[PATCH] execute-in-place fixes
[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 <asm/tlbflush.h>
17 #include "filemap.h"
18
19 /*
20  * This is a file read routine for execute in place files, and uses
21  * the mapping->a_ops->get_xip_page() function for the actual low-level
22  * stuff.
23  *
24  * Note the struct file* is not used at all.  It may be NULL.
25  */
26 static void
27 do_xip_mapping_read(struct address_space *mapping,
28                     struct file_ra_state *_ra,
29                     struct file *filp,
30                     loff_t *ppos,
31                     read_descriptor_t *desc,
32                     read_actor_t actor)
33 {
34         struct inode *inode = mapping->host;
35         unsigned long index, end_index, offset;
36         loff_t isize;
37
38         BUG_ON(!mapping->a_ops->get_xip_page);
39
40         index = *ppos >> PAGE_CACHE_SHIFT;
41         offset = *ppos & ~PAGE_CACHE_MASK;
42
43         isize = i_size_read(inode);
44         if (!isize)
45                 goto out;
46
47         end_index = (isize - 1) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
48         for (;;) {
49                 struct page *page;
50                 unsigned long nr, ret;
51
52                 /* nr is the maximum number of bytes to copy from this page */
53                 nr = PAGE_CACHE_SIZE;
54                 if (index >= end_index) {
55                         if (index > end_index)
56                                 goto out;
57                         nr = ((isize - 1) & ~PAGE_CACHE_MASK) + 1;
58                         if (nr <= offset) {
59                                 goto out;
60                         }
61                 }
62                 nr = nr - offset;
63
64                 page = mapping->a_ops->get_xip_page(mapping,
65                         index*(PAGE_SIZE/512), 0);
66                 if (!page)
67                         goto no_xip_page;
68                 if (unlikely(IS_ERR(page))) {
69                         if (PTR_ERR(page) == -ENODATA) {
70                                 /* sparse */
71                                 page = ZERO_PAGE(0);
72                         } else {
73                                 desc->error = PTR_ERR(page);
74                                 goto out;
75                         }
76                 }
77
78                 /* If users can be writing to this page using arbitrary
79                  * virtual addresses, take care about potential aliasing
80                  * before reading the page on the kernel side.
81                  */
82                 if (mapping_writably_mapped(mapping))
83                         flush_dcache_page(page);
84
85                 /*
86                  * Ok, we have the page, so now we can copy it to user space...
87                  *
88                  * The actor routine returns how many bytes were actually used..
89                  * NOTE! This may not be the same as how much of a user buffer
90                  * we filled up (we may be padding etc), so we can only update
91                  * "pos" here (the actor routine has to update the user buffer
92                  * pointers and the remaining count).
93                  */
94                 ret = actor(desc, page, offset, nr);
95                 offset += ret;
96                 index += offset >> PAGE_CACHE_SHIFT;
97                 offset &= ~PAGE_CACHE_MASK;
98
99                 if (ret == nr && desc->count)
100                         continue;
101                 goto out;
102
103 no_xip_page:
104                 /* Did not get the page. Report it */
105                 desc->error = -EIO;
106                 goto out;
107         }
108
109 out:
110         *ppos = ((loff_t) index << PAGE_CACHE_SHIFT) + offset;
111         if (filp)
112                 file_accessed(filp);
113 }
114
115 ssize_t
116 xip_file_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t len, loff_t *ppos)
117 {
118         read_descriptor_t desc;
119
120         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, buf, len))
121                 return -EFAULT;
122
123         desc.written = 0;
124         desc.arg.buf = buf;
125         desc.count = len;
126         desc.error = 0;
127
128         do_xip_mapping_read(filp->f_mapping, &filp->f_ra, filp,
129                             ppos, &desc, file_read_actor);
130
131         if (desc.written)
132                 return desc.written;
133         else
134                 return desc.error;
135 }
136 EXPORT_SYMBOL_GPL(xip_file_read);
137
138 ssize_t
139 xip_file_sendfile(struct file *in_file, loff_t *ppos,
140              size_t count, read_actor_t actor, void *target)
141 {
142         read_descriptor_t desc;
143
144         if (!count)
145                 return 0;
146
147         desc.written = 0;
148         desc.count = count;
149         desc.arg.data = target;
150         desc.error = 0;
151
152         do_xip_mapping_read(in_file->f_mapping, &in_file->f_ra, in_file,
153                             ppos, &desc, actor);
154         if (desc.written)
155                 return desc.written;
156         return desc.error;
157 }
158 EXPORT_SYMBOL_GPL(xip_file_sendfile);
159
160 /*
161  * __xip_unmap is invoked from xip_unmap and
162  * xip_write
163  *
164  * This function walks all vmas of the address_space and unmaps the
165  * ZERO_PAGE when found at pgoff. Should it go in rmap.c?
166  */
167 static void
168 __xip_unmap (struct address_space * mapping,
169                      unsigned long pgoff)
170 {
171         struct vm_area_struct *vma;
172         struct mm_struct *mm;
173         struct prio_tree_iter iter;
174         unsigned long address;
175         pte_t *pte;
176         pte_t pteval;
177
178         spin_lock(&mapping->i_mmap_lock);
179         vma_prio_tree_foreach(vma, &iter, &mapping->i_mmap, pgoff, pgoff) {
180                 mm = vma->vm_mm;
181                 address = vma->vm_start +
182                         ((pgoff - vma->vm_pgoff) << PAGE_SHIFT);
183                 BUG_ON(address < vma->vm_start || address >= vma->vm_end);
184                 /*
185                  * We need the page_table_lock to protect us from page faults,
186                  * munmap, fork, etc...
187                  */
188                 pte = page_check_address(ZERO_PAGE(address), mm,
189                                          address);
190                 if (!IS_ERR(pte)) {
191                         /* Nuke the page table entry. */
192                         flush_cache_page(vma, address, pte_pfn(*pte));
193                         pteval = ptep_clear_flush(vma, address, pte);
194                         BUG_ON(pte_dirty(pteval));
195                         pte_unmap(pte);
196                         spin_unlock(&mm->page_table_lock);
197                 }
198         }
199         spin_unlock(&mapping->i_mmap_lock);
200 }
201
202 /*
203  * xip_nopage() is invoked via the vma operations vector for a
204  * mapped memory region to read in file data during a page fault.
205  *
206  * This function is derived from filemap_nopage, but used for execute in place
207  */
208 static struct page *
209 xip_file_nopage(struct vm_area_struct * area,
210                    unsigned long address,
211                    int *type)
212 {
213         struct file *file = area->vm_file;
214         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
215         struct inode *inode = mapping->host;
216         struct page *page;
217         unsigned long size, pgoff, endoff;
218
219         pgoff = ((address - area->vm_start) >> PAGE_CACHE_SHIFT)
220                 + area->vm_pgoff;
221         endoff = ((area->vm_end - area->vm_start) >> PAGE_CACHE_SHIFT)
222                 + area->vm_pgoff;
223
224         size = (i_size_read(inode) + PAGE_CACHE_SIZE - 1) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
225         if (pgoff >= size) {
226                 return NULL;
227         }
228
229         page = mapping->a_ops->get_xip_page(mapping, pgoff*(PAGE_SIZE/512), 0);
230         if (!IS_ERR(page)) {
231                 return page;
232         }
233         if (PTR_ERR(page) != -ENODATA)
234                 return NULL;
235
236         /* sparse block */
237         if ((area->vm_flags & (VM_WRITE | VM_MAYWRITE)) &&
238             (area->vm_flags & (VM_SHARED| VM_MAYSHARE)) &&
239             (!(mapping->host->i_sb->s_flags & MS_RDONLY))) {
240                 /* maybe shared writable, allocate new block */
241                 page = mapping->a_ops->get_xip_page (mapping,
242                         pgoff*(PAGE_SIZE/512), 1);
243                 if (IS_ERR(page))
244                         return NULL;
245                 /* unmap page at pgoff from all other vmas */
246                 __xip_unmap(mapping, pgoff);
247         } else {
248                 /* not shared and writable, use ZERO_PAGE() */
249                 page = ZERO_PAGE(address);
250         }
251
252         return page;
253 }
254
255 static struct vm_operations_struct xip_file_vm_ops = {
256         .nopage         = xip_file_nopage,
257 };
258
259 int xip_file_mmap(struct file * file, struct vm_area_struct * vma)
260 {
261         BUG_ON(!file->f_mapping->a_ops->get_xip_page);
262
263         file_accessed(file);
264         vma->vm_ops = &xip_file_vm_ops;
265         return 0;
266 }
267 EXPORT_SYMBOL_GPL(xip_file_mmap);
268
269 static ssize_t
270 __xip_file_write(struct file *filp, const char __user *buf,
271                   size_t count, loff_t pos, loff_t *ppos)
272 {
273         struct address_space * mapping = filp->f_mapping;
274         struct address_space_operations *a_ops = mapping->a_ops;
275         struct inode    *inode = mapping->host;
276         long            status = 0;
277         struct page     *page;
278         size_t          bytes;
279         ssize_t         written = 0;
280
281         BUG_ON(!mapping->a_ops->get_xip_page);
282
283         do {
284                 unsigned long index;
285                 unsigned long offset;
286                 size_t copied;
287
288                 offset = (pos & (PAGE_CACHE_SIZE -1)); /* Within page */
289                 index = pos >> PAGE_CACHE_SHIFT;
290                 bytes = PAGE_CACHE_SIZE - offset;
291                 if (bytes > count)
292                         bytes = count;
293
294                 /*
295                  * Bring in the user page that we will copy from _first_.
296                  * Otherwise there's a nasty deadlock on copying from the
297                  * same page as we're writing to, without it being marked
298                  * up-to-date.
299                  */
300                 fault_in_pages_readable(buf, bytes);
301
302                 page = a_ops->get_xip_page(mapping,
303                                            index*(PAGE_SIZE/512), 0);
304                 if (IS_ERR(page) && (PTR_ERR(page) == -ENODATA)) {
305                         /* we allocate a new page unmap it */
306                         page = a_ops->get_xip_page(mapping,
307                                                    index*(PAGE_SIZE/512), 1);
308                         if (!IS_ERR(page))
309                                 /* unmap page at pgoff from all other vmas */
310                                 __xip_unmap(mapping, index);
311                 }
312
313                 if (IS_ERR(page)) {
314                         status = PTR_ERR(page);
315                         break;
316                 }
317
318                 copied = filemap_copy_from_user(page, offset, buf, bytes);
319                 flush_dcache_page(page);
320                 if (likely(copied > 0)) {
321                         status = copied;
322
323                         if (status >= 0) {
324                                 written += status;
325                                 count -= status;
326                                 pos += status;
327                                 buf += status;
328                         }
329                 }
330                 if (unlikely(copied != bytes))
331                         if (status >= 0)
332                                 status = -EFAULT;
333                 if (status < 0)
334                         break;
335         } while (count);
336         *ppos = pos;
337         /*
338          * No need to use i_size_read() here, the i_size
339          * cannot change under us because we hold i_sem.
340          */
341         if (pos > inode->i_size) {
342                 i_size_write(inode, pos);
343                 mark_inode_dirty(inode);
344         }
345
346         return written ? written : status;
347 }
348
349 ssize_t
350 xip_file_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t len,
351                loff_t *ppos)
352 {
353         struct address_space *mapping = filp->f_mapping;
354         struct inode *inode = mapping->host;
355         size_t count;
356         loff_t pos;
357         ssize_t ret;
358
359         down(&inode->i_sem);
360
361         if (!access_ok(VERIFY_READ, buf, len)) {
362                 ret=-EFAULT;
363                 goto out_up;
364         }
365
366         pos = *ppos;
367         count = len;
368
369         vfs_check_frozen(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
370
371         /* We can write back this queue in page reclaim */
372         current->backing_dev_info = mapping->backing_dev_info;
373
374         ret = generic_write_checks(filp, &pos, &count, S_ISBLK(inode->i_mode));
375         if (ret)
376                 goto out_backing;
377         if (count == 0)
378                 goto out_backing;
379
380         ret = remove_suid(filp->f_dentry);
381         if (ret)
382                 goto out_backing;
383
384         inode_update_time(inode, 1);
385
386         ret = __xip_file_write (filp, buf, count, pos, ppos);
387
388  out_backing:
389         current->backing_dev_info = NULL;
390  out_up:
391         up(&inode->i_sem);
392         return ret;
393 }
394 EXPORT_SYMBOL_GPL(xip_file_write);
395
396 /*
397  * truncate a page used for execute in place
398  * functionality is analog to block_truncate_page but does use get_xip_page
399  * to get the page instead of page cache
400  */
401 int
402 xip_truncate_page(struct address_space *mapping, loff_t from)
403 {
404         pgoff_t index = from >> PAGE_CACHE_SHIFT;
405         unsigned offset = from & (PAGE_CACHE_SIZE-1);
406         unsigned blocksize;
407         unsigned length;
408         struct page *page;
409         void *kaddr;
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         kaddr = kmap_atomic(page, KM_USER0);
434         memset(kaddr + offset, 0, length);
435         kunmap_atomic(kaddr, KM_USER0);
436
437         flush_dcache_page(page);
438         return 0;
439 }
440 EXPORT_SYMBOL_GPL(xip_truncate_page);