56afcdb2377d57c03bce9dc40b78c991184735a1
[linux-drm-fsl-dcu.git] / fs / xfs / xfs_file.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2000-2005 Silicon Graphics, Inc.
3  * All Rights Reserved.
4  *
5  * This program is free software; you can redistribute it and/or
6  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
7  * published by the Free Software Foundation.
8  *
9  * This program is distributed in the hope that it would be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12  * GNU General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
15  * along with this program; if not, write the Free Software Foundation,
16  * Inc.,  51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
17  */
18 #include "xfs.h"
19 #include "xfs_fs.h"
20 #include "xfs_log.h"
21 #include "xfs_sb.h"
22 #include "xfs_ag.h"
23 #include "xfs_trans.h"
24 #include "xfs_mount.h"
25 #include "xfs_bmap_btree.h"
26 #include "xfs_alloc.h"
27 #include "xfs_dinode.h"
28 #include "xfs_inode.h"
29 #include "xfs_inode_item.h"
30 #include "xfs_bmap.h"
31 #include "xfs_error.h"
32 #include "xfs_vnodeops.h"
33 #include "xfs_da_btree.h"
34 #include "xfs_ioctl.h"
35 #include "xfs_trace.h"
36
37 #include <linux/dcache.h>
38 #include <linux/falloc.h>
39
40 static const struct vm_operations_struct xfs_file_vm_ops;
41
42 /*
43  * Locking primitives for read and write IO paths to ensure we consistently use
44  * and order the inode->i_mutex, ip->i_lock and ip->i_iolock.
45  */
46 static inline void
47 xfs_rw_ilock(
48         struct xfs_inode        *ip,
49         int                     type)
50 {
51         if (type & XFS_IOLOCK_EXCL)
52                 mutex_lock(&VFS_I(ip)->i_mutex);
53         xfs_ilock(ip, type);
54 }
55
56 static inline void
57 xfs_rw_iunlock(
58         struct xfs_inode        *ip,
59         int                     type)
60 {
61         xfs_iunlock(ip, type);
62         if (type & XFS_IOLOCK_EXCL)
63                 mutex_unlock(&VFS_I(ip)->i_mutex);
64 }
65
66 static inline void
67 xfs_rw_ilock_demote(
68         struct xfs_inode        *ip,
69         int                     type)
70 {
71         xfs_ilock_demote(ip, type);
72         if (type & XFS_IOLOCK_EXCL)
73                 mutex_unlock(&VFS_I(ip)->i_mutex);
74 }
75
76 /*
77  *      xfs_iozero
78  *
79  *      xfs_iozero clears the specified range of buffer supplied,
80  *      and marks all the affected blocks as valid and modified.  If
81  *      an affected block is not allocated, it will be allocated.  If
82  *      an affected block is not completely overwritten, and is not
83  *      valid before the operation, it will be read from disk before
84  *      being partially zeroed.
85  */
86 STATIC int
87 xfs_iozero(
88         struct xfs_inode        *ip,    /* inode                        */
89         loff_t                  pos,    /* offset in file               */
90         size_t                  count)  /* size of data to zero         */
91 {
92         struct page             *page;
93         struct address_space    *mapping;
94         int                     status;
95
96         mapping = VFS_I(ip)->i_mapping;
97         do {
98                 unsigned offset, bytes;
99                 void *fsdata;
100
101                 offset = (pos & (PAGE_CACHE_SIZE -1)); /* Within page */
102                 bytes = PAGE_CACHE_SIZE - offset;
103                 if (bytes > count)
104                         bytes = count;
105
106                 status = pagecache_write_begin(NULL, mapping, pos, bytes,
107                                         AOP_FLAG_UNINTERRUPTIBLE,
108                                         &page, &fsdata);
109                 if (status)
110                         break;
111
112                 zero_user(page, offset, bytes);
113
114                 status = pagecache_write_end(NULL, mapping, pos, bytes, bytes,
115                                         page, fsdata);
116                 WARN_ON(status <= 0); /* can't return less than zero! */
117                 pos += bytes;
118                 count -= bytes;
119                 status = 0;
120         } while (count);
121
122         return (-status);
123 }
124
125 /*
126  * Fsync operations on directories are much simpler than on regular files,
127  * as there is no file data to flush, and thus also no need for explicit
128  * cache flush operations, and there are no non-transaction metadata updates
129  * on directories either.
130  */
131 STATIC int
132 xfs_dir_fsync(
133         struct file             *file,
134         loff_t                  start,
135         loff_t                  end,
136         int                     datasync)
137 {
138         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(file->f_mapping->host);
139         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
140         xfs_lsn_t               lsn = 0;
141
142         trace_xfs_dir_fsync(ip);
143
144         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
145         if (xfs_ipincount(ip))
146                 lsn = ip->i_itemp->ili_last_lsn;
147         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
148
149         if (!lsn)
150                 return 0;
151         return _xfs_log_force_lsn(mp, lsn, XFS_LOG_SYNC, NULL);
152 }
153
154 STATIC int
155 xfs_file_fsync(
156         struct file             *file,
157         loff_t                  start,
158         loff_t                  end,
159         int                     datasync)
160 {
161         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
162         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
163         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
164         int                     error = 0;
165         int                     log_flushed = 0;
166         xfs_lsn_t               lsn = 0;
167
168         trace_xfs_file_fsync(ip);
169
170         error = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, start, end);
171         if (error)
172                 return error;
173
174         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
175                 return -XFS_ERROR(EIO);
176
177         xfs_iflags_clear(ip, XFS_ITRUNCATED);
178
179         if (mp->m_flags & XFS_MOUNT_BARRIER) {
180                 /*
181                  * If we have an RT and/or log subvolume we need to make sure
182                  * to flush the write cache the device used for file data
183                  * first.  This is to ensure newly written file data make
184                  * it to disk before logging the new inode size in case of
185                  * an extending write.
186                  */
187                 if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip))
188                         xfs_blkdev_issue_flush(mp->m_rtdev_targp);
189                 else if (mp->m_logdev_targp != mp->m_ddev_targp)
190                         xfs_blkdev_issue_flush(mp->m_ddev_targp);
191         }
192
193         /*
194          * All metadata updates are logged, which means that we just have
195          * to flush the log up to the latest LSN that touched the inode.
196          */
197         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
198         if (xfs_ipincount(ip)) {
199                 if (!datasync ||
200                     (ip->i_itemp->ili_fields & ~XFS_ILOG_TIMESTAMP))
201                         lsn = ip->i_itemp->ili_last_lsn;
202         }
203         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
204
205         if (lsn)
206                 error = _xfs_log_force_lsn(mp, lsn, XFS_LOG_SYNC, &log_flushed);
207
208         /*
209          * If we only have a single device, and the log force about was
210          * a no-op we might have to flush the data device cache here.
211          * This can only happen for fdatasync/O_DSYNC if we were overwriting
212          * an already allocated file and thus do not have any metadata to
213          * commit.
214          */
215         if ((mp->m_flags & XFS_MOUNT_BARRIER) &&
216             mp->m_logdev_targp == mp->m_ddev_targp &&
217             !XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) &&
218             !log_flushed)
219                 xfs_blkdev_issue_flush(mp->m_ddev_targp);
220
221         return -error;
222 }
223
224 STATIC ssize_t
225 xfs_file_aio_read(
226         struct kiocb            *iocb,
227         const struct iovec      *iovp,
228         unsigned long           nr_segs,
229         loff_t                  pos)
230 {
231         struct file             *file = iocb->ki_filp;
232         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
233         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
234         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
235         size_t                  size = 0;
236         ssize_t                 ret = 0;
237         int                     ioflags = 0;
238         xfs_fsize_t             n;
239
240         XFS_STATS_INC(xs_read_calls);
241
242         BUG_ON(iocb->ki_pos != pos);
243
244         if (unlikely(file->f_flags & O_DIRECT))
245                 ioflags |= IO_ISDIRECT;
246         if (file->f_mode & FMODE_NOCMTIME)
247                 ioflags |= IO_INVIS;
248
249         ret = generic_segment_checks(iovp, &nr_segs, &size, VERIFY_WRITE);
250         if (ret < 0)
251                 return ret;
252
253         if (unlikely(ioflags & IO_ISDIRECT)) {
254                 xfs_buftarg_t   *target =
255                         XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) ?
256                                 mp->m_rtdev_targp : mp->m_ddev_targp;
257                 if ((iocb->ki_pos & target->bt_smask) ||
258                     (size & target->bt_smask)) {
259                         if (iocb->ki_pos == i_size_read(inode))
260                                 return 0;
261                         return -XFS_ERROR(EINVAL);
262                 }
263         }
264
265         n = mp->m_super->s_maxbytes - iocb->ki_pos;
266         if (n <= 0 || size == 0)
267                 return 0;
268
269         if (n < size)
270                 size = n;
271
272         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
273                 return -EIO;
274
275         /*
276          * Locking is a bit tricky here. If we take an exclusive lock
277          * for direct IO, we effectively serialise all new concurrent
278          * read IO to this file and block it behind IO that is currently in
279          * progress because IO in progress holds the IO lock shared. We only
280          * need to hold the lock exclusive to blow away the page cache, so
281          * only take lock exclusively if the page cache needs invalidation.
282          * This allows the normal direct IO case of no page cache pages to
283          * proceeed concurrently without serialisation.
284          */
285         xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
286         if ((ioflags & IO_ISDIRECT) && inode->i_mapping->nrpages) {
287                 xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
288                 xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
289
290                 if (inode->i_mapping->nrpages) {
291                         ret = -xfs_flushinval_pages(ip,
292                                         (iocb->ki_pos & PAGE_CACHE_MASK),
293                                         -1, FI_REMAPF_LOCKED);
294                         if (ret) {
295                                 xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
296                                 return ret;
297                         }
298                 }
299                 xfs_rw_ilock_demote(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
300         }
301
302         trace_xfs_file_read(ip, size, iocb->ki_pos, ioflags);
303
304         ret = generic_file_aio_read(iocb, iovp, nr_segs, iocb->ki_pos);
305         if (ret > 0)
306                 XFS_STATS_ADD(xs_read_bytes, ret);
307
308         xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
309         return ret;
310 }
311
312 STATIC ssize_t
313 xfs_file_splice_read(
314         struct file             *infilp,
315         loff_t                  *ppos,
316         struct pipe_inode_info  *pipe,
317         size_t                  count,
318         unsigned int            flags)
319 {
320         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(infilp->f_mapping->host);
321         int                     ioflags = 0;
322         ssize_t                 ret;
323
324         XFS_STATS_INC(xs_read_calls);
325
326         if (infilp->f_mode & FMODE_NOCMTIME)
327                 ioflags |= IO_INVIS;
328
329         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
330                 return -EIO;
331
332         xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
333
334         trace_xfs_file_splice_read(ip, count, *ppos, ioflags);
335
336         ret = generic_file_splice_read(infilp, ppos, pipe, count, flags);
337         if (ret > 0)
338                 XFS_STATS_ADD(xs_read_bytes, ret);
339
340         xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
341         return ret;
342 }
343
344 /*
345  * xfs_file_splice_write() does not use xfs_rw_ilock() because
346  * generic_file_splice_write() takes the i_mutex itself. This, in theory,
347  * couuld cause lock inversions between the aio_write path and the splice path
348  * if someone is doing concurrent splice(2) based writes and write(2) based
349  * writes to the same inode. The only real way to fix this is to re-implement
350  * the generic code here with correct locking orders.
351  */
352 STATIC ssize_t
353 xfs_file_splice_write(
354         struct pipe_inode_info  *pipe,
355         struct file             *outfilp,
356         loff_t                  *ppos,
357         size_t                  count,
358         unsigned int            flags)
359 {
360         struct inode            *inode = outfilp->f_mapping->host;
361         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
362         int                     ioflags = 0;
363         ssize_t                 ret;
364
365         XFS_STATS_INC(xs_write_calls);
366
367         if (outfilp->f_mode & FMODE_NOCMTIME)
368                 ioflags |= IO_INVIS;
369
370         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
371                 return -EIO;
372
373         xfs_ilock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
374
375         trace_xfs_file_splice_write(ip, count, *ppos, ioflags);
376
377         ret = generic_file_splice_write(pipe, outfilp, ppos, count, flags);
378         if (ret > 0)
379                 XFS_STATS_ADD(xs_write_bytes, ret);
380
381         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
382         return ret;
383 }
384
385 /*
386  * This routine is called to handle zeroing any space in the last block of the
387  * file that is beyond the EOF.  We do this since the size is being increased
388  * without writing anything to that block and we don't want to read the
389  * garbage on the disk.
390  */
391 STATIC int                              /* error (positive) */
392 xfs_zero_last_block(
393         struct xfs_inode        *ip,
394         xfs_fsize_t             offset,
395         xfs_fsize_t             isize)
396 {
397         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
398         xfs_fileoff_t           last_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, isize);
399         int                     zero_offset = XFS_B_FSB_OFFSET(mp, isize);
400         int                     zero_len;
401         int                     nimaps = 1;
402         int                     error = 0;
403         struct xfs_bmbt_irec    imap;
404
405         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
406         error = xfs_bmapi_read(ip, last_fsb, 1, &imap, &nimaps, 0);
407         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
408         if (error)
409                 return error;
410
411         ASSERT(nimaps > 0);
412
413         /*
414          * If the block underlying isize is just a hole, then there
415          * is nothing to zero.
416          */
417         if (imap.br_startblock == HOLESTARTBLOCK)
418                 return 0;
419
420         zero_len = mp->m_sb.sb_blocksize - zero_offset;
421         if (isize + zero_len > offset)
422                 zero_len = offset - isize;
423         return xfs_iozero(ip, isize, zero_len);
424 }
425
426 /*
427  * Zero any on disk space between the current EOF and the new, larger EOF.
428  *
429  * This handles the normal case of zeroing the remainder of the last block in
430  * the file and the unusual case of zeroing blocks out beyond the size of the
431  * file.  This second case only happens with fixed size extents and when the
432  * system crashes before the inode size was updated but after blocks were
433  * allocated.
434  *
435  * Expects the iolock to be held exclusive, and will take the ilock internally.
436  */
437 int                                     /* error (positive) */
438 xfs_zero_eof(
439         struct xfs_inode        *ip,
440         xfs_off_t               offset,         /* starting I/O offset */
441         xfs_fsize_t             isize)          /* current inode size */
442 {
443         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
444         xfs_fileoff_t           start_zero_fsb;
445         xfs_fileoff_t           end_zero_fsb;
446         xfs_fileoff_t           zero_count_fsb;
447         xfs_fileoff_t           last_fsb;
448         xfs_fileoff_t           zero_off;
449         xfs_fsize_t             zero_len;
450         int                     nimaps;
451         int                     error = 0;
452         struct xfs_bmbt_irec    imap;
453
454         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_IOLOCK_EXCL));
455         ASSERT(offset > isize);
456
457         /*
458          * First handle zeroing the block on which isize resides.
459          *
460          * We only zero a part of that block so it is handled specially.
461          */
462         if (XFS_B_FSB_OFFSET(mp, isize) != 0) {
463                 error = xfs_zero_last_block(ip, offset, isize);
464                 if (error)
465                         return error;
466         }
467
468         /*
469          * Calculate the range between the new size and the old where blocks
470          * needing to be zeroed may exist.
471          *
472          * To get the block where the last byte in the file currently resides,
473          * we need to subtract one from the size and truncate back to a block
474          * boundary.  We subtract 1 in case the size is exactly on a block
475          * boundary.
476          */
477         last_fsb = isize ? XFS_B_TO_FSBT(mp, isize - 1) : (xfs_fileoff_t)-1;
478         start_zero_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, (xfs_ufsize_t)isize);
479         end_zero_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset - 1);
480         ASSERT((xfs_sfiloff_t)last_fsb < (xfs_sfiloff_t)start_zero_fsb);
481         if (last_fsb == end_zero_fsb) {
482                 /*
483                  * The size was only incremented on its last block.
484                  * We took care of that above, so just return.
485                  */
486                 return 0;
487         }
488
489         ASSERT(start_zero_fsb <= end_zero_fsb);
490         while (start_zero_fsb <= end_zero_fsb) {
491                 nimaps = 1;
492                 zero_count_fsb = end_zero_fsb - start_zero_fsb + 1;
493
494                 xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
495                 error = xfs_bmapi_read(ip, start_zero_fsb, zero_count_fsb,
496                                           &imap, &nimaps, 0);
497                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
498                 if (error)
499                         return error;
500
501                 ASSERT(nimaps > 0);
502
503                 if (imap.br_state == XFS_EXT_UNWRITTEN ||
504                     imap.br_startblock == HOLESTARTBLOCK) {
505                         start_zero_fsb = imap.br_startoff + imap.br_blockcount;
506                         ASSERT(start_zero_fsb <= (end_zero_fsb + 1));
507                         continue;
508                 }
509
510                 /*
511                  * There are blocks we need to zero.
512                  */
513                 zero_off = XFS_FSB_TO_B(mp, start_zero_fsb);
514                 zero_len = XFS_FSB_TO_B(mp, imap.br_blockcount);
515
516                 if ((zero_off + zero_len) > offset)
517                         zero_len = offset - zero_off;
518
519                 error = xfs_iozero(ip, zero_off, zero_len);
520                 if (error)
521                         return error;
522
523                 start_zero_fsb = imap.br_startoff + imap.br_blockcount;
524                 ASSERT(start_zero_fsb <= (end_zero_fsb + 1));
525         }
526
527         return 0;
528 }
529
530 /*
531  * Common pre-write limit and setup checks.
532  *
533  * Called with the iolocked held either shared and exclusive according to
534  * @iolock, and returns with it held.  Might upgrade the iolock to exclusive
535  * if called for a direct write beyond i_size.
536  */
537 STATIC ssize_t
538 xfs_file_aio_write_checks(
539         struct file             *file,
540         loff_t                  *pos,
541         size_t                  *count,
542         int                     *iolock)
543 {
544         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
545         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
546         int                     error = 0;
547
548 restart:
549         error = generic_write_checks(file, pos, count, S_ISBLK(inode->i_mode));
550         if (error)
551                 return error;
552
553         /*
554          * If the offset is beyond the size of the file, we need to zero any
555          * blocks that fall between the existing EOF and the start of this
556          * write.  If zeroing is needed and we are currently holding the
557          * iolock shared, we need to update it to exclusive which implies
558          * having to redo all checks before.
559          */
560         if (*pos > i_size_read(inode)) {
561                 if (*iolock == XFS_IOLOCK_SHARED) {
562                         xfs_rw_iunlock(ip, *iolock);
563                         *iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
564                         xfs_rw_ilock(ip, *iolock);
565                         goto restart;
566                 }
567                 error = -xfs_zero_eof(ip, *pos, i_size_read(inode));
568                 if (error)
569                         return error;
570         }
571
572         /*
573          * Updating the timestamps will grab the ilock again from
574          * xfs_fs_dirty_inode, so we have to call it after dropping the
575          * lock above.  Eventually we should look into a way to avoid
576          * the pointless lock roundtrip.
577          */
578         if (likely(!(file->f_mode & FMODE_NOCMTIME))) {
579                 error = file_update_time(file);
580                 if (error)
581                         return error;
582         }
583
584         /*
585          * If we're writing the file then make sure to clear the setuid and
586          * setgid bits if the process is not being run by root.  This keeps
587          * people from modifying setuid and setgid binaries.
588          */
589         return file_remove_suid(file);
590 }
591
592 /*
593  * xfs_file_dio_aio_write - handle direct IO writes
594  *
595  * Lock the inode appropriately to prepare for and issue a direct IO write.
596  * By separating it from the buffered write path we remove all the tricky to
597  * follow locking changes and looping.
598  *
599  * If there are cached pages or we're extending the file, we need IOLOCK_EXCL
600  * until we're sure the bytes at the new EOF have been zeroed and/or the cached
601  * pages are flushed out.
602  *
603  * In most cases the direct IO writes will be done holding IOLOCK_SHARED
604  * allowing them to be done in parallel with reads and other direct IO writes.
605  * However, if the IO is not aligned to filesystem blocks, the direct IO layer
606  * needs to do sub-block zeroing and that requires serialisation against other
607  * direct IOs to the same block. In this case we need to serialise the
608  * submission of the unaligned IOs so that we don't get racing block zeroing in
609  * the dio layer.  To avoid the problem with aio, we also need to wait for
610  * outstanding IOs to complete so that unwritten extent conversion is completed
611  * before we try to map the overlapping block. This is currently implemented by
612  * hitting it with a big hammer (i.e. inode_dio_wait()).
613  *
614  * Returns with locks held indicated by @iolock and errors indicated by
615  * negative return values.
616  */
617 STATIC ssize_t
618 xfs_file_dio_aio_write(
619         struct kiocb            *iocb,
620         const struct iovec      *iovp,
621         unsigned long           nr_segs,
622         loff_t                  pos,
623         size_t                  ocount)
624 {
625         struct file             *file = iocb->ki_filp;
626         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
627         struct inode            *inode = mapping->host;
628         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
629         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
630         ssize_t                 ret = 0;
631         size_t                  count = ocount;
632         int                     unaligned_io = 0;
633         int                     iolock;
634         struct xfs_buftarg      *target = XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) ?
635                                         mp->m_rtdev_targp : mp->m_ddev_targp;
636
637         if ((pos & target->bt_smask) || (count & target->bt_smask))
638                 return -XFS_ERROR(EINVAL);
639
640         if ((pos & mp->m_blockmask) || ((pos + count) & mp->m_blockmask))
641                 unaligned_io = 1;
642
643         /*
644          * We don't need to take an exclusive lock unless there page cache needs
645          * to be invalidated or unaligned IO is being executed. We don't need to
646          * consider the EOF extension case here because
647          * xfs_file_aio_write_checks() will relock the inode as necessary for
648          * EOF zeroing cases and fill out the new inode size as appropriate.
649          */
650         if (unaligned_io || mapping->nrpages)
651                 iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
652         else
653                 iolock = XFS_IOLOCK_SHARED;
654         xfs_rw_ilock(ip, iolock);
655
656         /*
657          * Recheck if there are cached pages that need invalidate after we got
658          * the iolock to protect against other threads adding new pages while
659          * we were waiting for the iolock.
660          */
661         if (mapping->nrpages && iolock == XFS_IOLOCK_SHARED) {
662                 xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
663                 iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
664                 xfs_rw_ilock(ip, iolock);
665         }
666
667         ret = xfs_file_aio_write_checks(file, &pos, &count, &iolock);
668         if (ret)
669                 goto out;
670
671         if (mapping->nrpages) {
672                 ret = -xfs_flushinval_pages(ip, (pos & PAGE_CACHE_MASK), -1,
673                                                         FI_REMAPF_LOCKED);
674                 if (ret)
675                         goto out;
676         }
677
678         /*
679          * If we are doing unaligned IO, wait for all other IO to drain,
680          * otherwise demote the lock if we had to flush cached pages
681          */
682         if (unaligned_io)
683                 inode_dio_wait(inode);
684         else if (iolock == XFS_IOLOCK_EXCL) {
685                 xfs_rw_ilock_demote(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
686                 iolock = XFS_IOLOCK_SHARED;
687         }
688
689         trace_xfs_file_direct_write(ip, count, iocb->ki_pos, 0);
690         ret = generic_file_direct_write(iocb, iovp,
691                         &nr_segs, pos, &iocb->ki_pos, count, ocount);
692
693 out:
694         xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
695
696         /* No fallback to buffered IO on errors for XFS. */
697         ASSERT(ret < 0 || ret == count);
698         return ret;
699 }
700
701 STATIC ssize_t
702 xfs_file_buffered_aio_write(
703         struct kiocb            *iocb,
704         const struct iovec      *iovp,
705         unsigned long           nr_segs,
706         loff_t                  pos,
707         size_t                  ocount)
708 {
709         struct file             *file = iocb->ki_filp;
710         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
711         struct inode            *inode = mapping->host;
712         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
713         ssize_t                 ret;
714         int                     enospc = 0;
715         int                     iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
716         size_t                  count = ocount;
717
718         xfs_rw_ilock(ip, iolock);
719
720         ret = xfs_file_aio_write_checks(file, &pos, &count, &iolock);
721         if (ret)
722                 goto out;
723
724         /* We can write back this queue in page reclaim */
725         current->backing_dev_info = mapping->backing_dev_info;
726
727 write_retry:
728         trace_xfs_file_buffered_write(ip, count, iocb->ki_pos, 0);
729         ret = generic_file_buffered_write(iocb, iovp, nr_segs,
730                         pos, &iocb->ki_pos, count, ret);
731         /*
732          * if we just got an ENOSPC, flush the inode now we aren't holding any
733          * page locks and retry *once*
734          */
735         if (ret == -ENOSPC && !enospc) {
736                 enospc = 1;
737                 ret = -xfs_flush_pages(ip, 0, -1, 0, FI_NONE);
738                 if (!ret)
739                         goto write_retry;
740         }
741
742         current->backing_dev_info = NULL;
743 out:
744         xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
745         return ret;
746 }
747
748 STATIC ssize_t
749 xfs_file_aio_write(
750         struct kiocb            *iocb,
751         const struct iovec      *iovp,
752         unsigned long           nr_segs,
753         loff_t                  pos)
754 {
755         struct file             *file = iocb->ki_filp;
756         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
757         struct inode            *inode = mapping->host;
758         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
759         ssize_t                 ret;
760         size_t                  ocount = 0;
761
762         XFS_STATS_INC(xs_write_calls);
763
764         BUG_ON(iocb->ki_pos != pos);
765
766         ret = generic_segment_checks(iovp, &nr_segs, &ocount, VERIFY_READ);
767         if (ret)
768                 return ret;
769
770         if (ocount == 0)
771                 return 0;
772
773         sb_start_write(inode->i_sb);
774
775         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount)) {
776                 ret = -EIO;
777                 goto out;
778         }
779
780         if (unlikely(file->f_flags & O_DIRECT))
781                 ret = xfs_file_dio_aio_write(iocb, iovp, nr_segs, pos, ocount);
782         else
783                 ret = xfs_file_buffered_aio_write(iocb, iovp, nr_segs, pos,
784                                                   ocount);
785
786         if (ret > 0) {
787                 ssize_t err;
788
789                 XFS_STATS_ADD(xs_write_bytes, ret);
790
791                 /* Handle various SYNC-type writes */
792                 err = generic_write_sync(file, pos, ret);
793                 if (err < 0)
794                         ret = err;
795         }
796
797 out:
798         sb_end_write(inode->i_sb);
799         return ret;
800 }
801
802 STATIC long
803 xfs_file_fallocate(
804         struct file     *file,
805         int             mode,
806         loff_t          offset,
807         loff_t          len)
808 {
809         struct inode    *inode = file->f_path.dentry->d_inode;
810         long            error;
811         loff_t          new_size = 0;
812         xfs_flock64_t   bf;
813         xfs_inode_t     *ip = XFS_I(inode);
814         int             cmd = XFS_IOC_RESVSP;
815         int             attr_flags = XFS_ATTR_NOLOCK;
816
817         if (mode & ~(FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_PUNCH_HOLE))
818                 return -EOPNOTSUPP;
819
820         bf.l_whence = 0;
821         bf.l_start = offset;
822         bf.l_len = len;
823
824         xfs_ilock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
825
826         if (mode & FALLOC_FL_PUNCH_HOLE)
827                 cmd = XFS_IOC_UNRESVSP;
828
829         /* check the new inode size is valid before allocating */
830         if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) &&
831             offset + len > i_size_read(inode)) {
832                 new_size = offset + len;
833                 error = inode_newsize_ok(inode, new_size);
834                 if (error)
835                         goto out_unlock;
836         }
837
838         if (file->f_flags & O_DSYNC)
839                 attr_flags |= XFS_ATTR_SYNC;
840
841         error = -xfs_change_file_space(ip, cmd, &bf, 0, attr_flags);
842         if (error)
843                 goto out_unlock;
844
845         /* Change file size if needed */
846         if (new_size) {
847                 struct iattr iattr;
848
849                 iattr.ia_valid = ATTR_SIZE;
850                 iattr.ia_size = new_size;
851                 error = -xfs_setattr_size(ip, &iattr, XFS_ATTR_NOLOCK);
852         }
853
854 out_unlock:
855         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
856         return error;
857 }
858
859
860 STATIC int
861 xfs_file_open(
862         struct inode    *inode,
863         struct file     *file)
864 {
865         if (!(file->f_flags & O_LARGEFILE) && i_size_read(inode) > MAX_NON_LFS)
866                 return -EFBIG;
867         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(XFS_M(inode->i_sb)))
868                 return -EIO;
869         return 0;
870 }
871
872 STATIC int
873 xfs_dir_open(
874         struct inode    *inode,
875         struct file     *file)
876 {
877         struct xfs_inode *ip = XFS_I(inode);
878         int             mode;
879         int             error;
880
881         error = xfs_file_open(inode, file);
882         if (error)
883                 return error;
884
885         /*
886          * If there are any blocks, read-ahead block 0 as we're almost
887          * certain to have the next operation be a read there.
888          */
889         mode = xfs_ilock_map_shared(ip);
890         if (ip->i_d.di_nextents > 0)
891                 xfs_da_reada_buf(NULL, ip, 0, XFS_DATA_FORK);
892         xfs_iunlock(ip, mode);
893         return 0;
894 }
895
896 STATIC int
897 xfs_file_release(
898         struct inode    *inode,
899         struct file     *filp)
900 {
901         return -xfs_release(XFS_I(inode));
902 }
903
904 STATIC int
905 xfs_file_readdir(
906         struct file     *filp,
907         void            *dirent,
908         filldir_t       filldir)
909 {
910         struct inode    *inode = filp->f_path.dentry->d_inode;
911         xfs_inode_t     *ip = XFS_I(inode);
912         int             error;
913         size_t          bufsize;
914
915         /*
916          * The Linux API doesn't pass down the total size of the buffer
917          * we read into down to the filesystem.  With the filldir concept
918          * it's not needed for correct information, but the XFS dir2 leaf
919          * code wants an estimate of the buffer size to calculate it's
920          * readahead window and size the buffers used for mapping to
921          * physical blocks.
922          *
923          * Try to give it an estimate that's good enough, maybe at some
924          * point we can change the ->readdir prototype to include the
925          * buffer size.  For now we use the current glibc buffer size.
926          */
927         bufsize = (size_t)min_t(loff_t, 32768, ip->i_d.di_size);
928
929         error = xfs_readdir(ip, dirent, bufsize,
930                                 (xfs_off_t *)&filp->f_pos, filldir);
931         if (error)
932                 return -error;
933         return 0;
934 }
935
936 STATIC int
937 xfs_file_mmap(
938         struct file     *filp,
939         struct vm_area_struct *vma)
940 {
941         vma->vm_ops = &xfs_file_vm_ops;
942         vma->vm_flags |= VM_CAN_NONLINEAR;
943
944         file_accessed(filp);
945         return 0;
946 }
947
948 /*
949  * mmap()d file has taken write protection fault and is being made
950  * writable. We can set the page state up correctly for a writable
951  * page, which means we can do correct delalloc accounting (ENOSPC
952  * checking!) and unwritten extent mapping.
953  */
954 STATIC int
955 xfs_vm_page_mkwrite(
956         struct vm_area_struct   *vma,
957         struct vm_fault         *vmf)
958 {
959         return block_page_mkwrite(vma, vmf, xfs_get_blocks);
960 }
961
962 STATIC loff_t
963 xfs_seek_data(
964         struct file             *file,
965         loff_t                  start,
966         u32                     type)
967 {
968         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
969         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
970         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
971         struct xfs_bmbt_irec    map[2];
972         int                     nmap = 2;
973         loff_t                  uninitialized_var(offset);
974         xfs_fsize_t             isize;
975         xfs_fileoff_t           fsbno;
976         xfs_filblks_t           end;
977         uint                    lock;
978         int                     error;
979
980         lock = xfs_ilock_map_shared(ip);
981
982         isize = i_size_read(inode);
983         if (start >= isize) {
984                 error = ENXIO;
985                 goto out_unlock;
986         }
987
988         fsbno = XFS_B_TO_FSBT(mp, start);
989
990         /*
991          * Try to read extents from the first block indicated
992          * by fsbno to the end block of the file.
993          */
994         end = XFS_B_TO_FSB(mp, isize);
995
996         error = xfs_bmapi_read(ip, fsbno, end - fsbno, map, &nmap,
997                                XFS_BMAPI_ENTIRE);
998         if (error)
999                 goto out_unlock;
1000
1001         /*
1002          * Treat unwritten extent as data extent since it might
1003          * contains dirty data in page cache.
1004          */
1005         if (map[0].br_startblock != HOLESTARTBLOCK) {
1006                 offset = max_t(loff_t, start,
1007                                XFS_FSB_TO_B(mp, map[0].br_startoff));
1008         } else {
1009                 if (nmap == 1) {
1010                         error = ENXIO;
1011                         goto out_unlock;
1012                 }
1013
1014                 offset = max_t(loff_t, start,
1015                                XFS_FSB_TO_B(mp, map[1].br_startoff));
1016         }
1017
1018         if (offset != file->f_pos)
1019                 file->f_pos = offset;
1020
1021 out_unlock:
1022         xfs_iunlock_map_shared(ip, lock);
1023
1024         if (error)
1025                 return -error;
1026         return offset;
1027 }
1028
1029 STATIC loff_t
1030 xfs_seek_hole(
1031         struct file             *file,
1032         loff_t                  start,
1033         u32                     type)
1034 {
1035         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
1036         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1037         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1038         loff_t                  uninitialized_var(offset);
1039         loff_t                  holeoff;
1040         xfs_fsize_t             isize;
1041         xfs_fileoff_t           fsbno;
1042         uint                    lock;
1043         int                     error;
1044
1045         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
1046                 return -XFS_ERROR(EIO);
1047
1048         lock = xfs_ilock_map_shared(ip);
1049
1050         isize = i_size_read(inode);
1051         if (start >= isize) {
1052                 error = ENXIO;
1053                 goto out_unlock;
1054         }
1055
1056         fsbno = XFS_B_TO_FSBT(mp, start);
1057         error = xfs_bmap_first_unused(NULL, ip, 1, &fsbno, XFS_DATA_FORK);
1058         if (error)
1059                 goto out_unlock;
1060
1061         holeoff = XFS_FSB_TO_B(mp, fsbno);
1062         if (holeoff <= start)
1063                 offset = start;
1064         else {
1065                 /*
1066                  * xfs_bmap_first_unused() could return a value bigger than
1067                  * isize if there are no more holes past the supplied offset.
1068                  */
1069                 offset = min_t(loff_t, holeoff, isize);
1070         }
1071
1072         if (offset != file->f_pos)
1073                 file->f_pos = offset;
1074
1075 out_unlock:
1076         xfs_iunlock_map_shared(ip, lock);
1077
1078         if (error)
1079                 return -error;
1080         return offset;
1081 }
1082
1083 STATIC loff_t
1084 xfs_file_llseek(
1085         struct file     *file,
1086         loff_t          offset,
1087         int             origin)
1088 {
1089         switch (origin) {
1090         case SEEK_END:
1091         case SEEK_CUR:
1092         case SEEK_SET:
1093                 return generic_file_llseek(file, offset, origin);
1094         case SEEK_DATA:
1095                 return xfs_seek_data(file, offset, origin);
1096         case SEEK_HOLE:
1097                 return xfs_seek_hole(file, offset, origin);
1098         default:
1099                 return -EINVAL;
1100         }
1101 }
1102
1103 const struct file_operations xfs_file_operations = {
1104         .llseek         = xfs_file_llseek,
1105         .read           = do_sync_read,
1106         .write          = do_sync_write,
1107         .aio_read       = xfs_file_aio_read,
1108         .aio_write      = xfs_file_aio_write,
1109         .splice_read    = xfs_file_splice_read,
1110         .splice_write   = xfs_file_splice_write,
1111         .unlocked_ioctl = xfs_file_ioctl,
1112 #ifdef CONFIG_COMPAT
1113         .compat_ioctl   = xfs_file_compat_ioctl,
1114 #endif
1115         .mmap           = xfs_file_mmap,
1116         .open           = xfs_file_open,
1117         .release        = xfs_file_release,
1118         .fsync          = xfs_file_fsync,
1119         .fallocate      = xfs_file_fallocate,
1120 };
1121
1122 const struct file_operations xfs_dir_file_operations = {
1123         .open           = xfs_dir_open,
1124         .read           = generic_read_dir,
1125         .readdir        = xfs_file_readdir,
1126         .llseek         = generic_file_llseek,
1127         .unlocked_ioctl = xfs_file_ioctl,
1128 #ifdef CONFIG_COMPAT
1129         .compat_ioctl   = xfs_file_compat_ioctl,
1130 #endif
1131         .fsync          = xfs_dir_fsync,
1132 };
1133
1134 static const struct vm_operations_struct xfs_file_vm_ops = {
1135         .fault          = filemap_fault,
1136         .page_mkwrite   = xfs_vm_page_mkwrite,
1137 };