SAFE public projects git trees. - safe/jmp/linux-2.6/blob - mm/filemap_xip.c

   1 /*
   2  *      linux/mm/filemap_xip.c
   3  *
   4  * Copyright (C) 2005 IBM Corporation
   5  * Author: Carsten Otte <cotte@de.ibm.com>
   6  *
   7  * derived from linux/mm/filemap.c - Copyright (C) Linus Torvalds
   8  *
   9  */
  10
  11 #include <linux/fs.h>
  12 #include <linux/pagemap.h>
  13 #include <linux/module.h>
  14 #include <linux/uio.h>
  15 #include <linux/rmap.h>
  16 #include <asm/tlbflush.h>
  17 #include "filemap.h"
  18
  19 /*
  20  * This is a file read routine for execute in place files, and uses
  21  * the mapping->a_ops->get_xip_page() function for the actual low-level
  22  * stuff.
  23  *
  24  * Note the struct file* is not used at all.  It may be NULL.
  25  */
  26 static void
  27 do_xip_mapping_read(struct address_space *mapping,
  28                     struct file_ra_state *_ra,
  29                     struct file *filp,
  30                     loff_t *ppos,
  31                     read_descriptor_t *desc,
  32                     read_actor_t actor)
  33 {
  34         struct inode *inode = mapping->host;
  35         unsigned long index, end_index, offset;
  36         loff_t isize;
  37
  38         BUG_ON(!mapping->a_ops->get_xip_page);
  39
  40         index = *ppos >> PAGE_CACHE_SHIFT;
  41         offset = *ppos & ~PAGE_CACHE_MASK;
  42
  43         isize = i_size_read(inode);
  44         if (!isize)
  45                 goto out;
  46
  47         end_index = (isize - 1) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
  48         for (;;) {
  49                 struct page *page;
  50                 unsigned long nr, ret;
  51
  52                 /* nr is the maximum number of bytes to copy from this page */
  53                 nr = PAGE_CACHE_SIZE;
  54                 if (index >= end_index) {
  55                         if (index > end_index)
  56                                 goto out;
  57                         nr = ((isize - 1) & ~PAGE_CACHE_MASK) + 1;
  58                         if (nr <= offset) {
  59                                 goto out;
  60                         }
  61                 }
  62                 nr = nr - offset;
  63
  64                 page = mapping->a_ops->get_xip_page(mapping,
  65                         index*(PAGE_SIZE/512), 0);
  66                 if (!page)
  67                         goto no_xip_page;
  68                 if (unlikely(IS_ERR(page))) {
  69                         if (PTR_ERR(page) == -ENODATA) {
  70                                 /* sparse */
  71                                 page = virt_to_page(empty_zero_page);
  72                         } else {
  73                                 desc->error = PTR_ERR(page);
  74                                 goto out;
  75                         }
  76                 } else
  77                         BUG_ON(!PageUptodate(page));
  78
  79                 /* If users can be writing to this page using arbitrary
  80                  * virtual addresses, take care about potential aliasing
  81                  * before reading the page on the kernel side.
  82                  */
  83                 if (mapping_writably_mapped(mapping))
  84                         flush_dcache_page(page);
  85
  86                 /*
  87                  * Ok, we have the page, and it's up-to-date, so
  88                  * now we can copy it to user space...
  89                  *
  90                  * The actor routine returns how many bytes were actually used..
  91                  * NOTE! This may not be the same as how much of a user buffer
  92                  * we filled up (we may be padding etc), so we can only update
  93                  * "pos" here (the actor routine has to update the user buffer
  94                  * pointers and the remaining count).
  95                  */
  96                 ret = actor(desc, page, offset, nr);
  97                 offset += ret;
  98                 index += offset >> PAGE_CACHE_SHIFT;
  99                 offset &= ~PAGE_CACHE_MASK;
 100
 101                 if (ret == nr && desc->count)
 102                         continue;
 103                 goto out;
 104
 105 no_xip_page:
 106                 /* Did not get the page. Report it */
 107                 desc->error = -EIO;
 108                 goto out;
 109         }
 110
 111 out:
 112         *ppos = ((loff_t) index << PAGE_CACHE_SHIFT) + offset;
 113         if (filp)
 114                 file_accessed(filp);
 115 }
 116
 117 /*
 118  * This is the "read()" routine for all filesystems
 119  * that uses the get_xip_page address space operation.
 120  */
 121 static ssize_t
 122 __xip_file_aio_read(struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
 123                 unsigned long nr_segs, loff_t *ppos)
 124 {
 125         struct file *filp = iocb->ki_filp;
 126         ssize_t retval;
 127         unsigned long seg;
 128         size_t count;
 129
 130         count = 0;
 131         for (seg = 0; seg < nr_segs; seg++) {
 132                 const struct iovec *iv = &iov[seg];
 133
 134                 /*
 135                  * If any segment has a negative length, or the cumulative
 136                  * length ever wraps negative then return -EINVAL.
 137                  */
 138                 count += iv->iov_len;
 139                 if (unlikely((ssize_t)(count|iv->iov_len) < 0))
 140                         return -EINVAL;
 141                 if (access_ok(VERIFY_WRITE, iv->iov_base, iv->iov_len))
 142                         continue;
 143                 if (seg == 0)
 144                         return -EFAULT;
 145                 nr_segs = seg;
 146                 count -= iv->iov_len;   /* This segment is no good */
 147                 break;
 148         }
 149
 150         retval = 0;
 151         if (count) {
 152                 for (seg = 0; seg < nr_segs; seg++) {
 153                         read_descriptor_t desc;
 154
 155                         desc.written = 0;
 156                         desc.arg.buf = iov[seg].iov_base;
 157                         desc.count = iov[seg].iov_len;
 158                         if (desc.count == 0)
 159                                 continue;
 160                         desc.error = 0;
 161                         do_xip_mapping_read(filp->f_mapping, &filp->f_ra, filp,
 162                                             ppos, &desc, file_read_actor);
 163                         retval += desc.written;
 164                         if (!retval) {
 165                                 retval = desc.error;
 166                                 break;
 167                         }
 168                 }
 169         }
 170         return retval;
 171 }
 172
 173 ssize_t
 174 xip_file_aio_read(struct kiocb *iocb, char __user *buf, size_t count,
 175                   loff_t pos)
 176 {
 177         struct iovec local_iov = { .iov_base = buf, .iov_len = count };
 178
 179         BUG_ON(iocb->ki_pos != pos);
 180         return __xip_file_aio_read(iocb, &local_iov, 1, &iocb->ki_pos);
 181 }
 182 EXPORT_SYMBOL_GPL(xip_file_aio_read);
 183
 184 ssize_t
 185 xip_file_readv(struct file *filp, const struct iovec *iov,
 186                unsigned long nr_segs, loff_t *ppos)
 187 {
 188         struct kiocb kiocb;
 189
 190         init_sync_kiocb(&kiocb, filp);
 191         return __xip_file_aio_read(&kiocb, iov, nr_segs, ppos);
 192 }
 193 EXPORT_SYMBOL_GPL(xip_file_readv);
 194
 195 ssize_t
 196 xip_file_sendfile(struct file *in_file, loff_t *ppos,
 197              size_t count, read_actor_t actor, void *target)
 198 {
 199         read_descriptor_t desc;
 200
 201         if (!count)
 202                 return 0;
 203
 204         desc.written = 0;
 205         desc.count = count;
 206         desc.arg.data = target;
 207         desc.error = 0;
 208
 209         do_xip_mapping_read(in_file->f_mapping, &in_file->f_ra, in_file,
 210                             ppos, &desc, actor);
 211         if (desc.written)
 212                 return desc.written;
 213         return desc.error;
 214 }
 215 EXPORT_SYMBOL_GPL(xip_file_sendfile);
 216
 217 /*
 218  * __xip_unmap is invoked from xip_unmap and
 219  * xip_write
 220  *
 221  * This function walks all vmas of the address_space and unmaps the
 222  * empty_zero_page when found at pgoff. Should it go in rmap.c?
 223  */
 224 static void
 225 __xip_unmap (struct address_space * mapping,
 226                      unsigned long pgoff)
 227 {
 228         struct vm_area_struct *vma;
 229         struct mm_struct *mm;
 230         struct prio_tree_iter iter;
 231         unsigned long address;
 232         pte_t *pte;
 233         pte_t pteval;
 234
 235         spin_lock(&mapping->i_mmap_lock);
 236         vma_prio_tree_foreach(vma, &iter, &mapping->i_mmap, pgoff, pgoff) {
 237                 mm = vma->vm_mm;
 238                 address = vma->vm_start +
 239                         ((pgoff - vma->vm_pgoff) << PAGE_SHIFT);
 240                 BUG_ON(address < vma->vm_start || address >= vma->vm_end);
 241                 /*
 242                  * We need the page_table_lock to protect us from page faults,
 243                  * munmap, fork, etc...
 244                  */
 245                 pte = page_check_address(virt_to_page(empty_zero_page), mm,
 246                                          address);
 247                 if (!IS_ERR(pte)) {
 248                         /* Nuke the page table entry. */
 249                         flush_cache_page(vma, address, pte_pfn(pte));
 250                         pteval = ptep_clear_flush(vma, address, pte);
 251                         BUG_ON(pte_dirty(pteval));
 252                         pte_unmap(pte);
 253                         spin_unlock(&mm->page_table_lock);
 254                 }
 255         }
 256         spin_unlock(&mapping->i_mmap_lock);
 257 }
 258
 259 /*
 260  * xip_nopage() is invoked via the vma operations vector for a
 261  * mapped memory region to read in file data during a page fault.
 262  *
 263  * This function is derived from filemap_nopage, but used for execute in place
 264  */
 265 static struct page *
 266 xip_file_nopage(struct vm_area_struct * area,
 267                    unsigned long address,
 268                    int *type)
 269 {
 270         struct file *file = area->vm_file;
 271         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
 272         struct inode *inode = mapping->host;
 273         struct page *page;
 274         unsigned long size, pgoff, endoff;
 275
 276         pgoff = ((address - area->vm_start) >> PAGE_CACHE_SHIFT)
 277                 + area->vm_pgoff;
 278         endoff = ((area->vm_end - area->vm_start) >> PAGE_CACHE_SHIFT)
 279                 + area->vm_pgoff;
 280
 281         size = (i_size_read(inode) + PAGE_CACHE_SIZE - 1) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
 282         if (pgoff >= size) {
 283                 return NULL;
 284         }
 285
 286         page = mapping->a_ops->get_xip_page(mapping, pgoff*(PAGE_SIZE/512), 0);
 287         if (!IS_ERR(page)) {
 288                 BUG_ON(!PageUptodate(page));
 289                 return page;
 290         }
 291         if (PTR_ERR(page) != -ENODATA)
 292                 return NULL;
 293
 294         /* sparse block */
 295         if ((area->vm_flags & (VM_WRITE | VM_MAYWRITE)) &&
 296             (area->vm_flags & (VM_SHARED| VM_MAYSHARE)) &&
 297             (!(mapping->host->i_sb->s_flags & MS_RDONLY))) {
 298                 /* maybe shared writable, allocate new block */
 299                 page = mapping->a_ops->get_xip_page (mapping,
 300                         pgoff*(PAGE_SIZE/512), 1);
 301                 if (IS_ERR(page))
 302                         return NULL;
 303                 BUG_ON(!PageUptodate(page));
 304                 /* unmap page at pgoff from all other vmas */
 305                 __xip_unmap(mapping, pgoff);
 306         } else {
 307                 /* not shared and writable, use empty_zero_page */
 308                 page = virt_to_page(empty_zero_page);
 309         }
 310
 311         return page;
 312 }
 313
 314 static struct vm_operations_struct xip_file_vm_ops = {
 315         .nopage         = xip_file_nopage,
 316 };
 317
 318 int xip_file_mmap(struct file * file, struct vm_area_struct * vma)
 319 {
 320         BUG_ON(!file->f_mapping->a_ops->get_xip_page);
 321
 322         file_accessed(file);
 323         vma->vm_ops = &xip_file_vm_ops;
 324         return 0;
 325 }
 326 EXPORT_SYMBOL_GPL(xip_file_mmap);
 327
 328 static ssize_t
 329 do_xip_file_write(struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
 330                   unsigned long nr_segs, loff_t pos, loff_t *ppos,
 331                   size_t count)
 332 {
 333         struct file *file = iocb->ki_filp;
 334         struct address_space * mapping = file->f_mapping;
 335         struct address_space_operations *a_ops = mapping->a_ops;
 336         struct inode    *inode = mapping->host;
 337         long            status = 0;
 338         struct page     *page;
 339         size_t          bytes;
 340         const struct iovec *cur_iov = iov; /* current iovec */
 341         size_t          iov_base = 0;      /* offset in the current iovec */
 342         char __user     *buf;
 343         ssize_t         written = 0;
 344
 345         BUG_ON(!mapping->a_ops->get_xip_page);
 346
 347         buf = iov->iov_base;
 348         do {
 349                 unsigned long index;
 350                 unsigned long offset;
 351                 size_t copied;
 352
 353                 offset = (pos & (PAGE_CACHE_SIZE -1)); /* Within page */
 354                 index = pos >> PAGE_CACHE_SHIFT;
 355                 bytes = PAGE_CACHE_SIZE - offset;
 356                 if (bytes > count)
 357                         bytes = count;
 358
 359                 /*
 360                  * Bring in the user page that we will copy from _first_.
 361                  * Otherwise there's a nasty deadlock on copying from the
 362                  * same page as we're writing to, without it being marked
 363                  * up-to-date.
 364                  */
 365                 fault_in_pages_readable(buf, bytes);
 366
 367                 page = a_ops->get_xip_page(mapping,
 368                                                     index*(PAGE_SIZE/512), 0);
 369                 if (IS_ERR(page) && (PTR_ERR(page) == -ENODATA)) {
 370                         /* we allocate a new page unmap it */
 371                         page = a_ops->get_xip_page(mapping,
 372                                 index*(PAGE_SIZE/512), 1);
 373                         if (!IS_ERR(page))
 374                         /* unmap page at pgoff from all other vmas */
 375                         __xip_unmap(mapping, index);
 376
 377                 }
 378
 379                 if (IS_ERR(page)) {
 380                         status = PTR_ERR(page);
 381                         break;
 382                 }
 383
 384                 BUG_ON(!PageUptodate(page));
 385
 386                 if (likely(nr_segs == 1))
 387                         copied = filemap_copy_from_user(page, offset,
 388                                                         buf, bytes);
 389                 else
 390                         copied = filemap_copy_from_user_iovec(page, offset,
 391                                                 cur_iov, iov_base, bytes);
 392                 flush_dcache_page(page);
 393                 if (likely(copied > 0)) {
 394                         status = copied;
 395
 396                         if (status >= 0) {
 397                                 written += status;
 398                                 count -= status;
 399                                 pos += status;
 400                                 buf += status;
 401                                 if (unlikely(nr_segs > 1))
 402                                         filemap_set_next_iovec(&cur_iov,
 403                                                         &iov_base, status);
 404                         }
 405                 }
 406                 if (unlikely(copied != bytes))
 407                         if (status >= 0)
 408                                 status = -EFAULT;
 409                 if (status < 0)
 410                         break;
 411         } while (count);
 412         *ppos = pos;
 413         /*
 414          * No need to use i_size_read() here, the i_size
 415          * cannot change under us because we hold i_sem.
 416          */
 417         if (pos > inode->i_size) {
 418                 i_size_write(inode, pos);
 419                 mark_inode_dirty(inode);
 420         }
 421
 422         return written ? written : status;
 423 }
 424
 425 static ssize_t
 426 xip_file_aio_write_nolock(struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
 427                                 unsigned long nr_segs, loff_t *ppos)
 428 {
 429         struct file *file = iocb->ki_filp;
 430         struct address_space * mapping = file->f_mapping;
 431         size_t ocount;          /* original count */
 432         size_t count;           /* after file limit checks */
 433         struct inode    *inode = mapping->host;
 434         unsigned long   seg;
 435         loff_t          pos;
 436         ssize_t         written;
 437         ssize_t         err;
 438
 439         ocount = 0;
 440         for (seg = 0; seg < nr_segs; seg++) {
 441                 const struct iovec *iv = &iov[seg];
 442
 443                 /*
 444                  * If any segment has a negative length, or the cumulative
 445                  * length ever wraps negative then return -EINVAL.
 446                  */
 447                 ocount += iv->iov_len;
 448                 if (unlikely((ssize_t)(ocount|iv->iov_len) < 0))
 449                         return -EINVAL;
 450                 if (access_ok(VERIFY_READ, iv->iov_base, iv->iov_len))
 451                         continue;
 452                 if (seg == 0)
 453                         return -EFAULT;
 454                 nr_segs = seg;
 455                 ocount -= iv->iov_len;  /* This segment is no good */
 456                 break;
 457         }
 458
 459         count = ocount;
 460         pos = *ppos;
 461
 462         vfs_check_frozen(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
 463
 464         written = 0;
 465
 466         err = generic_write_checks(file, &pos, &count, S_ISBLK(inode->i_mode));
 467         if (err)
 468                 goto out;
 469
 470         if (count == 0)
 471                 goto out;
 472
 473         err = remove_suid(file->f_dentry);
 474         if (err)
 475                 goto out;
 476
 477         inode_update_time(inode, 1);
 478
 479         /* use execute in place to copy directly to disk */
 480         written = do_xip_file_write (iocb, iov,
 481                                   nr_segs, pos, ppos, count);
 482  out:
 483         return written ? written : err;
 484 }
 485
 486 static ssize_t
 487 __xip_file_write_nolock(struct file *file, const struct iovec *iov,
 488                         unsigned long nr_segs, loff_t *ppos)
 489 {
 490         struct kiocb kiocb;
 491
 492         init_sync_kiocb(&kiocb, file);
 493         return xip_file_aio_write_nolock(&kiocb, iov, nr_segs, ppos);
 494 }
 495
 496 ssize_t
 497 xip_file_aio_write(struct kiocb *iocb, const char __user *buf,
 498                        size_t count, loff_t pos)
 499 {
 500         struct file *file = iocb->ki_filp;
 501         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
 502         struct inode *inode = mapping->host;
 503         ssize_t ret;
 504         struct iovec local_iov = { .iov_base = (void __user *)buf,
 505                                    .iov_len = count };
 506
 507         BUG_ON(iocb->ki_pos != pos);
 508
 509         down(&inode->i_sem);
 510         ret = xip_file_aio_write_nolock(iocb, &local_iov, 1, &iocb->ki_pos);
 511         up(&inode->i_sem);
 512         return ret;
 513 }
 514 EXPORT_SYMBOL_GPL(xip_file_aio_write);
 515
 516 ssize_t xip_file_writev(struct file *file, const struct iovec *iov,
 517                         unsigned long nr_segs, loff_t *ppos)
 518 {
 519         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
 520         struct inode *inode = mapping->host;
 521         ssize_t ret;
 522
 523         down(&inode->i_sem);
 524         ret = __xip_file_write_nolock(file, iov, nr_segs, ppos);
 525         up(&inode->i_sem);
 526         return ret;
 527 }
 528 EXPORT_SYMBOL_GPL(xip_file_writev);
 529
 530 /*
 531  * truncate a page used for execute in place
 532  * functionality is analog to block_truncate_page but does use get_xip_page
 533  * to get the page instead of page cache
 534  */
 535 int
 536 xip_truncate_page(struct address_space *mapping, loff_t from)
 537 {
 538         pgoff_t index = from >> PAGE_CACHE_SHIFT;
 539         unsigned offset = from & (PAGE_CACHE_SIZE-1);
 540         unsigned blocksize;
 541         unsigned length;
 542         struct page *page;
 543         void *kaddr;
 544         int err;
 545
 546         BUG_ON(!mapping->a_ops->get_xip_page);
 547
 548         blocksize = 1 << mapping->host->i_blkbits;
 549         length = offset & (blocksize - 1);
 550
 551         /* Block boundary? Nothing to do */
 552         if (!length)
 553                 return 0;
 554
 555         length = blocksize - length;
 556
 557         page = mapping->a_ops->get_xip_page(mapping,
 558                                             index*(PAGE_SIZE/512), 0);
 559         err = -ENOMEM;
 560         if (!page)
 561                 goto out;
 562         if (unlikely(IS_ERR(page))) {
 563                 if (PTR_ERR(page) == -ENODATA) {
 564                         /* Hole? No need to truncate */
 565                         return 0;
 566                 } else {
 567                         err = PTR_ERR(page);
 568                         goto out;
 569                 }
 570         } else
 571                 BUG_ON(!PageUptodate(page));
 572         kaddr = kmap_atomic(page, KM_USER0);
 573         memset(kaddr + offset, 0, length);
 574         kunmap_atomic(kaddr, KM_USER0);
 575
 576         flush_dcache_page(page);
 577         err = 0;
 578 out:
 579         return err;
 580 }
 581 EXPORT_SYMBOL_GPL(xip_truncate_page);