mm: write iovec cleanup
[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/sched.h>
17 #include <asm/tlbflush.h>
18
19 /*
20  * We do use our own empty page to avoid interference with other users
21  * of ZERO_PAGE(), such as /dev/zero
22  */
23 static struct page *__xip_sparse_page;
24
25 static struct page *xip_sparse_page(void)
26 {
27         if (!__xip_sparse_page) {
28                 unsigned long zeroes = get_zeroed_page(GFP_HIGHUSER);
29                 if (zeroes) {
30                         static DEFINE_SPINLOCK(xip_alloc_lock);
31                         spin_lock(&xip_alloc_lock);
32                         if (!__xip_sparse_page)
33                                 __xip_sparse_page = virt_to_page(zeroes);
34                         else
35                                 free_page(zeroes);
36                         spin_unlock(&xip_alloc_lock);
37                 }
38         }
39         return __xip_sparse_page;
40 }
41
42 /*
43  * This is a file read routine for execute in place files, and uses
44  * the mapping->a_ops->get_xip_page() function for the actual low-level
45  * stuff.
46  *
47  * Note the struct file* is not used at all.  It may be NULL.
48  */
49 static void
50 do_xip_mapping_read(struct address_space *mapping,
51                     struct file_ra_state *_ra,
52                     struct file *filp,
53                     loff_t *ppos,
54                     read_descriptor_t *desc,
55                     read_actor_t actor)
56 {
57         struct inode *inode = mapping->host;
58         unsigned long index, end_index, offset;
59         loff_t isize;
60
61         BUG_ON(!mapping->a_ops->get_xip_page);
62
63         index = *ppos >> PAGE_CACHE_SHIFT;
64         offset = *ppos & ~PAGE_CACHE_MASK;
65
66         isize = i_size_read(inode);
67         if (!isize)
68                 goto out;
69
70         end_index = (isize - 1) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
71         for (;;) {
72                 struct page *page;
73                 unsigned long nr, ret;
74
75                 /* nr is the maximum number of bytes to copy from this page */
76                 nr = PAGE_CACHE_SIZE;
77                 if (index >= end_index) {
78                         if (index > end_index)
79                                 goto out;
80                         nr = ((isize - 1) & ~PAGE_CACHE_MASK) + 1;
81                         if (nr <= offset) {
82                                 goto out;
83                         }
84                 }
85                 nr = nr - offset;
86
87                 page = mapping->a_ops->get_xip_page(mapping,
88                         index*(PAGE_SIZE/512), 0);
89                 if (!page)
90                         goto no_xip_page;
91                 if (unlikely(IS_ERR(page))) {
92                         if (PTR_ERR(page) == -ENODATA) {
93                                 /* sparse */
94                                 page = ZERO_PAGE(0);
95                         } else {
96                                 desc->error = PTR_ERR(page);
97                                 goto out;
98                         }
99                 }
100
101                 /* If users can be writing to this page using arbitrary
102                  * virtual addresses, take care about potential aliasing
103                  * before reading the page on the kernel side.
104                  */
105                 if (mapping_writably_mapped(mapping))
106                         flush_dcache_page(page);
107
108                 /*
109                  * Ok, we have the page, so now we can copy it to user space...
110                  *
111                  * The actor routine returns how many bytes were actually used..
112                  * NOTE! This may not be the same as how much of a user buffer
113                  * we filled up (we may be padding etc), so we can only update
114                  * "pos" here (the actor routine has to update the user buffer
115                  * pointers and the remaining count).
116                  */
117                 ret = actor(desc, page, offset, nr);
118                 offset += ret;
119                 index += offset >> PAGE_CACHE_SHIFT;
120                 offset &= ~PAGE_CACHE_MASK;
121
122                 if (ret == nr && desc->count)
123                         continue;
124                 goto out;
125
126 no_xip_page:
127                 /* Did not get the page. Report it */
128                 desc->error = -EIO;
129                 goto out;
130         }
131
132 out:
133         *ppos = ((loff_t) index << PAGE_CACHE_SHIFT) + offset;
134         if (filp)
135                 file_accessed(filp);
136 }
137
138 ssize_t
139 xip_file_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t len, loff_t *ppos)
140 {
141         read_descriptor_t desc;
142
143         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, buf, len))
144                 return -EFAULT;
145
146         desc.written = 0;
147         desc.arg.buf = buf;
148         desc.count = len;
149         desc.error = 0;
150
151         do_xip_mapping_read(filp->f_mapping, &filp->f_ra, filp,
152                             ppos, &desc, file_read_actor);
153
154         if (desc.written)
155                 return desc.written;
156         else
157                 return desc.error;
158 }
159 EXPORT_SYMBOL_GPL(xip_file_read);
160
161 /*
162  * __xip_unmap is invoked from xip_unmap and
163  * xip_write
164  *
165  * This function walks all vmas of the address_space and unmaps the
166  * __xip_sparse_page when found at pgoff.
167  */
168 static void
169 __xip_unmap (struct address_space * mapping,
170                      unsigned long pgoff)
171 {
172         struct vm_area_struct *vma;
173         struct mm_struct *mm;
174         struct prio_tree_iter iter;
175         unsigned long address;
176         pte_t *pte;
177         pte_t pteval;
178         spinlock_t *ptl;
179         struct page *page;
180
181         page = __xip_sparse_page;
182         if (!page)
183                 return;
184
185         spin_lock(&mapping->i_mmap_lock);
186         vma_prio_tree_foreach(vma, &iter, &mapping->i_mmap, pgoff, pgoff) {
187                 mm = vma->vm_mm;
188                 address = vma->vm_start +
189                         ((pgoff - vma->vm_pgoff) << PAGE_SHIFT);
190                 BUG_ON(address < vma->vm_start || address >= vma->vm_end);
191                 pte = page_check_address(page, mm, address, &ptl);
192                 if (pte) {
193                         /* Nuke the page table entry. */
194                         flush_cache_page(vma, address, pte_pfn(*pte));
195                         pteval = ptep_clear_flush(vma, address, pte);
196                         page_remove_rmap(page, vma);
197                         dec_mm_counter(mm, file_rss);
198                         BUG_ON(pte_dirty(pteval));
199                         pte_unmap_unlock(pte, ptl);
200                         page_cache_release(page);
201                 }
202         }
203         spin_unlock(&mapping->i_mmap_lock);
204 }
205
206 /*
207  * xip_fault() is invoked via the vma operations vector for a
208  * mapped memory region to read in file data during a page fault.
209  *
210  * This function is derived from filemap_fault, but used for execute in place
211  */
212 static int xip_file_fault(struct vm_area_struct *area, struct vm_fault *vmf)
213 {
214         struct file *file = area->vm_file;
215         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
216         struct inode *inode = mapping->host;
217         struct page *page;
218         pgoff_t size;
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         page = mapping->a_ops->get_xip_page(mapping,
227                                         vmf->pgoff*(PAGE_SIZE/512), 0);
228         if (!IS_ERR(page))
229                 goto out;
230         if (PTR_ERR(page) != -ENODATA)
231                 return VM_FAULT_OOM;
232
233         /* sparse block */
234         if ((area->vm_flags & (VM_WRITE | VM_MAYWRITE)) &&
235             (area->vm_flags & (VM_SHARED| VM_MAYSHARE)) &&
236             (!(mapping->host->i_sb->s_flags & MS_RDONLY))) {
237                 /* maybe shared writable, allocate new block */
238                 page = mapping->a_ops->get_xip_page(mapping,
239                                         vmf->pgoff*(PAGE_SIZE/512), 1);
240                 if (IS_ERR(page))
241                         return VM_FAULT_SIGBUS;
242                 /* unmap page at pgoff from all other vmas */
243                 __xip_unmap(mapping, vmf->pgoff);
244         } else {
245                 /* not shared and writable, use xip_sparse_page() */
246                 page = xip_sparse_page();
247                 if (!page)
248                         return VM_FAULT_OOM;
249         }
250
251 out:
252         page_cache_get(page);
253         vmf->page = page;
254         return 0;
255 }
256
257 static struct vm_operations_struct xip_file_vm_ops = {
258         .fault  = xip_file_fault,
259 };
260
261 int xip_file_mmap(struct file * file, struct vm_area_struct * vma)
262 {
263         BUG_ON(!file->f_mapping->a_ops->get_xip_page);
264
265         file_accessed(file);
266         vma->vm_ops = &xip_file_vm_ops;
267         vma->vm_flags |= VM_CAN_NONLINEAR;
268         return 0;
269 }
270 EXPORT_SYMBOL_GPL(xip_file_mmap);
271
272 static ssize_t
273 __xip_file_write(struct file *filp, const char __user *buf,
274                   size_t count, loff_t pos, loff_t *ppos)
275 {
276         struct address_space * mapping = filp->f_mapping;
277         const struct address_space_operations *a_ops = mapping->a_ops;
278         struct inode    *inode = mapping->host;
279         long            status = 0;
280         struct page     *page;
281         size_t          bytes;
282         ssize_t         written = 0;
283
284         BUG_ON(!mapping->a_ops->get_xip_page);
285
286         do {
287                 unsigned long index;
288                 unsigned long offset;
289                 size_t copied;
290                 char *kaddr;
291
292                 offset = (pos & (PAGE_CACHE_SIZE -1)); /* Within page */
293                 index = pos >> PAGE_CACHE_SHIFT;
294                 bytes = PAGE_CACHE_SIZE - offset;
295                 if (bytes > count)
296                         bytes = count;
297
298                 page = a_ops->get_xip_page(mapping,
299                                            index*(PAGE_SIZE/512), 0);
300                 if (IS_ERR(page) && (PTR_ERR(page) == -ENODATA)) {
301                         /* we allocate a new page unmap it */
302                         page = a_ops->get_xip_page(mapping,
303                                                    index*(PAGE_SIZE/512), 1);
304                         if (!IS_ERR(page))
305                                 /* unmap page at pgoff from all other vmas */
306                                 __xip_unmap(mapping, index);
307                 }
308
309                 if (IS_ERR(page)) {
310                         status = PTR_ERR(page);
311                         break;
312                 }
313
314                 fault_in_pages_readable(buf, bytes);
315                 kaddr = kmap_atomic(page, KM_USER0);
316                 copied = bytes -
317                         __copy_from_user_inatomic_nocache(kaddr, buf, bytes);
318                 kunmap_atomic(kaddr, KM_USER0);
319                 flush_dcache_page(page);
320
321                 if (likely(copied > 0)) {
322                         status = copied;
323
324                         if (status >= 0) {
325                                 written += status;
326                                 count -= status;
327                                 pos += status;
328                                 buf += status;
329                         }
330                 }
331                 if (unlikely(copied != bytes))
332                         if (status >= 0)
333                                 status = -EFAULT;
334                 if (status < 0)
335                         break;
336         } while (count);
337         *ppos = pos;
338         /*
339          * No need to use i_size_read() here, the i_size
340          * cannot change under us because we hold i_mutex.
341          */
342         if (pos > inode->i_size) {
343                 i_size_write(inode, pos);
344                 mark_inode_dirty(inode);
345         }
346
347         return written ? written : status;
348 }
349
350 ssize_t
351 xip_file_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t len,
352                loff_t *ppos)
353 {
354         struct address_space *mapping = filp->f_mapping;
355         struct inode *inode = mapping->host;
356         size_t count;
357         loff_t pos;
358         ssize_t ret;
359
360         mutex_lock(&inode->i_mutex);
361
362         if (!access_ok(VERIFY_READ, buf, len)) {
363                 ret=-EFAULT;
364                 goto out_up;
365         }
366
367         pos = *ppos;
368         count = len;
369
370         vfs_check_frozen(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
371
372         /* We can write back this queue in page reclaim */
373         current->backing_dev_info = mapping->backing_dev_info;
374
375         ret = generic_write_checks(filp, &pos, &count, S_ISBLK(inode->i_mode));
376         if (ret)
377                 goto out_backing;
378         if (count == 0)
379                 goto out_backing;
380
381         ret = remove_suid(filp->f_path.dentry);
382         if (ret)
383                 goto out_backing;
384
385         file_update_time(filp);
386
387         ret = __xip_file_write (filp, buf, count, pos, ppos);
388
389  out_backing:
390         current->backing_dev_info = NULL;
391  out_up:
392         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
393         return ret;
394 }
395 EXPORT_SYMBOL_GPL(xip_file_write);
396
397 /*
398  * truncate a page used for execute in place
399  * functionality is analog to block_truncate_page but does use get_xip_page
400  * to get the page instead of page cache
401  */
402 int
403 xip_truncate_page(struct address_space *mapping, loff_t from)
404 {
405         pgoff_t index = from >> PAGE_CACHE_SHIFT;
406         unsigned offset = from & (PAGE_CACHE_SIZE-1);
407         unsigned blocksize;
408         unsigned length;
409         struct page *page;
410
411         BUG_ON(!mapping->a_ops->get_xip_page);
412
413         blocksize = 1 << mapping->host->i_blkbits;
414         length = offset & (blocksize - 1);
415
416         /* Block boundary? Nothing to do */
417         if (!length)
418                 return 0;
419
420         length = blocksize - length;
421
422         page = mapping->a_ops->get_xip_page(mapping,
423                                             index*(PAGE_SIZE/512), 0);
424         if (!page)
425                 return -ENOMEM;
426         if (unlikely(IS_ERR(page))) {
427                 if (PTR_ERR(page) == -ENODATA)
428                         /* Hole? No need to truncate */
429                         return 0;
430                 else
431                         return PTR_ERR(page);
432         }
433         zero_user_page(page, offset, length, KM_USER0);
434         return 0;
435 }
436 EXPORT_SYMBOL_GPL(xip_truncate_page);