Quelle  data.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/*
 * Copyright (C) 2017-2018 HUAWEI, Inc.
 *             https://www.huawei.com/
 * Copyright (C) 2021, Alibaba Cloud
 */
#include "internal.h"
#include <linux/sched/mm.h>
#include <trace/events/erofs.h>

void erofs_unmap_metabuf(struct erofs_buf *buf)
{
 if (!buf->base)
  return;
 kunmap_local(buf->base);
 buf->base = NULL;
}

void erofs_put_metabuf(struct erofs_buf *buf)
{
 if (!buf->page)
  return;
 erofs_unmap_metabuf(buf);
 folio_put(page_folio(buf->page));
 buf->page = NULL;
}

void *erofs_bread(struct erofs_buf *buf, erofs_off_t offset, bool need_kmap)
{
 pgoff_t index = (buf->off + offset) >> PAGE_SHIFT;
 struct folio *folio = NULL;

 if (buf->page) {
  folio = page_folio(buf->page);
  if (folio_file_page(folio, index) != buf->page)
   erofs_unmap_metabuf(buf);
 }
 if (!folio || !folio_contains(folio, index)) {
  erofs_put_metabuf(buf);
  folio = read_mapping_folio(buf->mapping, index, buf->file);
  if (IS_ERR(folio))
   return folio;
 }
 buf->page = folio_file_page(folio, index);
 if (!need_kmap)
  return NULL;
 if (!buf->base)
  buf->base = kmap_local_page(buf->page);
 return buf->base + (offset & ~PAGE_MASK);
}

int erofs_init_metabuf(struct erofs_buf *buf, struct super_block *sb,
         bool in_metabox)
{
 struct erofs_sb_info *sbi = EROFS_SB(sb);

 buf->file = NULL;
 if (in_metabox) {
  if (unlikely(!sbi->metabox_inode))
   return -EFSCORRUPTED;
  buf->mapping = sbi->metabox_inode->i_mapping;
  return 0;
 }
 buf->off = sbi->dif0.fsoff;
 if (erofs_is_fileio_mode(sbi)) {
  buf->file = sbi->dif0.file; /* some fs like FUSE needs it */
  buf->mapping = buf->file->f_mapping;
 } else if (erofs_is_fscache_mode(sb))
  buf->mapping = sbi->dif0.fscache->inode->i_mapping;
 else
  buf->mapping = sb->s_bdev->bd_mapping;
 return 0;
}

void *erofs_read_metabuf(struct erofs_buf *buf, struct super_block *sb,
    erofs_off_t offset, bool in_metabox)
{
 int err;

 err = erofs_init_metabuf(buf, sb, in_metabox);
 if (err)
  return ERR_PTR(err);
 return erofs_bread(buf, offset, true);
}

int erofs_map_blocks(struct inode *inode, struct erofs_map_blocks *map)
{
 struct erofs_buf buf = __EROFS_BUF_INITIALIZER;
 struct super_block *sb = inode->i_sb;
 unsigned int unit, blksz = sb->s_blocksize;
 struct erofs_inode *vi = EROFS_I(inode);
 struct erofs_inode_chunk_index *idx;
 erofs_blk_t startblk, addrmask;
 bool tailpacking;
 erofs_off_t pos;
 u64 chunknr;
 int err = 0;

 trace_erofs_map_blocks_enter(inode, map, 0);
 map->m_deviceid = 0;
 map->m_flags = 0;
 if (map->m_la >= inode->i_size)
  goto out;

 if (vi->datalayout != EROFS_INODE_CHUNK_BASED) {
  tailpacking = (vi->datalayout == EROFS_INODE_FLAT_INLINE);
  if (!tailpacking && vi->startblk == EROFS_NULL_ADDR)
   goto out;
  pos = erofs_pos(sb, erofs_iblks(inode) - tailpacking);

  map->m_flags = EROFS_MAP_MAPPED;
  if (map->m_la < pos) {
   map->m_pa = erofs_pos(sb, vi->startblk) + map->m_la;
   map->m_llen = pos - map->m_la;
  } else {
   map->m_pa = erofs_iloc(inode) + vi->inode_isize +
    vi->xattr_isize + erofs_blkoff(sb, map->m_la);
   map->m_llen = inode->i_size - map->m_la;
   map->m_flags |= EROFS_MAP_META;
  }
  goto out;
 }

 if (vi->chunkformat & EROFS_CHUNK_FORMAT_INDEXES)
  unit = sizeof(*idx);   /* chunk index */
 else
  unit = EROFS_BLOCK_MAP_ENTRY_SIZE; /* block map */

 chunknr = map->m_la >> vi->chunkbits;
 pos = ALIGN(erofs_iloc(inode) + vi->inode_isize +
      vi->xattr_isize, unit) + unit * chunknr;

 idx = erofs_read_metabuf(&buf, sb, pos, erofs_inode_in_metabox(inode));
 if (IS_ERR(idx)) {
  err = PTR_ERR(idx);
  goto out;
 }
 map->m_la = chunknr << vi->chunkbits;
 map->m_llen = min_t(erofs_off_t, 1UL << vi->chunkbits,
       round_up(inode->i_size - map->m_la, blksz));
 if (vi->chunkformat & EROFS_CHUNK_FORMAT_INDEXES) {
  addrmask = (vi->chunkformat & EROFS_CHUNK_FORMAT_48BIT) ?
   BIT_ULL(48) - 1 : BIT_ULL(32) - 1;
  startblk = (((u64)le16_to_cpu(idx->startblk_hi) << 32) |
       le32_to_cpu(idx->startblk_lo)) & addrmask;
  if ((startblk ^ EROFS_NULL_ADDR) & addrmask) {
   map->m_deviceid = le16_to_cpu(idx->device_id) &
    EROFS_SB(sb)->device_id_mask;
   map->m_pa = erofs_pos(sb, startblk);
   map->m_flags = EROFS_MAP_MAPPED;
  }
 } else {
  startblk = le32_to_cpu(*(__le32 *)idx);
  if (startblk != (u32)EROFS_NULL_ADDR) {
   map->m_pa = erofs_pos(sb, startblk);
   map->m_flags = EROFS_MAP_MAPPED;
  }
 }
 erofs_put_metabuf(&buf);
out:
 if (!err) {
  map->m_plen = map->m_llen;
  /* inline data should be located in the same meta block */
  if ((map->m_flags & EROFS_MAP_META) &&
      erofs_blkoff(sb, map->m_pa) + map->m_plen > blksz) {
   erofs_err(sb, "inline data across blocks @ nid %llu", vi->nid);
   DBG_BUGON(1);
   return -EFSCORRUPTED;
  }
 }
 trace_erofs_map_blocks_exit(inode, map, 0, err);
 return err;
}

static void erofs_fill_from_devinfo(struct erofs_map_dev *map,
  struct super_block *sb, struct erofs_device_info *dif)
{
 map->m_sb = sb;
 map->m_dif = dif;
 map->m_bdev = NULL;
 if (dif->file && S_ISBLK(file_inode(dif->file)->i_mode))
  map->m_bdev = file_bdev(dif->file);
}

int erofs_map_dev(struct super_block *sb, struct erofs_map_dev *map)
{
 struct erofs_dev_context *devs = EROFS_SB(sb)->devs;
 struct erofs_device_info *dif;
 erofs_off_t startoff;
 int id;

 erofs_fill_from_devinfo(map, sb, &EROFS_SB(sb)->dif0);
 map->m_bdev = sb->s_bdev; /* use s_bdev for the primary device */
 if (map->m_deviceid) {
  down_read(&devs->rwsem);
  dif = idr_find(&devs->tree, map->m_deviceid - 1);
  if (!dif) {
   up_read(&devs->rwsem);
   return -ENODEV;
  }
  if (devs->flatdev) {
   map->m_pa += erofs_pos(sb, dif->uniaddr);
   up_read(&devs->rwsem);
   return 0;
  }
  erofs_fill_from_devinfo(map, sb, dif);
  up_read(&devs->rwsem);
 } else if (devs->extra_devices && !devs->flatdev) {
  down_read(&devs->rwsem);
  idr_for_each_entry(&devs->tree, dif, id) {
   if (!dif->uniaddr)
    continue;

   startoff = erofs_pos(sb, dif->uniaddr);
   if (map->m_pa >= startoff &&
       map->m_pa < startoff + erofs_pos(sb, dif->blocks)) {
    map->m_pa -= startoff;
    erofs_fill_from_devinfo(map, sb, dif);
    break;
   }
  }
  up_read(&devs->rwsem);
 }
 return 0;
}

/*
 * bit 30: I/O error occurred on this folio
 * bit 29: CPU has dirty data in D-cache (needs aliasing handling);
 * bit 0 - 29: remaining parts to complete this folio
 */
#define EROFS_ONLINEFOLIO_EIO  30
#define EROFS_ONLINEFOLIO_DIRTY  29

void erofs_onlinefolio_init(struct folio *folio)
{
 union {
  atomic_t o;
  void *v;
 } u = { .o = ATOMIC_INIT(1) };

 folio->private = u.v; /* valid only if file-backed folio is locked */
}

void erofs_onlinefolio_split(struct folio *folio)
{
 atomic_inc((atomic_t *)&folio->private);
}

void erofs_onlinefolio_end(struct folio *folio, int err, bool dirty)
{
 int orig, v;

 do {
  orig = atomic_read((atomic_t *)&folio->private);
  DBG_BUGON(orig <= 0);
  v = dirty << EROFS_ONLINEFOLIO_DIRTY;
  v |= (orig - 1) | (!!err << EROFS_ONLINEFOLIO_EIO);
 } while (atomic_cmpxchg((atomic_t *)&folio->private, orig, v) != orig);

 if (v & (BIT(EROFS_ONLINEFOLIO_DIRTY) - 1))
  return;
 folio->private = 0;
 if (v & BIT(EROFS_ONLINEFOLIO_DIRTY))
  flush_dcache_folio(folio);
 folio_end_read(folio, !(v & BIT(EROFS_ONLINEFOLIO_EIO)));
}

static int erofs_iomap_begin(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t length,
  unsigned int flags, struct iomap *iomap, struct iomap *srcmap)
{
 int ret;
 struct super_block *sb = inode->i_sb;
 struct erofs_map_blocks map;
 struct erofs_map_dev mdev;

 map.m_la = offset;
 map.m_llen = length;
 ret = erofs_map_blocks(inode, &map);
 if (ret < 0)
  return ret;

 iomap->offset = map.m_la;
 iomap->length = map.m_llen;
 iomap->flags = 0;
 iomap->private = NULL;
 iomap->addr = IOMAP_NULL_ADDR;
 if (!(map.m_flags & EROFS_MAP_MAPPED)) {
  iomap->type = IOMAP_HOLE;
  return 0;
 }

 if (!(map.m_flags & EROFS_MAP_META) || !erofs_inode_in_metabox(inode)) {
  mdev = (struct erofs_map_dev) {
   .m_deviceid = map.m_deviceid,
   .m_pa = map.m_pa,
  };
  ret = erofs_map_dev(sb, &mdev);
  if (ret)
   return ret;

  if (flags & IOMAP_DAX)
   iomap->dax_dev = mdev.m_dif->dax_dev;
  else
   iomap->bdev = mdev.m_bdev;
  iomap->addr = mdev.m_dif->fsoff + mdev.m_pa;
  if (flags & IOMAP_DAX)
   iomap->addr += mdev.m_dif->dax_part_off;
 }

 if (map.m_flags & EROFS_MAP_META) {
  void *ptr;
  struct erofs_buf buf = __EROFS_BUF_INITIALIZER;

  iomap->type = IOMAP_INLINE;
  ptr = erofs_read_metabuf(&buf, sb, map.m_pa,
      erofs_inode_in_metabox(inode));
  if (IS_ERR(ptr))
   return PTR_ERR(ptr);
  iomap->inline_data = ptr;
  iomap->private = buf.base;
 } else {
  iomap->type = IOMAP_MAPPED;
 }
 return 0;
}

static int erofs_iomap_end(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t length,
  ssize_t written, unsigned int flags, struct iomap *iomap)
{
 void *ptr = iomap->private;

 if (ptr) {
  struct erofs_buf buf = {
   .page = kmap_to_page(ptr),
   .base = ptr,
  };

  DBG_BUGON(iomap->type != IOMAP_INLINE);
  erofs_put_metabuf(&buf);
 } else {
  DBG_BUGON(iomap->type == IOMAP_INLINE);
 }
 return written;
}

static const struct iomap_ops erofs_iomap_ops = {
 .iomap_begin = erofs_iomap_begin,
 .iomap_end = erofs_iomap_end,
};

int erofs_fiemap(struct inode *inode, struct fiemap_extent_info *fieinfo,
   u64 start, u64 len)
{
 if (erofs_inode_is_data_compressed(EROFS_I(inode)->datalayout)) {
#ifdef CONFIG_EROFS_FS_ZIP
  return iomap_fiemap(inode, fieinfo, start, len,
        &z_erofs_iomap_report_ops);
#else
  return -EOPNOTSUPP;
#endif
 }
 return iomap_fiemap(inode, fieinfo, start, len, &erofs_iomap_ops);
}

/*
 * since we dont have write or truncate flows, so no inode
 * locking needs to be held at the moment.
 */
static int erofs_read_folio(struct file *file, struct folio *folio)
{
 trace_erofs_read_folio(folio, true);

 return iomap_read_folio(folio, &erofs_iomap_ops);
}

static void erofs_readahead(struct readahead_control *rac)
{
 trace_erofs_readahead(rac->mapping->host, readahead_index(rac),
     readahead_count(rac), true);

 return iomap_readahead(rac, &erofs_iomap_ops);
}

static sector_t erofs_bmap(struct address_space *mapping, sector_t block)
{
 return iomap_bmap(mapping, block, &erofs_iomap_ops);
}

static ssize_t erofs_file_read_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *to)
{
 struct inode *inode = file_inode(iocb->ki_filp);

 /* no need taking (shared) inode lock since it's a ro filesystem */
 if (!iov_iter_count(to))
  return 0;

#ifdef CONFIG_FS_DAX
 if (IS_DAX(inode))
  return dax_iomap_rw(iocb, to, &erofs_iomap_ops);
#endif
 if ((iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) && inode->i_sb->s_bdev)
  return iomap_dio_rw(iocb, to, &erofs_iomap_ops,
        NULL, 0, NULL, 0);
 return filemap_read(iocb, to, 0);
}

/* for uncompressed (aligned) files and raw access for other files */
const struct address_space_operations erofs_aops = {
 .read_folio = erofs_read_folio,
 .readahead = erofs_readahead,
 .bmap = erofs_bmap,
 .direct_IO = noop_direct_IO,
 .release_folio = iomap_release_folio,
 .invalidate_folio = iomap_invalidate_folio,
};

#ifdef CONFIG_FS_DAX
static vm_fault_t erofs_dax_huge_fault(struct vm_fault *vmf,
  unsigned int order)
{
 return dax_iomap_fault(vmf, order, NULL, NULL, &erofs_iomap_ops);
}

static vm_fault_t erofs_dax_fault(struct vm_fault *vmf)
{
 return erofs_dax_huge_fault(vmf, 0);
}

static const struct vm_operations_struct erofs_dax_vm_ops = {
 .fault  = erofs_dax_fault,
 .huge_fault = erofs_dax_huge_fault,
};

static int erofs_file_mmap_prepare(struct vm_area_desc *desc)
{
 if (!IS_DAX(file_inode(desc->file)))
  return generic_file_readonly_mmap_prepare(desc);

 if ((desc->vm_flags & VM_SHARED) && (desc->vm_flags & VM_MAYWRITE))
  return -EINVAL;

 desc->vm_ops = &erofs_dax_vm_ops;
 desc->vm_flags |= VM_HUGEPAGE;
 return 0;
}
#else
#define erofs_file_mmap_prepare generic_file_readonly_mmap_prepare
#endif

static loff_t erofs_file_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
{
 struct inode *inode = file->f_mapping->host;
 const struct iomap_ops *ops = &erofs_iomap_ops;

 if (erofs_inode_is_data_compressed(EROFS_I(inode)->datalayout))
#ifdef CONFIG_EROFS_FS_ZIP
  ops = &z_erofs_iomap_report_ops;
#else
  return generic_file_llseek(file, offset, whence);
#endif

 if (whence == SEEK_HOLE)
  offset = iomap_seek_hole(inode, offset, ops);
 else if (whence == SEEK_DATA)
  offset = iomap_seek_data(inode, offset, ops);
 else
  return generic_file_llseek(file, offset, whence);

 if (offset < 0)
  return offset;
 return vfs_setpos(file, offset, inode->i_sb->s_maxbytes);
}

const struct file_operations erofs_file_fops = {
 .llseek  = erofs_file_llseek,
 .read_iter = erofs_file_read_iter,
 .mmap_prepare = erofs_file_mmap_prepare,
 .get_unmapped_area = thp_get_unmapped_area,
 .splice_read = filemap_splice_read,
};