drivers/staging/erofs/data.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * linux/drivers/staging/erofs/data.c
   4  *
   5  * Copyright (C) 2017-2018 HUAWEI, Inc.
   6  *             http://www.huawei.com/
   7  * Created by Gao Xiang <gaoxiang25@huawei.com>
   8  *
   9  * This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
  10  * License.  See the file COPYING in the main directory of the Linux
  11  * distribution for more details.
  12  */
  13 #include "internal.h"
  14 #include <linux/prefetch.h>
  15
  16 #include <trace/events/erofs.h>
  17
  18 static inline void read_endio(struct bio *bio)
  19 {
  20         int i;
  21         struct bio_vec *bvec;
  22         const blk_status_t err = bio->bi_status;
  23
  24         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, i) {
  25                 struct page *page = bvec->bv_page;
  26
  27                 /* page is already locked */
  28                 DBG_BUGON(PageUptodate(page));
  29
  30                 if (unlikely(err))
  31                         SetPageError(page);
  32                 else
  33                         SetPageUptodate(page);
  34
  35                 unlock_page(page);
  36                 /* page could be reclaimed now */
  37         }
  38         bio_put(bio);
  39 }
  40
  41 /* prio -- true is used for dir */
  42 struct page *erofs_get_meta_page(struct super_block *sb,
  43         erofs_blk_t blkaddr, bool prio)
  44 {
  45         struct inode *bd_inode = sb->s_bdev->bd_inode;
  46         struct address_space *mapping = bd_inode->i_mapping;
  47         struct page *page;
  48
  49 repeat:
  50         page = find_or_create_page(mapping, blkaddr,
  51         /*
  52          * Prefer looping in the allocator rather than here,
  53          * at least that code knows what it's doing.
  54          */
  55                 mapping_gfp_constraint(mapping, ~__GFP_FS) | __GFP_NOFAIL);
  56
  57         BUG_ON(!page || !PageLocked(page));
  58
  59         if (!PageUptodate(page)) {
  60                 struct bio *bio;
  61                 int err;
  62
  63                 bio = prepare_bio(sb, blkaddr, 1, read_endio);
  64                 err = bio_add_page(bio, page, PAGE_SIZE, 0);
  65                 BUG_ON(err != PAGE_SIZE);
  66
  67                 __submit_bio(bio, REQ_OP_READ,
  68                         REQ_META | (prio ? REQ_PRIO : 0));
  69
  70                 lock_page(page);
  71
  72                 /* the page has been truncated by others? */
  73                 if (unlikely(page->mapping != mapping)) {
  74                         unlock_page(page);
  75                         put_page(page);
  76                         goto repeat;
  77                 }
  78
  79                 /* more likely a read error */
  80                 if (unlikely(!PageUptodate(page))) {
  81                         unlock_page(page);
  82                         put_page(page);
  83
  84                         page = ERR_PTR(-EIO);
  85                 }
  86         }
  87         return page;
  88 }
  89
  90 static int erofs_map_blocks_flatmode(struct inode *inode,
  91         struct erofs_map_blocks *map,
  92         int flags)
  93 {
  94         int err = 0;
  95         erofs_blk_t nblocks, lastblk;
  96         u64 offset = map->m_la;
  97         struct erofs_vnode *vi = EROFS_V(inode);
  98
  99         trace_erofs_map_blocks_flatmode_enter(inode, map, flags);
 100
 101         nblocks = DIV_ROUND_UP(inode->i_size, PAGE_SIZE);
 102         lastblk = nblocks - is_inode_layout_inline(inode);
 103
 104         if (unlikely(offset >= inode->i_size)) {
 105                 /* leave out-of-bound access unmapped */
 106                 map->m_flags = 0;
 107                 map->m_plen = 0;
 108                 goto out;
 109         }
 110
 111         /* there is no hole in flatmode */
 112         map->m_flags = EROFS_MAP_MAPPED;
 113
 114         if (offset < blknr_to_addr(lastblk)) {
 115                 map->m_pa = blknr_to_addr(vi->raw_blkaddr) + map->m_la;
 116                 map->m_plen = blknr_to_addr(lastblk) - offset;
 117         } else if (is_inode_layout_inline(inode)) {
 118                 /* 2 - inode inline B: inode, [xattrs], inline last blk... */
 119                 struct erofs_sb_info *sbi = EROFS_SB(inode->i_sb);
 120
 121                 map->m_pa = iloc(sbi, vi->nid) + vi->inode_isize +
 122                         vi->xattr_isize + erofs_blkoff(map->m_la);
 123                 map->m_plen = inode->i_size - offset;
 124
 125                 /* inline data should locate in one meta block */
 126                 if (erofs_blkoff(map->m_pa) + map->m_plen > PAGE_SIZE) {
 127                         DBG_BUGON(1);
 128                         err = -EIO;
 129                         goto err_out;
 130                 }
 131
 132                 map->m_flags |= EROFS_MAP_META;
 133         } else {
 134                 errln("internal error @ nid: %llu (size %llu), m_la 0x%llx",
 135                         vi->nid, inode->i_size, map->m_la);
 136                 DBG_BUGON(1);
 137                 err = -EIO;
 138                 goto err_out;
 139         }
 140
 141 out:
 142         map->m_llen = map->m_plen;
 143
 144 err_out:
 145         trace_erofs_map_blocks_flatmode_exit(inode, map, flags, 0);
 146         return err;
 147 }
 148
 149 #ifdef CONFIG_EROFS_FS_ZIP
 150 extern int z_erofs_map_blocks_iter(struct inode *,
 151         struct erofs_map_blocks *, struct page **, int);
 152 #endif
 153
 154 int erofs_map_blocks_iter(struct inode *inode,
 155         struct erofs_map_blocks *map,
 156         struct page **mpage_ret, int flags)
 157 {
 158         /* by default, reading raw data never use erofs_map_blocks_iter */
 159         if (unlikely(!is_inode_layout_compression(inode))) {
 160                 if (*mpage_ret != NULL)
 161                         put_page(*mpage_ret);
 162                 *mpage_ret = NULL;
 163
 164                 return erofs_map_blocks(inode, map, flags);
 165         }
 166
 167 #ifdef CONFIG_EROFS_FS_ZIP
 168         return z_erofs_map_blocks_iter(inode, map, mpage_ret, flags);
 169 #else
 170         /* data compression is not available */
 171         return -ENOTSUPP;
 172 #endif
 173 }
 174
 175 int erofs_map_blocks(struct inode *inode,
 176         struct erofs_map_blocks *map, int flags)
 177 {
 178         if (unlikely(is_inode_layout_compression(inode))) {
 179                 struct page *mpage = NULL;
 180                 int err;
 181
 182                 err = erofs_map_blocks_iter(inode, map, &mpage, flags);
 183                 if (mpage != NULL)
 184                         put_page(mpage);
 185                 return err;
 186         }
 187         return erofs_map_blocks_flatmode(inode, map, flags);
 188 }
 189
 190 static inline struct bio *erofs_read_raw_page(
 191         struct bio *bio,
 192         struct address_space *mapping,
 193         struct page *page,
 194         erofs_off_t *last_block,
 195         unsigned nblocks,
 196         bool ra)
 197 {
 198         struct inode *inode = mapping->host;
 199         erofs_off_t current_block = (erofs_off_t)page->index;
 200         int err;
 201
 202         DBG_BUGON(!nblocks);
 203
 204         if (PageUptodate(page)) {
 205                 err = 0;
 206                 goto has_updated;
 207         }
 208
 209         if (cleancache_get_page(page) == 0) {
 210                 err = 0;
 211                 SetPageUptodate(page);
 212                 goto has_updated;
 213         }
 214
 215         /* note that for readpage case, bio also equals to NULL */
 216         if (bio != NULL &&
 217                 /* not continuous */
 218                 *last_block + 1 != current_block) {
 219 submit_bio_retry:
 220                 __submit_bio(bio, REQ_OP_READ, 0);
 221                 bio = NULL;
 222         }
 223
 224         if (bio == NULL) {
 225                 struct erofs_map_blocks map = {
 226                         .m_la = blknr_to_addr(current_block),
 227                 };
 228                 erofs_blk_t blknr;
 229                 unsigned blkoff;
 230
 231                 err = erofs_map_blocks(inode, &map, EROFS_GET_BLOCKS_RAW);
 232                 if (unlikely(err))
 233                         goto err_out;
 234
 235                 /* zero out the holed page */
 236                 if (unlikely(!(map.m_flags & EROFS_MAP_MAPPED))) {
 237                         zero_user_segment(page, 0, PAGE_SIZE);
 238                         SetPageUptodate(page);
 239
 240                         /* imply err = 0, see erofs_map_blocks */
 241                         goto has_updated;
 242                 }
 243
 244                 /* for RAW access mode, m_plen must be equal to m_llen */
 245                 DBG_BUGON(map.m_plen != map.m_llen);
 246
 247                 blknr = erofs_blknr(map.m_pa);
 248                 blkoff = erofs_blkoff(map.m_pa);
 249
 250                 /* deal with inline page */
 251                 if (map.m_flags & EROFS_MAP_META) {
 252                         void *vsrc, *vto;
 253                         struct page *ipage;
 254
 255                         DBG_BUGON(map.m_plen > PAGE_SIZE);
 256
 257                         ipage = erofs_get_meta_page(inode->i_sb, blknr, 0);
 258
 259                         if (IS_ERR(ipage)) {
 260                                 err = PTR_ERR(ipage);
 261                                 goto err_out;
 262                         }
 263
 264                         vsrc = kmap_atomic(ipage);
 265                         vto = kmap_atomic(page);
 266                         memcpy(vto, vsrc + blkoff, map.m_plen);
 267                         memset(vto + map.m_plen, 0, PAGE_SIZE - map.m_plen);
 268                         kunmap_atomic(vto);
 269                         kunmap_atomic(vsrc);
 270                         flush_dcache_page(page);
 271
 272                         SetPageUptodate(page);
 273                         /* TODO: could we unlock the page earlier? */
 274                         unlock_page(ipage);
 275                         put_page(ipage);
 276
 277                         /* imply err = 0, see erofs_map_blocks */
 278                         goto has_updated;
 279                 }
 280
 281                 /* pa must be block-aligned for raw reading */
 282                 DBG_BUGON(erofs_blkoff(map.m_pa));
 283
 284                 /* max # of continuous pages */
 285                 if (nblocks > DIV_ROUND_UP(map.m_plen, PAGE_SIZE))
 286                         nblocks = DIV_ROUND_UP(map.m_plen, PAGE_SIZE);
 287                 if (nblocks > BIO_MAX_PAGES)
 288                         nblocks = BIO_MAX_PAGES;
 289
 290                 bio = prepare_bio(inode->i_sb, blknr, nblocks, read_endio);
 291         }
 292
 293         err = bio_add_page(bio, page, PAGE_SIZE, 0);
 294         /* out of the extent or bio is full */
 295         if (err < PAGE_SIZE)
 296                 goto submit_bio_retry;
 297
 298         *last_block = current_block;
 299
 300         /* shift in advance in case of it followed by too many gaps */
 301         if (unlikely(bio->bi_vcnt >= bio->bi_max_vecs)) {
 302                 /* err should reassign to 0 after submitting */
 303                 err = 0;
 304                 goto submit_bio_out;
 305         }
 306
 307         return bio;
 308
 309 err_out:
 310         /* for sync reading, set page error immediately */
 311         if (!ra) {
 312                 SetPageError(page);
 313                 ClearPageUptodate(page);
 314         }
 315 has_updated:
 316         unlock_page(page);
 317
 318         /* if updated manually, continuous pages has a gap */
 319         if (bio != NULL)
 320 submit_bio_out:
 321                 __submit_bio(bio, REQ_OP_READ, 0);
 322
 323         return unlikely(err) ? ERR_PTR(err) : NULL;
 324 }
 325
 326 /*
 327  * since we dont have write or truncate flows, so no inode
 328  * locking needs to be held at the moment.
 329  */
 330 static int erofs_raw_access_readpage(struct file *file, struct page *page)
 331 {
 332         erofs_off_t last_block;
 333         struct bio *bio;
 334
 335         trace_erofs_readpage(page, true);
 336
 337         bio = erofs_read_raw_page(NULL, page->mapping,
 338                 page, &last_block, 1, false);
 339
 340         if (IS_ERR(bio))
 341                 return PTR_ERR(bio);
 342
 343         DBG_BUGON(bio); /* since we have only one bio -- must be NULL */
 344         return 0;
 345 }
 346
 347 static int erofs_raw_access_readpages(struct file *filp,
 348         struct address_space *mapping,
 349         struct list_head *pages, unsigned nr_pages)
 350 {
 351         erofs_off_t last_block;
 352         struct bio *bio = NULL;
 353         gfp_t gfp = readahead_gfp_mask(mapping);
 354         struct page *page = list_last_entry(pages, struct page, lru);
 355
 356         trace_erofs_readpages(mapping->host, page, nr_pages, true);
 357
 358         for (; nr_pages; --nr_pages) {
 359                 page = list_entry(pages->prev, struct page, lru);
 360
 361                 prefetchw(&page->flags);
 362                 list_del(&page->lru);
 363
 364                 if (!add_to_page_cache_lru(page, mapping, page->index, gfp)) {
 365                         bio = erofs_read_raw_page(bio, mapping, page,
 366                                 &last_block, nr_pages, true);
 367
 368                         /* all the page errors are ignored when readahead */
 369                         if (IS_ERR(bio)) {
 370                                 pr_err("%s, readahead error at page %lu of nid %llu\n",
 371                                         __func__, page->index,
 372                                         EROFS_V(mapping->host)->nid);
 373
 374                                 bio = NULL;
 375                         }
 376                 }
 377
 378                 /* pages could still be locked */
 379                 put_page(page);
 380         }
 381         DBG_BUGON(!list_empty(pages));
 382
 383         /* the rare case (end in gaps) */
 384         if (unlikely(bio != NULL))
 385                 __submit_bio(bio, REQ_OP_READ, 0);
 386         return 0;
 387 }
 388
 389 /* for uncompressed (aligned) files and raw access for other files */
 390 const struct address_space_operations erofs_raw_access_aops = {
 391         .readpage = erofs_raw_access_readpage,
 392         .readpages = erofs_raw_access_readpages,
 393 };
 394