mm/truncate.c

   1 /*
   2  * mm/truncate.c - code for taking down pages from address_spaces
   3  *
   4  * Copyright (C) 2002, Linus Torvalds
   5  *
   6  * 10Sep2002    Andrew Morton
   7  *              Initial version.
   8  */
   9
  10 #include <linux/kernel.h>
  11 #include <linux/backing-dev.h>
  12 #include <linux/gfp.h>
  13 #include <linux/mm.h>
  14 #include <linux/swap.h>
  15 #include <linux/module.h>
  16 #include <linux/pagemap.h>
  17 #include <linux/highmem.h>
  18 #include <linux/pagevec.h>
  19 #include <linux/task_io_accounting_ops.h>
  20 #include <linux/buffer_head.h>  /* grr. try_to_release_page,
  21                                    do_invalidatepage */
  22 #include "internal.h"
  23
  24
  25 /**
  26  * do_invalidatepage - invalidate part or all of a page
  27  * @page: the page which is affected
  28  * @offset: the index of the truncation point
  29  *
  30  * do_invalidatepage() is called when all or part of the page has become
  31  * invalidated by a truncate operation.
  32  *
  33  * do_invalidatepage() does not have to release all buffers, but it must
  34  * ensure that no dirty buffer is left outside @offset and that no I/O
  35  * is underway against any of the blocks which are outside the truncation
  36  * point.  Because the caller is about to free (and possibly reuse) those
  37  * blocks on-disk.
  38  */
  39 void do_invalidatepage(struct page *page, unsigned long offset)
  40 {
  41         void (*invalidatepage)(struct page *, unsigned long);
  42         invalidatepage = page->mapping->a_ops->invalidatepage;
  43 #ifdef CONFIG_BLOCK
  44         if (!invalidatepage)
  45                 invalidatepage = block_invalidatepage;
  46 #endif
  47         if (invalidatepage)
  48                 (*invalidatepage)(page, offset);
  49 }
  50
  51 static inline void truncate_partial_page(struct page *page, unsigned partial)
  52 {
  53         zero_user_segment(page, partial, PAGE_CACHE_SIZE);
  54         if (page_has_private(page))
  55                 do_invalidatepage(page, partial);
  56 }
  57
  58 /*
  59  * This cancels just the dirty bit on the kernel page itself, it
  60  * does NOT actually remove dirty bits on any mmap's that may be
  61  * around. It also leaves the page tagged dirty, so any sync
  62  * activity will still find it on the dirty lists, and in particular,
  63  * clear_page_dirty_for_io() will still look at the dirty bits in
  64  * the VM.
  65  *
  66  * Doing this should *normally* only ever be done when a page
  67  * is truncated, and is not actually mapped anywhere at all. However,
  68  * fs/buffer.c does this when it notices that somebody has cleaned
  69  * out all the buffers on a page without actually doing it through
  70  * the VM. Can you say "ext3 is horribly ugly"? Tought you could.
  71  */
  72 void cancel_dirty_page(struct page *page, unsigned int account_size)
  73 {
  74         if (TestClearPageDirty(page)) {
  75                 struct address_space *mapping = page->mapping;
  76                 if (mapping && mapping_cap_account_dirty(mapping)) {
  77                         dec_zone_page_state(page, NR_FILE_DIRTY);
  78                         dec_bdi_stat(mapping->backing_dev_info,
  79                                         BDI_RECLAIMABLE);
  80                         if (account_size)
  81                                 task_io_account_cancelled_write(account_size);
  82                 }
  83         }
  84 }
  85 EXPORT_SYMBOL(cancel_dirty_page);
  86
  87 /*
  88  * If truncate cannot remove the fs-private metadata from the page, the page
  89  * becomes orphaned.  It will be left on the LRU and may even be mapped into
  90  * user pagetables if we're racing with filemap_fault().
  91  *
  92  * We need to bale out if page->mapping is no longer equal to the original
  93  * mapping.  This happens a) when the VM reclaimed the page while we waited on
  94  * its lock, b) when a concurrent invalidate_mapping_pages got there first and
  95  * c) when tmpfs swizzles a page between a tmpfs inode and swapper_space.
  96  */
  97 static int
  98 truncate_complete_page(struct address_space *mapping, struct page *page)
  99 {
 100         if (page->mapping != mapping)
 101                 return -EIO;
 102
 103         if (page_has_private(page))
 104                 do_invalidatepage(page, 0);
 105
 106         cancel_dirty_page(page, PAGE_CACHE_SIZE);
 107
 108         clear_page_mlock(page);
 109         remove_from_page_cache(page);
 110         ClearPageMappedToDisk(page);
 111         page_cache_release(page);       /* pagecache ref */
 112         return 0;
 113 }
 114
 115 /*
 116  * This is for invalidate_mapping_pages().  That function can be called at
 117  * any time, and is not supposed to throw away dirty pages.  But pages can
 118  * be marked dirty at any time too, so use remove_mapping which safely
 119  * discards clean, unused pages.
 120  *
 121  * Returns non-zero if the page was successfully invalidated.
 122  */
 123 static int
 124 invalidate_complete_page(struct address_space *mapping, struct page *page)
 125 {
 126         int ret;
 127
 128         if (page->mapping != mapping)
 129                 return 0;
 130
 131         if (page_has_private(page) && !try_to_release_page(page, 0))
 132                 return 0;
 133
 134         clear_page_mlock(page);
 135         ret = remove_mapping(mapping, page);
 136
 137         return ret;
 138 }
 139
 140 int truncate_inode_page(struct address_space *mapping, struct page *page)
 141 {
 142         if (page_mapped(page)) {
 143                 unmap_mapping_range(mapping,
 144                                    (loff_t)page->index << PAGE_CACHE_SHIFT,
 145                                    PAGE_CACHE_SIZE, 0);
 146         }
 147         return truncate_complete_page(mapping, page);
 148 }
 149
 150 /*
 151  * Used to get rid of pages on hardware memory corruption.
 152  */
 153 int generic_error_remove_page(struct address_space *mapping, struct page *page)
 154 {
 155         if (!mapping)
 156                 return -EINVAL;
 157         /*
 158          * Only punch for normal data pages for now.
 159          * Handling other types like directories would need more auditing.
 160          */
 161         if (!S_ISREG(mapping->host->i_mode))
 162                 return -EIO;
 163         return truncate_inode_page(mapping, page);
 164 }
 165 EXPORT_SYMBOL(generic_error_remove_page);
 166
 167 /*
 168  * Safely invalidate one page from its pagecache mapping.
 169  * It only drops clean, unused pages. The page must be locked.
 170  *
 171  * Returns 1 if the page is successfully invalidated, otherwise 0.
 172  */
 173 int invalidate_inode_page(struct page *page)
 174 {
 175         struct address_space *mapping = page_mapping(page);
 176         if (!mapping)
 177                 return 0;
 178         if (PageDirty(page) || PageWriteback(page))
 179                 return 0;
 180         if (page_mapped(page))
 181                 return 0;
 182         return invalidate_complete_page(mapping, page);
 183 }
 184
 185 /**
 186  * truncate_inode_pages - truncate range of pages specified by start & end byte offsets
 187  * @mapping: mapping to truncate
 188  * @lstart: offset from which to truncate
 189  * @lend: offset to which to truncate
 190  *
 191  * Truncate the page cache, removing the pages that are between
 192  * specified offsets (and zeroing out partial page
 193  * (if lstart is not page aligned)).
 194  *
 195  * Truncate takes two passes - the first pass is nonblocking.  It will not
 196  * block on page locks and it will not block on writeback.  The second pass
 197  * will wait.  This is to prevent as much IO as possible in the affected region.
 198  * The first pass will remove most pages, so the search cost of the second pass
 199  * is low.
 200  *
 201  * When looking at page->index outside the page lock we need to be careful to
 202  * copy it into a local to avoid races (it could change at any time).
 203  *
 204  * We pass down the cache-hot hint to the page freeing code.  Even if the
 205  * mapping is large, it is probably the case that the final pages are the most
 206  * recently touched, and freeing happens in ascending file offset order.
 207  */
 208 void truncate_inode_pages_range(struct address_space *mapping,
 209                                 loff_t lstart, loff_t lend)
 210 {
 211         const pgoff_t start = (lstart + PAGE_CACHE_SIZE-1) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
 212         pgoff_t end;
 213         const unsigned partial = lstart & (PAGE_CACHE_SIZE - 1);
 214         struct pagevec pvec;
 215         pgoff_t next;
 216         int i;
 217
 218         if (mapping->nrpages == 0)
 219                 return;
 220
 221         BUG_ON((lend & (PAGE_CACHE_SIZE - 1)) != (PAGE_CACHE_SIZE - 1));
 222         end = (lend >> PAGE_CACHE_SHIFT);
 223
 224         pagevec_init(&pvec, 0);
 225         next = start;
 226         while (next <= end &&
 227                pagevec_lookup(&pvec, mapping, next, PAGEVEC_SIZE)) {
 228                 for (i = 0; i < pagevec_count(&pvec); i++) {
 229                         struct page *page = pvec.pages[i];
 230                         pgoff_t page_index = page->index;
 231
 232                         if (page_index > end) {
 233                                 next = page_index;
 234                                 break;
 235                         }
 236
 237                         if (page_index > next)
 238                                 next = page_index;
 239                         next++;
 240                         if (!trylock_page(page))
 241                                 continue;
 242                         if (PageWriteback(page)) {
 243                                 unlock_page(page);
 244                                 continue;
 245                         }
 246                         truncate_inode_page(mapping, page);
 247                         unlock_page(page);
 248                 }
 249                 pagevec_release(&pvec);
 250                 cond_resched();
 251         }
 252
 253         if (partial) {
 254                 struct page *page = find_lock_page(mapping, start - 1);
 255                 if (page) {
 256                         wait_on_page_writeback(page);
 257                         truncate_partial_page(page, partial);
 258                         unlock_page(page);
 259                         page_cache_release(page);
 260                 }
 261         }
 262
 263         next = start;
 264         for ( ; ; ) {
 265                 cond_resched();
 266                 if (!pagevec_lookup(&pvec, mapping, next, PAGEVEC_SIZE)) {
 267                         if (next == start)
 268                                 break;
 269                         next = start;
 270                         continue;
 271                 }
 272                 if (pvec.pages[0]->index > end) {
 273                         pagevec_release(&pvec);
 274                         break;
 275                 }
 276                 mem_cgroup_uncharge_start();
 277                 for (i = 0; i < pagevec_count(&pvec); i++) {
 278                         struct page *page = pvec.pages[i];
 279
 280                         if (page->index > end)
 281                                 break;
 282                         lock_page(page);
 283                         wait_on_page_writeback(page);
 284                         truncate_inode_page(mapping, page);
 285                         if (page->index > next)
 286                                 next = page->index;
 287                         next++;
 288                         unlock_page(page);
 289                 }
 290                 pagevec_release(&pvec);
 291                 mem_cgroup_uncharge_end();
 292         }
 293 }
 294 EXPORT_SYMBOL(truncate_inode_pages_range);
 295
 296 /**
 297  * truncate_inode_pages - truncate *all* the pages from an offset
 298  * @mapping: mapping to truncate
 299  * @lstart: offset from which to truncate
 300  *
 301  * Called under (and serialised by) inode->i_mutex.
 302  */
 303 void truncate_inode_pages(struct address_space *mapping, loff_t lstart)
 304 {
 305         truncate_inode_pages_range(mapping, lstart, (loff_t)-1);
 306 }
 307 EXPORT_SYMBOL(truncate_inode_pages);
 308
 309 /**
 310  * invalidate_mapping_pages - Invalidate all the unlocked pages of one inode
 311  * @mapping: the address_space which holds the pages to invalidate
 312  * @start: the offset 'from' which to invalidate
 313  * @end: the offset 'to' which to invalidate (inclusive)
 314  *
 315  * This function only removes the unlocked pages, if you want to
 316  * remove all the pages of one inode, you must call truncate_inode_pages.
 317  *
 318  * invalidate_mapping_pages() will not block on IO activity. It will not
 319  * invalidate pages which are dirty, locked, under writeback or mapped into
 320  * pagetables.
 321  */
 322 unsigned long invalidate_mapping_pages(struct address_space *mapping,
 323                                        pgoff_t start, pgoff_t end)
 324 {
 325         struct pagevec pvec;
 326         pgoff_t next = start;
 327         unsigned long ret = 0;
 328         int i;
 329
 330         pagevec_init(&pvec, 0);
 331         while (next <= end &&
 332                         pagevec_lookup(&pvec, mapping, next, PAGEVEC_SIZE)) {
 333                 mem_cgroup_uncharge_start();
 334                 for (i = 0; i < pagevec_count(&pvec); i++) {
 335                         struct page *page = pvec.pages[i];
 336                         pgoff_t index;
 337                         int lock_failed;
 338
 339                         lock_failed = !trylock_page(page);
 340
 341                         /*
 342                          * We really shouldn't be looking at the ->index of an
 343                          * unlocked page.  But we're not allowed to lock these
 344                          * pages.  So we rely upon nobody altering the ->index
 345                          * of this (pinned-by-us) page.
 346                          */
 347                         index = page->index;
 348                         if (index > next)
 349                                 next = index;
 350                         next++;
 351                         if (lock_failed)
 352                                 continue;
 353
 354                         ret += invalidate_inode_page(page);
 355
 356                         unlock_page(page);
 357                         if (next > end)
 358                                 break;
 359                 }
 360                 pagevec_release(&pvec);
 361                 mem_cgroup_uncharge_end();
 362                 cond_resched();
 363         }
 364         return ret;
 365 }
 366 EXPORT_SYMBOL(invalidate_mapping_pages);
 367
 368 /*
 369  * This is like invalidate_complete_page(), except it ignores the page's
 370  * refcount.  We do this because invalidate_inode_pages2() needs stronger
 371  * invalidation guarantees, and cannot afford to leave pages behind because
 372  * shrink_page_list() has a temp ref on them, or because they're transiently
 373  * sitting in the lru_cache_add() pagevecs.
 374  */
 375 static int
 376 invalidate_complete_page2(struct address_space *mapping, struct page *page)
 377 {
 378         if (page->mapping != mapping)
 379                 return 0;
 380
 381         if (page_has_private(page) && !try_to_release_page(page, GFP_KERNEL))
 382                 return 0;
 383
 384         spin_lock_irq(&mapping->tree_lock);
 385         if (PageDirty(page))
 386                 goto failed;
 387
 388         clear_page_mlock(page);
 389         BUG_ON(page_has_private(page));
 390         __remove_from_page_cache(page);
 391         spin_unlock_irq(&mapping->tree_lock);
 392         mem_cgroup_uncharge_cache_page(page);
 393         page_cache_release(page);       /* pagecache ref */
 394         return 1;
 395 failed:
 396         spin_unlock_irq(&mapping->tree_lock);
 397         return 0;
 398 }
 399
 400 static int do_launder_page(struct address_space *mapping, struct page *page)
 401 {
 402         if (!PageDirty(page))
 403                 return 0;
 404         if (page->mapping != mapping || mapping->a_ops->launder_page == NULL)
 405                 return 0;
 406         return mapping->a_ops->launder_page(page);
 407 }
 408
 409 /**
 410  * invalidate_inode_pages2_range - remove range of pages from an address_space
 411  * @mapping: the address_space
 412  * @start: the page offset 'from' which to invalidate
 413  * @end: the page offset 'to' which to invalidate (inclusive)
 414  *
 415  * Any pages which are found to be mapped into pagetables are unmapped prior to
 416  * invalidation.
 417  *
 418  * Returns -EBUSY if any pages could not be invalidated.
 419  */
 420 int invalidate_inode_pages2_range(struct address_space *mapping,
 421                                   pgoff_t start, pgoff_t end)
 422 {
 423         struct pagevec pvec;
 424         pgoff_t next;
 425         int i;
 426         int ret = 0;
 427         int ret2 = 0;
 428         int did_range_unmap = 0;
 429         int wrapped = 0;
 430
 431         pagevec_init(&pvec, 0);
 432         next = start;
 433         while (next <= end && !wrapped &&
 434                 pagevec_lookup(&pvec, mapping, next,
 435                         min(end - next, (pgoff_t)PAGEVEC_SIZE - 1) + 1)) {
 436                 mem_cgroup_uncharge_start();
 437                 for (i = 0; i < pagevec_count(&pvec); i++) {
 438                         struct page *page = pvec.pages[i];
 439                         pgoff_t page_index;
 440
 441                         lock_page(page);
 442                         if (page->mapping != mapping) {
 443                                 unlock_page(page);
 444                                 continue;
 445                         }
 446                         page_index = page->index;
 447                         next = page_index + 1;
 448                         if (next == 0)
 449                                 wrapped = 1;
 450                         if (page_index > end) {
 451                                 unlock_page(page);
 452                                 break;
 453                         }
 454                         wait_on_page_writeback(page);
 455                         if (page_mapped(page)) {
 456                                 if (!did_range_unmap) {
 457                                         /*
 458                                          * Zap the rest of the file in one hit.
 459                                          */
 460                                         unmap_mapping_range(mapping,
 461                                            (loff_t)page_index<<PAGE_CACHE_SHIFT,
 462                                            (loff_t)(end - page_index + 1)
 463                                                         << PAGE_CACHE_SHIFT,
 464                                             0);
 465                                         did_range_unmap = 1;
 466                                 } else {
 467                                         /*
 468                                          * Just zap this page
 469                                          */
 470                                         unmap_mapping_range(mapping,
 471                                           (loff_t)page_index<<PAGE_CACHE_SHIFT,
 472                                           PAGE_CACHE_SIZE, 0);
 473                                 }
 474                         }
 475                         BUG_ON(page_mapped(page));
 476                         ret2 = do_launder_page(mapping, page);
 477                         if (ret2 == 0) {
 478                                 if (!invalidate_complete_page2(mapping, page))
 479                                         ret2 = -EBUSY;
 480                         }
 481                         if (ret2 < 0)
 482                                 ret = ret2;
 483                         unlock_page(page);
 484                 }
 485                 pagevec_release(&pvec);
 486                 mem_cgroup_uncharge_end();
 487                 cond_resched();
 488         }
 489         return ret;
 490 }
 491 EXPORT_SYMBOL_GPL(invalidate_inode_pages2_range);
 492
 493 /**
 494  * invalidate_inode_pages2 - remove all pages from an address_space
 495  * @mapping: the address_space
 496  *
 497  * Any pages which are found to be mapped into pagetables are unmapped prior to
 498  * invalidation.
 499  *
 500  * Returns -EBUSY if any pages could not be invalidated.
 501  */
 502 int invalidate_inode_pages2(struct address_space *mapping)
 503 {
 504         return invalidate_inode_pages2_range(mapping, 0, -1);
 505 }
 506 EXPORT_SYMBOL_GPL(invalidate_inode_pages2);
 507
 508 /**
 509  * truncate_pagecache - unmap and remove pagecache that has been truncated
 510  * @inode: inode
 511  * @old: old file offset
 512  * @new: new file offset
 513  *
 514  * inode's new i_size must already be written before truncate_pagecache
 515  * is called.
 516  *
 517  * This function should typically be called before the filesystem
 518  * releases resources associated with the freed range (eg. deallocates
 519  * blocks). This way, pagecache will always stay logically coherent
 520  * with on-disk format, and the filesystem would not have to deal with
 521  * situations such as writepage being called for a page that has already
 522  * had its underlying blocks deallocated.
 523  */
 524 void truncate_pagecache(struct inode *inode, loff_t old, loff_t new)
 525 {
 526         struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
 527
 528         /*
 529          * unmap_mapping_range is called twice, first simply for
 530          * efficiency so that truncate_inode_pages does fewer
 531          * single-page unmaps.  However after this first call, and
 532          * before truncate_inode_pages finishes, it is possible for
 533          * private pages to be COWed, which remain after
 534          * truncate_inode_pages finishes, hence the second
 535          * unmap_mapping_range call must be made for correctness.
 536          */
 537         unmap_mapping_range(mapping, new + PAGE_SIZE - 1, 0, 1);
 538         truncate_inode_pages(mapping, new);
 539         unmap_mapping_range(mapping, new + PAGE_SIZE - 1, 0, 1);
 540 }
 541 EXPORT_SYMBOL(truncate_pagecache);
 542
 543 /**
 544  * truncate_setsize - update inode and pagecache for a new file size
 545  * @inode: inode
 546  * @newsize: new file size
 547  *
 548  * truncate_setsize updastes i_size update and performs pagecache
 549  * truncation (if necessary) for a file size updates. It will be
 550  * typically be called from the filesystem's setattr function when
 551  * ATTR_SIZE is passed in.
 552  *
 553  * Must be called with inode_mutex held and after all filesystem
 554  * specific block truncation has been performed.
 555  */
 556 void truncate_setsize(struct inode *inode, loff_t newsize)
 557 {
 558         loff_t oldsize;
 559
 560         oldsize = inode->i_size;
 561         i_size_write(inode, newsize);
 562
 563         truncate_pagecache(inode, oldsize, newsize);
 564 }
 565 EXPORT_SYMBOL(truncate_setsize);
 566
 567 /**
 568  * vmtruncate - unmap mappings "freed" by truncate() syscall
 569  * @inode: inode of the file used
 570  * @offset: file offset to start truncating
 571  *
 572  * This function is deprecated and truncate_setsize or truncate_pagecache
 573  * should be used instead, together with filesystem specific block truncation.
 574  */
 575 int vmtruncate(struct inode *inode, loff_t offset)
 576 {
 577         int error;
 578
 579         error = inode_newsize_ok(inode, offset);
 580         if (error)
 581                 return error;
 582
 583         truncate_setsize(inode, offset);
 584         if (inode->i_op->truncate)
 585                 inode->i_op->truncate(inode);
 586         return 0;
 587 }
 588 EXPORT_SYMBOL(vmtruncate);