fs/dax.c

   1 /*
   2  * fs/dax.c - Direct Access filesystem code
   3  * Copyright (c) 2013-2014 Intel Corporation
   4  * Author: Matthew Wilcox <matthew.r.wilcox@intel.com>
   5  * Author: Ross Zwisler <ross.zwisler@linux.intel.com>
   6  *
   7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   8  * under the terms and conditions of the GNU General Public License,
   9  * version 2, as published by the Free Software Foundation.
  10  *
  11  * This program is distributed in the hope it will be useful, but WITHOUT
  12  * ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
  13  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for
  14  * more details.
  15  */
  16
  17 #include <linux/atomic.h>
  18 #include <linux/blkdev.h>
  19 #include <linux/buffer_head.h>
  20 #include <linux/dax.h>
  21 #include <linux/fs.h>
  22 #include <linux/genhd.h>
  23 #include <linux/highmem.h>
  24 #include <linux/memcontrol.h>
  25 #include <linux/mm.h>
  26 #include <linux/mutex.h>
  27 #include <linux/pmem.h>
  28 #include <linux/sched.h>
  29 #include <linux/uio.h>
  30 #include <linux/vmstat.h>
  31
  32 int dax_clear_blocks(struct inode *inode, sector_t block, long size)
  33 {
  34         struct block_device *bdev = inode->i_sb->s_bdev;
  35         sector_t sector = block << (inode->i_blkbits - 9);
  36
  37         might_sleep();
  38         do {
  39                 void __pmem *addr;
  40                 unsigned long pfn;
  41                 long count;
  42
  43                 count = bdev_direct_access(bdev, sector, &addr, &pfn, size);
  44                 if (count < 0)
  45                         return count;
  46                 BUG_ON(size < count);
  47                 while (count > 0) {
  48                         unsigned pgsz = PAGE_SIZE - offset_in_page(addr);
  49                         if (pgsz > count)
  50                                 pgsz = count;
  51                         clear_pmem(addr, pgsz);
  52                         addr += pgsz;
  53                         size -= pgsz;
  54                         count -= pgsz;
  55                         BUG_ON(pgsz & 511);
  56                         sector += pgsz / 512;
  57                         cond_resched();
  58                 }
  59         } while (size);
  60
  61         wmb_pmem();
  62         return 0;
  63 }
  64 EXPORT_SYMBOL_GPL(dax_clear_blocks);
  65
  66 static long dax_get_addr(struct buffer_head *bh, void __pmem **addr,
  67                 unsigned blkbits)
  68 {
  69         unsigned long pfn;
  70         sector_t sector = bh->b_blocknr << (blkbits - 9);
  71         return bdev_direct_access(bh->b_bdev, sector, addr, &pfn, bh->b_size);
  72 }
  73
  74 /* the clear_pmem() calls are ordered by a wmb_pmem() in the caller */
  75 static void dax_new_buf(void __pmem *addr, unsigned size, unsigned first,
  76                 loff_t pos, loff_t end)
  77 {
  78         loff_t final = end - pos + first; /* The final byte of the buffer */
  79
  80         if (first > 0)
  81                 clear_pmem(addr, first);
  82         if (final < size)
  83                 clear_pmem(addr + final, size - final);
  84 }
  85
  86 static bool buffer_written(struct buffer_head *bh)
  87 {
  88         return buffer_mapped(bh) && !buffer_unwritten(bh);
  89 }
  90
  91 /*
  92  * When ext4 encounters a hole, it returns without modifying the buffer_head
  93  * which means that we can't trust b_size.  To cope with this, we set b_state
  94  * to 0 before calling get_block and, if any bit is set, we know we can trust
  95  * b_size.  Unfortunate, really, since ext4 knows precisely how long a hole is
  96  * and would save us time calling get_block repeatedly.
  97  */
  98 static bool buffer_size_valid(struct buffer_head *bh)
  99 {
 100         return bh->b_state != 0;
 101 }
 102
 103 static ssize_t dax_io(struct inode *inode, struct iov_iter *iter,
 104                       loff_t start, loff_t end, get_block_t get_block,
 105                       struct buffer_head *bh)
 106 {
 107         ssize_t retval = 0;
 108         loff_t pos = start;
 109         loff_t max = start;
 110         loff_t bh_max = start;
 111         void __pmem *addr;
 112         bool hole = false;
 113         bool need_wmb = false;
 114
 115         if (iov_iter_rw(iter) != WRITE)
 116                 end = min(end, i_size_read(inode));
 117
 118         while (pos < end) {
 119                 size_t len;
 120                 if (pos == max) {
 121                         unsigned blkbits = inode->i_blkbits;
 122                         long page = pos >> PAGE_SHIFT;
 123                         sector_t block = page << (PAGE_SHIFT - blkbits);
 124                         unsigned first = pos - (block << blkbits);
 125                         long size;
 126
 127                         if (pos == bh_max) {
 128                                 bh->b_size = PAGE_ALIGN(end - pos);
 129                                 bh->b_state = 0;
 130                                 retval = get_block(inode, block, bh,
 131                                                    iov_iter_rw(iter) == WRITE);
 132                                 if (retval)
 133                                         break;
 134                                 if (!buffer_size_valid(bh))
 135                                         bh->b_size = 1 << blkbits;
 136                                 bh_max = pos - first + bh->b_size;
 137                         } else {
 138                                 unsigned done = bh->b_size -
 139                                                 (bh_max - (pos - first));
 140                                 bh->b_blocknr += done >> blkbits;
 141                                 bh->b_size -= done;
 142                         }
 143
 144                         hole = iov_iter_rw(iter) != WRITE && !buffer_written(bh);
 145                         if (hole) {
 146                                 addr = NULL;
 147                                 size = bh->b_size - first;
 148                         } else {
 149                                 retval = dax_get_addr(bh, &addr, blkbits);
 150                                 if (retval < 0)
 151                                         break;
 152                                 if (buffer_unwritten(bh) || buffer_new(bh)) {
 153                                         dax_new_buf(addr, retval, first, pos,
 154                                                                         end);
 155                                         need_wmb = true;
 156                                 }
 157                                 addr += first;
 158                                 size = retval - first;
 159                         }
 160                         max = min(pos + size, end);
 161                 }
 162
 163                 if (iov_iter_rw(iter) == WRITE) {
 164                         len = copy_from_iter_pmem(addr, max - pos, iter);
 165                         need_wmb = true;
 166                 } else if (!hole)
 167                         len = copy_to_iter((void __force *)addr, max - pos,
 168                                         iter);
 169                 else
 170                         len = iov_iter_zero(max - pos, iter);
 171
 172                 if (!len) {
 173                         retval = -EFAULT;
 174                         break;
 175                 }
 176
 177                 pos += len;
 178                 addr += len;
 179         }
 180
 181         if (need_wmb)
 182                 wmb_pmem();
 183
 184         return (pos == start) ? retval : pos - start;
 185 }
 186
 187 /**
 188  * dax_do_io - Perform I/O to a DAX file
 189  * @iocb: The control block for this I/O
 190  * @inode: The file which the I/O is directed at
 191  * @iter: The addresses to do I/O from or to
 192  * @pos: The file offset where the I/O starts
 193  * @get_block: The filesystem method used to translate file offsets to blocks
 194  * @end_io: A filesystem callback for I/O completion
 195  * @flags: See below
 196  *
 197  * This function uses the same locking scheme as do_blockdev_direct_IO:
 198  * If @flags has DIO_LOCKING set, we assume that the i_mutex is held by the
 199  * caller for writes.  For reads, we take and release the i_mutex ourselves.
 200  * If DIO_LOCKING is not set, the filesystem takes care of its own locking.
 201  * As with do_blockdev_direct_IO(), we increment i_dio_count while the I/O
 202  * is in progress.
 203  */
 204 ssize_t dax_do_io(struct kiocb *iocb, struct inode *inode,
 205                   struct iov_iter *iter, loff_t pos, get_block_t get_block,
 206                   dio_iodone_t end_io, int flags)
 207 {
 208         struct buffer_head bh;
 209         ssize_t retval = -EINVAL;
 210         loff_t end = pos + iov_iter_count(iter);
 211
 212         memset(&bh, 0, sizeof(bh));
 213
 214         if ((flags & DIO_LOCKING) && iov_iter_rw(iter) == READ) {
 215                 struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
 216                 mutex_lock(&inode->i_mutex);
 217                 retval = filemap_write_and_wait_range(mapping, pos, end - 1);
 218                 if (retval) {
 219                         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
 220                         goto out;
 221                 }
 222         }
 223
 224         /* Protects against truncate */
 225         if (!(flags & DIO_SKIP_DIO_COUNT))
 226                 inode_dio_begin(inode);
 227
 228         retval = dax_io(inode, iter, pos, end, get_block, &bh);
 229
 230         if ((flags & DIO_LOCKING) && iov_iter_rw(iter) == READ)
 231                 mutex_unlock(&inode->i_mutex);
 232
 233         if ((retval > 0) && end_io)
 234                 end_io(iocb, pos, retval, bh.b_private);
 235
 236         if (!(flags & DIO_SKIP_DIO_COUNT))
 237                 inode_dio_end(inode);
 238  out:
 239         return retval;
 240 }
 241 EXPORT_SYMBOL_GPL(dax_do_io);
 242
 243 /*
 244  * The user has performed a load from a hole in the file.  Allocating
 245  * a new page in the file would cause excessive storage usage for
 246  * workloads with sparse files.  We allocate a page cache page instead.
 247  * We'll kick it out of the page cache if it's ever written to,
 248  * otherwise it will simply fall out of the page cache under memory
 249  * pressure without ever having been dirtied.
 250  */
 251 static int dax_load_hole(struct address_space *mapping, struct page *page,
 252                                                         struct vm_fault *vmf)
 253 {
 254         unsigned long size;
 255         struct inode *inode = mapping->host;
 256         if (!page)
 257                 page = find_or_create_page(mapping, vmf->pgoff,
 258                                                 GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
 259         if (!page)
 260                 return VM_FAULT_OOM;
 261         /* Recheck i_size under page lock to avoid truncate race */
 262         size = (i_size_read(inode) + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 263         if (vmf->pgoff >= size) {
 264                 unlock_page(page);
 265                 page_cache_release(page);
 266                 return VM_FAULT_SIGBUS;
 267         }
 268
 269         vmf->page = page;
 270         return VM_FAULT_LOCKED;
 271 }
 272
 273 static int copy_user_bh(struct page *to, struct buffer_head *bh,
 274                         unsigned blkbits, unsigned long vaddr)
 275 {
 276         void __pmem *vfrom;
 277         void *vto;
 278
 279         if (dax_get_addr(bh, &vfrom, blkbits) < 0)
 280                 return -EIO;
 281         vto = kmap_atomic(to);
 282         copy_user_page(vto, (void __force *)vfrom, vaddr, to);
 283         kunmap_atomic(vto);
 284         return 0;
 285 }
 286
 287 static int dax_insert_mapping(struct inode *inode, struct buffer_head *bh,
 288                         struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf)
 289 {
 290         struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
 291         sector_t sector = bh->b_blocknr << (inode->i_blkbits - 9);
 292         unsigned long vaddr = (unsigned long)vmf->virtual_address;
 293         void __pmem *addr;
 294         unsigned long pfn;
 295         pgoff_t size;
 296         int error;
 297
 298         i_mmap_lock_read(mapping);
 299
 300         /*
 301          * Check truncate didn't happen while we were allocating a block.
 302          * If it did, this block may or may not be still allocated to the
 303          * file.  We can't tell the filesystem to free it because we can't
 304          * take i_mutex here.  In the worst case, the file still has blocks
 305          * allocated past the end of the file.
 306          */
 307         size = (i_size_read(inode) + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 308         if (unlikely(vmf->pgoff >= size)) {
 309                 error = -EIO;
 310                 goto out;
 311         }
 312
 313         error = bdev_direct_access(bh->b_bdev, sector, &addr, &pfn, bh->b_size);
 314         if (error < 0)
 315                 goto out;
 316         if (error < PAGE_SIZE) {
 317                 error = -EIO;
 318                 goto out;
 319         }
 320
 321         if (buffer_unwritten(bh) || buffer_new(bh)) {
 322                 clear_pmem(addr, PAGE_SIZE);
 323                 wmb_pmem();
 324         }
 325
 326         error = vm_insert_mixed(vma, vaddr, pfn);
 327
 328  out:
 329         i_mmap_unlock_read(mapping);
 330
 331         return error;
 332 }
 333
 334 /**
 335  * __dax_fault - handle a page fault on a DAX file
 336  * @vma: The virtual memory area where the fault occurred
 337  * @vmf: The description of the fault
 338  * @get_block: The filesystem method used to translate file offsets to blocks
 339  * @complete_unwritten: The filesystem method used to convert unwritten blocks
 340  *      to written so the data written to them is exposed. This is required for
 341  *      required by write faults for filesystems that will return unwritten
 342  *      extent mappings from @get_block, but it is optional for reads as
 343  *      dax_insert_mapping() will always zero unwritten blocks. If the fs does
 344  *      not support unwritten extents, the it should pass NULL.
 345  *
 346  * When a page fault occurs, filesystems may call this helper in their
 347  * fault handler for DAX files. __dax_fault() assumes the caller has done all
 348  * the necessary locking for the page fault to proceed successfully.
 349  */
 350 int __dax_fault(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf,
 351                         get_block_t get_block, dax_iodone_t complete_unwritten)
 352 {
 353         struct file *file = vma->vm_file;
 354         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
 355         struct inode *inode = mapping->host;
 356         struct page *page;
 357         struct buffer_head bh;
 358         unsigned long vaddr = (unsigned long)vmf->virtual_address;
 359         unsigned blkbits = inode->i_blkbits;
 360         sector_t block;
 361         pgoff_t size;
 362         int error;
 363         int major = 0;
 364
 365         size = (i_size_read(inode) + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 366         if (vmf->pgoff >= size)
 367                 return VM_FAULT_SIGBUS;
 368
 369         memset(&bh, 0, sizeof(bh));
 370         block = (sector_t)vmf->pgoff << (PAGE_SHIFT - blkbits);
 371         bh.b_size = PAGE_SIZE;
 372
 373  repeat:
 374         page = find_get_page(mapping, vmf->pgoff);
 375         if (page) {
 376                 if (!lock_page_or_retry(page, vma->vm_mm, vmf->flags)) {
 377                         page_cache_release(page);
 378                         return VM_FAULT_RETRY;
 379                 }
 380                 if (unlikely(page->mapping != mapping)) {
 381                         unlock_page(page);
 382                         page_cache_release(page);
 383                         goto repeat;
 384                 }
 385                 size = (i_size_read(inode) + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 386                 if (unlikely(vmf->pgoff >= size)) {
 387                         /*
 388                          * We have a struct page covering a hole in the file
 389                          * from a read fault and we've raced with a truncate
 390                          */
 391                         error = -EIO;
 392                         goto unlock_page;
 393                 }
 394         }
 395
 396         error = get_block(inode, block, &bh, 0);
 397         if (!error && (bh.b_size < PAGE_SIZE))
 398                 error = -EIO;           /* fs corruption? */
 399         if (error)
 400                 goto unlock_page;
 401
 402         if (!buffer_mapped(&bh) && !buffer_unwritten(&bh) && !vmf->cow_page) {
 403                 if (vmf->flags & FAULT_FLAG_WRITE) {
 404                         error = get_block(inode, block, &bh, 1);
 405                         count_vm_event(PGMAJFAULT);
 406                         mem_cgroup_count_vm_event(vma->vm_mm, PGMAJFAULT);
 407                         major = VM_FAULT_MAJOR;
 408                         if (!error && (bh.b_size < PAGE_SIZE))
 409                                 error = -EIO;
 410                         if (error)
 411                                 goto unlock_page;
 412                 } else {
 413                         return dax_load_hole(mapping, page, vmf);
 414                 }
 415         }
 416
 417         if (vmf->cow_page) {
 418                 struct page *new_page = vmf->cow_page;
 419                 if (buffer_written(&bh))
 420                         error = copy_user_bh(new_page, &bh, blkbits, vaddr);
 421                 else
 422                         clear_user_highpage(new_page, vaddr);
 423                 if (error)
 424                         goto unlock_page;
 425                 vmf->page = page;
 426                 if (!page) {
 427                         i_mmap_lock_read(mapping);
 428                         /* Check we didn't race with truncate */
 429                         size = (i_size_read(inode) + PAGE_SIZE - 1) >>
 430                                                                 PAGE_SHIFT;
 431                         if (vmf->pgoff >= size) {
 432                                 i_mmap_unlock_read(mapping);
 433                                 error = -EIO;
 434                                 goto out;
 435                         }
 436                 }
 437                 return VM_FAULT_LOCKED;
 438         }
 439
 440         /* Check we didn't race with a read fault installing a new page */
 441         if (!page && major)
 442                 page = find_lock_page(mapping, vmf->pgoff);
 443
 444         if (page) {
 445                 unmap_mapping_range(mapping, vmf->pgoff << PAGE_SHIFT,
 446                                                         PAGE_CACHE_SIZE, 0);
 447                 delete_from_page_cache(page);
 448                 unlock_page(page);
 449                 page_cache_release(page);
 450         }
 451
 452         /*
 453          * If we successfully insert the new mapping over an unwritten extent,
 454          * we need to ensure we convert the unwritten extent. If there is an
 455          * error inserting the mapping, the filesystem needs to leave it as
 456          * unwritten to prevent exposure of the stale underlying data to
 457          * userspace, but we still need to call the completion function so
 458          * the private resources on the mapping buffer can be released. We
 459          * indicate what the callback should do via the uptodate variable, same
 460          * as for normal BH based IO completions.
 461          */
 462         error = dax_insert_mapping(inode, &bh, vma, vmf);
 463         if (buffer_unwritten(&bh)) {
 464                 if (complete_unwritten)
 465                         complete_unwritten(&bh, !error);
 466                 else
 467                         WARN_ON_ONCE(!(vmf->flags & FAULT_FLAG_WRITE));
 468         }
 469
 470  out:
 471         if (error == -ENOMEM)
 472                 return VM_FAULT_OOM | major;
 473         /* -EBUSY is fine, somebody else faulted on the same PTE */
 474         if ((error < 0) && (error != -EBUSY))
 475                 return VM_FAULT_SIGBUS | major;
 476         return VM_FAULT_NOPAGE | major;
 477
 478  unlock_page:
 479         if (page) {
 480                 unlock_page(page);
 481                 page_cache_release(page);
 482         }
 483         goto out;
 484 }
 485 EXPORT_SYMBOL(__dax_fault);
 486
 487 /**
 488  * dax_fault - handle a page fault on a DAX file
 489  * @vma: The virtual memory area where the fault occurred
 490  * @vmf: The description of the fault
 491  * @get_block: The filesystem method used to translate file offsets to blocks
 492  *
 493  * When a page fault occurs, filesystems may call this helper in their
 494  * fault handler for DAX files.
 495  */
 496 int dax_fault(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf,
 497               get_block_t get_block, dax_iodone_t complete_unwritten)
 498 {
 499         int result;
 500         struct super_block *sb = file_inode(vma->vm_file)->i_sb;
 501
 502         if (vmf->flags & FAULT_FLAG_WRITE) {
 503                 sb_start_pagefault(sb);
 504                 file_update_time(vma->vm_file);
 505         }
 506         result = __dax_fault(vma, vmf, get_block, complete_unwritten);
 507         if (vmf->flags & FAULT_FLAG_WRITE)
 508                 sb_end_pagefault(sb);
 509
 510         return result;
 511 }
 512 EXPORT_SYMBOL_GPL(dax_fault);
 513
 514 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
 515 /*
 516  * The 'colour' (ie low bits) within a PMD of a page offset.  This comes up
 517  * more often than one might expect in the below function.
 518  */
 519 #define PG_PMD_COLOUR   ((PMD_SIZE >> PAGE_SHIFT) - 1)
 520
 521 int __dax_pmd_fault(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
 522                 pmd_t *pmd, unsigned int flags, get_block_t get_block,
 523                 dax_iodone_t complete_unwritten)
 524 {
 525         struct file *file = vma->vm_file;
 526         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
 527         struct inode *inode = mapping->host;
 528         struct buffer_head bh;
 529         unsigned blkbits = inode->i_blkbits;
 530         unsigned long pmd_addr = address & PMD_MASK;
 531         bool write = flags & FAULT_FLAG_WRITE;
 532         long length;
 533         void __pmem *kaddr;
 534         pgoff_t size, pgoff;
 535         sector_t block, sector;
 536         unsigned long pfn;
 537         int result = 0;
 538
 539         /* Fall back to PTEs if we're going to COW */
 540         if (write && !(vma->vm_flags & VM_SHARED))
 541                 return VM_FAULT_FALLBACK;
 542         /* If the PMD would extend outside the VMA */
 543         if (pmd_addr < vma->vm_start)
 544                 return VM_FAULT_FALLBACK;
 545         if ((pmd_addr + PMD_SIZE) > vma->vm_end)
 546                 return VM_FAULT_FALLBACK;
 547
 548         pgoff = linear_page_index(vma, pmd_addr);
 549         size = (i_size_read(inode) + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 550         if (pgoff >= size)
 551                 return VM_FAULT_SIGBUS;
 552         /* If the PMD would cover blocks out of the file */
 553         if ((pgoff | PG_PMD_COLOUR) >= size)
 554                 return VM_FAULT_FALLBACK;
 555
 556         memset(&bh, 0, sizeof(bh));
 557         block = (sector_t)pgoff << (PAGE_SHIFT - blkbits);
 558
 559         bh.b_size = PMD_SIZE;
 560         length = get_block(inode, block, &bh, write);
 561         if (length)
 562                 return VM_FAULT_SIGBUS;
 563         i_mmap_lock_read(mapping);
 564
 565         /*
 566          * If the filesystem isn't willing to tell us the length of a hole,
 567          * just fall back to PTEs.  Calling get_block 512 times in a loop
 568          * would be silly.
 569          */
 570         if (!buffer_size_valid(&bh) || bh.b_size < PMD_SIZE)
 571                 goto fallback;
 572
 573         /*
 574          * If we allocated new storage, make sure no process has any
 575          * zero pages covering this hole
 576          */
 577         if (buffer_new(&bh)) {
 578                 i_mmap_unlock_read(mapping);
 579                 unmap_mapping_range(mapping, pgoff << PAGE_SHIFT, PMD_SIZE, 0);
 580                 i_mmap_lock_read(mapping);
 581         }
 582
 583         /*
 584          * If a truncate happened while we were allocating blocks, we may
 585          * leave blocks allocated to the file that are beyond EOF.  We can't
 586          * take i_mutex here, so just leave them hanging; they'll be freed
 587          * when the file is deleted.
 588          */
 589         size = (i_size_read(inode) + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 590         if (pgoff >= size) {
 591                 result = VM_FAULT_SIGBUS;
 592                 goto out;
 593         }
 594         if ((pgoff | PG_PMD_COLOUR) >= size)
 595                 goto fallback;
 596
 597         if (!write && !buffer_mapped(&bh) && buffer_uptodate(&bh)) {
 598                 spinlock_t *ptl;
 599                 pmd_t entry;
 600                 struct page *zero_page = get_huge_zero_page();
 601
 602                 if (unlikely(!zero_page))
 603                         goto fallback;
 604
 605                 ptl = pmd_lock(vma->vm_mm, pmd);
 606                 if (!pmd_none(*pmd)) {
 607                         spin_unlock(ptl);
 608                         goto fallback;
 609                 }
 610
 611                 entry = mk_pmd(zero_page, vma->vm_page_prot);
 612                 entry = pmd_mkhuge(entry);
 613                 set_pmd_at(vma->vm_mm, pmd_addr, pmd, entry);
 614                 result = VM_FAULT_NOPAGE;
 615                 spin_unlock(ptl);
 616         } else {
 617                 sector = bh.b_blocknr << (blkbits - 9);
 618                 length = bdev_direct_access(bh.b_bdev, sector, &kaddr, &pfn,
 619                                                 bh.b_size);
 620                 if (length < 0) {
 621                         result = VM_FAULT_SIGBUS;
 622                         goto out;
 623                 }
 624                 if ((length < PMD_SIZE) || (pfn & PG_PMD_COLOUR))
 625                         goto fallback;
 626
 627                 if (buffer_unwritten(&bh) || buffer_new(&bh)) {
 628                         int i;
 629                         for (i = 0; i < PTRS_PER_PMD; i++)
 630                                 clear_pmem(kaddr + i * PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 631                         wmb_pmem();
 632                         count_vm_event(PGMAJFAULT);
 633                         mem_cgroup_count_vm_event(vma->vm_mm, PGMAJFAULT);
 634                         result |= VM_FAULT_MAJOR;
 635                 }
 636
 637                 result |= vmf_insert_pfn_pmd(vma, address, pmd, pfn, write);
 638         }
 639
 640  out:
 641         i_mmap_unlock_read(mapping);
 642
 643         if (buffer_unwritten(&bh))
 644                 complete_unwritten(&bh, !(result & VM_FAULT_ERROR));
 645
 646         return result;
 647
 648  fallback:
 649         count_vm_event(THP_FAULT_FALLBACK);
 650         result = VM_FAULT_FALLBACK;
 651         goto out;
 652 }
 653 EXPORT_SYMBOL_GPL(__dax_pmd_fault);
 654
 655 /**
 656  * dax_pmd_fault - handle a PMD fault on a DAX file
 657  * @vma: The virtual memory area where the fault occurred
 658  * @vmf: The description of the fault
 659  * @get_block: The filesystem method used to translate file offsets to blocks
 660  *
 661  * When a page fault occurs, filesystems may call this helper in their
 662  * pmd_fault handler for DAX files.
 663  */
 664 int dax_pmd_fault(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
 665                         pmd_t *pmd, unsigned int flags, get_block_t get_block,
 666                         dax_iodone_t complete_unwritten)
 667 {
 668         int result;
 669         struct super_block *sb = file_inode(vma->vm_file)->i_sb;
 670
 671         if (flags & FAULT_FLAG_WRITE) {
 672                 sb_start_pagefault(sb);
 673                 file_update_time(vma->vm_file);
 674         }
 675         result = __dax_pmd_fault(vma, address, pmd, flags, get_block,
 676                                 complete_unwritten);
 677         if (flags & FAULT_FLAG_WRITE)
 678                 sb_end_pagefault(sb);
 679
 680         return result;
 681 }
 682 EXPORT_SYMBOL_GPL(dax_pmd_fault);
 683 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
 684
 685 /**
 686  * dax_pfn_mkwrite - handle first write to DAX page
 687  * @vma: The virtual memory area where the fault occurred
 688  * @vmf: The description of the fault
 689  *
 690  */
 691 int dax_pfn_mkwrite(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf)
 692 {
 693         struct super_block *sb = file_inode(vma->vm_file)->i_sb;
 694
 695         sb_start_pagefault(sb);
 696         file_update_time(vma->vm_file);
 697         sb_end_pagefault(sb);
 698         return VM_FAULT_NOPAGE;
 699 }
 700 EXPORT_SYMBOL_GPL(dax_pfn_mkwrite);
 701
 702 /**
 703  * dax_zero_page_range - zero a range within a page of a DAX file
 704  * @inode: The file being truncated
 705  * @from: The file offset that is being truncated to
 706  * @length: The number of bytes to zero
 707  * @get_block: The filesystem method used to translate file offsets to blocks
 708  *
 709  * This function can be called by a filesystem when it is zeroing part of a
 710  * page in a DAX file.  This is intended for hole-punch operations.  If
 711  * you are truncating a file, the helper function dax_truncate_page() may be
 712  * more convenient.
 713  *
 714  * We work in terms of PAGE_CACHE_SIZE here for commonality with
 715  * block_truncate_page(), but we could go down to PAGE_SIZE if the filesystem
 716  * took care of disposing of the unnecessary blocks.  Even if the filesystem
 717  * block size is smaller than PAGE_SIZE, we have to zero the rest of the page
 718  * since the file might be mmapped.
 719  */
 720 int dax_zero_page_range(struct inode *inode, loff_t from, unsigned length,
 721                                                         get_block_t get_block)
 722 {
 723         struct buffer_head bh;
 724         pgoff_t index = from >> PAGE_CACHE_SHIFT;
 725         unsigned offset = from & (PAGE_CACHE_SIZE-1);
 726         int err;
 727
 728         /* Block boundary? Nothing to do */
 729         if (!length)
 730                 return 0;
 731         BUG_ON((offset + length) > PAGE_CACHE_SIZE);
 732
 733         memset(&bh, 0, sizeof(bh));
 734         bh.b_size = PAGE_CACHE_SIZE;
 735         err = get_block(inode, index, &bh, 0);
 736         if (err < 0)
 737                 return err;
 738         if (buffer_written(&bh)) {
 739                 void __pmem *addr;
 740                 err = dax_get_addr(&bh, &addr, inode->i_blkbits);
 741                 if (err < 0)
 742                         return err;
 743                 clear_pmem(addr + offset, length);
 744                 wmb_pmem();
 745         }
 746
 747         return 0;
 748 }
 749 EXPORT_SYMBOL_GPL(dax_zero_page_range);
 750
 751 /**
 752  * dax_truncate_page - handle a partial page being truncated in a DAX file
 753  * @inode: The file being truncated
 754  * @from: The file offset that is being truncated to
 755  * @get_block: The filesystem method used to translate file offsets to blocks
 756  *
 757  * Similar to block_truncate_page(), this function can be called by a
 758  * filesystem when it is truncating a DAX file to handle the partial page.
 759  *
 760  * We work in terms of PAGE_CACHE_SIZE here for commonality with
 761  * block_truncate_page(), but we could go down to PAGE_SIZE if the filesystem
 762  * took care of disposing of the unnecessary blocks.  Even if the filesystem
 763  * block size is smaller than PAGE_SIZE, we have to zero the rest of the page
 764  * since the file might be mmapped.
 765  */
 766 int dax_truncate_page(struct inode *inode, loff_t from, get_block_t get_block)
 767 {
 768         unsigned length = PAGE_CACHE_ALIGN(from) - from;
 769         return dax_zero_page_range(inode, from, length, get_block);
 770 }
 771 EXPORT_SYMBOL_GPL(dax_truncate_page);