fs/erofs/data.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * Copyright (C) 2017-2018 HUAWEI, Inc.
   4  *             http://www.huawei.com/
   5  * Created by Gao Xiang <gaoxiang25@huawei.com>
   6  */
   7 #include "internal.h"
   8 #include <linux/prefetch.h>
   9
  10 #include <trace/events/erofs.h>
  11
  12 static void erofs_readendio(struct bio *bio)
  13 {
  14         struct bio_vec *bvec;
  15         blk_status_t err = bio->bi_status;
  16         struct bvec_iter_all iter_all;
  17
  18         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
  19                 struct page *page = bvec->bv_page;
  20
  21                 /* page is already locked */
  22                 DBG_BUGON(PageUptodate(page));
  23
  24                 if (err)
  25                         SetPageError(page);
  26                 else
  27                         SetPageUptodate(page);
  28
  29                 unlock_page(page);
  30                 /* page could be reclaimed now */
  31         }
  32         bio_put(bio);
  33 }
  34
  35 static struct bio *erofs_grab_raw_bio(struct super_block *sb,
  36                                       erofs_blk_t blkaddr,
  37                                       unsigned int nr_pages,
  38                                       bool ismeta)
  39 {
  40         struct bio *bio = bio_alloc(GFP_NOIO, nr_pages);
  41
  42         bio->bi_end_io = erofs_readendio;
  43         bio_set_dev(bio, sb->s_bdev);
  44         bio->bi_iter.bi_sector = (sector_t)blkaddr << LOG_SECTORS_PER_BLOCK;
  45         if (ismeta)
  46                 bio->bi_opf = REQ_OP_READ | REQ_META;
  47         else
  48                 bio->bi_opf = REQ_OP_READ;
  49
  50         return bio;
  51 }
  52
  53 struct page *erofs_get_meta_page(struct super_block *sb, erofs_blk_t blkaddr)
  54 {
  55         struct inode *const bd_inode = sb->s_bdev->bd_inode;
  56         struct address_space *const mapping = bd_inode->i_mapping;
  57         const gfp_t gfp = mapping_gfp_constraint(mapping, ~__GFP_FS);
  58         struct page *page;
  59         int err;
  60
  61 repeat:
  62         page = find_or_create_page(mapping, blkaddr, gfp);
  63         if (!page)
  64                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
  65
  66         DBG_BUGON(!PageLocked(page));
  67
  68         if (!PageUptodate(page)) {
  69                 struct bio *bio;
  70
  71                 bio = erofs_grab_raw_bio(sb, blkaddr, 1, true);
  72
  73                 if (bio_add_page(bio, page, PAGE_SIZE, 0) != PAGE_SIZE) {
  74                         err = -EFAULT;
  75                         goto err_out;
  76                 }
  77
  78                 submit_bio(bio);
  79                 lock_page(page);
  80
  81                 /* this page has been truncated by others */
  82                 if (page->mapping != mapping) {
  83                         unlock_page(page);
  84                         put_page(page);
  85                         goto repeat;
  86                 }
  87
  88                 /* more likely a read error */
  89                 if (!PageUptodate(page)) {
  90                         err = -EIO;
  91                         goto err_out;
  92                 }
  93         }
  94         return page;
  95
  96 err_out:
  97         unlock_page(page);
  98         put_page(page);
  99         return ERR_PTR(err);
 100 }
 101
 102 static int erofs_map_blocks_flatmode(struct inode *inode,
 103                                      struct erofs_map_blocks *map,
 104                                      int flags)
 105 {
 106         int err = 0;
 107         erofs_blk_t nblocks, lastblk;
 108         u64 offset = map->m_la;
 109         struct erofs_inode *vi = EROFS_I(inode);
 110         bool tailendpacking = (vi->datalayout == EROFS_INODE_FLAT_INLINE);
 111
 112         trace_erofs_map_blocks_flatmode_enter(inode, map, flags);
 113
 114         nblocks = DIV_ROUND_UP(inode->i_size, PAGE_SIZE);
 115         lastblk = nblocks - tailendpacking;
 116
 117         if (offset >= inode->i_size) {
 118                 /* leave out-of-bound access unmapped */
 119                 map->m_flags = 0;
 120                 map->m_plen = 0;
 121                 goto out;
 122         }
 123
 124         /* there is no hole in flatmode */
 125         map->m_flags = EROFS_MAP_MAPPED;
 126
 127         if (offset < blknr_to_addr(lastblk)) {
 128                 map->m_pa = blknr_to_addr(vi->raw_blkaddr) + map->m_la;
 129                 map->m_plen = blknr_to_addr(lastblk) - offset;
 130         } else if (tailendpacking) {
 131                 /* 2 - inode inline B: inode, [xattrs], inline last blk... */
 132                 struct erofs_sb_info *sbi = EROFS_SB(inode->i_sb);
 133
 134                 map->m_pa = iloc(sbi, vi->nid) + vi->inode_isize +
 135                         vi->xattr_isize + erofs_blkoff(map->m_la);
 136                 map->m_plen = inode->i_size - offset;
 137
 138                 /* inline data should be located in one meta block */
 139                 if (erofs_blkoff(map->m_pa) + map->m_plen > PAGE_SIZE) {
 140                         errln("inline data cross block boundary @ nid %llu",
 141                               vi->nid);
 142                         DBG_BUGON(1);
 143                         err = -EFSCORRUPTED;
 144                         goto err_out;
 145                 }
 146
 147                 map->m_flags |= EROFS_MAP_META;
 148         } else {
 149                 errln("internal error @ nid: %llu (size %llu), m_la 0x%llx",
 150                       vi->nid, inode->i_size, map->m_la);
 151                 DBG_BUGON(1);
 152                 err = -EIO;
 153                 goto err_out;
 154         }
 155
 156 out:
 157         map->m_llen = map->m_plen;
 158
 159 err_out:
 160         trace_erofs_map_blocks_flatmode_exit(inode, map, flags, 0);
 161         return err;
 162 }
 163
 164 int erofs_map_blocks(struct inode *inode,
 165                      struct erofs_map_blocks *map, int flags)
 166 {
 167         if (erofs_inode_is_data_compressed(EROFS_I(inode)->datalayout)) {
 168                 int err = z_erofs_map_blocks_iter(inode, map, flags);
 169
 170                 if (map->mpage) {
 171                         put_page(map->mpage);
 172                         map->mpage = NULL;
 173                 }
 174                 return err;
 175         }
 176         return erofs_map_blocks_flatmode(inode, map, flags);
 177 }
 178
 179 static inline struct bio *erofs_read_raw_page(struct bio *bio,
 180                                               struct address_space *mapping,
 181                                               struct page *page,
 182                                               erofs_off_t *last_block,
 183                                               unsigned int nblocks,
 184                                               bool ra)
 185 {
 186         struct inode *const inode = mapping->host;
 187         struct super_block *const sb = inode->i_sb;
 188         erofs_off_t current_block = (erofs_off_t)page->index;
 189         int err;
 190
 191         DBG_BUGON(!nblocks);
 192
 193         if (PageUptodate(page)) {
 194                 err = 0;
 195                 goto has_updated;
 196         }
 197
 198         /* note that for readpage case, bio also equals to NULL */
 199         if (bio &&
 200             /* not continuous */
 201             *last_block + 1 != current_block) {
 202 submit_bio_retry:
 203                 submit_bio(bio);
 204                 bio = NULL;
 205         }
 206
 207         if (!bio) {
 208                 struct erofs_map_blocks map = {
 209                         .m_la = blknr_to_addr(current_block),
 210                 };
 211                 erofs_blk_t blknr;
 212                 unsigned int blkoff;
 213
 214                 err = erofs_map_blocks(inode, &map, EROFS_GET_BLOCKS_RAW);
 215                 if (err)
 216                         goto err_out;
 217
 218                 /* zero out the holed page */
 219                 if (!(map.m_flags & EROFS_MAP_MAPPED)) {
 220                         zero_user_segment(page, 0, PAGE_SIZE);
 221                         SetPageUptodate(page);
 222
 223                         /* imply err = 0, see erofs_map_blocks */
 224                         goto has_updated;
 225                 }
 226
 227                 /* for RAW access mode, m_plen must be equal to m_llen */
 228                 DBG_BUGON(map.m_plen != map.m_llen);
 229
 230                 blknr = erofs_blknr(map.m_pa);
 231                 blkoff = erofs_blkoff(map.m_pa);
 232
 233                 /* deal with inline page */
 234                 if (map.m_flags & EROFS_MAP_META) {
 235                         void *vsrc, *vto;
 236                         struct page *ipage;
 237
 238                         DBG_BUGON(map.m_plen > PAGE_SIZE);
 239
 240                         ipage = erofs_get_meta_page(inode->i_sb, blknr);
 241
 242                         if (IS_ERR(ipage)) {
 243                                 err = PTR_ERR(ipage);
 244                                 goto err_out;
 245                         }
 246
 247                         vsrc = kmap_atomic(ipage);
 248                         vto = kmap_atomic(page);
 249                         memcpy(vto, vsrc + blkoff, map.m_plen);
 250                         memset(vto + map.m_plen, 0, PAGE_SIZE - map.m_plen);
 251                         kunmap_atomic(vto);
 252                         kunmap_atomic(vsrc);
 253                         flush_dcache_page(page);
 254
 255                         SetPageUptodate(page);
 256                         /* TODO: could we unlock the page earlier? */
 257                         unlock_page(ipage);
 258                         put_page(ipage);
 259
 260                         /* imply err = 0, see erofs_map_blocks */
 261                         goto has_updated;
 262                 }
 263
 264                 /* pa must be block-aligned for raw reading */
 265                 DBG_BUGON(erofs_blkoff(map.m_pa));
 266
 267                 /* max # of continuous pages */
 268                 if (nblocks > DIV_ROUND_UP(map.m_plen, PAGE_SIZE))
 269                         nblocks = DIV_ROUND_UP(map.m_plen, PAGE_SIZE);
 270                 if (nblocks > BIO_MAX_PAGES)
 271                         nblocks = BIO_MAX_PAGES;
 272
 273                 bio = erofs_grab_raw_bio(sb, blknr, nblocks, false);
 274         }
 275
 276         err = bio_add_page(bio, page, PAGE_SIZE, 0);
 277         /* out of the extent or bio is full */
 278         if (err < PAGE_SIZE)
 279                 goto submit_bio_retry;
 280
 281         *last_block = current_block;
 282
 283         /* shift in advance in case of it followed by too many gaps */
 284         if (bio->bi_iter.bi_size >= bio->bi_max_vecs * PAGE_SIZE) {
 285                 /* err should reassign to 0 after submitting */
 286                 err = 0;
 287                 goto submit_bio_out;
 288         }
 289
 290         return bio;
 291
 292 err_out:
 293         /* for sync reading, set page error immediately */
 294         if (!ra) {
 295                 SetPageError(page);
 296                 ClearPageUptodate(page);
 297         }
 298 has_updated:
 299         unlock_page(page);
 300
 301         /* if updated manually, continuous pages has a gap */
 302         if (bio)
 303 submit_bio_out:
 304                 submit_bio(bio);
 305         return err ? ERR_PTR(err) : NULL;
 306 }
 307
 308 /*
 309  * since we dont have write or truncate flows, so no inode
 310  * locking needs to be held at the moment.
 311  */
 312 static int erofs_raw_access_readpage(struct file *file, struct page *page)
 313 {
 314         erofs_off_t last_block;
 315         struct bio *bio;
 316
 317         trace_erofs_readpage(page, true);
 318
 319         bio = erofs_read_raw_page(NULL, page->mapping,
 320                                   page, &last_block, 1, false);
 321
 322         if (IS_ERR(bio))
 323                 return PTR_ERR(bio);
 324
 325         DBG_BUGON(bio); /* since we have only one bio -- must be NULL */
 326         return 0;
 327 }
 328
 329 static int erofs_raw_access_readpages(struct file *filp,
 330                                       struct address_space *mapping,
 331                                       struct list_head *pages,
 332                                       unsigned int nr_pages)
 333 {
 334         erofs_off_t last_block;
 335         struct bio *bio = NULL;
 336         gfp_t gfp = readahead_gfp_mask(mapping);
 337         struct page *page = list_last_entry(pages, struct page, lru);
 338
 339         trace_erofs_readpages(mapping->host, page, nr_pages, true);
 340
 341         for (; nr_pages; --nr_pages) {
 342                 page = list_entry(pages->prev, struct page, lru);
 343
 344                 prefetchw(&page->flags);
 345                 list_del(&page->lru);
 346
 347                 if (!add_to_page_cache_lru(page, mapping, page->index, gfp)) {
 348                         bio = erofs_read_raw_page(bio, mapping, page,
 349                                                   &last_block, nr_pages, true);
 350
 351                         /* all the page errors are ignored when readahead */
 352                         if (IS_ERR(bio)) {
 353                                 pr_err("%s, readahead error at page %lu of nid %llu\n",
 354                                        __func__, page->index,
 355                                        EROFS_I(mapping->host)->nid);
 356
 357                                 bio = NULL;
 358                         }
 359                 }
 360
 361                 /* pages could still be locked */
 362                 put_page(page);
 363         }
 364         DBG_BUGON(!list_empty(pages));
 365
 366         /* the rare case (end in gaps) */
 367         if (bio)
 368                 submit_bio(bio);
 369         return 0;
 370 }
 371
 372 static int erofs_get_block(struct inode *inode, sector_t iblock,
 373                            struct buffer_head *bh, int create)
 374 {
 375         struct erofs_map_blocks map = {
 376                 .m_la = iblock << 9,
 377         };
 378         int err;
 379
 380         err = erofs_map_blocks(inode, &map, EROFS_GET_BLOCKS_RAW);
 381         if (err)
 382                 return err;
 383
 384         if (map.m_flags & EROFS_MAP_MAPPED)
 385                 bh->b_blocknr = erofs_blknr(map.m_pa);
 386
 387         return err;
 388 }
 389
 390 static sector_t erofs_bmap(struct address_space *mapping, sector_t block)
 391 {
 392         struct inode *inode = mapping->host;
 393
 394         if (EROFS_I(inode)->datalayout == EROFS_INODE_FLAT_INLINE) {
 395                 erofs_blk_t blks = i_size_read(inode) >> LOG_BLOCK_SIZE;
 396
 397                 if (block >> LOG_SECTORS_PER_BLOCK >= blks)
 398                         return 0;
 399         }
 400
 401         return generic_block_bmap(mapping, block, erofs_get_block);
 402 }
 403
 404 /* for uncompressed (aligned) files and raw access for other files */
 405 const struct address_space_operations erofs_raw_access_aops = {
 406         .readpage = erofs_raw_access_readpage,
 407         .readpages = erofs_raw_access_readpages,
 408         .bmap = erofs_bmap,
 409 };
 410