fs/dax.c

   1 /*
   2  * fs/dax.c - Direct Access filesystem code
   3  * Copyright (c) 2013-2014 Intel Corporation
   4  * Author: Matthew Wilcox <matthew.r.wilcox@intel.com>
   5  * Author: Ross Zwisler <ross.zwisler@linux.intel.com>
   6  *
   7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   8  * under the terms and conditions of the GNU General Public License,
   9  * version 2, as published by the Free Software Foundation.
  10  *
  11  * This program is distributed in the hope it will be useful, but WITHOUT
  12  * ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
  13  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for
  14  * more details.
  15  */
  16
  17 #include <linux/atomic.h>
  18 #include <linux/blkdev.h>
  19 #include <linux/buffer_head.h>
  20 #include <linux/dax.h>
  21 #include <linux/fs.h>
  22 #include <linux/genhd.h>
  23 #include <linux/highmem.h>
  24 #include <linux/memcontrol.h>
  25 #include <linux/mm.h>
  26 #include <linux/mutex.h>
  27 #include <linux/pmem.h>
  28 #include <linux/sched.h>
  29 #include <linux/uio.h>
  30 #include <linux/vmstat.h>
  31 #include <linux/sizes.h>
  32
  33 /*
  34  * dax_clear_blocks() is called from within transaction context from XFS,
  35  * and hence this means the stack from this point must follow GFP_NOFS
  36  * semantics for all operations.
  37  */
  38 int dax_clear_blocks(struct inode *inode, sector_t block, long size)
  39 {
  40         struct block_device *bdev = inode->i_sb->s_bdev;
  41         sector_t sector = block << (inode->i_blkbits - 9);
  42
  43         might_sleep();
  44         do {
  45                 void __pmem *addr;
  46                 unsigned long pfn;
  47                 long count, sz;
  48
  49                 count = bdev_direct_access(bdev, sector, &addr, &pfn, size);
  50                 if (count < 0)
  51                         return count;
  52                 sz = min_t(long, count, SZ_128K);
  53                 clear_pmem(addr, sz);
  54                 size -= sz;
  55                 BUG_ON(sz & 511);
  56                 sector += sz / 512;
  57                 cond_resched();
  58         } while (size);
  59
  60         wmb_pmem();
  61         return 0;
  62 }
  63 EXPORT_SYMBOL_GPL(dax_clear_blocks);
  64
  65 static long dax_get_addr(struct buffer_head *bh, void __pmem **addr,
  66                 unsigned blkbits)
  67 {
  68         unsigned long pfn;
  69         sector_t sector = bh->b_blocknr << (blkbits - 9);
  70         return bdev_direct_access(bh->b_bdev, sector, addr, &pfn, bh->b_size);
  71 }
  72
  73 /* the clear_pmem() calls are ordered by a wmb_pmem() in the caller */
  74 static void dax_new_buf(void __pmem *addr, unsigned size, unsigned first,
  75                 loff_t pos, loff_t end)
  76 {
  77         loff_t final = end - pos + first; /* The final byte of the buffer */
  78
  79         if (first > 0)
  80                 clear_pmem(addr, first);
  81         if (final < size)
  82                 clear_pmem(addr + final, size - final);
  83 }
  84
  85 static bool buffer_written(struct buffer_head *bh)
  86 {
  87         return buffer_mapped(bh) && !buffer_unwritten(bh);
  88 }
  89
  90 /*
  91  * When ext4 encounters a hole, it returns without modifying the buffer_head
  92  * which means that we can't trust b_size.  To cope with this, we set b_state
  93  * to 0 before calling get_block and, if any bit is set, we know we can trust
  94  * b_size.  Unfortunate, really, since ext4 knows precisely how long a hole is
  95  * and would save us time calling get_block repeatedly.
  96  */
  97 static bool buffer_size_valid(struct buffer_head *bh)
  98 {
  99         return bh->b_state != 0;
 100 }
 101
 102 static ssize_t dax_io(struct inode *inode, struct iov_iter *iter,
 103                       loff_t start, loff_t end, get_block_t get_block,
 104                       struct buffer_head *bh)
 105 {
 106         ssize_t retval = 0;
 107         loff_t pos = start;
 108         loff_t max = start;
 109         loff_t bh_max = start;
 110         void __pmem *addr;
 111         bool hole = false;
 112         bool need_wmb = false;
 113
 114         if (iov_iter_rw(iter) != WRITE)
 115                 end = min(end, i_size_read(inode));
 116
 117         while (pos < end) {
 118                 size_t len;
 119                 if (pos == max) {
 120                         unsigned blkbits = inode->i_blkbits;
 121                         long page = pos >> PAGE_SHIFT;
 122                         sector_t block = page << (PAGE_SHIFT - blkbits);
 123                         unsigned first = pos - (block << blkbits);
 124                         long size;
 125
 126                         if (pos == bh_max) {
 127                                 bh->b_size = PAGE_ALIGN(end - pos);
 128                                 bh->b_state = 0;
 129                                 retval = get_block(inode, block, bh,
 130                                                    iov_iter_rw(iter) == WRITE);
 131                                 if (retval)
 132                                         break;
 133                                 if (!buffer_size_valid(bh))
 134                                         bh->b_size = 1 << blkbits;
 135                                 bh_max = pos - first + bh->b_size;
 136                         } else {
 137                                 unsigned done = bh->b_size -
 138                                                 (bh_max - (pos - first));
 139                                 bh->b_blocknr += done >> blkbits;
 140                                 bh->b_size -= done;
 141                         }
 142
 143                         hole = iov_iter_rw(iter) != WRITE && !buffer_written(bh);
 144                         if (hole) {
 145                                 addr = NULL;
 146                                 size = bh->b_size - first;
 147                         } else {
 148                                 retval = dax_get_addr(bh, &addr, blkbits);
 149                                 if (retval < 0)
 150                                         break;
 151                                 if (buffer_unwritten(bh) || buffer_new(bh)) {
 152                                         dax_new_buf(addr, retval, first, pos,
 153                                                                         end);
 154                                         need_wmb = true;
 155                                 }
 156                                 addr += first;
 157                                 size = retval - first;
 158                         }
 159                         max = min(pos + size, end);
 160                 }
 161
 162                 if (iov_iter_rw(iter) == WRITE) {
 163                         len = copy_from_iter_pmem(addr, max - pos, iter);
 164                         need_wmb = true;
 165                 } else if (!hole)
 166                         len = copy_to_iter((void __force *)addr, max - pos,
 167                                         iter);
 168                 else
 169                         len = iov_iter_zero(max - pos, iter);
 170
 171                 if (!len) {
 172                         retval = -EFAULT;
 173                         break;
 174                 }
 175
 176                 pos += len;
 177                 addr += len;
 178         }
 179
 180         if (need_wmb)
 181                 wmb_pmem();
 182
 183         return (pos == start) ? retval : pos - start;
 184 }
 185
 186 /**
 187  * dax_do_io - Perform I/O to a DAX file
 188  * @iocb: The control block for this I/O
 189  * @inode: The file which the I/O is directed at
 190  * @iter: The addresses to do I/O from or to
 191  * @pos: The file offset where the I/O starts
 192  * @get_block: The filesystem method used to translate file offsets to blocks
 193  * @end_io: A filesystem callback for I/O completion
 194  * @flags: See below
 195  *
 196  * This function uses the same locking scheme as do_blockdev_direct_IO:
 197  * If @flags has DIO_LOCKING set, we assume that the i_mutex is held by the
 198  * caller for writes.  For reads, we take and release the i_mutex ourselves.
 199  * If DIO_LOCKING is not set, the filesystem takes care of its own locking.
 200  * As with do_blockdev_direct_IO(), we increment i_dio_count while the I/O
 201  * is in progress.
 202  */
 203 ssize_t dax_do_io(struct kiocb *iocb, struct inode *inode,
 204                   struct iov_iter *iter, loff_t pos, get_block_t get_block,
 205                   dio_iodone_t end_io, int flags)
 206 {
 207         struct buffer_head bh;
 208         ssize_t retval = -EINVAL;
 209         loff_t end = pos + iov_iter_count(iter);
 210
 211         memset(&bh, 0, sizeof(bh));
 212
 213         if ((flags & DIO_LOCKING) && iov_iter_rw(iter) == READ) {
 214                 struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
 215                 mutex_lock(&inode->i_mutex);
 216                 retval = filemap_write_and_wait_range(mapping, pos, end - 1);
 217                 if (retval) {
 218                         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
 219                         goto out;
 220                 }
 221         }
 222
 223         /* Protects against truncate */
 224         if (!(flags & DIO_SKIP_DIO_COUNT))
 225                 inode_dio_begin(inode);
 226
 227         retval = dax_io(inode, iter, pos, end, get_block, &bh);
 228
 229         if ((flags & DIO_LOCKING) && iov_iter_rw(iter) == READ)
 230                 mutex_unlock(&inode->i_mutex);
 231
 232         if ((retval > 0) && end_io)
 233                 end_io(iocb, pos, retval, bh.b_private);
 234
 235         if (!(flags & DIO_SKIP_DIO_COUNT))
 236                 inode_dio_end(inode);
 237  out:
 238         return retval;
 239 }
 240 EXPORT_SYMBOL_GPL(dax_do_io);
 241
 242 /*
 243  * The user has performed a load from a hole in the file.  Allocating
 244  * a new page in the file would cause excessive storage usage for
 245  * workloads with sparse files.  We allocate a page cache page instead.
 246  * We'll kick it out of the page cache if it's ever written to,
 247  * otherwise it will simply fall out of the page cache under memory
 248  * pressure without ever having been dirtied.
 249  */
 250 static int dax_load_hole(struct address_space *mapping, struct page *page,
 251                                                         struct vm_fault *vmf)
 252 {
 253         unsigned long size;
 254         struct inode *inode = mapping->host;
 255         if (!page)
 256                 page = find_or_create_page(mapping, vmf->pgoff,
 257                                                 GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
 258         if (!page)
 259                 return VM_FAULT_OOM;
 260         /* Recheck i_size under page lock to avoid truncate race */
 261         size = (i_size_read(inode) + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 262         if (vmf->pgoff >= size) {
 263                 unlock_page(page);
 264                 page_cache_release(page);
 265                 return VM_FAULT_SIGBUS;
 266         }
 267
 268         vmf->page = page;
 269         return VM_FAULT_LOCKED;
 270 }
 271
 272 static int copy_user_bh(struct page *to, struct buffer_head *bh,
 273                         unsigned blkbits, unsigned long vaddr)
 274 {
 275         void __pmem *vfrom;
 276         void *vto;
 277
 278         if (dax_get_addr(bh, &vfrom, blkbits) < 0)
 279                 return -EIO;
 280         vto = kmap_atomic(to);
 281         copy_user_page(vto, (void __force *)vfrom, vaddr, to);
 282         kunmap_atomic(vto);
 283         return 0;
 284 }
 285
 286 static int dax_insert_mapping(struct inode *inode, struct buffer_head *bh,
 287                         struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf)
 288 {
 289         struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
 290         sector_t sector = bh->b_blocknr << (inode->i_blkbits - 9);
 291         unsigned long vaddr = (unsigned long)vmf->virtual_address;
 292         void __pmem *addr;
 293         unsigned long pfn;
 294         pgoff_t size;
 295         int error;
 296
 297         i_mmap_lock_read(mapping);
 298
 299         /*
 300          * Check truncate didn't happen while we were allocating a block.
 301          * If it did, this block may or may not be still allocated to the
 302          * file.  We can't tell the filesystem to free it because we can't
 303          * take i_mutex here.  In the worst case, the file still has blocks
 304          * allocated past the end of the file.
 305          */
 306         size = (i_size_read(inode) + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 307         if (unlikely(vmf->pgoff >= size)) {
 308                 error = -EIO;
 309                 goto out;
 310         }
 311
 312         error = bdev_direct_access(bh->b_bdev, sector, &addr, &pfn, bh->b_size);
 313         if (error < 0)
 314                 goto out;
 315         if (error < PAGE_SIZE) {
 316                 error = -EIO;
 317                 goto out;
 318         }
 319
 320         if (buffer_unwritten(bh) || buffer_new(bh)) {
 321                 clear_pmem(addr, PAGE_SIZE);
 322                 wmb_pmem();
 323         }
 324
 325         error = vm_insert_mixed(vma, vaddr, pfn);
 326
 327  out:
 328         i_mmap_unlock_read(mapping);
 329
 330         return error;
 331 }
 332
 333 /**
 334  * __dax_fault - handle a page fault on a DAX file
 335  * @vma: The virtual memory area where the fault occurred
 336  * @vmf: The description of the fault
 337  * @get_block: The filesystem method used to translate file offsets to blocks
 338  * @complete_unwritten: The filesystem method used to convert unwritten blocks
 339  *      to written so the data written to them is exposed. This is required for
 340  *      required by write faults for filesystems that will return unwritten
 341  *      extent mappings from @get_block, but it is optional for reads as
 342  *      dax_insert_mapping() will always zero unwritten blocks. If the fs does
 343  *      not support unwritten extents, the it should pass NULL.
 344  *
 345  * When a page fault occurs, filesystems may call this helper in their
 346  * fault handler for DAX files. __dax_fault() assumes the caller has done all
 347  * the necessary locking for the page fault to proceed successfully.
 348  */
 349 int __dax_fault(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf,
 350                         get_block_t get_block, dax_iodone_t complete_unwritten)
 351 {
 352         struct file *file = vma->vm_file;
 353         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
 354         struct inode *inode = mapping->host;
 355         struct page *page;
 356         struct buffer_head bh;
 357         unsigned long vaddr = (unsigned long)vmf->virtual_address;
 358         unsigned blkbits = inode->i_blkbits;
 359         sector_t block;
 360         pgoff_t size;
 361         int error;
 362         int major = 0;
 363
 364         size = (i_size_read(inode) + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 365         if (vmf->pgoff >= size)
 366                 return VM_FAULT_SIGBUS;
 367
 368         memset(&bh, 0, sizeof(bh));
 369         block = (sector_t)vmf->pgoff << (PAGE_SHIFT - blkbits);
 370         bh.b_size = PAGE_SIZE;
 371
 372  repeat:
 373         page = find_get_page(mapping, vmf->pgoff);
 374         if (page) {
 375                 if (!lock_page_or_retry(page, vma->vm_mm, vmf->flags)) {
 376                         page_cache_release(page);
 377                         return VM_FAULT_RETRY;
 378                 }
 379                 if (unlikely(page->mapping != mapping)) {
 380                         unlock_page(page);
 381                         page_cache_release(page);
 382                         goto repeat;
 383                 }
 384                 size = (i_size_read(inode) + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 385                 if (unlikely(vmf->pgoff >= size)) {
 386                         /*
 387                          * We have a struct page covering a hole in the file
 388                          * from a read fault and we've raced with a truncate
 389                          */
 390                         error = -EIO;
 391                         goto unlock_page;
 392                 }
 393         }
 394
 395         error = get_block(inode, block, &bh, 0);
 396         if (!error && (bh.b_size < PAGE_SIZE))
 397                 error = -EIO;           /* fs corruption? */
 398         if (error)
 399                 goto unlock_page;
 400
 401         if (!buffer_mapped(&bh) && !buffer_unwritten(&bh) && !vmf->cow_page) {
 402                 if (vmf->flags & FAULT_FLAG_WRITE) {
 403                         error = get_block(inode, block, &bh, 1);
 404                         count_vm_event(PGMAJFAULT);
 405                         mem_cgroup_count_vm_event(vma->vm_mm, PGMAJFAULT);
 406                         major = VM_FAULT_MAJOR;
 407                         if (!error && (bh.b_size < PAGE_SIZE))
 408                                 error = -EIO;
 409                         if (error)
 410                                 goto unlock_page;
 411                 } else {
 412                         return dax_load_hole(mapping, page, vmf);
 413                 }
 414         }
 415
 416         if (vmf->cow_page) {
 417                 struct page *new_page = vmf->cow_page;
 418                 if (buffer_written(&bh))
 419                         error = copy_user_bh(new_page, &bh, blkbits, vaddr);
 420                 else
 421                         clear_user_highpage(new_page, vaddr);
 422                 if (error)
 423                         goto unlock_page;
 424                 vmf->page = page;
 425                 if (!page) {
 426                         i_mmap_lock_read(mapping);
 427                         /* Check we didn't race with truncate */
 428                         size = (i_size_read(inode) + PAGE_SIZE - 1) >>
 429                                                                 PAGE_SHIFT;
 430                         if (vmf->pgoff >= size) {
 431                                 i_mmap_unlock_read(mapping);
 432                                 error = -EIO;
 433                                 goto out;
 434                         }
 435                 }
 436                 return VM_FAULT_LOCKED;
 437         }
 438
 439         /* Check we didn't race with a read fault installing a new page */
 440         if (!page && major)
 441                 page = find_lock_page(mapping, vmf->pgoff);
 442
 443         if (page) {
 444                 unmap_mapping_range(mapping, vmf->pgoff << PAGE_SHIFT,
 445                                                         PAGE_CACHE_SIZE, 0);
 446                 delete_from_page_cache(page);
 447                 unlock_page(page);
 448                 page_cache_release(page);
 449         }
 450
 451         /*
 452          * If we successfully insert the new mapping over an unwritten extent,
 453          * we need to ensure we convert the unwritten extent. If there is an
 454          * error inserting the mapping, the filesystem needs to leave it as
 455          * unwritten to prevent exposure of the stale underlying data to
 456          * userspace, but we still need to call the completion function so
 457          * the private resources on the mapping buffer can be released. We
 458          * indicate what the callback should do via the uptodate variable, same
 459          * as for normal BH based IO completions.
 460          */
 461         error = dax_insert_mapping(inode, &bh, vma, vmf);
 462         if (buffer_unwritten(&bh)) {
 463                 if (complete_unwritten)
 464                         complete_unwritten(&bh, !error);
 465                 else
 466                         WARN_ON_ONCE(!(vmf->flags & FAULT_FLAG_WRITE));
 467         }
 468
 469  out:
 470         if (error == -ENOMEM)
 471                 return VM_FAULT_OOM | major;
 472         /* -EBUSY is fine, somebody else faulted on the same PTE */
 473         if ((error < 0) && (error != -EBUSY))
 474                 return VM_FAULT_SIGBUS | major;
 475         return VM_FAULT_NOPAGE | major;
 476
 477  unlock_page:
 478         if (page) {
 479                 unlock_page(page);
 480                 page_cache_release(page);
 481         }
 482         goto out;
 483 }
 484 EXPORT_SYMBOL(__dax_fault);
 485
 486 /**
 487  * dax_fault - handle a page fault on a DAX file
 488  * @vma: The virtual memory area where the fault occurred
 489  * @vmf: The description of the fault
 490  * @get_block: The filesystem method used to translate file offsets to blocks
 491  *
 492  * When a page fault occurs, filesystems may call this helper in their
 493  * fault handler for DAX files.
 494  */
 495 int dax_fault(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf,
 496               get_block_t get_block, dax_iodone_t complete_unwritten)
 497 {
 498         int result;
 499         struct super_block *sb = file_inode(vma->vm_file)->i_sb;
 500
 501         if (vmf->flags & FAULT_FLAG_WRITE) {
 502                 sb_start_pagefault(sb);
 503                 file_update_time(vma->vm_file);
 504         }
 505         result = __dax_fault(vma, vmf, get_block, complete_unwritten);
 506         if (vmf->flags & FAULT_FLAG_WRITE)
 507                 sb_end_pagefault(sb);
 508
 509         return result;
 510 }
 511 EXPORT_SYMBOL_GPL(dax_fault);
 512
 513 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
 514 /*
 515  * The 'colour' (ie low bits) within a PMD of a page offset.  This comes up
 516  * more often than one might expect in the below function.
 517  */
 518 #define PG_PMD_COLOUR   ((PMD_SIZE >> PAGE_SHIFT) - 1)
 519
 520 int __dax_pmd_fault(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
 521                 pmd_t *pmd, unsigned int flags, get_block_t get_block,
 522                 dax_iodone_t complete_unwritten)
 523 {
 524         struct file *file = vma->vm_file;
 525         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
 526         struct inode *inode = mapping->host;
 527         struct buffer_head bh;
 528         unsigned blkbits = inode->i_blkbits;
 529         unsigned long pmd_addr = address & PMD_MASK;
 530         bool write = flags & FAULT_FLAG_WRITE;
 531         long length;
 532         void __pmem *kaddr;
 533         pgoff_t size, pgoff;
 534         sector_t block, sector;
 535         unsigned long pfn;
 536         int result = 0;
 537
 538         /* dax pmd mappings are broken wrt gup and fork */
 539         if (!IS_ENABLED(CONFIG_FS_DAX_PMD))
 540                 return VM_FAULT_FALLBACK;
 541
 542         /* Fall back to PTEs if we're going to COW */
 543         if (write && !(vma->vm_flags & VM_SHARED))
 544                 return VM_FAULT_FALLBACK;
 545         /* If the PMD would extend outside the VMA */
 546         if (pmd_addr < vma->vm_start)
 547                 return VM_FAULT_FALLBACK;
 548         if ((pmd_addr + PMD_SIZE) > vma->vm_end)
 549                 return VM_FAULT_FALLBACK;
 550
 551         pgoff = linear_page_index(vma, pmd_addr);
 552         size = (i_size_read(inode) + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 553         if (pgoff >= size)
 554                 return VM_FAULT_SIGBUS;
 555         /* If the PMD would cover blocks out of the file */
 556         if ((pgoff | PG_PMD_COLOUR) >= size)
 557                 return VM_FAULT_FALLBACK;
 558
 559         memset(&bh, 0, sizeof(bh));
 560         block = (sector_t)pgoff << (PAGE_SHIFT - blkbits);
 561
 562         bh.b_size = PMD_SIZE;
 563         length = get_block(inode, block, &bh, write);
 564         if (length)
 565                 return VM_FAULT_SIGBUS;
 566         i_mmap_lock_read(mapping);
 567
 568         /*
 569          * If the filesystem isn't willing to tell us the length of a hole,
 570          * just fall back to PTEs.  Calling get_block 512 times in a loop
 571          * would be silly.
 572          */
 573         if (!buffer_size_valid(&bh) || bh.b_size < PMD_SIZE)
 574                 goto fallback;
 575
 576         /*
 577          * If we allocated new storage, make sure no process has any
 578          * zero pages covering this hole
 579          */
 580         if (buffer_new(&bh)) {
 581                 i_mmap_unlock_read(mapping);
 582                 unmap_mapping_range(mapping, pgoff << PAGE_SHIFT, PMD_SIZE, 0);
 583                 i_mmap_lock_read(mapping);
 584         }
 585
 586         /*
 587          * If a truncate happened while we were allocating blocks, we may
 588          * leave blocks allocated to the file that are beyond EOF.  We can't
 589          * take i_mutex here, so just leave them hanging; they'll be freed
 590          * when the file is deleted.
 591          */
 592         size = (i_size_read(inode) + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 593         if (pgoff >= size) {
 594                 result = VM_FAULT_SIGBUS;
 595                 goto out;
 596         }
 597         if ((pgoff | PG_PMD_COLOUR) >= size)
 598                 goto fallback;
 599
 600         if (!write && !buffer_mapped(&bh) && buffer_uptodate(&bh)) {
 601                 spinlock_t *ptl;
 602                 pmd_t entry;
 603                 struct page *zero_page = get_huge_zero_page();
 604
 605                 if (unlikely(!zero_page))
 606                         goto fallback;
 607
 608                 ptl = pmd_lock(vma->vm_mm, pmd);
 609                 if (!pmd_none(*pmd)) {
 610                         spin_unlock(ptl);
 611                         goto fallback;
 612                 }
 613
 614                 entry = mk_pmd(zero_page, vma->vm_page_prot);
 615                 entry = pmd_mkhuge(entry);
 616                 set_pmd_at(vma->vm_mm, pmd_addr, pmd, entry);
 617                 result = VM_FAULT_NOPAGE;
 618                 spin_unlock(ptl);
 619         } else {
 620                 sector = bh.b_blocknr << (blkbits - 9);
 621                 length = bdev_direct_access(bh.b_bdev, sector, &kaddr, &pfn,
 622                                                 bh.b_size);
 623                 if (length < 0) {
 624                         result = VM_FAULT_SIGBUS;
 625                         goto out;
 626                 }
 627                 if ((length < PMD_SIZE) || (pfn & PG_PMD_COLOUR))
 628                         goto fallback;
 629
 630                 /*
 631                  * TODO: teach vmf_insert_pfn_pmd() to support
 632                  * 'pte_special' for pmds
 633                  */
 634                 if (pfn_valid(pfn))
 635                         goto fallback;
 636
 637                 if (buffer_unwritten(&bh) || buffer_new(&bh)) {
 638                         clear_pmem(kaddr, PMD_SIZE);
 639                         wmb_pmem();
 640                         count_vm_event(PGMAJFAULT);
 641                         mem_cgroup_count_vm_event(vma->vm_mm, PGMAJFAULT);
 642                         result |= VM_FAULT_MAJOR;
 643                 }
 644
 645                 result |= vmf_insert_pfn_pmd(vma, address, pmd, pfn, write);
 646         }
 647
 648  out:
 649         i_mmap_unlock_read(mapping);
 650
 651         if (buffer_unwritten(&bh))
 652                 complete_unwritten(&bh, !(result & VM_FAULT_ERROR));
 653
 654         return result;
 655
 656  fallback:
 657         count_vm_event(THP_FAULT_FALLBACK);
 658         result = VM_FAULT_FALLBACK;
 659         goto out;
 660 }
 661 EXPORT_SYMBOL_GPL(__dax_pmd_fault);
 662
 663 /**
 664  * dax_pmd_fault - handle a PMD fault on a DAX file
 665  * @vma: The virtual memory area where the fault occurred
 666  * @vmf: The description of the fault
 667  * @get_block: The filesystem method used to translate file offsets to blocks
 668  *
 669  * When a page fault occurs, filesystems may call this helper in their
 670  * pmd_fault handler for DAX files.
 671  */
 672 int dax_pmd_fault(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
 673                         pmd_t *pmd, unsigned int flags, get_block_t get_block,
 674                         dax_iodone_t complete_unwritten)
 675 {
 676         int result;
 677         struct super_block *sb = file_inode(vma->vm_file)->i_sb;
 678
 679         if (flags & FAULT_FLAG_WRITE) {
 680                 sb_start_pagefault(sb);
 681                 file_update_time(vma->vm_file);
 682         }
 683         result = __dax_pmd_fault(vma, address, pmd, flags, get_block,
 684                                 complete_unwritten);
 685         if (flags & FAULT_FLAG_WRITE)
 686                 sb_end_pagefault(sb);
 687
 688         return result;
 689 }
 690 EXPORT_SYMBOL_GPL(dax_pmd_fault);
 691 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
 692
 693 /**
 694  * dax_pfn_mkwrite - handle first write to DAX page
 695  * @vma: The virtual memory area where the fault occurred
 696  * @vmf: The description of the fault
 697  *
 698  */
 699 int dax_pfn_mkwrite(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf)
 700 {
 701         struct super_block *sb = file_inode(vma->vm_file)->i_sb;
 702
 703         sb_start_pagefault(sb);
 704         file_update_time(vma->vm_file);
 705         sb_end_pagefault(sb);
 706         return VM_FAULT_NOPAGE;
 707 }
 708 EXPORT_SYMBOL_GPL(dax_pfn_mkwrite);
 709
 710 /**
 711  * dax_zero_page_range - zero a range within a page of a DAX file
 712  * @inode: The file being truncated
 713  * @from: The file offset that is being truncated to
 714  * @length: The number of bytes to zero
 715  * @get_block: The filesystem method used to translate file offsets to blocks
 716  *
 717  * This function can be called by a filesystem when it is zeroing part of a
 718  * page in a DAX file.  This is intended for hole-punch operations.  If
 719  * you are truncating a file, the helper function dax_truncate_page() may be
 720  * more convenient.
 721  *
 722  * We work in terms of PAGE_CACHE_SIZE here for commonality with
 723  * block_truncate_page(), but we could go down to PAGE_SIZE if the filesystem
 724  * took care of disposing of the unnecessary blocks.  Even if the filesystem
 725  * block size is smaller than PAGE_SIZE, we have to zero the rest of the page
 726  * since the file might be mmapped.
 727  */
 728 int dax_zero_page_range(struct inode *inode, loff_t from, unsigned length,
 729                                                         get_block_t get_block)
 730 {
 731         struct buffer_head bh;
 732         pgoff_t index = from >> PAGE_CACHE_SHIFT;
 733         unsigned offset = from & (PAGE_CACHE_SIZE-1);
 734         int err;
 735
 736         /* Block boundary? Nothing to do */
 737         if (!length)
 738                 return 0;
 739         BUG_ON((offset + length) > PAGE_CACHE_SIZE);
 740
 741         memset(&bh, 0, sizeof(bh));
 742         bh.b_size = PAGE_CACHE_SIZE;
 743         err = get_block(inode, index, &bh, 0);
 744         if (err < 0)
 745                 return err;
 746         if (buffer_written(&bh)) {
 747                 void __pmem *addr;
 748                 err = dax_get_addr(&bh, &addr, inode->i_blkbits);
 749                 if (err < 0)
 750                         return err;
 751                 clear_pmem(addr + offset, length);
 752                 wmb_pmem();
 753         }
 754
 755         return 0;
 756 }
 757 EXPORT_SYMBOL_GPL(dax_zero_page_range);
 758
 759 /**
 760  * dax_truncate_page - handle a partial page being truncated in a DAX file
 761  * @inode: The file being truncated
 762  * @from: The file offset that is being truncated to
 763  * @get_block: The filesystem method used to translate file offsets to blocks
 764  *
 765  * Similar to block_truncate_page(), this function can be called by a
 766  * filesystem when it is truncating a DAX file to handle the partial page.
 767  *
 768  * We work in terms of PAGE_CACHE_SIZE here for commonality with
 769  * block_truncate_page(), but we could go down to PAGE_SIZE if the filesystem
 770  * took care of disposing of the unnecessary blocks.  Even if the filesystem
 771  * block size is smaller than PAGE_SIZE, we have to zero the rest of the page
 772  * since the file might be mmapped.
 773  */
 774 int dax_truncate_page(struct inode *inode, loff_t from, get_block_t get_block)
 775 {
 776         unsigned length = PAGE_CACHE_ALIGN(from) - from;
 777         return dax_zero_page_range(inode, from, length, get_block);
 778 }
 779 EXPORT_SYMBOL_GPL(dax_truncate_page);