         bytes = count;
306
307                 status = a_ops->get_xip_mem(mapping, index, 0,
308                                                 &xip_mem, &xip_pfn);
309                 if (status == -ENODATA) {
310                         /* we allocate a new page unmap it */
311                         status = a_ops->get_xip_mem(mapping, index, 1,
312                                                         &xip_mem, &xip_pfn);
313                         if (!status)
314                                 /* unmap page at pgoff from all other vmas */
315                                 __xip_unmap(mapping, index);
316                 }
317
318                 if (status)
319                         break;
320
321                 copied = bytes -
322                         __copy_from_user_nocache(xip_mem + offset, buf, bytes);
323
324                 if (likely(copied > 0)) {
325                         status = copied;
326
327                         if (status >= 0) {
328                                 written += status;
329                                 count -= status;
330                                 pos += status;
331                                 buf += status;
332                         }
333                 }
334                 if (unlikely(copied != bytes))
335                         if (status >= 0)
336                                 status = -EFAULT;
337                 if (status < 0)
338                         break;
339         } while (count);
340         *ppos = pos;
341         /*
342          * No need to use i_size_read() here, the i_size
343          * cannot change under us because we hold i_mutex.
344          */
345         if (pos > inode->i_size) {
346                 i_size_write(inode, pos);
347                 mark_inode_dirty(inode);
348         }
349
350         return written ? written : status;
351 }
352
353 ssize_t
354 xip_file_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t len,
355                loff_t *ppos)
356 {
357         struct address_space *mapping = filp->f_mapping;
358         struct inode *inode = mapping->host;
359         size_t count;
360         loff_t pos;
361         ssize_t ret;
362
363         mutex_lock(&inode->i_mutex);
364
365         if (!access_ok(VERIFY_READ, buf, len)) {
366                 ret=-EFAULT;
367                 goto out_up;
368         }
369
370         pos = *ppos;
371         count = len;
372
373         vfs_check_frozen(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
374
375         /* We can write back this queue in page reclaim */
376         current->backing_dev_info = mapping->backing_dev_info;
377
378         ret = generic_write_checks(filp, &pos, &count, S_ISBLK(inode->i_mode));
379         if (ret)
380                 goto out_backing;
381         if (count == 0)
382                 goto out_backing;
383
384         ret = file_remove_suid(filp);
385         if (ret)
386                 goto out_backing;
387
388         file_update_time(filp);
389
390         ret = __xip_file_write (filp, buf, count, pos, ppos);
391
392  out_backing:
393         current->backing_dev_info = NULL;
394  out_up:
395         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
396         return ret;
397 }
398 EXPORT_SYMBOL_GPL(xip_file_write);
399
400 /*
401  * truncate a page used for execute in place
402  * functionality is analog to block_truncate_page but does use get_xip_mem
403  * to get the page instead of page cache
404  */
405 int
406 xip_truncate_page(struct address_space *mapping, loff_t from)
407 {
408         pgoff_t index = from >> PAGE_CACHE_SHIFT;
409         unsigned offset = from & (PAGE_CACHE_SIZE-1);
410         unsigned blocksize;
411         unsigned length;
412         void *xip_mem;
413         unsigned long xip_pfn;
414         int err;
415
416         BUG_ON(!mapping->a_ops->get_xip_mem);
417
418         blocksize = 1 << mapping->host->i_blkbits;
419         length = offset & (blocksize - 1);
420
421         /* Block boundary? Nothing to do */
422         if (!length)
423                 return 0;
424
425         length = blocksize - length;
426
427         err = mapping->a_ops->get_xip_mem(mapping, index, 0,
428                                                 &xip_mem, &xip_pfn);
429         if (unlikely(err)) {
430                 if (err == -ENODATA)
431                         /* Hole? No need to truncate */
432                         return 0;
433                 else
434                         return err;
435         }
436         memset(xip_mem + offset, 0, length);
437         return 0;
438 }
439 EXPORT_SYMBOL_GPL(xip_truncate_page);