Merge tag 'f2fs-for-v3.10' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/jaegeuk...
[linux.git] / fs / f2fs / file.c
1 /*
2  * fs/f2fs/file.c
3  *
4  * Copyright (c) 2012 Samsung Electronics Co., Ltd.
5  *             http://www.samsung.com/
6  *
7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
8  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
9  * published by the Free Software Foundation.
10  */
11 #include <linux/fs.h>
12 #include <linux/f2fs_fs.h>
13 #include <linux/stat.h>
14 #include <linux/buffer_head.h>
15 #include <linux/writeback.h>
16 #include <linux/blkdev.h>
17 #include <linux/falloc.h>
18 #include <linux/types.h>
19 #include <linux/compat.h>
20 #include <linux/uaccess.h>
21 #include <linux/mount.h>
22
23 #include "f2fs.h"
24 #include "node.h"
25 #include "segment.h"
26 #include "xattr.h"
27 #include "acl.h"
28 #include <trace/events/f2fs.h>
29
30 static int f2fs_vm_page_mkwrite(struct vm_area_struct *vma,
31                                                 struct vm_fault *vmf)
32 {
33         struct page *page = vmf->page;
34         struct inode *inode = file_inode(vma->vm_file);
35         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(inode->i_sb);
36         block_t old_blk_addr;
37         struct dnode_of_data dn;
38         int err, ilock;
39
40         f2fs_balance_fs(sbi);
41
42         sb_start_pagefault(inode->i_sb);
43
44         /* block allocation */
45         ilock = mutex_lock_op(sbi);
46         set_new_dnode(&dn, inode, NULL, NULL, 0);
47         err = get_dnode_of_data(&dn, page->index, ALLOC_NODE);
48         if (err) {
49                 mutex_unlock_op(sbi, ilock);
50                 goto out;
51         }
52
53         old_blk_addr = dn.data_blkaddr;
54
55         if (old_blk_addr == NULL_ADDR) {
56                 err = reserve_new_block(&dn);
57                 if (err) {
58                         f2fs_put_dnode(&dn);
59                         mutex_unlock_op(sbi, ilock);
60                         goto out;
61                 }
62         }
63         f2fs_put_dnode(&dn);
64         mutex_unlock_op(sbi, ilock);
65
66         lock_page(page);
67         if (page->mapping != inode->i_mapping ||
68                         page_offset(page) >= i_size_read(inode) ||
69                         !PageUptodate(page)) {
70                 unlock_page(page);
71                 err = -EFAULT;
72                 goto out;
73         }
74
75         /*
76          * check to see if the page is mapped already (no holes)
77          */
78         if (PageMappedToDisk(page))
79                 goto out;
80
81         /* fill the page */
82         wait_on_page_writeback(page);
83
84         /* page is wholly or partially inside EOF */
85         if (((page->index + 1) << PAGE_CACHE_SHIFT) > i_size_read(inode)) {
86                 unsigned offset;
87                 offset = i_size_read(inode) & ~PAGE_CACHE_MASK;
88                 zero_user_segment(page, offset, PAGE_CACHE_SIZE);
89         }
90         set_page_dirty(page);
91         SetPageUptodate(page);
92
93         file_update_time(vma->vm_file);
94 out:
95         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
96         return block_page_mkwrite_return(err);
97 }
98
99 static const struct vm_operations_struct f2fs_file_vm_ops = {
100         .fault          = filemap_fault,
101         .page_mkwrite   = f2fs_vm_page_mkwrite,
102         .remap_pages    = generic_file_remap_pages,
103 };
104
105 int f2fs_sync_file(struct file *file, loff_t start, loff_t end, int datasync)
106 {
107         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
108         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(inode->i_sb);
109         int ret = 0;
110         bool need_cp = false;
111         struct writeback_control wbc = {
112                 .sync_mode = WB_SYNC_ALL,
113                 .nr_to_write = LONG_MAX,
114                 .for_reclaim = 0,
115         };
116
117         if (inode->i_sb->s_flags & MS_RDONLY)
118                 return 0;
119
120         trace_f2fs_sync_file_enter(inode);
121         ret = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, start, end);
122         if (ret) {
123                 trace_f2fs_sync_file_exit(inode, need_cp, datasync, ret);
124                 return ret;
125         }
126
127         /* guarantee free sections for fsync */
128         f2fs_balance_fs(sbi);
129
130         mutex_lock(&inode->i_mutex);
131
132         if (datasync && !(inode->i_state & I_DIRTY_DATASYNC))
133                 goto out;
134
135         if (!S_ISREG(inode->i_mode) || inode->i_nlink != 1)
136                 need_cp = true;
137         else if (is_cp_file(inode))
138                 need_cp = true;
139         else if (!space_for_roll_forward(sbi))
140                 need_cp = true;
141         else if (!is_checkpointed_node(sbi, F2FS_I(inode)->i_pino))
142                 need_cp = true;
143
144         if (need_cp) {
145                 /* all the dirty node pages should be flushed for POR */
146                 ret = f2fs_sync_fs(inode->i_sb, 1);
147         } else {
148                 /* if there is no written node page, write its inode page */
149                 while (!sync_node_pages(sbi, inode->i_ino, &wbc)) {
150                         ret = f2fs_write_inode(inode, NULL);
151                         if (ret)
152                                 goto out;
153                 }
154                 filemap_fdatawait_range(sbi->node_inode->i_mapping,
155                                                         0, LONG_MAX);
156                 ret = blkdev_issue_flush(inode->i_sb->s_bdev, GFP_KERNEL, NULL);
157         }
158 out:
159         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
160         trace_f2fs_sync_file_exit(inode, need_cp, datasync, ret);
161         return ret;
162 }
163
164 static int f2fs_file_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
165 {
166         file_accessed(file);
167         vma->vm_ops = &f2fs_file_vm_ops;
168         return 0;
169 }
170
171 static int truncate_data_blocks_range(struct dnode_of_data *dn, int count)
172 {
173         int nr_free = 0, ofs = dn->ofs_in_node;
174         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(dn->inode->i_sb);
175         struct f2fs_node *raw_node;
176         __le32 *addr;
177
178         raw_node = page_address(dn->node_page);
179         addr = blkaddr_in_node(raw_node) + ofs;
180
181         for ( ; count > 0; count--, addr++, dn->ofs_in_node++) {
182                 block_t blkaddr = le32_to_cpu(*addr);
183                 if (blkaddr == NULL_ADDR)
184                         continue;
185
186                 update_extent_cache(NULL_ADDR, dn);
187                 invalidate_blocks(sbi, blkaddr);
188                 dec_valid_block_count(sbi, dn->inode, 1);
189                 nr_free++;
190         }
191         if (nr_free) {
192                 set_page_dirty(dn->node_page);
193                 sync_inode_page(dn);
194         }
195         dn->ofs_in_node = ofs;
196
197         trace_f2fs_truncate_data_blocks_range(dn->inode, dn->nid,
198                                          dn->ofs_in_node, nr_free);
199         return nr_free;
200 }
201
202 void truncate_data_blocks(struct dnode_of_data *dn)
203 {
204         truncate_data_blocks_range(dn, ADDRS_PER_BLOCK);
205 }
206
207 static void truncate_partial_data_page(struct inode *inode, u64 from)
208 {
209         unsigned offset = from & (PAGE_CACHE_SIZE - 1);
210         struct page *page;
211
212         if (!offset)
213                 return;
214
215         page = find_data_page(inode, from >> PAGE_CACHE_SHIFT, false);
216         if (IS_ERR(page))
217                 return;
218
219         lock_page(page);
220         if (page->mapping != inode->i_mapping) {
221                 f2fs_put_page(page, 1);
222                 return;
223         }
224         wait_on_page_writeback(page);
225         zero_user(page, offset, PAGE_CACHE_SIZE - offset);
226         set_page_dirty(page);
227         f2fs_put_page(page, 1);
228 }
229
230 static int truncate_blocks(struct inode *inode, u64 from)
231 {
232         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(inode->i_sb);
233         unsigned int blocksize = inode->i_sb->s_blocksize;
234         struct dnode_of_data dn;
235         pgoff_t free_from;
236         int count = 0, ilock = -1;
237         int err;
238
239         trace_f2fs_truncate_blocks_enter(inode, from);
240
241         free_from = (pgoff_t)
242                         ((from + blocksize - 1) >> (sbi->log_blocksize));
243
244         ilock = mutex_lock_op(sbi);
245         set_new_dnode(&dn, inode, NULL, NULL, 0);
246         err = get_dnode_of_data(&dn, free_from, LOOKUP_NODE);
247         if (err) {
248                 if (err == -ENOENT)
249                         goto free_next;
250                 mutex_unlock_op(sbi, ilock);
251                 trace_f2fs_truncate_blocks_exit(inode, err);
252                 return err;
253         }
254
255         if (IS_INODE(dn.node_page))
256                 count = ADDRS_PER_INODE;
257         else
258                 count = ADDRS_PER_BLOCK;
259
260         count -= dn.ofs_in_node;
261         BUG_ON(count < 0);
262
263         if (dn.ofs_in_node || IS_INODE(dn.node_page)) {
264                 truncate_data_blocks_range(&dn, count);
265                 free_from += count;
266         }
267
268         f2fs_put_dnode(&dn);
269 free_next:
270         err = truncate_inode_blocks(inode, free_from);
271         mutex_unlock_op(sbi, ilock);
272
273         /* lastly zero out the first data page */
274         truncate_partial_data_page(inode, from);
275
276         trace_f2fs_truncate_blocks_exit(inode, err);
277         return err;
278 }
279
280 void f2fs_truncate(struct inode *inode)
281 {
282         if (!(S_ISREG(inode->i_mode) || S_ISDIR(inode->i_mode) ||
283                                 S_ISLNK(inode->i_mode)))
284                 return;
285
286         trace_f2fs_truncate(inode);
287
288         if (!truncate_blocks(inode, i_size_read(inode))) {
289                 inode->i_mtime = inode->i_ctime = CURRENT_TIME;
290                 mark_inode_dirty(inode);
291         }
292 }
293
294 static int f2fs_getattr(struct vfsmount *mnt,
295                          struct dentry *dentry, struct kstat *stat)
296 {
297         struct inode *inode = dentry->d_inode;
298         generic_fillattr(inode, stat);
299         stat->blocks <<= 3;
300         return 0;
301 }
302
303 #ifdef CONFIG_F2FS_FS_POSIX_ACL
304 static void __setattr_copy(struct inode *inode, const struct iattr *attr)
305 {
306         struct f2fs_inode_info *fi = F2FS_I(inode);
307         unsigned int ia_valid = attr->ia_valid;
308
309         if (ia_valid & ATTR_UID)
310                 inode->i_uid = attr->ia_uid;
311         if (ia_valid & ATTR_GID)
312                 inode->i_gid = attr->ia_gid;
313         if (ia_valid & ATTR_ATIME)
314                 inode->i_atime = timespec_trunc(attr->ia_atime,
315                                                 inode->i_sb->s_time_gran);
316         if (ia_valid & ATTR_MTIME)
317                 inode->i_mtime = timespec_trunc(attr->ia_mtime,
318                                                 inode->i_sb->s_time_gran);
319         if (ia_valid & ATTR_CTIME)
320                 inode->i_ctime = timespec_trunc(attr->ia_ctime,
321                                                 inode->i_sb->s_time_gran);
322         if (ia_valid & ATTR_MODE) {
323                 umode_t mode = attr->ia_mode;
324
325                 if (!in_group_p(inode->i_gid) && !capable(CAP_FSETID))
326                         mode &= ~S_ISGID;
327                 set_acl_inode(fi, mode);
328         }
329 }
330 #else
331 #define __setattr_copy setattr_copy
332 #endif
333
334 int f2fs_setattr(struct dentry *dentry, struct iattr *attr)
335 {
336         struct inode *inode = dentry->d_inode;
337         struct f2fs_inode_info *fi = F2FS_I(inode);
338         int err;
339
340         err = inode_change_ok(inode, attr);
341         if (err)
342                 return err;
343
344         if ((attr->ia_valid & ATTR_SIZE) &&
345                         attr->ia_size != i_size_read(inode)) {
346                 truncate_setsize(inode, attr->ia_size);
347                 f2fs_truncate(inode);
348                 f2fs_balance_fs(F2FS_SB(inode->i_sb));
349         }
350
351         __setattr_copy(inode, attr);
352
353         if (attr->ia_valid & ATTR_MODE) {
354                 err = f2fs_acl_chmod(inode);
355                 if (err || is_inode_flag_set(fi, FI_ACL_MODE)) {
356                         inode->i_mode = fi->i_acl_mode;
357                         clear_inode_flag(fi, FI_ACL_MODE);
358                 }
359         }
360
361         mark_inode_dirty(inode);
362         return err;
363 }
364
365 const struct inode_operations f2fs_file_inode_operations = {
366         .getattr        = f2fs_getattr,
367         .setattr        = f2fs_setattr,
368         .get_acl        = f2fs_get_acl,
369 #ifdef CONFIG_F2FS_FS_XATTR
370         .setxattr       = generic_setxattr,
371         .getxattr       = generic_getxattr,
372         .listxattr      = f2fs_listxattr,
373         .removexattr    = generic_removexattr,
374 #endif
375 };
376
377 static void fill_zero(struct inode *inode, pgoff_t index,
378                                         loff_t start, loff_t len)
379 {
380         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(inode->i_sb);
381         struct page *page;
382         int ilock;
383
384         if (!len)
385                 return;
386
387         f2fs_balance_fs(sbi);
388
389         ilock = mutex_lock_op(sbi);
390         page = get_new_data_page(inode, index, false);
391         mutex_unlock_op(sbi, ilock);
392
393         if (!IS_ERR(page)) {
394                 wait_on_page_writeback(page);
395                 zero_user(page, start, len);
396                 set_page_dirty(page);
397                 f2fs_put_page(page, 1);
398         }
399 }
400
401 int truncate_hole(struct inode *inode, pgoff_t pg_start, pgoff_t pg_end)
402 {
403         pgoff_t index;
404         int err;
405
406         for (index = pg_start; index < pg_end; index++) {
407                 struct dnode_of_data dn;
408
409                 set_new_dnode(&dn, inode, NULL, NULL, 0);
410                 err = get_dnode_of_data(&dn, index, LOOKUP_NODE);
411                 if (err) {
412                         if (err == -ENOENT)
413                                 continue;
414                         return err;
415                 }
416
417                 if (dn.data_blkaddr != NULL_ADDR)
418                         truncate_data_blocks_range(&dn, 1);
419                 f2fs_put_dnode(&dn);
420         }
421         return 0;
422 }
423
424 static int punch_hole(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t len, int mode)
425 {
426         pgoff_t pg_start, pg_end;
427         loff_t off_start, off_end;
428         int ret = 0;
429
430         pg_start = ((unsigned long long) offset) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
431         pg_end = ((unsigned long long) offset + len) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
432
433         off_start = offset & (PAGE_CACHE_SIZE - 1);
434         off_end = (offset + len) & (PAGE_CACHE_SIZE - 1);
435
436         if (pg_start == pg_end) {
437                 fill_zero(inode, pg_start, off_start,
438                                                 off_end - off_start);
439         } else {
440                 if (off_start)
441                         fill_zero(inode, pg_start++, off_start,
442                                         PAGE_CACHE_SIZE - off_start);
443                 if (off_end)
444                         fill_zero(inode, pg_end, 0, off_end);
445
446                 if (pg_start < pg_end) {
447                         struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
448                         loff_t blk_start, blk_end;
449                         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(inode->i_sb);
450                         int ilock;
451
452                         f2fs_balance_fs(sbi);
453
454                         blk_start = pg_start << PAGE_CACHE_SHIFT;
455                         blk_end = pg_end << PAGE_CACHE_SHIFT;
456                         truncate_inode_pages_range(mapping, blk_start,
457                                         blk_end - 1);
458
459                         ilock = mutex_lock_op(sbi);
460                         ret = truncate_hole(inode, pg_start, pg_end);
461                         mutex_unlock_op(sbi, ilock);
462                 }
463         }
464
465         if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) &&
466                 i_size_read(inode) <= (offset + len)) {
467                 i_size_write(inode, offset);
468                 mark_inode_dirty(inode);
469         }
470
471         return ret;
472 }
473
474 static int expand_inode_data(struct inode *inode, loff_t offset,
475                                         loff_t len, int mode)
476 {
477         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(inode->i_sb);
478         pgoff_t index, pg_start, pg_end;
479         loff_t new_size = i_size_read(inode);
480         loff_t off_start, off_end;
481         int ret = 0;
482
483         ret = inode_newsize_ok(inode, (len + offset));
484         if (ret)
485                 return ret;
486
487         pg_start = ((unsigned long long) offset) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
488         pg_end = ((unsigned long long) offset + len) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
489
490         off_start = offset & (PAGE_CACHE_SIZE - 1);
491         off_end = (offset + len) & (PAGE_CACHE_SIZE - 1);
492
493         for (index = pg_start; index <= pg_end; index++) {
494                 struct dnode_of_data dn;
495                 int ilock;
496
497                 ilock = mutex_lock_op(sbi);
498                 set_new_dnode(&dn, inode, NULL, NULL, 0);
499                 ret = get_dnode_of_data(&dn, index, ALLOC_NODE);
500                 if (ret) {
501                         mutex_unlock_op(sbi, ilock);
502                         break;
503                 }
504
505                 if (dn.data_blkaddr == NULL_ADDR) {
506                         ret = reserve_new_block(&dn);
507                         if (ret) {
508                                 f2fs_put_dnode(&dn);
509                                 mutex_unlock_op(sbi, ilock);
510                                 break;
511                         }
512                 }
513                 f2fs_put_dnode(&dn);
514                 mutex_unlock_op(sbi, ilock);
515
516                 if (pg_start == pg_end)
517                         new_size = offset + len;
518                 else if (index == pg_start && off_start)
519                         new_size = (index + 1) << PAGE_CACHE_SHIFT;
520                 else if (index == pg_end)
521                         new_size = (index << PAGE_CACHE_SHIFT) + off_end;
522                 else
523                         new_size += PAGE_CACHE_SIZE;
524         }
525
526         if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) &&
527                 i_size_read(inode) < new_size) {
528                 i_size_write(inode, new_size);
529                 mark_inode_dirty(inode);
530         }
531
532         return ret;
533 }
534
535 static long f2fs_fallocate(struct file *file, int mode,
536                                 loff_t offset, loff_t len)
537 {
538         struct inode *inode = file_inode(file);
539         long ret;
540
541         if (mode & ~(FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_PUNCH_HOLE))
542                 return -EOPNOTSUPP;
543
544         if (mode & FALLOC_FL_PUNCH_HOLE)
545                 ret = punch_hole(inode, offset, len, mode);
546         else
547                 ret = expand_inode_data(inode, offset, len, mode);
548
549         if (!ret) {
550                 inode->i_mtime = inode->i_ctime = CURRENT_TIME;
551                 mark_inode_dirty(inode);
552         }
553         trace_f2fs_fallocate(inode, mode, offset, len, ret);
554         return ret;
555 }
556
557 #define F2FS_REG_FLMASK         (~(FS_DIRSYNC_FL | FS_TOPDIR_FL))
558 #define F2FS_OTHER_FLMASK       (FS_NODUMP_FL | FS_NOATIME_FL)
559
560 static inline __u32 f2fs_mask_flags(umode_t mode, __u32 flags)
561 {
562         if (S_ISDIR(mode))
563                 return flags;
564         else if (S_ISREG(mode))
565                 return flags & F2FS_REG_FLMASK;
566         else
567                 return flags & F2FS_OTHER_FLMASK;
568 }
569
570 long f2fs_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)
571 {
572         struct inode *inode = file_inode(filp);
573         struct f2fs_inode_info *fi = F2FS_I(inode);
574         unsigned int flags;
575         int ret;
576
577         switch (cmd) {
578         case FS_IOC_GETFLAGS:
579                 flags = fi->i_flags & FS_FL_USER_VISIBLE;
580                 return put_user(flags, (int __user *) arg);
581         case FS_IOC_SETFLAGS:
582         {
583                 unsigned int oldflags;
584
585                 ret = mnt_want_write_file(filp);
586                 if (ret)
587                         return ret;
588
589                 if (!inode_owner_or_capable(inode)) {
590                         ret = -EACCES;
591                         goto out;
592                 }
593
594                 if (get_user(flags, (int __user *) arg)) {
595                         ret = -EFAULT;
596                         goto out;
597                 }
598
599                 flags = f2fs_mask_flags(inode->i_mode, flags);
600
601                 mutex_lock(&inode->i_mutex);
602
603                 oldflags = fi->i_flags;
604
605                 if ((flags ^ oldflags) & (FS_APPEND_FL | FS_IMMUTABLE_FL)) {
606                         if (!capable(CAP_LINUX_IMMUTABLE)) {
607                                 mutex_unlock(&inode->i_mutex);
608                                 ret = -EPERM;
609                                 goto out;
610                         }
611                 }
612
613                 flags = flags & FS_FL_USER_MODIFIABLE;
614                 flags |= oldflags & ~FS_FL_USER_MODIFIABLE;
615                 fi->i_flags = flags;
616                 mutex_unlock(&inode->i_mutex);
617
618                 f2fs_set_inode_flags(inode);
619                 inode->i_ctime = CURRENT_TIME;
620                 mark_inode_dirty(inode);
621 out:
622                 mnt_drop_write_file(filp);
623                 return ret;
624         }
625         default:
626                 return -ENOTTY;
627         }
628 }
629
630 #ifdef CONFIG_COMPAT
631 long f2fs_compat_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
632 {
633         switch (cmd) {
634         case F2FS_IOC32_GETFLAGS:
635                 cmd = F2FS_IOC_GETFLAGS;
636                 break;
637         case F2FS_IOC32_SETFLAGS:
638                 cmd = F2FS_IOC_SETFLAGS;
639                 break;
640         default:
641                 return -ENOIOCTLCMD;
642         }
643         return f2fs_ioctl(file, cmd, (unsigned long) compat_ptr(arg));
644 }
645 #endif
646
647 const struct file_operations f2fs_file_operations = {
648         .llseek         = generic_file_llseek,
649         .read           = do_sync_read,
650         .write          = do_sync_write,
651         .aio_read       = generic_file_aio_read,
652         .aio_write      = generic_file_aio_write,
653         .open           = generic_file_open,
654         .mmap           = f2fs_file_mmap,
655         .fsync          = f2fs_sync_file,
656         .fallocate      = f2fs_fallocate,
657         .unlocked_ioctl = f2fs_ioctl,
658 #ifdef CONFIG_COMPAT
659         .compat_ioctl   = f2fs_compat_ioctl,
660 #endif
661         .splice_read    = generic_file_splice_read,
662         .splice_write   = generic_file_splice_write,
663 };