Quelle  buffered-io.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/*
 * Copyright (C) 2010 Red Hat, Inc.
 * Copyright (C) 2016-2023 Christoph Hellwig.
 */
#include <linux/iomap.h>
#include <linux/buffer_head.h>
#include <linux/writeback.h>
#include <linux/swap.h>
#include <linux/migrate.h>
#include "trace.h"

#include "../internal.h"

/*
 * Structure allocated for each folio to track per-block uptodate, dirty state
 * and I/O completions.
 */
struct iomap_folio_state {
 spinlock_t  state_lock;
 unsigned int  read_bytes_pending;
 atomic_t  write_bytes_pending;

 /*
 * Each block has two bits in this bitmap:
 * Bits [0..blocks_per_folio) has the uptodate status.
 * Bits [b_p_f...(2*b_p_f))   has the dirty status.
 */
 unsigned long  state[];
};

static inline bool ifs_is_fully_uptodate(struct folio *folio,
  struct iomap_folio_state *ifs)
{
 struct inode *inode = folio->mapping->host;

 return bitmap_full(ifs->state, i_blocks_per_folio(inode, folio));
}

static inline bool ifs_block_is_uptodate(struct iomap_folio_state *ifs,
  unsigned int block)
{
 return test_bit(block, ifs->state);
}

static bool ifs_set_range_uptodate(struct folio *folio,
  struct iomap_folio_state *ifs, size_t off, size_t len)
{
 struct inode *inode = folio->mapping->host;
 unsigned int first_blk = off >> inode->i_blkbits;
 unsigned int last_blk = (off + len - 1) >> inode->i_blkbits;
 unsigned int nr_blks = last_blk - first_blk + 1;

 bitmap_set(ifs->state, first_blk, nr_blks);
 return ifs_is_fully_uptodate(folio, ifs);
}

static void iomap_set_range_uptodate(struct folio *folio, size_t off,
  size_t len)
{
 struct iomap_folio_state *ifs = folio->private;
 unsigned long flags;
 bool uptodate = true;

 if (folio_test_uptodate(folio))
  return;

 if (ifs) {
  spin_lock_irqsave(&ifs->state_lock, flags);
  uptodate = ifs_set_range_uptodate(folio, ifs, off, len);
  spin_unlock_irqrestore(&ifs->state_lock, flags);
 }

 if (uptodate)
  folio_mark_uptodate(folio);
}

static inline bool ifs_block_is_dirty(struct folio *folio,
  struct iomap_folio_state *ifs, int block)
{
 struct inode *inode = folio->mapping->host;
 unsigned int blks_per_folio = i_blocks_per_folio(inode, folio);

 return test_bit(block + blks_per_folio, ifs->state);
}

static unsigned ifs_find_dirty_range(struct folio *folio,
  struct iomap_folio_state *ifs, u64 *range_start, u64 range_end)
{
 struct inode *inode = folio->mapping->host;
 unsigned start_blk =
  offset_in_folio(folio, *range_start) >> inode->i_blkbits;
 unsigned end_blk = min_not_zero(
  offset_in_folio(folio, range_end) >> inode->i_blkbits,
  i_blocks_per_folio(inode, folio));
 unsigned nblks = 1;

 while (!ifs_block_is_dirty(folio, ifs, start_blk))
  if (++start_blk == end_blk)
   return 0;

 while (start_blk + nblks < end_blk) {
  if (!ifs_block_is_dirty(folio, ifs, start_blk + nblks))
   break;
  nblks++;
 }

 *range_start = folio_pos(folio) + (start_blk << inode->i_blkbits);
 return nblks << inode->i_blkbits;
}

static unsigned iomap_find_dirty_range(struct folio *folio, u64 *range_start,
  u64 range_end)
{
 struct iomap_folio_state *ifs = folio->private;

 if (*range_start >= range_end)
  return 0;

 if (ifs)
  return ifs_find_dirty_range(folio, ifs, range_start, range_end);
 return range_end - *range_start;
}

static void ifs_clear_range_dirty(struct folio *folio,
  struct iomap_folio_state *ifs, size_t off, size_t len)
{
 struct inode *inode = folio->mapping->host;
 unsigned int blks_per_folio = i_blocks_per_folio(inode, folio);
 unsigned int first_blk = (off >> inode->i_blkbits);
 unsigned int last_blk = (off + len - 1) >> inode->i_blkbits;
 unsigned int nr_blks = last_blk - first_blk + 1;
 unsigned long flags;

 spin_lock_irqsave(&ifs->state_lock, flags);
 bitmap_clear(ifs->state, first_blk + blks_per_folio, nr_blks);
 spin_unlock_irqrestore(&ifs->state_lock, flags);
}

static void iomap_clear_range_dirty(struct folio *folio, size_t off, size_t len)
{
 struct iomap_folio_state *ifs = folio->private;

 if (ifs)
  ifs_clear_range_dirty(folio, ifs, off, len);
}

static void ifs_set_range_dirty(struct folio *folio,
  struct iomap_folio_state *ifs, size_t off, size_t len)
{
 struct inode *inode = folio->mapping->host;
 unsigned int blks_per_folio = i_blocks_per_folio(inode, folio);
 unsigned int first_blk = (off >> inode->i_blkbits);
 unsigned int last_blk = (off + len - 1) >> inode->i_blkbits;
 unsigned int nr_blks = last_blk - first_blk + 1;
 unsigned long flags;

 spin_lock_irqsave(&ifs->state_lock, flags);
 bitmap_set(ifs->state, first_blk + blks_per_folio, nr_blks);
 spin_unlock_irqrestore(&ifs->state_lock, flags);
}

static void iomap_set_range_dirty(struct folio *folio, size_t off, size_t len)
{
 struct iomap_folio_state *ifs = folio->private;

 if (ifs)
  ifs_set_range_dirty(folio, ifs, off, len);
}

static struct iomap_folio_state *ifs_alloc(struct inode *inode,
  struct folio *folio, unsigned int flags)
{
 struct iomap_folio_state *ifs = folio->private;
 unsigned int nr_blocks = i_blocks_per_folio(inode, folio);
 gfp_t gfp;

 if (ifs || nr_blocks <= 1)
  return ifs;

 if (flags & IOMAP_NOWAIT)
  gfp = GFP_NOWAIT;
 else
  gfp = GFP_NOFS | __GFP_NOFAIL;

 /*
 * ifs->state tracks two sets of state flags when the
 * filesystem block size is smaller than the folio size.
 * The first state tracks per-block uptodate and the
 * second tracks per-block dirty state.
 */
 ifs = kzalloc(struct_size(ifs, state,
        BITS_TO_LONGS(2 * nr_blocks)), gfp);
 if (!ifs)
  return ifs;

 spin_lock_init(&ifs->state_lock);
 if (folio_test_uptodate(folio))
  bitmap_set(ifs->state, 0, nr_blocks);
 if (folio_test_dirty(folio))
  bitmap_set(ifs->state, nr_blocks, nr_blocks);
 folio_attach_private(folio, ifs);

 return ifs;
}

static void ifs_free(struct folio *folio)
{
 struct iomap_folio_state *ifs = folio_detach_private(folio);

 if (!ifs)
  return;
 WARN_ON_ONCE(ifs->read_bytes_pending != 0);
 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&ifs->write_bytes_pending));
 WARN_ON_ONCE(ifs_is_fully_uptodate(folio, ifs) !=
   folio_test_uptodate(folio));
 kfree(ifs);
}

/*
 * Calculate the range inside the folio that we actually need to read.
 */
static void iomap_adjust_read_range(struct inode *inode, struct folio *folio,
  loff_t *pos, loff_t length, size_t *offp, size_t *lenp)
{
 struct iomap_folio_state *ifs = folio->private;
 loff_t orig_pos = *pos;
 loff_t isize = i_size_read(inode);
 unsigned block_bits = inode->i_blkbits;
 unsigned block_size = (1 << block_bits);
 size_t poff = offset_in_folio(folio, *pos);
 size_t plen = min_t(loff_t, folio_size(folio) - poff, length);
 size_t orig_plen = plen;
 unsigned first = poff >> block_bits;
 unsigned last = (poff + plen - 1) >> block_bits;

 /*
 * If the block size is smaller than the page size, we need to check the
 * per-block uptodate status and adjust the offset and length if needed
 * to avoid reading in already uptodate ranges.
 */
 if (ifs) {
  unsigned int i;

  /* move forward for each leading block marked uptodate */
  for (i = first; i <= last; i++) {
   if (!ifs_block_is_uptodate(ifs, i))
    break;
   *pos += block_size;
   poff += block_size;
   plen -= block_size;
   first++;
  }

  /* truncate len if we find any trailing uptodate block(s) */
  while (++i <= last) {
   if (ifs_block_is_uptodate(ifs, i)) {
    plen -= (last - i + 1) * block_size;
    last = i - 1;
    break;
   }
  }
 }

 /*
 * If the extent spans the block that contains the i_size, we need to
 * handle both halves separately so that we properly zero data in the
 * page cache for blocks that are entirely outside of i_size.
 */
 if (orig_pos <= isize && orig_pos + orig_plen > isize) {
  unsigned end = offset_in_folio(folio, isize - 1) >> block_bits;

  if (first <= end && last > end)
   plen -= (last - end) * block_size;
 }

 *offp = poff;
 *lenp = plen;
}

static inline bool iomap_block_needs_zeroing(const struct iomap_iter *iter,
  loff_t pos)
{
 const struct iomap *srcmap = iomap_iter_srcmap(iter);

 return srcmap->type != IOMAP_MAPPED ||
  (srcmap->flags & IOMAP_F_NEW) ||
  pos >= i_size_read(iter->inode);
}

/**
 * iomap_read_inline_data - copy inline data into the page cache
 * @iter: iteration structure
 * @folio: folio to copy to
 *
 * Copy the inline data in @iter into @folio and zero out the rest of the folio.
 * Only a single IOMAP_INLINE extent is allowed at the end of each file.
 * Returns zero for success to complete the read, or the usual negative errno.
 */
static int iomap_read_inline_data(const struct iomap_iter *iter,
  struct folio *folio)
{
 const struct iomap *iomap = iomap_iter_srcmap(iter);
 size_t size = i_size_read(iter->inode) - iomap->offset;
 size_t offset = offset_in_folio(folio, iomap->offset);

 if (WARN_ON_ONCE(!iomap->inline_data))
  return -EIO;

 if (folio_test_uptodate(folio))
  return 0;

 if (WARN_ON_ONCE(size > iomap->length))
  return -EIO;
 if (offset > 0)
  ifs_alloc(iter->inode, folio, iter->flags);

 folio_fill_tail(folio, offset, iomap->inline_data, size);
 iomap_set_range_uptodate(folio, offset, folio_size(folio) - offset);
 return 0;
}

#ifdef CONFIG_BLOCK
static void iomap_finish_folio_read(struct folio *folio, size_t off,
  size_t len, int error)
{
 struct iomap_folio_state *ifs = folio->private;
 bool uptodate = !error;
 bool finished = true;

 if (ifs) {
  unsigned long flags;

  spin_lock_irqsave(&ifs->state_lock, flags);
  if (!error)
   uptodate = ifs_set_range_uptodate(folio, ifs, off, len);
  ifs->read_bytes_pending -= len;
  finished = !ifs->read_bytes_pending;
  spin_unlock_irqrestore(&ifs->state_lock, flags);
 }

 if (finished)
  folio_end_read(folio, uptodate);
}

static void iomap_read_end_io(struct bio *bio)
{
 int error = blk_status_to_errno(bio->bi_status);
 struct folio_iter fi;

 bio_for_each_folio_all(fi, bio)
  iomap_finish_folio_read(fi.folio, fi.offset, fi.length, error);
 bio_put(bio);
}

struct iomap_readpage_ctx {
 struct folio  *cur_folio;
 bool   cur_folio_in_bio;
 struct bio  *bio;
 struct readahead_control *rac;
};

static int iomap_readpage_iter(struct iomap_iter *iter,
  struct iomap_readpage_ctx *ctx)
{
 const struct iomap *iomap = &iter->iomap;
 loff_t pos = iter->pos;
 loff_t length = iomap_length(iter);
 struct folio *folio = ctx->cur_folio;
 struct iomap_folio_state *ifs;
 size_t poff, plen;
 sector_t sector;
 int ret;

 if (iomap->type == IOMAP_INLINE) {
  ret = iomap_read_inline_data(iter, folio);
  if (ret)
   return ret;
  return iomap_iter_advance(iter, &length);
 }

 /* zero post-eof blocks as the page may be mapped */
 ifs = ifs_alloc(iter->inode, folio, iter->flags);
 iomap_adjust_read_range(iter->inode, folio, &pos, length, &poff, &plen);
 if (plen == 0)
  goto done;

 if (iomap_block_needs_zeroing(iter, pos)) {
  folio_zero_range(folio, poff, plen);
  iomap_set_range_uptodate(folio, poff, plen);
  goto done;
 }

 ctx->cur_folio_in_bio = true;
 if (ifs) {
  spin_lock_irq(&ifs->state_lock);
  ifs->read_bytes_pending += plen;
  spin_unlock_irq(&ifs->state_lock);
 }

 sector = iomap_sector(iomap, pos);
 if (!ctx->bio ||
     bio_end_sector(ctx->bio) != sector ||
     !bio_add_folio(ctx->bio, folio, plen, poff)) {
  gfp_t gfp = mapping_gfp_constraint(folio->mapping, GFP_KERNEL);
  gfp_t orig_gfp = gfp;
  unsigned int nr_vecs = DIV_ROUND_UP(length, PAGE_SIZE);

  if (ctx->bio)
   submit_bio(ctx->bio);

  if (ctx->rac) /* same as readahead_gfp_mask */
   gfp |= __GFP_NORETRY | __GFP_NOWARN;
  ctx->bio = bio_alloc(iomap->bdev, bio_max_segs(nr_vecs),
         REQ_OP_READ, gfp);
  /*
 * If the bio_alloc fails, try it again for a single page to
 * avoid having to deal with partial page reads.  This emulates
 * what do_mpage_read_folio does.
 */
  if (!ctx->bio) {
   ctx->bio = bio_alloc(iomap->bdev, 1, REQ_OP_READ,
          orig_gfp);
  }
  if (ctx->rac)
   ctx->bio->bi_opf |= REQ_RAHEAD;
  ctx->bio->bi_iter.bi_sector = sector;
  ctx->bio->bi_end_io = iomap_read_end_io;
  bio_add_folio_nofail(ctx->bio, folio, plen, poff);
 }

done:
 /*
 * Move the caller beyond our range so that it keeps making progress.
 * For that, we have to include any leading non-uptodate ranges, but
 * we can skip trailing ones as they will be handled in the next
 * iteration.
 */
 length = pos - iter->pos + plen;
 return iomap_iter_advance(iter, &length);
}

static int iomap_read_folio_iter(struct iomap_iter *iter,
  struct iomap_readpage_ctx *ctx)
{
 int ret;

 while (iomap_length(iter)) {
  ret = iomap_readpage_iter(iter, ctx);
  if (ret)
   return ret;
 }

 return 0;
}

int iomap_read_folio(struct folio *folio, const struct iomap_ops *ops)
{
 struct iomap_iter iter = {
  .inode  = folio->mapping->host,
  .pos  = folio_pos(folio),
  .len  = folio_size(folio),
 };
 struct iomap_readpage_ctx ctx = {
  .cur_folio = folio,
 };
 int ret;

 trace_iomap_readpage(iter.inode, 1);

 while ((ret = iomap_iter(&iter, ops)) > 0)
  iter.status = iomap_read_folio_iter(&iter, &ctx);

 if (ctx.bio) {
  submit_bio(ctx.bio);
  WARN_ON_ONCE(!ctx.cur_folio_in_bio);
 } else {
  WARN_ON_ONCE(ctx.cur_folio_in_bio);
  folio_unlock(folio);
 }

 /*
 * Just like mpage_readahead and block_read_full_folio, we always
 * return 0 and just set the folio error flag on errors.  This
 * should be cleaned up throughout the stack eventually.
 */
 return 0;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_read_folio);

static int iomap_readahead_iter(struct iomap_iter *iter,
  struct iomap_readpage_ctx *ctx)
{
 int ret;

 while (iomap_length(iter)) {
  if (ctx->cur_folio &&
      offset_in_folio(ctx->cur_folio, iter->pos) == 0) {
   if (!ctx->cur_folio_in_bio)
    folio_unlock(ctx->cur_folio);
   ctx->cur_folio = NULL;
  }
  if (!ctx->cur_folio) {
   ctx->cur_folio = readahead_folio(ctx->rac);
   ctx->cur_folio_in_bio = false;
  }
  ret = iomap_readpage_iter(iter, ctx);
  if (ret)
   return ret;
 }

 return 0;
}

/**
 * iomap_readahead - Attempt to read pages from a file.
 * @rac: Describes the pages to be read.
 * @ops: The operations vector for the filesystem.
 *
 * This function is for filesystems to call to implement their readahead
 * address_space operation.
 *
 * Context: The @ops callbacks may submit I/O (eg to read the addresses of
 * blocks from disc), and may wait for it.  The caller may be trying to
 * access a different page, and so sleeping excessively should be avoided.
 * It may allocate memory, but should avoid costly allocations.  This
 * function is called with memalloc_nofs set, so allocations will not cause
 * the filesystem to be reentered.
 */
void iomap_readahead(struct readahead_control *rac, const struct iomap_ops *ops)
{
 struct iomap_iter iter = {
  .inode = rac->mapping->host,
  .pos = readahead_pos(rac),
  .len = readahead_length(rac),
 };
 struct iomap_readpage_ctx ctx = {
  .rac = rac,
 };

 trace_iomap_readahead(rac->mapping->host, readahead_count(rac));

 while (iomap_iter(&iter, ops) > 0)
  iter.status = iomap_readahead_iter(&iter, &ctx);

 if (ctx.bio)
  submit_bio(ctx.bio);
 if (ctx.cur_folio) {
  if (!ctx.cur_folio_in_bio)
   folio_unlock(ctx.cur_folio);
 }
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_readahead);

static int iomap_read_folio_range(const struct iomap_iter *iter,
  struct folio *folio, loff_t pos, size_t len)
{
 const struct iomap *srcmap = iomap_iter_srcmap(iter);
 struct bio_vec bvec;
 struct bio bio;

 bio_init(&bio, srcmap->bdev, &bvec, 1, REQ_OP_READ);
 bio.bi_iter.bi_sector = iomap_sector(srcmap, pos);
 bio_add_folio_nofail(&bio, folio, len, offset_in_folio(folio, pos));
 return submit_bio_wait(&bio);
}
#else
static int iomap_read_folio_range(const struct iomap_iter *iter,
  struct folio *folio, loff_t pos, size_t len)
{
 WARN_ON_ONCE(1);
 return -EIO;
}
#endif /* CONFIG_BLOCK */

/*
 * iomap_is_partially_uptodate checks whether blocks within a folio are
 * uptodate or not.
 *
 * Returns true if all blocks which correspond to the specified part
 * of the folio are uptodate.
 */
bool iomap_is_partially_uptodate(struct folio *folio, size_t from, size_t count)
{
 struct iomap_folio_state *ifs = folio->private;
 struct inode *inode = folio->mapping->host;
 unsigned first, last, i;

 if (!ifs)
  return false;

 /* Caller's range may extend past the end of this folio */
 count = min(folio_size(folio) - from, count);

 /* First and last blocks in range within folio */
 first = from >> inode->i_blkbits;
 last = (from + count - 1) >> inode->i_blkbits;

 for (i = first; i <= last; i++)
  if (!ifs_block_is_uptodate(ifs, i))
   return false;
 return true;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_is_partially_uptodate);

/**
 * iomap_get_folio - get a folio reference for writing
 * @iter: iteration structure
 * @pos: start offset of write
 * @len: Suggested size of folio to create.
 *
 * Returns a locked reference to the folio at @pos, or an error pointer if the
 * folio could not be obtained.
 */
struct folio *iomap_get_folio(struct iomap_iter *iter, loff_t pos, size_t len)
{
 fgf_t fgp = FGP_WRITEBEGIN | FGP_NOFS;

 if (iter->flags & IOMAP_NOWAIT)
  fgp |= FGP_NOWAIT;
 if (iter->flags & IOMAP_DONTCACHE)
  fgp |= FGP_DONTCACHE;
 fgp |= fgf_set_order(len);

 return __filemap_get_folio(iter->inode->i_mapping, pos >> PAGE_SHIFT,
   fgp, mapping_gfp_mask(iter->inode->i_mapping));
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_get_folio);

bool iomap_release_folio(struct folio *folio, gfp_t gfp_flags)
{
 trace_iomap_release_folio(folio->mapping->host, folio_pos(folio),
   folio_size(folio));

 /*
 * If the folio is dirty, we refuse to release our metadata because
 * it may be partially dirty.  Once we track per-block dirty state,
 * we can release the metadata if every block is dirty.
 */
 if (folio_test_dirty(folio))
  return false;
 ifs_free(folio);
 return true;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_release_folio);

void iomap_invalidate_folio(struct folio *folio, size_t offset, size_t len)
{
 trace_iomap_invalidate_folio(folio->mapping->host,
     folio_pos(folio) + offset, len);

 /*
 * If we're invalidating the entire folio, clear the dirty state
 * from it and release it to avoid unnecessary buildup of the LRU.
 */
 if (offset == 0 && len == folio_size(folio)) {
  WARN_ON_ONCE(folio_test_writeback(folio));
  folio_cancel_dirty(folio);
  ifs_free(folio);
 }
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_invalidate_folio);

bool iomap_dirty_folio(struct address_space *mapping, struct folio *folio)
{
 struct inode *inode = mapping->host;
 size_t len = folio_size(folio);

 ifs_alloc(inode, folio, 0);
 iomap_set_range_dirty(folio, 0, len);
 return filemap_dirty_folio(mapping, folio);
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_dirty_folio);

static void
iomap_write_failed(struct inode *inode, loff_t pos, unsigned len)
{
 loff_t i_size = i_size_read(inode);

 /*
 * Only truncate newly allocated pages beyoned EOF, even if the
 * write started inside the existing inode size.
 */
 if (pos + len > i_size)
  truncate_pagecache_range(inode, max(pos, i_size),
      pos + len - 1);
}

static int __iomap_write_begin(const struct iomap_iter *iter,
  const struct iomap_write_ops *write_ops, size_t len,
  struct folio *folio)
{
 struct iomap_folio_state *ifs;
 loff_t pos = iter->pos;
 loff_t block_size = i_blocksize(iter->inode);
 loff_t block_start = round_down(pos, block_size);
 loff_t block_end = round_up(pos + len, block_size);
 unsigned int nr_blocks = i_blocks_per_folio(iter->inode, folio);
 size_t from = offset_in_folio(folio, pos), to = from + len;
 size_t poff, plen;

 /*
 * If the write or zeroing completely overlaps the current folio, then
 * entire folio will be dirtied so there is no need for
 * per-block state tracking structures to be attached to this folio.
 * For the unshare case, we must read in the ondisk contents because we
 * are not changing pagecache contents.
 */
 if (!(iter->flags & IOMAP_UNSHARE) && pos <= folio_pos(folio) &&
     pos + len >= folio_pos(folio) + folio_size(folio))
  return 0;

 ifs = ifs_alloc(iter->inode, folio, iter->flags);
 if ((iter->flags & IOMAP_NOWAIT) && !ifs && nr_blocks > 1)
  return -EAGAIN;

 if (folio_test_uptodate(folio))
  return 0;

 do {
  iomap_adjust_read_range(iter->inode, folio, &block_start,
    block_end - block_start, &poff, &plen);
  if (plen == 0)
   break;

  if (!(iter->flags & IOMAP_UNSHARE) &&
      (from <= poff || from >= poff + plen) &&
      (to <= poff || to >= poff + plen))
   continue;

  if (iomap_block_needs_zeroing(iter, block_start)) {
   if (WARN_ON_ONCE(iter->flags & IOMAP_UNSHARE))
    return -EIO;
   folio_zero_segments(folio, poff, from, to, poff + plen);
  } else {
   int status;

   if (iter->flags & IOMAP_NOWAIT)
    return -EAGAIN;

   if (write_ops && write_ops->read_folio_range)
    status = write_ops->read_folio_range(iter,
      folio, block_start, plen);
   else
    status = iomap_read_folio_range(iter,
      folio, block_start, plen);
   if (status)
    return status;
  }
  iomap_set_range_uptodate(folio, poff, plen);
 } while ((block_start += plen) < block_end);

 return 0;
}

static struct folio *__iomap_get_folio(struct iomap_iter *iter,
  const struct iomap_write_ops *write_ops, size_t len)
{
 loff_t pos = iter->pos;

 if (!mapping_large_folio_support(iter->inode->i_mapping))
  len = min_t(size_t, len, PAGE_SIZE - offset_in_page(pos));

 if (write_ops && write_ops->get_folio)
  return write_ops->get_folio(iter, pos, len);
 return iomap_get_folio(iter, pos, len);
}

static void __iomap_put_folio(struct iomap_iter *iter,
  const struct iomap_write_ops *write_ops, size_t ret,
  struct folio *folio)
{
 loff_t pos = iter->pos;

 if (write_ops && write_ops->put_folio) {
  write_ops->put_folio(iter->inode, pos, ret, folio);
 } else {
  folio_unlock(folio);
  folio_put(folio);
 }
}

/* trim pos and bytes to within a given folio */
static loff_t iomap_trim_folio_range(struct iomap_iter *iter,
  struct folio *folio, size_t *offset, u64 *bytes)
{
 loff_t pos = iter->pos;
 size_t fsize = folio_size(folio);

 WARN_ON_ONCE(pos < folio_pos(folio));
 WARN_ON_ONCE(pos >= folio_pos(folio) + fsize);

 *offset = offset_in_folio(folio, pos);
 *bytes = min(*bytes, fsize - *offset);

 return pos;
}

static int iomap_write_begin_inline(const struct iomap_iter *iter,
  struct folio *folio)
{
 /* needs more work for the tailpacking case; disable for now */
 if (WARN_ON_ONCE(iomap_iter_srcmap(iter)->offset != 0))
  return -EIO;
 return iomap_read_inline_data(iter, folio);
}

/*
 * Grab and prepare a folio for write based on iter state. Returns the folio,
 * offset, and length. Callers can optionally pass a max length *plen,
 * otherwise init to zero.
 */
static int iomap_write_begin(struct iomap_iter *iter,
  const struct iomap_write_ops *write_ops, struct folio **foliop,
  size_t *poffset, u64 *plen)
{
 const struct iomap *srcmap = iomap_iter_srcmap(iter);
 loff_t pos = iter->pos;
 u64 len = min_t(u64, SIZE_MAX, iomap_length(iter));
 struct folio *folio;
 int status = 0;

 len = min_not_zero(len, *plen);
 BUG_ON(pos + len > iter->iomap.offset + iter->iomap.length);
 if (srcmap != &iter->iomap)
  BUG_ON(pos + len > srcmap->offset + srcmap->length);

 if (fatal_signal_pending(current))
  return -EINTR;

 folio = __iomap_get_folio(iter, write_ops, len);
 if (IS_ERR(folio))
  return PTR_ERR(folio);

 /*
 * Now we have a locked folio, before we do anything with it we need to
 * check that the iomap we have cached is not stale. The inode extent
 * mapping can change due to concurrent IO in flight (e.g.
 * IOMAP_UNWRITTEN state can change and memory reclaim could have
 * reclaimed a previously partially written page at this index after IO
 * completion before this write reaches this file offset) and hence we
 * could do the wrong thing here (zero a page range incorrectly or fail
 * to zero) and corrupt data.
 */
 if (write_ops && write_ops->iomap_valid) {
  bool iomap_valid = write_ops->iomap_valid(iter->inode,
        &iter->iomap);
  if (!iomap_valid) {
   iter->iomap.flags |= IOMAP_F_STALE;
   status = 0;
   goto out_unlock;
  }
 }

 pos = iomap_trim_folio_range(iter, folio, poffset, &len);

 if (srcmap->type == IOMAP_INLINE)
  status = iomap_write_begin_inline(iter, folio);
 else if (srcmap->flags & IOMAP_F_BUFFER_HEAD)
  status = __block_write_begin_int(folio, pos, len, NULL, srcmap);
 else
  status = __iomap_write_begin(iter, write_ops, len, folio);

 if (unlikely(status))
  goto out_unlock;

 *foliop = folio;
 *plen = len;
 return 0;

out_unlock:
 __iomap_put_folio(iter, write_ops, 0, folio);
 return status;
}

static bool __iomap_write_end(struct inode *inode, loff_t pos, size_t len,
  size_t copied, struct folio *folio)
{
 flush_dcache_folio(folio);

 /*
 * The blocks that were entirely written will now be uptodate, so we
 * don't have to worry about a read_folio reading them and overwriting a
 * partial write.  However, if we've encountered a short write and only
 * partially written into a block, it will not be marked uptodate, so a
 * read_folio might come in and destroy our partial write.
 *
 * Do the simplest thing and just treat any short write to a
 * non-uptodate page as a zero-length write, and force the caller to
 * redo the whole thing.
 */
 if (unlikely(copied < len && !folio_test_uptodate(folio)))
  return false;
 iomap_set_range_uptodate(folio, offset_in_folio(folio, pos), len);
 iomap_set_range_dirty(folio, offset_in_folio(folio, pos), copied);
 filemap_dirty_folio(inode->i_mapping, folio);
 return true;
}

static bool iomap_write_end_inline(const struct iomap_iter *iter,
  struct folio *folio, loff_t pos, size_t copied)
{
 const struct iomap *iomap = &iter->iomap;
 void *addr;

 WARN_ON_ONCE(!folio_test_uptodate(folio));
 BUG_ON(!iomap_inline_data_valid(iomap));

 if (WARN_ON_ONCE(!iomap->inline_data))
  return false;

 flush_dcache_folio(folio);
 addr = kmap_local_folio(folio, pos);
 memcpy(iomap_inline_data(iomap, pos), addr, copied);
 kunmap_local(addr);

 mark_inode_dirty(iter->inode);
 return true;
}

/*
 * Returns true if all copied bytes have been written to the pagecache,
 * otherwise return false.
 */
static bool iomap_write_end(struct iomap_iter *iter, size_t len, size_t copied,
  struct folio *folio)
{
 const struct iomap *srcmap = iomap_iter_srcmap(iter);
 loff_t pos = iter->pos;

 if (srcmap->type == IOMAP_INLINE)
  return iomap_write_end_inline(iter, folio, pos, copied);

 if (srcmap->flags & IOMAP_F_BUFFER_HEAD) {
  size_t bh_written;

  bh_written = block_write_end(pos, len, copied, folio);
  WARN_ON_ONCE(bh_written != copied && bh_written != 0);
  return bh_written == copied;
 }

 return __iomap_write_end(iter->inode, pos, len, copied, folio);
}

static int iomap_write_iter(struct iomap_iter *iter, struct iov_iter *i,
  const struct iomap_write_ops *write_ops)
{
 ssize_t total_written = 0;
 int status = 0;
 struct address_space *mapping = iter->inode->i_mapping;
 size_t chunk = mapping_max_folio_size(mapping);
 unsigned int bdp_flags = (iter->flags & IOMAP_NOWAIT) ? BDP_ASYNC : 0;

 do {
  struct folio *folio;
  loff_t old_size;
  size_t offset;  /* Offset into folio */
  u64 bytes;  /* Bytes to write to folio */
  size_t copied;  /* Bytes copied from user */
  u64 written;  /* Bytes have been written */
  loff_t pos;

  bytes = iov_iter_count(i);
retry:
  offset = iter->pos & (chunk - 1);
  bytes = min(chunk - offset, bytes);
  status = balance_dirty_pages_ratelimited_flags(mapping,
              bdp_flags);
  if (unlikely(status))
   break;

  if (bytes > iomap_length(iter))
   bytes = iomap_length(iter);

  /*
 * Bring in the user page that we'll copy from _first_.
 * Otherwise there's a nasty deadlock on copying from the
 * same page as we're writing to, without it being marked
 * up-to-date.
 *
 * For async buffered writes the assumption is that the user
 * page has already been faulted in. This can be optimized by
 * faulting the user page.
 */
  if (unlikely(fault_in_iov_iter_readable(i, bytes) == bytes)) {
   status = -EFAULT;
   break;
  }

  status = iomap_write_begin(iter, write_ops, &folio, &offset,
    &bytes);
  if (unlikely(status)) {
   iomap_write_failed(iter->inode, iter->pos, bytes);
   break;
  }
  if (iter->iomap.flags & IOMAP_F_STALE)
   break;

  pos = iter->pos;

  if (mapping_writably_mapped(mapping))
   flush_dcache_folio(folio);

  copied = copy_folio_from_iter_atomic(folio, offset, bytes, i);
  written = iomap_write_end(iter, bytes, copied, folio) ?
     copied : 0;

  /*
 * Update the in-memory inode size after copying the data into
 * the page cache.  It's up to the file system to write the
 * updated size to disk, preferably after I/O completion so that
 * no stale data is exposed.  Only once that's done can we
 * unlock and release the folio.
 */
  old_size = iter->inode->i_size;
  if (pos + written > old_size) {
   i_size_write(iter->inode, pos + written);
   iter->iomap.flags |= IOMAP_F_SIZE_CHANGED;
  }
  __iomap_put_folio(iter, write_ops, written, folio);

  if (old_size < pos)
   pagecache_isize_extended(iter->inode, old_size, pos);

  cond_resched();
  if (unlikely(written == 0)) {
   /*
 * A short copy made iomap_write_end() reject the
 * thing entirely.  Might be memory poisoning
 * halfway through, might be a race with munmap,
 * might be severe memory pressure.
 */
   iomap_write_failed(iter->inode, pos, bytes);
   iov_iter_revert(i, copied);

   if (chunk > PAGE_SIZE)
    chunk /= 2;
   if (copied) {
    bytes = copied;
    goto retry;
   }
  } else {
   total_written += written;
   iomap_iter_advance(iter, &written);
  }
 } while (iov_iter_count(i) && iomap_length(iter));

 return total_written ? 0 : status;
}

ssize_t
iomap_file_buffered_write(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *i,
  const struct iomap_ops *ops,
  const struct iomap_write_ops *write_ops, void *private)
{
 struct iomap_iter iter = {
  .inode  = iocb->ki_filp->f_mapping->host,
  .pos  = iocb->ki_pos,
  .len  = iov_iter_count(i),
  .flags  = IOMAP_WRITE,
  .private = private,
 };
 ssize_t ret;

 if (iocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
  iter.flags |= IOMAP_NOWAIT;
 if (iocb->ki_flags & IOCB_DONTCACHE)
  iter.flags |= IOMAP_DONTCACHE;

 while ((ret = iomap_iter(&iter, ops)) > 0)
  iter.status = iomap_write_iter(&iter, i, write_ops);

 if (unlikely(iter.pos == iocb->ki_pos))
  return ret;
 ret = iter.pos - iocb->ki_pos;
 iocb->ki_pos = iter.pos;
 return ret;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_file_buffered_write);

static void iomap_write_delalloc_ifs_punch(struct inode *inode,
  struct folio *folio, loff_t start_byte, loff_t end_byte,
  struct iomap *iomap, iomap_punch_t punch)
{
 unsigned int first_blk, last_blk, i;
 loff_t last_byte;
 u8 blkbits = inode->i_blkbits;
 struct iomap_folio_state *ifs;

 /*
 * When we have per-block dirty tracking, there can be
 * blocks within a folio which are marked uptodate
 * but not dirty. In that case it is necessary to punch
 * out such blocks to avoid leaking any delalloc blocks.
 */
 ifs = folio->private;
 if (!ifs)
  return;

 last_byte = min_t(loff_t, end_byte - 1,
   folio_pos(folio) + folio_size(folio) - 1);
 first_blk = offset_in_folio(folio, start_byte) >> blkbits;
 last_blk = offset_in_folio(folio, last_byte) >> blkbits;
 for (i = first_blk; i <= last_blk; i++) {
  if (!ifs_block_is_dirty(folio, ifs, i))
   punch(inode, folio_pos(folio) + (i << blkbits),
        1 << blkbits, iomap);
 }
}

static void iomap_write_delalloc_punch(struct inode *inode, struct folio *folio,
  loff_t *punch_start_byte, loff_t start_byte, loff_t end_byte,
  struct iomap *iomap, iomap_punch_t punch)
{
 if (!folio_test_dirty(folio))
  return;

 /* if dirty, punch up to offset */
 if (start_byte > *punch_start_byte) {
  punch(inode, *punch_start_byte, start_byte - *punch_start_byte,
    iomap);
 }

 /* Punch non-dirty blocks within folio */
 iomap_write_delalloc_ifs_punch(inode, folio, start_byte, end_byte,
   iomap, punch);

 /*
 * Make sure the next punch start is correctly bound to
 * the end of this data range, not the end of the folio.
 */
 *punch_start_byte = min_t(loff_t, end_byte,
    folio_pos(folio) + folio_size(folio));
}

/*
 * Scan the data range passed to us for dirty page cache folios. If we find a
 * dirty folio, punch out the preceding range and update the offset from which
 * the next punch will start from.
 *
 * We can punch out storage reservations under clean pages because they either
 * contain data that has been written back - in which case the delalloc punch
 * over that range is a no-op - or they have been read faults in which case they
 * contain zeroes and we can remove the delalloc backing range and any new
 * writes to those pages will do the normal hole filling operation...
 *
 * This makes the logic simple: we only need to keep the delalloc extents only
 * over the dirty ranges of the page cache.
 *
 * This function uses [start_byte, end_byte) intervals (i.e. open ended) to
 * simplify range iterations.
 */
static void iomap_write_delalloc_scan(struct inode *inode,
  loff_t *punch_start_byte, loff_t start_byte, loff_t end_byte,
  struct iomap *iomap, iomap_punch_t punch)
{
 while (start_byte < end_byte) {
  struct folio *folio;

  /* grab locked page */
  folio = filemap_lock_folio(inode->i_mapping,
    start_byte >> PAGE_SHIFT);
  if (IS_ERR(folio)) {
   start_byte = ALIGN_DOWN(start_byte, PAGE_SIZE) +
     PAGE_SIZE;
   continue;
  }

  iomap_write_delalloc_punch(inode, folio, punch_start_byte,
    start_byte, end_byte, iomap, punch);

  /* move offset to start of next folio in range */
  start_byte = folio_pos(folio) + folio_size(folio);
  folio_unlock(folio);
  folio_put(folio);
 }
}

/*
 * When a short write occurs, the filesystem might need to use ->iomap_end
 * to remove space reservations created in ->iomap_begin.
 *
 * For filesystems that use delayed allocation, there can be dirty pages over
 * the delalloc extent outside the range of a short write but still within the
 * delalloc extent allocated for this iomap if the write raced with page
 * faults.
 *
 * Punch out all the delalloc blocks in the range given except for those that
 * have dirty data still pending in the page cache - those are going to be
 * written and so must still retain the delalloc backing for writeback.
 *
 * The punch() callback *must* only punch delalloc extents in the range passed
 * to it. It must skip over all other types of extents in the range and leave
 * them completely unchanged. It must do this punch atomically with respect to
 * other extent modifications.
 *
 * The punch() callback may be called with a folio locked to prevent writeback
 * extent allocation racing at the edge of the range we are currently punching.
 * The locked folio may or may not cover the range being punched, so it is not
 * safe for the punch() callback to lock folios itself.
 *
 * Lock order is:
 *
 * inode->i_rwsem (shared or exclusive)
 *   inode->i_mapping->invalidate_lock (exclusive)
 *     folio_lock()
 *       ->punch
 *         internal filesystem allocation lock
 *
 * As we are scanning the page cache for data, we don't need to reimplement the
 * wheel - mapping_seek_hole_data() does exactly what we need to identify the
 * start and end of data ranges correctly even for sub-folio block sizes. This
 * byte range based iteration is especially convenient because it means we
 * don't have to care about variable size folios, nor where the start or end of
 * the data range lies within a folio, if they lie within the same folio or even
 * if there are multiple discontiguous data ranges within the folio.
 *
 * It should be noted that mapping_seek_hole_data() is not aware of EOF, and so
 * can return data ranges that exist in the cache beyond EOF. e.g. a page fault
 * spanning EOF will initialise the post-EOF data to zeroes and mark it up to
 * date. A write page fault can then mark it dirty. If we then fail a write()
 * beyond EOF into that up to date cached range, we allocate a delalloc block
 * beyond EOF and then have to punch it out. Because the range is up to date,
 * mapping_seek_hole_data() will return it, and we will skip the punch because
 * the folio is dirty. THis is incorrect - we always need to punch out delalloc
 * beyond EOF in this case as writeback will never write back and covert that
 * delalloc block beyond EOF. Hence we limit the cached data scan range to EOF,
 * resulting in always punching out the range from the EOF to the end of the
 * range the iomap spans.
 *
 * Intervals are of the form [start_byte, end_byte) (i.e. open ended) because it
 * matches the intervals returned by mapping_seek_hole_data(). i.e. SEEK_DATA
 * returns the start of a data range (start_byte), and SEEK_HOLE(start_byte)
 * returns the end of the data range (data_end). Using closed intervals would
 * require sprinkling this code with magic "+ 1" and "- 1" arithmetic and expose
 * the code to subtle off-by-one bugs....
 */
void iomap_write_delalloc_release(struct inode *inode, loff_t start_byte,
  loff_t end_byte, unsigned flags, struct iomap *iomap,
  iomap_punch_t punch)
{
 loff_t punch_start_byte = start_byte;
 loff_t scan_end_byte = min(i_size_read(inode), end_byte);

 /*
 * The caller must hold invalidate_lock to avoid races with page faults
 * re-instantiating folios and dirtying them via ->page_mkwrite whilst
 * we walk the cache and perform delalloc extent removal.  Failing to do
 * this can leave dirty pages with no space reservation in the cache.
 */
 lockdep_assert_held_write(&inode->i_mapping->invalidate_lock);

 while (start_byte < scan_end_byte) {
  loff_t  data_end;

  start_byte = mapping_seek_hole_data(inode->i_mapping,
    start_byte, scan_end_byte, SEEK_DATA);
  /*
 * If there is no more data to scan, all that is left is to
 * punch out the remaining range.
 *
 * Note that mapping_seek_hole_data is only supposed to return
 * either an offset or -ENXIO, so WARN on any other error as
 * that would be an API change without updating the callers.
 */
  if (start_byte == -ENXIO || start_byte == scan_end_byte)
   break;
  if (WARN_ON_ONCE(start_byte < 0))
   return;
  WARN_ON_ONCE(start_byte < punch_start_byte);
  WARN_ON_ONCE(start_byte > scan_end_byte);

  /*
 * We find the end of this contiguous cached data range by
 * seeking from start_byte to the beginning of the next hole.
 */
  data_end = mapping_seek_hole_data(inode->i_mapping, start_byte,
    scan_end_byte, SEEK_HOLE);
  if (WARN_ON_ONCE(data_end < 0))
   return;

  /*
 * If we race with post-direct I/O invalidation of the page cache,
 * there might be no data left at start_byte.
 */
  if (data_end == start_byte)
   continue;

  WARN_ON_ONCE(data_end < start_byte);
  WARN_ON_ONCE(data_end > scan_end_byte);

  iomap_write_delalloc_scan(inode, &punch_start_byte, start_byte,
    data_end, iomap, punch);

  /* The next data search starts at the end of this one. */
  start_byte = data_end;
 }

 if (punch_start_byte < end_byte)
  punch(inode, punch_start_byte, end_byte - punch_start_byte,
    iomap);
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_write_delalloc_release);

static int iomap_unshare_iter(struct iomap_iter *iter,
  const struct iomap_write_ops *write_ops)
{
 struct iomap *iomap = &iter->iomap;
 u64 bytes = iomap_length(iter);
 int status;

 if (!iomap_want_unshare_iter(iter))
  return iomap_iter_advance(iter, &bytes);

 do {
  struct folio *folio;
  size_t offset;
  bool ret;

  bytes = min_t(u64, SIZE_MAX, bytes);
  status = iomap_write_begin(iter, write_ops, &folio, &offset,
    &bytes);
  if (unlikely(status))
   return status;
  if (iomap->flags & IOMAP_F_STALE)
   break;

  ret = iomap_write_end(iter, bytes, bytes, folio);
  __iomap_put_folio(iter, write_ops, bytes, folio);
  if (WARN_ON_ONCE(!ret))
   return -EIO;

  cond_resched();

  balance_dirty_pages_ratelimited(iter->inode->i_mapping);

  status = iomap_iter_advance(iter, &bytes);
  if (status)
   break;
 } while (bytes > 0);

 return status;
}

int
iomap_file_unshare(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t len,
  const struct iomap_ops *ops,
  const struct iomap_write_ops *write_ops)
{
 struct iomap_iter iter = {
  .inode  = inode,
  .pos  = pos,
  .flags  = IOMAP_WRITE | IOMAP_UNSHARE,
 };
 loff_t size = i_size_read(inode);
 int ret;

 if (pos < 0 || pos >= size)
  return 0;

 iter.len = min(len, size - pos);
 while ((ret = iomap_iter(&iter, ops)) > 0)
  iter.status = iomap_unshare_iter(&iter, write_ops);
 return ret;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_file_unshare);

/*
 * Flush the remaining range of the iter and mark the current mapping stale.
 * This is used when zero range sees an unwritten mapping that may have had
 * dirty pagecache over it.
 */
static inline int iomap_zero_iter_flush_and_stale(struct iomap_iter *i)
{
 struct address_space *mapping = i->inode->i_mapping;
 loff_t end = i->pos + i->len - 1;

 i->iomap.flags |= IOMAP_F_STALE;
 return filemap_write_and_wait_range(mapping, i->pos, end);
}

static int iomap_zero_iter(struct iomap_iter *iter, bool *did_zero,
  const struct iomap_write_ops *write_ops)
{
 u64 bytes = iomap_length(iter);
 int status;

 do {
  struct folio *folio;
  size_t offset;
  bool ret;

  bytes = min_t(u64, SIZE_MAX, bytes);
  status = iomap_write_begin(iter, write_ops, &folio, &offset,
    &bytes);
  if (status)
   return status;
  if (iter->iomap.flags & IOMAP_F_STALE)
   break;

  /* warn about zeroing folios beyond eof that won't write back */
  WARN_ON_ONCE(folio_pos(folio) > iter->inode->i_size);

  folio_zero_range(folio, offset, bytes);
  folio_mark_accessed(folio);

  ret = iomap_write_end(iter, bytes, bytes, folio);
  __iomap_put_folio(iter, write_ops, bytes, folio);
  if (WARN_ON_ONCE(!ret))
   return -EIO;

  status = iomap_iter_advance(iter, &bytes);
  if (status)
   break;
 } while (bytes > 0);

 if (did_zero)
  *did_zero = true;
 return status;
}

int
iomap_zero_range(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t len, bool *did_zero,
  const struct iomap_ops *ops,
  const struct iomap_write_ops *write_ops, void *private)
{
 struct iomap_iter iter = {
  .inode  = inode,
  .pos  = pos,
  .len  = len,
  .flags  = IOMAP_ZERO,
  .private = private,
 };
 struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
 unsigned int blocksize = i_blocksize(inode);
 unsigned int off = pos & (blocksize - 1);
 loff_t plen = min_t(loff_t, len, blocksize - off);
 int ret;
 bool range_dirty;

 /*
 * Zero range can skip mappings that are zero on disk so long as
 * pagecache is clean. If pagecache was dirty prior to zero range, the
 * mapping converts on writeback completion and so must be zeroed.
 *
 * The simplest way to deal with this across a range is to flush
 * pagecache and process the updated mappings. To avoid excessive
 * flushing on partial eof zeroing, special case it to zero the
 * unaligned start portion if already dirty in pagecache.
 */
 if (off &&
     filemap_range_needs_writeback(mapping, pos, pos + plen - 1)) {
  iter.len = plen;
  while ((ret = iomap_iter(&iter, ops)) > 0)
   iter.status = iomap_zero_iter(&iter, did_zero,
     write_ops);

  iter.len = len - (iter.pos - pos);
  if (ret || !iter.len)
   return ret;
 }

 /*
 * To avoid an unconditional flush, check pagecache state and only flush
 * if dirty and the fs returns a mapping that might convert on
 * writeback.
 */
 range_dirty = filemap_range_needs_writeback(inode->i_mapping,
     iter.pos, iter.pos + iter.len - 1);
 while ((ret = iomap_iter(&iter, ops)) > 0) {
  const struct iomap *srcmap = iomap_iter_srcmap(&iter);

  if (srcmap->type == IOMAP_HOLE ||
      srcmap->type == IOMAP_UNWRITTEN) {
   s64 status;

   if (range_dirty) {
    range_dirty = false;
    status = iomap_zero_iter_flush_and_stale(&iter);
   } else {
    status = iomap_iter_advance_full(&iter);
   }
   iter.status = status;
   continue;
  }

  iter.status = iomap_zero_iter(&iter, did_zero, write_ops);
 }
 return ret;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_zero_range);

int
iomap_truncate_page(struct inode *inode, loff_t pos, bool *did_zero,
  const struct iomap_ops *ops,
  const struct iomap_write_ops *write_ops, void *private)
{
 unsigned int blocksize = i_blocksize(inode);
 unsigned int off = pos & (blocksize - 1);

 /* Block boundary? Nothing to do */
 if (!off)
  return 0;
 return iomap_zero_range(inode, pos, blocksize - off, did_zero, ops,
   write_ops, private);
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_truncate_page);

static int iomap_folio_mkwrite_iter(struct iomap_iter *iter,
  struct folio *folio)
{
 loff_t length = iomap_length(iter);
 int ret;

 if (iter->iomap.flags & IOMAP_F_BUFFER_HEAD) {
  ret = __block_write_begin_int(folio, iter->pos, length, NULL,
           &iter->iomap);
  if (ret)
   return ret;
  block_commit_write(folio, 0, length);
 } else {
  WARN_ON_ONCE(!folio_test_uptodate(folio));
  folio_mark_dirty(folio);
 }

 return iomap_iter_advance(iter, &length);
}

vm_fault_t iomap_page_mkwrite(struct vm_fault *vmf, const struct iomap_ops *ops,
  void *private)
{
 struct iomap_iter iter = {
  .inode  = file_inode(vmf->vma->vm_file),
  .flags  = IOMAP_WRITE | IOMAP_FAULT,
  .private = private,
 };
 struct folio *folio = page_folio(vmf->page);
 ssize_t ret;

 folio_lock(folio);
 ret = folio_mkwrite_check_truncate(folio, iter.inode);
 if (ret < 0)
  goto out_unlock;
 iter.pos = folio_pos(folio);
 iter.len = ret;
 while ((ret = iomap_iter(&iter, ops)) > 0)
  iter.status = iomap_folio_mkwrite_iter(&iter, folio);

 if (ret < 0)
  goto out_unlock;
 folio_wait_stable(folio);
 return VM_FAULT_LOCKED;
out_unlock:
 folio_unlock(folio);
 return vmf_fs_error(ret);
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_page_mkwrite);

void iomap_start_folio_write(struct inode *inode, struct folio *folio,
  size_t len)
{
 struct iomap_folio_state *ifs = folio->private;

 WARN_ON_ONCE(i_blocks_per_folio(inode, folio) > 1 && !ifs);
 if (ifs)
  atomic_add(len, &ifs->write_bytes_pending);
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_start_folio_write);

void iomap_finish_folio_write(struct inode *inode, struct folio *folio,
  size_t len)
{
 struct iomap_folio_state *ifs = folio->private;

 WARN_ON_ONCE(i_blocks_per_folio(inode, folio) > 1 && !ifs);
 WARN_ON_ONCE(ifs && atomic_read(&ifs->write_bytes_pending) <= 0);

 if (!ifs || atomic_sub_and_test(len, &ifs->write_bytes_pending))
  folio_end_writeback(folio);
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_finish_folio_write);

static int iomap_writeback_range(struct iomap_writepage_ctx *wpc,
  struct folio *folio, u64 pos, u32 rlen, u64 end_pos,
  bool *wb_pending)
{
 do {
  ssize_t ret;

  ret = wpc->ops->writeback_range(wpc, folio, pos, rlen, end_pos);
  if (WARN_ON_ONCE(ret == 0 || ret > rlen))
   return -EIO;
  if (ret < 0)
   return ret;
  rlen -= ret;
  pos += ret;

  /*
 * Holes are not be written back by ->writeback_range, so track
 * if we did handle anything that is not a hole here.
 */
  if (wpc->iomap.type != IOMAP_HOLE)
   *wb_pending = true;
 } while (rlen);

 return 0;
}

/*
 * Check interaction of the folio with the file end.
 *
 * If the folio is entirely beyond i_size, return false.  If it straddles
 * i_size, adjust end_pos and zero all data beyond i_size.
 */
static bool iomap_writeback_handle_eof(struct folio *folio, struct inode *inode,
  u64 *end_pos)
{
 u64 isize = i_size_read(inode);

 if (*end_pos > isize) {
  size_t poff = offset_in_folio(folio, isize);
  pgoff_t end_index = isize >> PAGE_SHIFT;

  /*
 * If the folio is entirely ouside of i_size, skip it.
 *
 * This can happen due to a truncate operation that is in
 * progress and in that case truncate will finish it off once
 * we've dropped the folio lock.
 *
 * Note that the pgoff_t used for end_index is an unsigned long.
 * If the given offset is greater than 16TB on a 32-bit system,
 * then if we checked if the folio is fully outside i_size with
 * "if (folio->index >= end_index + 1)", "end_index + 1" would
 * overflow and evaluate to 0.  Hence this folio would be
 * redirtied and written out repeatedly, which would result in
 * an infinite loop; the user program performing this operation
 * would hang.  Instead, we can detect this situation by
 * checking if the folio is totally beyond i_size or if its
 * offset is just equal to the EOF.
 */
  if (folio->index > end_index ||
      (folio->index == end_index && poff == 0))
   return false;

  /*
 * The folio straddles i_size.
 *
 * It must be zeroed out on each and every writepage invocation
 * because it may be mmapped:
 *
 *    A file is mapped in multiples of the page size.  For a
 *    file that is not a multiple of the page size, the
 *    remaining memory is zeroed when mapped, and writes to that
 *    region are not written out to the file.
 *
 * Also adjust the end_pos to the end of file and skip writeback
 * for all blocks entirely beyond i_size.
 */
  folio_zero_segment(folio, poff, folio_size(folio));
  *end_pos = isize;
 }

 return true;
}

int iomap_writeback_folio(struct iomap_writepage_ctx *wpc, struct folio *folio)
{
 struct iomap_folio_state *ifs = folio->private;
 struct inode *inode = wpc->inode;
 u64 pos = folio_pos(folio);
 u64 end_pos = pos + folio_size(folio);
 u64 end_aligned = 0;
 bool wb_pending = false;
 int error = 0;
 u32 rlen;

 WARN_ON_ONCE(!folio_test_locked(folio));
 WARN_ON_ONCE(folio_test_dirty(folio));
 WARN_ON_ONCE(folio_test_writeback(folio));

 trace_iomap_writeback_folio(inode, pos, folio_size(folio));

 if (!iomap_writeback_handle_eof(folio, inode, &end_pos))
  return 0;
 WARN_ON_ONCE(end_pos <= pos);

 if (i_blocks_per_folio(inode, folio) > 1) {
  if (!ifs) {
   ifs = ifs_alloc(inode, folio, 0);
   iomap_set_range_dirty(folio, 0, end_pos - pos);
  }

  /*
 * Keep the I/O completion handler from clearing the writeback
 * bit until we have submitted all blocks by adding a bias to
 * ifs->write_bytes_pending, which is dropped after submitting
 * all blocks.
 */
  WARN_ON_ONCE(atomic_read(&ifs->write_bytes_pending) != 0);
  iomap_start_folio_write(inode, folio, 1);
 }

 /*
 * Set the writeback bit ASAP, as the I/O completion for the single
 * block per folio case happen hit as soon as we're submitting the bio.
 */
 folio_start_writeback(folio);

 /*
 * Walk through the folio to find dirty areas to write back.
 */
 end_aligned = round_up(end_pos, i_blocksize(inode));
 while ((rlen = iomap_find_dirty_range(folio, &pos, end_aligned))) {
  error = iomap_writeback_range(wpc, folio, pos, rlen, end_pos,
    &wb_pending);
  if (error)
   break;
  pos += rlen;
 }

 if (wb_pending)
  wpc->nr_folios++;

 /*
 * We can have dirty bits set past end of file in page_mkwrite path
 * while mapping the last partial folio. Hence it's better to clear
 * all the dirty bits in the folio here.
 */
 iomap_clear_range_dirty(folio, 0, folio_size(folio));

 /*
 * Usually the writeback bit is cleared by the I/O completion handler.
 * But we may end up either not actually writing any blocks, or (when
 * there are multiple blocks in a folio) all I/O might have finished
 * already at this point.  In that case we need to clear the writeback
 * bit ourselves right after unlocking the page.
 */
 if (ifs) {
  if (atomic_dec_and_test(&ifs->write_bytes_pending))
   folio_end_writeback(folio);
 } else {
  if (!wb_pending)
   folio_end_writeback(folio);
 }
 mapping_set_error(inode->i_mapping, error);
 return error;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_writeback_folio);

int
iomap_writepages(struct iomap_writepage_ctx *wpc)
{
 struct address_space *mapping = wpc->inode->i_mapping;
 struct folio *folio = NULL;
 int error;

 /*
 * Writeback from reclaim context should never happen except in the case
 * of a VM regression so warn about it and refuse to write the data.
 */
 if (WARN_ON_ONCE((current->flags & (PF_MEMALLOC | PF_KSWAPD)) ==
   PF_MEMALLOC))
  return -EIO;

 while ((folio = writeback_iter(mapping, wpc->wbc, folio, &error))) {
  error = iomap_writeback_folio(wpc, folio);
  folio_unlock(folio);
 }

 /*
 * If @error is non-zero, it means that we have a situation where some
 * part of the submission process has failed after we've marked pages
 * for writeback.
 *
 * We cannot cancel the writeback directly in that case, so always call
 * ->writeback_submit to run the I/O completion handler to clear the
 * writeback bit and let the file system proess the errors.
 */
 if (wpc->wb_ctx)
  return wpc->ops->writeback_submit(wpc, error);
 return error;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(iomap_writepages);