Merge branch 'x86-bsp-hotplug-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[linux-3.10.git] / mm / truncate.c
1 /*
2  * mm/truncate.c - code for taking down pages from address_spaces
3  *
4  * Copyright (C) 2002, Linus Torvalds
5  *
6  * 10Sep2002    Andrew Morton
7  *              Initial version.
8  */
9
10 #include <linux/kernel.h>
11 #include <linux/backing-dev.h>
12 #include <linux/gfp.h>
13 #include <linux/mm.h>
14 #include <linux/swap.h>
15 #include <linux/export.h>
16 #include <linux/pagemap.h>
17 #include <linux/highmem.h>
18 #include <linux/pagevec.h>
19 #include <linux/task_io_accounting_ops.h>
20 #include <linux/buffer_head.h>  /* grr. try_to_release_page,
21                                    do_invalidatepage */
22 #include <linux/cleancache.h>
23 #include "internal.h"
24
25
26 /**
27  * do_invalidatepage - invalidate part or all of a page
28  * @page: the page which is affected
29  * @offset: the index of the truncation point
30  *
31  * do_invalidatepage() is called when all or part of the page has become
32  * invalidated by a truncate operation.
33  *
34  * do_invalidatepage() does not have to release all buffers, but it must
35  * ensure that no dirty buffer is left outside @offset and that no I/O
36  * is underway against any of the blocks which are outside the truncation
37  * point.  Because the caller is about to free (and possibly reuse) those
38  * blocks on-disk.
39  */
40 void do_invalidatepage(struct page *page, unsigned long offset)
41 {
42         void (*invalidatepage)(struct page *, unsigned long);
43         invalidatepage = page->mapping->a_ops->invalidatepage;
44 #ifdef CONFIG_BLOCK
45         if (!invalidatepage)
46                 invalidatepage = block_invalidatepage;
47 #endif
48         if (invalidatepage)
49                 (*invalidatepage)(page, offset);
50 }
51
52 static inline void truncate_partial_page(struct page *page, unsigned partial)
53 {
54         zero_user_segment(page, partial, PAGE_CACHE_SIZE);
55         cleancache_invalidate_page(page->mapping, page);
56         if (page_has_private(page))
57                 do_invalidatepage(page, partial);
58 }
59
60 /*
61  * This cancels just the dirty bit on the kernel page itself, it
62  * does NOT actually remove dirty bits on any mmap's that may be
63  * around. It also leaves the page tagged dirty, so any sync
64  * activity will still find it on the dirty lists, and in particular,
65  * clear_page_dirty_for_io() will still look at the dirty bits in
66  * the VM.
67  *
68  * Doing this should *normally* only ever be done when a page
69  * is truncated, and is not actually mapped anywhere at all. However,
70  * fs/buffer.c does this when it notices that somebody has cleaned
71  * out all the buffers on a page without actually doing it through
72  * the VM. Can you say "ext3 is horribly ugly"? Tought you could.
73  */
74 void cancel_dirty_page(struct page *page, unsigned int account_size)
75 {
76         if (TestClearPageDirty(page)) {
77                 struct address_space *mapping = page->mapping;
78                 if (mapping && mapping_cap_account_dirty(mapping)) {
79                         dec_zone_page_state(page, NR_FILE_DIRTY);
80                         dec_bdi_stat(mapping->backing_dev_info,
81                                         BDI_RECLAIMABLE);
82                         if (account_size)
83                                 task_io_account_cancelled_write(account_size);
84                 }
85         }
86 }
87 EXPORT_SYMBOL(cancel_dirty_page);
88
89 /*
90  * If truncate cannot remove the fs-private metadata from the page, the page
91  * becomes orphaned.  It will be left on the LRU and may even be mapped into
92  * user pagetables if we're racing with filemap_fault().
93  *
94  * We need to bale out if page->mapping is no longer equal to the original
95  * mapping.  This happens a) when the VM reclaimed the page while we waited on
96  * its lock, b) when a concurrent invalidate_mapping_pages got there first and
97  * c) when tmpfs swizzles a page between a tmpfs inode and swapper_space.
98  */
99 static int
100 truncate_complete_page(struct address_space *mapping, struct page *page)
101 {
102         if (page->mapping != mapping)
103                 return -EIO;
104
105         if (page_has_private(page))
106                 do_invalidatepage(page, 0);
107
108         cancel_dirty_page(page, PAGE_CACHE_SIZE);
109
110         ClearPageMappedToDisk(page);
111         delete_from_page_cache(page);
112         return 0;
113 }
114
115 /*
116  * This is for invalidate_mapping_pages().  That function can be called at
117  * any time, and is not supposed to throw away dirty pages.  But pages can
118  * be marked dirty at any time too, so use remove_mapping which safely
119  * discards clean, unused pages.
120  *
121  * Returns non-zero if the page was successfully invalidated.
122  */
123 static int
124 invalidate_complete_page(struct address_space *mapping, struct page *page)
125 {
126         int ret;
127
128         if (page->mapping != mapping)
129                 return 0;
130
131         if (page_has_private(page) && !try_to_release_page(page, 0))
132                 return 0;
133
134         ret = remove_mapping(mapping, page);
135
136         return ret;
137 }
138
139 int truncate_inode_page(struct address_space *mapping, struct page *page)
140 {
141         if (page_mapped(page)) {
142                 unmap_mapping_range(mapping,
143                                    (loff_t)page->index << PAGE_CACHE_SHIFT,
144                                    PAGE_CACHE_SIZE, 0);
145         }
146         return truncate_complete_page(mapping, page);
147 }
148
149 /*
150  * Used to get rid of pages on hardware memory corruption.
151  */
152 int generic_error_remove_page(struct address_space *mapping, struct page *page)
153 {
154         if (!mapping)
155                 return -EINVAL;
156         /*
157          * Only punch for normal data pages for now.
158          * Handling other types like directories would need more auditing.
159          */
160         if (!S_ISREG(mapping->host->i_mode))
161                 return -EIO;
162         return truncate_inode_page(mapping, page);
163 }
164 EXPORT_SYMBOL(generic_error_remove_page);
165
166 /*
167  * Safely invalidate one page from its pagecache mapping.
168  * It only drops clean, unused pages. The page must be locked.
169  *
170  * Returns 1 if the page is successfully invalidated, otherwise 0.
171  */
172 int invalidate_inode_page(struct page *page)
173 {
174         struct address_space *mapping = page_mapping(page);
175         if (!mapping)
176                 return 0;
177         if (PageDirty(page) || PageWriteback(page))
178                 return 0;
179         if (page_mapped(page))
180                 return 0;
181         return invalidate_complete_page(mapping, page);
182 }
183
184 /**
185  * truncate_inode_pages_range - truncate range of pages specified by start & end byte offsets
186  * @mapping: mapping to truncate
187  * @lstart: offset from which to truncate
188  * @lend: offset to which to truncate
189  *
190  * Truncate the page cache, removing the pages that are between
191  * specified offsets (and zeroing out partial page
192  * (if lstart is not page aligned)).
193  *
194  * Truncate takes two passes - the first pass is nonblocking.  It will not
195  * block on page locks and it will not block on writeback.  The second pass
196  * will wait.  This is to prevent as much IO as possible in the affected region.
197  * The first pass will remove most pages, so the search cost of the second pass
198  * is low.
199  *
200  * We pass down the cache-hot hint to the page freeing code.  Even if the
201  * mapping is large, it is probably the case that the final pages are the most
202  * recently touched, and freeing happens in ascending file offset order.
203  */
204 void truncate_inode_pages_range(struct address_space *mapping,
205                                 loff_t lstart, loff_t lend)
206 {
207         const pgoff_t start = (lstart + PAGE_CACHE_SIZE-1) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
208         const unsigned partial = lstart & (PAGE_CACHE_SIZE - 1);
209         struct pagevec pvec;
210         pgoff_t index;
211         pgoff_t end;
212         int i;
213
214         cleancache_invalidate_inode(mapping);
215         if (mapping->nrpages == 0)
216                 return;
217
218         BUG_ON((lend & (PAGE_CACHE_SIZE - 1)) != (PAGE_CACHE_SIZE - 1));
219         end = (lend >> PAGE_CACHE_SHIFT);
220
221         pagevec_init(&pvec, 0);
222         index = start;
223         while (index <= end && pagevec_lookup(&pvec, mapping, index,
224                         min(end - index, (pgoff_t)PAGEVEC_SIZE - 1) + 1)) {
225                 mem_cgroup_uncharge_start();
226                 for (i = 0; i < pagevec_count(&pvec); i++) {
227                         struct page *page = pvec.pages[i];
228
229                         /* We rely upon deletion not changing page->index */
230                         index = page->index;
231                         if (index > end)
232                                 break;
233
234                         if (!trylock_page(page))
235                                 continue;
236                         WARN_ON(page->index != index);
237                         if (PageWriteback(page)) {
238                                 unlock_page(page);
239                                 continue;
240                         }
241                         truncate_inode_page(mapping, page);
242                         unlock_page(page);
243                 }
244                 pagevec_release(&pvec);
245                 mem_cgroup_uncharge_end();
246                 cond_resched();
247                 index++;
248         }
249
250         if (partial) {
251                 struct page *page = find_lock_page(mapping, start - 1);
252                 if (page) {
253                         wait_on_page_writeback(page);
254                         truncate_partial_page(page, partial);
255                         unlock_page(page);
256                         page_cache_release(page);
257                 }
258         }
259
260         index = start;
261         for ( ; ; ) {
262                 cond_resched();
263                 if (!pagevec_lookup(&pvec, mapping, index,
264                         min(end - index, (pgoff_t)PAGEVEC_SIZE - 1) + 1)) {
265                         if (index == start)
266                                 break;
267                         index = start;
268                         continue;
269                 }
270                 if (index == start && pvec.pages[0]->index > end) {
271                         pagevec_release(&pvec);
272                         break;
273                 }
274                 mem_cgroup_uncharge_start();
275                 for (i = 0; i < pagevec_count(&pvec); i++) {
276                         struct page *page = pvec.pages[i];
277
278                         /* We rely upon deletion not changing page->index */
279                         index = page->index;
280                         if (index > end)
281                                 break;
282
283                         lock_page(page);
284                         WARN_ON(page->index != index);
285                         wait_on_page_writeback(page);
286                         truncate_inode_page(mapping, page);
287                         unlock_page(page);
288                 }
289                 pagevec_release(&pvec);
290                 mem_cgroup_uncharge_end();
291                 index++;
292         }
293         cleancache_invalidate_inode(mapping);
294 }
295 EXPORT_SYMBOL(truncate_inode_pages_range);
296
297 /**
298  * truncate_inode_pages - truncate *all* the pages from an offset
299  * @mapping: mapping to truncate
300  * @lstart: offset from which to truncate
301  *
302  * Called under (and serialised by) inode->i_mutex.
303  *
304  * Note: When this function returns, there can be a page in the process of
305  * deletion (inside __delete_from_page_cache()) in the specified range.  Thus
306  * mapping->nrpages can be non-zero when this function returns even after
307  * truncation of the whole mapping.
308  */
309 void truncate_inode_pages(struct address_space *mapping, loff_t lstart)
310 {
311         truncate_inode_pages_range(mapping, lstart, (loff_t)-1);
312 }
313 EXPORT_SYMBOL(truncate_inode_pages);
314
315 /**
316  * invalidate_mapping_pages - Invalidate all the unlocked pages of one inode
317  * @mapping: the address_space which holds the pages to invalidate
318  * @start: the offset 'from' which to invalidate
319  * @end: the offset 'to' which to invalidate (inclusive)
320  *
321  * This function only removes the unlocked pages, if you want to
322  * remove all the pages of one inode, you must call truncate_inode_pages.
323  *
324  * invalidate_mapping_pages() will not block on IO activity. It will not
325  * invalidate pages which are dirty, locked, under writeback or mapped into
326  * pagetables.
327  */
328 unsigned long invalidate_mapping_pages(struct address_space *mapping,
329                 pgoff_t start, pgoff_t end)
330 {
331         struct pagevec pvec;
332         pgoff_t index = start;
333         unsigned long ret;
334         unsigned long count = 0;
335         int i;
336
337         /*
338          * Note: this function may get called on a shmem/tmpfs mapping:
339          * pagevec_lookup() might then return 0 prematurely (because it
340          * got a gangful of swap entries); but it's hardly worth worrying
341          * about - it can rarely have anything to free from such a mapping
342          * (most pages are dirty), and already skips over any difficulties.
343          */
344
345         pagevec_init(&pvec, 0);
346         while (index <= end && pagevec_lookup(&pvec, mapping, index,
347                         min(end - index, (pgoff_t)PAGEVEC_SIZE - 1) + 1)) {
348                 mem_cgroup_uncharge_start();
349                 for (i = 0; i < pagevec_count(&pvec); i++) {
350                         struct page *page = pvec.pages[i];
351
352                         /* We rely upon deletion not changing page->index */
353                         index = page->index;
354                         if (index > end)
355                                 break;
356
357                         if (!trylock_page(page))
358                                 continue;
359                         WARN_ON(page->index != index);
360                         ret = invalidate_inode_page(page);
361                         unlock_page(page);
362                         /*
363                          * Invalidation is a hint that the page is no longer
364                          * of interest and try to speed up its reclaim.
365                          */
366                         if (!ret)
367                                 deactivate_page(page);
368                         count += ret;
369                 }
370                 pagevec_release(&pvec);
371                 mem_cgroup_uncharge_end();
372                 cond_resched();
373                 index++;
374         }
375         return count;
376 }
377 EXPORT_SYMBOL(invalidate_mapping_pages);
378
379 /*
380  * This is like invalidate_complete_page(), except it ignores the page's
381  * refcount.  We do this because invalidate_inode_pages2() needs stronger
382  * invalidation guarantees, and cannot afford to leave pages behind because
383  * shrink_page_list() has a temp ref on them, or because they're transiently
384  * sitting in the lru_cache_add() pagevecs.
385  */
386 static int
387 invalidate_complete_page2(struct address_space *mapping, struct page *page)
388 {
389         if (page->mapping != mapping)
390                 return 0;
391
392         if (page_has_private(page) && !try_to_release_page(page, GFP_KERNEL))
393                 return 0;
394
395         spin_lock_irq(&mapping->tree_lock);
396         if (PageDirty(page))
397                 goto failed;
398
399         BUG_ON(page_has_private(page));
400         __delete_from_page_cache(page);
401         spin_unlock_irq(&mapping->tree_lock);
402         mem_cgroup_uncharge_cache_page(page);
403
404         if (mapping->a_ops->freepage)
405                 mapping->a_ops->freepage(page);
406
407         page_cache_release(page);       /* pagecache ref */
408         return 1;
409 failed:
410         spin_unlock_irq(&mapping->tree_lock);
411         return 0;
412 }
413
414 static int do_launder_page(struct address_space *mapping, struct page *page)
415 {
416         if (!PageDirty(page))
417                 return 0;
418         if (page->mapping != mapping || mapping->a_ops->launder_page == NULL)
419                 return 0;
420         return mapping->a_ops->launder_page(page);
421 }
422
423 /**
424  * invalidate_inode_pages2_range - remove range of pages from an address_space
425  * @mapping: the address_space
426  * @start: the page offset 'from' which to invalidate
427  * @end: the page offset 'to' which to invalidate (inclusive)
428  *
429  * Any pages which are found to be mapped into pagetables are unmapped prior to
430  * invalidation.
431  *
432  * Returns -EBUSY if any pages could not be invalidated.
433  */
434 int invalidate_inode_pages2_range(struct address_space *mapping,
435                                   pgoff_t start, pgoff_t end)
436 {
437         struct pagevec pvec;
438         pgoff_t index;
439         int i;
440         int ret = 0;
441         int ret2 = 0;
442         int did_range_unmap = 0;
443
444         cleancache_invalidate_inode(mapping);
445         pagevec_init(&pvec, 0);
446         index = start;
447         while (index <= end && pagevec_lookup(&pvec, mapping, index,
448                         min(end - index, (pgoff_t)PAGEVEC_SIZE - 1) + 1)) {
449                 mem_cgroup_uncharge_start();
450                 for (i = 0; i < pagevec_count(&pvec); i++) {
451                         struct page *page = pvec.pages[i];
452
453                         /* We rely upon deletion not changing page->index */
454                         index = page->index;
455                         if (index > end)
456                                 break;
457
458                         lock_page(page);
459                         WARN_ON(page->index != index);
460                         if (page->mapping != mapping) {
461                                 unlock_page(page);
462                                 continue;
463                         }
464                         wait_on_page_writeback(page);
465                         if (page_mapped(page)) {
466                                 if (!did_range_unmap) {
467                                         /*
468                                          * Zap the rest of the file in one hit.
469                                          */
470                                         unmap_mapping_range(mapping,
471                                            (loff_t)index << PAGE_CACHE_SHIFT,
472                                            (loff_t)(1 + end - index)
473                                                          << PAGE_CACHE_SHIFT,
474                                             0);
475                                         did_range_unmap = 1;
476                                 } else {
477                                         /*
478                                          * Just zap this page
479                                          */
480                                         unmap_mapping_range(mapping,
481                                            (loff_t)index << PAGE_CACHE_SHIFT,
482                                            PAGE_CACHE_SIZE, 0);
483                                 }
484                         }
485                         BUG_ON(page_mapped(page));
486                         ret2 = do_launder_page(mapping, page);
487                         if (ret2 == 0) {
488                                 if (!invalidate_complete_page2(mapping, page))
489                                         ret2 = -EBUSY;
490                         }
491                         if (ret2 < 0)
492                                 ret = ret2;
493                         unlock_page(page);
494                 }
495                 pagevec_release(&pvec);
496                 mem_cgroup_uncharge_end();
497                 cond_resched();
498                 index++;
499         }
500         cleancache_invalidate_inode(mapping);
501         return ret;
502 }
503 EXPORT_SYMBOL_GPL(invalidate_inode_pages2_range);
504
505 /**
506  * invalidate_inode_pages2 - remove all pages from an address_space
507  * @mapping: the address_space
508  *
509  * Any pages which are found to be mapped into pagetables are unmapped prior to
510  * invalidation.
511  *
512  * Returns -EBUSY if any pages could not be invalidated.
513  */
514 int invalidate_inode_pages2(struct address_space *mapping)
515 {
516         return invalidate_inode_pages2_range(mapping, 0, -1);
517 }
518 EXPORT_SYMBOL_GPL(invalidate_inode_pages2);
519
520 /**
521  * truncate_pagecache - unmap and remove pagecache that has been truncated
522  * @inode: inode
523  * @oldsize: old file size
524  * @newsize: new file size
525  *
526  * inode's new i_size must already be written before truncate_pagecache
527  * is called.
528  *
529  * This function should typically be called before the filesystem
530  * releases resources associated with the freed range (eg. deallocates
531  * blocks). This way, pagecache will always stay logically coherent
532  * with on-disk format, and the filesystem would not have to deal with
533  * situations such as writepage being called for a page that has already
534  * had its underlying blocks deallocated.
535  */
536 void truncate_pagecache(struct inode *inode, loff_t oldsize, loff_t newsize)
537 {
538         struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
539         loff_t holebegin = round_up(newsize, PAGE_SIZE);
540
541         /*
542          * unmap_mapping_range is called twice, first simply for
543          * efficiency so that truncate_inode_pages does fewer
544          * single-page unmaps.  However after this first call, and
545          * before truncate_inode_pages finishes, it is possible for
546          * private pages to be COWed, which remain after
547          * truncate_inode_pages finishes, hence the second
548          * unmap_mapping_range call must be made for correctness.
549          */
550         unmap_mapping_range(mapping, holebegin, 0, 1);
551         truncate_inode_pages(mapping, newsize);
552         unmap_mapping_range(mapping, holebegin, 0, 1);
553 }
554 EXPORT_SYMBOL(truncate_pagecache);
555
556 /**
557  * truncate_setsize - update inode and pagecache for a new file size
558  * @inode: inode
559  * @newsize: new file size
560  *
561  * truncate_setsize updates i_size and performs pagecache truncation (if
562  * necessary) to @newsize. It will be typically be called from the filesystem's
563  * setattr function when ATTR_SIZE is passed in.
564  *
565  * Must be called with inode_mutex held and before all filesystem specific
566  * block truncation has been performed.
567  */
568 void truncate_setsize(struct inode *inode, loff_t newsize)
569 {
570         loff_t oldsize;
571
572         oldsize = inode->i_size;
573         i_size_write(inode, newsize);
574
575         truncate_pagecache(inode, oldsize, newsize);
576 }
577 EXPORT_SYMBOL(truncate_setsize);
578
579 /**
580  * vmtruncate - unmap mappings "freed" by truncate() syscall
581  * @inode: inode of the file used
582  * @newsize: file offset to start truncating
583  *
584  * This function is deprecated and truncate_setsize or truncate_pagecache
585  * should be used instead, together with filesystem specific block truncation.
586  */
587 int vmtruncate(struct inode *inode, loff_t newsize)
588 {
589         int error;
590
591         error = inode_newsize_ok(inode, newsize);
592         if (error)
593                 return error;
594
595         truncate_setsize(inode, newsize);
596         if (inode->i_op->truncate)
597                 inode->i_op->truncate(inode);
598         return 0;
599 }
600 EXPORT_SYMBOL(vmtruncate);
601
602 /**
603  * truncate_pagecache_range - unmap and remove pagecache that is hole-punched
604  * @inode: inode
605  * @lstart: offset of beginning of hole
606  * @lend: offset of last byte of hole
607  *
608  * This function should typically be called before the filesystem
609  * releases resources associated with the freed range (eg. deallocates
610  * blocks). This way, pagecache will always stay logically coherent
611  * with on-disk format, and the filesystem would not have to deal with
612  * situations such as writepage being called for a page that has already
613  * had its underlying blocks deallocated.
614  */
615 void truncate_pagecache_range(struct inode *inode, loff_t lstart, loff_t lend)
616 {
617         struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
618         loff_t unmap_start = round_up(lstart, PAGE_SIZE);
619         loff_t unmap_end = round_down(1 + lend, PAGE_SIZE) - 1;
620         /*
621          * This rounding is currently just for example: unmap_mapping_range
622          * expands its hole outwards, whereas we want it to contract the hole
623          * inwards.  However, existing callers of truncate_pagecache_range are
624          * doing their own page rounding first; and truncate_inode_pages_range
625          * currently BUGs if lend is not pagealigned-1 (it handles partial
626          * page at start of hole, but not partial page at end of hole).  Note
627          * unmap_mapping_range allows holelen 0 for all, and we allow lend -1.
628          */
629
630         /*
631          * Unlike in truncate_pagecache, unmap_mapping_range is called only
632          * once (before truncating pagecache), and without "even_cows" flag:
633          * hole-punching should not remove private COWed pages from the hole.
634          */
635         if ((u64)unmap_end > (u64)unmap_start)
636                 unmap_mapping_range(mapping, unmap_start,
637                                     1 + unmap_end - unmap_start, 0);
638         truncate_inode_pages_range(mapping, lstart, lend);
639 }
640 EXPORT_SYMBOL(truncate_pagecache_range);