f0081f20e5c02a74416d4aa5cd7dfc927fd3309a
[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         unsigned long           seg;
240
241         XFS_STATS_INC(xs_read_calls);
242
243         BUG_ON(iocb->ki_pos != pos);
244
245         if (unlikely(file->f_flags & O_DIRECT))
246                 ioflags |= IO_ISDIRECT;
247         if (file->f_mode & FMODE_NOCMTIME)
248                 ioflags |= IO_INVIS;
249
250         /* START copy & waste from filemap.c */
251         for (seg = 0; seg < nr_segs; seg++) {
252                 const struct iovec *iv = &iovp[seg];
253
254                 /*
255                  * If any segment has a negative length, or the cumulative
256                  * length ever wraps negative then return -EINVAL.
257                  */
258                 size += iv->iov_len;
259                 if (unlikely((ssize_t)(size|iv->iov_len) < 0))
260                         return XFS_ERROR(-EINVAL);
261         }
262         /* END copy & waste from filemap.c */
263
264         if (unlikely(ioflags & IO_ISDIRECT)) {
265                 xfs_buftarg_t   *target =
266                         XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) ?
267                                 mp->m_rtdev_targp : mp->m_ddev_targp;
268                 if ((iocb->ki_pos & target->bt_smask) ||
269                     (size & target->bt_smask)) {
270                         if (iocb->ki_pos == i_size_read(inode))
271                                 return 0;
272                         return -XFS_ERROR(EINVAL);
273                 }
274         }
275
276         n = XFS_MAXIOFFSET(mp) - iocb->ki_pos;
277         if (n <= 0 || size == 0)
278                 return 0;
279
280         if (n < size)
281                 size = n;
282
283         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
284                 return -EIO;
285
286         /*
287          * Locking is a bit tricky here. If we take an exclusive lock
288          * for direct IO, we effectively serialise all new concurrent
289          * read IO to this file and block it behind IO that is currently in
290          * progress because IO in progress holds the IO lock shared. We only
291          * need to hold the lock exclusive to blow away the page cache, so
292          * only take lock exclusively if the page cache needs invalidation.
293          * This allows the normal direct IO case of no page cache pages to
294          * proceeed concurrently without serialisation.
295          */
296         xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
297         if ((ioflags & IO_ISDIRECT) && inode->i_mapping->nrpages) {
298                 xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
299                 xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
300
301                 if (inode->i_mapping->nrpages) {
302                         ret = -xfs_flushinval_pages(ip,
303                                         (iocb->ki_pos & PAGE_CACHE_MASK),
304                                         -1, FI_REMAPF_LOCKED);
305                         if (ret) {
306                                 xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
307                                 return ret;
308                         }
309                 }
310                 xfs_rw_ilock_demote(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
311         }
312
313         trace_xfs_file_read(ip, size, iocb->ki_pos, ioflags);
314
315         ret = generic_file_aio_read(iocb, iovp, nr_segs, iocb->ki_pos);
316         if (ret > 0)
317                 XFS_STATS_ADD(xs_read_bytes, ret);
318
319         xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
320         return ret;
321 }
322
323 STATIC ssize_t
324 xfs_file_splice_read(
325         struct file             *infilp,
326         loff_t                  *ppos,
327         struct pipe_inode_info  *pipe,
328         size_t                  count,
329         unsigned int            flags)
330 {
331         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(infilp->f_mapping->host);
332         int                     ioflags = 0;
333         ssize_t                 ret;
334
335         XFS_STATS_INC(xs_read_calls);
336
337         if (infilp->f_mode & FMODE_NOCMTIME)
338                 ioflags |= IO_INVIS;
339
340         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
341                 return -EIO;
342
343         xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
344
345         trace_xfs_file_splice_read(ip, count, *ppos, ioflags);
346
347         ret = generic_file_splice_read(infilp, ppos, pipe, count, flags);
348         if (ret > 0)
349                 XFS_STATS_ADD(xs_read_bytes, ret);
350
351         xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
352         return ret;
353 }
354
355 /*
356  * xfs_file_splice_write() does not use xfs_rw_ilock() because
357  * generic_file_splice_write() takes the i_mutex itself. This, in theory,
358  * couuld cause lock inversions between the aio_write path and the splice path
359  * if someone is doing concurrent splice(2) based writes and write(2) based
360  * writes to the same inode. The only real way to fix this is to re-implement
361  * the generic code here with correct locking orders.
362  */
363 STATIC ssize_t
364 xfs_file_splice_write(
365         struct pipe_inode_info  *pipe,
366         struct file             *outfilp,
367         loff_t                  *ppos,
368         size_t                  count,
369         unsigned int            flags)
370 {
371         struct inode            *inode = outfilp->f_mapping->host;
372         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
373         int                     ioflags = 0;
374         ssize_t                 ret;
375
376         XFS_STATS_INC(xs_write_calls);
377
378         if (outfilp->f_mode & FMODE_NOCMTIME)
379                 ioflags |= IO_INVIS;
380
381         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
382                 return -EIO;
383
384         xfs_ilock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
385
386         trace_xfs_file_splice_write(ip, count, *ppos, ioflags);
387
388         ret = generic_file_splice_write(pipe, outfilp, ppos, count, flags);
389         if (ret > 0)
390                 XFS_STATS_ADD(xs_write_bytes, ret);
391
392         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
393         return ret;
394 }
395
396 /*
397  * This routine is called to handle zeroing any space in the last block of the
398  * file that is beyond the EOF.  We do this since the size is being increased
399  * without writing anything to that block and we don't want to read the
400  * garbage on the disk.
401  */
402 STATIC int                              /* error (positive) */
403 xfs_zero_last_block(
404         struct xfs_inode        *ip,
405         xfs_fsize_t             offset,
406         xfs_fsize_t             isize)
407 {
408         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
409         xfs_fileoff_t           last_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, isize);
410         int                     zero_offset = XFS_B_FSB_OFFSET(mp, isize);
411         int                     zero_len;
412         int                     nimaps = 1;
413         int                     error = 0;
414         struct xfs_bmbt_irec    imap;
415
416         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
417         error = xfs_bmapi_read(ip, last_fsb, 1, &imap, &nimaps, 0);
418         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
419         if (error)
420                 return error;
421
422         ASSERT(nimaps > 0);
423
424         /*
425          * If the block underlying isize is just a hole, then there
426          * is nothing to zero.
427          */
428         if (imap.br_startblock == HOLESTARTBLOCK)
429                 return 0;
430
431         zero_len = mp->m_sb.sb_blocksize - zero_offset;
432         if (isize + zero_len > offset)
433                 zero_len = offset - isize;
434         return xfs_iozero(ip, isize, zero_len);
435 }
436
437 /*
438  * Zero any on disk space between the current EOF and the new, larger EOF.
439  *
440  * This handles the normal case of zeroing the remainder of the last block in
441  * the file and the unusual case of zeroing blocks out beyond the size of the
442  * file.  This second case only happens with fixed size extents and when the
443  * system crashes before the inode size was updated but after blocks were
444  * allocated.
445  *
446  * Expects the iolock to be held exclusive, and will take the ilock internally.
447  */
448 int                                     /* error (positive) */
449 xfs_zero_eof(
450         struct xfs_inode        *ip,
451         xfs_off_t               offset,         /* starting I/O offset */
452         xfs_fsize_t             isize)          /* current inode size */
453 {
454         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
455         xfs_fileoff_t           start_zero_fsb;
456         xfs_fileoff_t           end_zero_fsb;
457         xfs_fileoff_t           zero_count_fsb;
458         xfs_fileoff_t           last_fsb;
459         xfs_fileoff_t           zero_off;
460         xfs_fsize_t             zero_len;
461         int                     nimaps;
462         int                     error = 0;
463         struct xfs_bmbt_irec    imap;
464
465         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_IOLOCK_EXCL));
466         ASSERT(offset > isize);
467
468         /*
469          * First handle zeroing the block on which isize resides.
470          *
471          * We only zero a part of that block so it is handled specially.
472          */
473         if (XFS_B_FSB_OFFSET(mp, isize) != 0) {
474                 error = xfs_zero_last_block(ip, offset, isize);
475                 if (error)
476                         return error;
477         }
478
479         /*
480          * Calculate the range between the new size and the old where blocks
481          * needing to be zeroed may exist.
482          *
483          * To get the block where the last byte in the file currently resides,
484          * we need to subtract one from the size and truncate back to a block
485          * boundary.  We subtract 1 in case the size is exactly on a block
486          * boundary.
487          */
488         last_fsb = isize ? XFS_B_TO_FSBT(mp, isize - 1) : (xfs_fileoff_t)-1;
489         start_zero_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, (xfs_ufsize_t)isize);
490         end_zero_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset - 1);
491         ASSERT((xfs_sfiloff_t)last_fsb < (xfs_sfiloff_t)start_zero_fsb);
492         if (last_fsb == end_zero_fsb) {
493                 /*
494                  * The size was only incremented on its last block.
495                  * We took care of that above, so just return.
496                  */
497                 return 0;
498         }
499
500         ASSERT(start_zero_fsb <= end_zero_fsb);
501         while (start_zero_fsb <= end_zero_fsb) {
502                 nimaps = 1;
503                 zero_count_fsb = end_zero_fsb - start_zero_fsb + 1;
504
505                 xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
506                 error = xfs_bmapi_read(ip, start_zero_fsb, zero_count_fsb,
507                                           &imap, &nimaps, 0);
508                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
509                 if (error)
510                         return error;
511
512                 ASSERT(nimaps > 0);
513
514                 if (imap.br_state == XFS_EXT_UNWRITTEN ||
515                     imap.br_startblock == HOLESTARTBLOCK) {
516                         start_zero_fsb = imap.br_startoff + imap.br_blockcount;
517                         ASSERT(start_zero_fsb <= (end_zero_fsb + 1));
518                         continue;
519                 }
520
521                 /*
522                  * There are blocks we need to zero.
523                  */
524                 zero_off = XFS_FSB_TO_B(mp, start_zero_fsb);
525                 zero_len = XFS_FSB_TO_B(mp, imap.br_blockcount);
526
527                 if ((zero_off + zero_len) > offset)
528                         zero_len = offset - zero_off;
529
530                 error = xfs_iozero(ip, zero_off, zero_len);
531                 if (error)
532                         return error;
533
534                 start_zero_fsb = imap.br_startoff + imap.br_blockcount;
535                 ASSERT(start_zero_fsb <= (end_zero_fsb + 1));
536         }
537
538         return 0;
539 }
540
541 /*
542  * Common pre-write limit and setup checks.
543  *
544  * Called with the iolocked held either shared and exclusive according to
545  * @iolock, and returns with it held.  Might upgrade the iolock to exclusive
546  * if called for a direct write beyond i_size.
547  */
548 STATIC ssize_t
549 xfs_file_aio_write_checks(
550         struct file             *file,
551         loff_t                  *pos,
552         size_t                  *count,
553         int                     *iolock)
554 {
555         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
556         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
557         int                     error = 0;
558
559 restart:
560         error = generic_write_checks(file, pos, count, S_ISBLK(inode->i_mode));
561         if (error)
562                 return error;
563
564         /*
565          * If the offset is beyond the size of the file, we need to zero any
566          * blocks that fall between the existing EOF and the start of this
567          * write.  If zeroing is needed and we are currently holding the
568          * iolock shared, we need to update it to exclusive which implies
569          * having to redo all checks before.
570          */
571         if (*pos > i_size_read(inode)) {
572                 if (*iolock == XFS_IOLOCK_SHARED) {
573                         xfs_rw_iunlock(ip, *iolock);
574                         *iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
575                         xfs_rw_ilock(ip, *iolock);
576                         goto restart;
577                 }
578                 error = -xfs_zero_eof(ip, *pos, i_size_read(inode));
579                 if (error)
580                         return error;
581         }
582
583         /*
584          * Updating the timestamps will grab the ilock again from
585          * xfs_fs_dirty_inode, so we have to call it after dropping the
586          * lock above.  Eventually we should look into a way to avoid
587          * the pointless lock roundtrip.
588          */
589         if (likely(!(file->f_mode & FMODE_NOCMTIME))) {
590                 error = file_update_time(file);
591                 if (error)
592                         return error;
593         }
594
595         /*
596          * If we're writing the file then make sure to clear the setuid and
597          * setgid bits if the process is not being run by root.  This keeps
598          * people from modifying setuid and setgid binaries.
599          */
600         return file_remove_suid(file);
601 }
602
603 /*
604  * xfs_file_dio_aio_write - handle direct IO writes
605  *
606  * Lock the inode appropriately to prepare for and issue a direct IO write.
607  * By separating it from the buffered write path we remove all the tricky to
608  * follow locking changes and looping.
609  *
610  * If there are cached pages or we're extending the file, we need IOLOCK_EXCL
611  * until we're sure the bytes at the new EOF have been zeroed and/or the cached
612  * pages are flushed out.
613  *
614  * In most cases the direct IO writes will be done holding IOLOCK_SHARED
615  * allowing them to be done in parallel with reads and other direct IO writes.
616  * However, if the IO is not aligned to filesystem blocks, the direct IO layer
617  * needs to do sub-block zeroing and that requires serialisation against other
618  * direct IOs to the same block. In this case we need to serialise the
619  * submission of the unaligned IOs so that we don't get racing block zeroing in
620  * the dio layer.  To avoid the problem with aio, we also need to wait for
621  * outstanding IOs to complete so that unwritten extent conversion is completed
622  * before we try to map the overlapping block. This is currently implemented by
623  * hitting it with a big hammer (i.e. inode_dio_wait()).
624  *
625  * Returns with locks held indicated by @iolock and errors indicated by
626  * negative return values.
627  */
628 STATIC ssize_t
629 xfs_file_dio_aio_write(
630         struct kiocb            *iocb,
631         const struct iovec      *iovp,
632         unsigned long           nr_segs,
633         loff_t                  pos,
634         size_t                  ocount)
635 {
636         struct file             *file = iocb->ki_filp;
637         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
638         struct inode            *inode = mapping->host;
639         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
640         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
641         ssize_t                 ret = 0;
642         size_t                  count = ocount;
643         int                     unaligned_io = 0;
644         int                     iolock;
645         struct xfs_buftarg      *target = XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) ?
646                                         mp->m_rtdev_targp : mp->m_ddev_targp;
647
648         if ((pos & target->bt_smask) || (count & target->bt_smask))
649                 return -XFS_ERROR(EINVAL);
650
651         if ((pos & mp->m_blockmask) || ((pos + count) & mp->m_blockmask))
652                 unaligned_io = 1;
653
654         /*
655          * We don't need to take an exclusive lock unless there page cache needs
656          * to be invalidated or unaligned IO is being executed. We don't need to
657          * consider the EOF extension case here because
658          * xfs_file_aio_write_checks() will relock the inode as necessary for
659          * EOF zeroing cases and fill out the new inode size as appropriate.
660          */
661         if (unaligned_io || mapping->nrpages)
662                 iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
663         else
664                 iolock = XFS_IOLOCK_SHARED;
665         xfs_rw_ilock(ip, iolock);
666
667         /*
668          * Recheck if there are cached pages that need invalidate after we got
669          * the iolock to protect against other threads adding new pages while
670          * we were waiting for the iolock.
671          */
672         if (mapping->nrpages && iolock == XFS_IOLOCK_SHARED) {
673                 xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
674                 iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
675                 xfs_rw_ilock(ip, iolock);
676         }
677
678         ret = xfs_file_aio_write_checks(file, &pos, &count, &iolock);
679         if (ret)
680                 goto out;
681
682         if (mapping->nrpages) {
683                 ret = -xfs_flushinval_pages(ip, (pos & PAGE_CACHE_MASK), -1,
684                                                         FI_REMAPF_LOCKED);
685                 if (ret)
686                         goto out;
687         }
688
689         /*
690          * If we are doing unaligned IO, wait for all other IO to drain,
691          * otherwise demote the lock if we had to flush cached pages
692          */
693         if (unaligned_io)
694                 inode_dio_wait(inode);
695         else if (iolock == XFS_IOLOCK_EXCL) {
696                 xfs_rw_ilock_demote(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
697                 iolock = XFS_IOLOCK_SHARED;
698         }
699
700         trace_xfs_file_direct_write(ip, count, iocb->ki_pos, 0);
701         ret = generic_file_direct_write(iocb, iovp,
702                         &nr_segs, pos, &iocb->ki_pos, count, ocount);
703
704 out:
705         xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
706
707         /* No fallback to buffered IO on errors for XFS. */
708         ASSERT(ret < 0 || ret == count);
709         return ret;
710 }
711
712 STATIC ssize_t
713 xfs_file_buffered_aio_write(
714         struct kiocb            *iocb,
715         const struct iovec      *iovp,
716         unsigned long           nr_segs,
717         loff_t                  pos,
718         size_t                  ocount)
719 {
720         struct file             *file = iocb->ki_filp;
721         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
722         struct inode            *inode = mapping->host;
723         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
724         ssize_t                 ret;
725         int                     enospc = 0;
726         int                     iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
727         size_t                  count = ocount;
728
729         xfs_rw_ilock(ip, iolock);
730
731         ret = xfs_file_aio_write_checks(file, &pos, &count, &iolock);
732         if (ret)
733                 goto out;
734
735         /* We can write back this queue in page reclaim */
736         current->backing_dev_info = mapping->backing_dev_info;
737
738 write_retry:
739         trace_xfs_file_buffered_write(ip, count, iocb->ki_pos, 0);
740         ret = generic_file_buffered_write(iocb, iovp, nr_segs,
741                         pos, &iocb->ki_pos, count, ret);
742         /*
743          * if we just got an ENOSPC, flush the inode now we aren't holding any
744          * page locks and retry *once*
745          */
746         if (ret == -ENOSPC && !enospc) {
747                 enospc = 1;
748                 ret = -xfs_flush_pages(ip, 0, -1, 0, FI_NONE);
749                 if (!ret)
750                         goto write_retry;
751         }
752
753         current->backing_dev_info = NULL;
754 out:
755         xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
756         return ret;
757 }
758
759 STATIC ssize_t
760 xfs_file_aio_write(
761         struct kiocb            *iocb,
762         const struct iovec      *iovp,
763         unsigned long           nr_segs,
764         loff_t                  pos)
765 {
766         struct file             *file = iocb->ki_filp;
767         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
768         struct inode            *inode = mapping->host;
769         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
770         ssize_t                 ret;
771         size_t                  ocount = 0;
772
773         XFS_STATS_INC(xs_write_calls);
774
775         BUG_ON(iocb->ki_pos != pos);
776
777         ret = generic_segment_checks(iovp, &nr_segs, &ocount, VERIFY_READ);
778         if (ret)
779                 return ret;
780
781         if (ocount == 0)
782                 return 0;
783
784         sb_start_write(inode->i_sb);
785
786         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount)) {
787                 ret = -EIO;
788                 goto out;
789         }
790
791         if (unlikely(file->f_flags & O_DIRECT))
792                 ret = xfs_file_dio_aio_write(iocb, iovp, nr_segs, pos, ocount);
793         else
794                 ret = xfs_file_buffered_aio_write(iocb, iovp, nr_segs, pos,
795                                                   ocount);
796
797         if (ret > 0) {
798                 ssize_t err;
799
800                 XFS_STATS_ADD(xs_write_bytes, ret);
801
802                 /* Handle various SYNC-type writes */
803                 err = generic_write_sync(file, pos, ret);
804                 if (err < 0)
805                         ret = err;
806         }
807
808 out:
809         sb_end_write(inode->i_sb);
810         return ret;
811 }
812
813 STATIC long
814 xfs_file_fallocate(
815         struct file     *file,
816         int             mode,
817         loff_t          offset,
818         loff_t          len)
819 {
820         struct inode    *inode = file->f_path.dentry->d_inode;
821         long            error;
822         loff_t          new_size = 0;
823         xfs_flock64_t   bf;
824         xfs_inode_t     *ip = XFS_I(inode);
825         int             cmd = XFS_IOC_RESVSP;
826         int             attr_flags = XFS_ATTR_NOLOCK;
827
828         if (mode & ~(FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_PUNCH_HOLE))
829                 return -EOPNOTSUPP;
830
831         bf.l_whence = 0;
832         bf.l_start = offset;
833         bf.l_len = len;
834
835         xfs_ilock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
836
837         if (mode & FALLOC_FL_PUNCH_HOLE)
838                 cmd = XFS_IOC_UNRESVSP;
839
840         /* check the new inode size is valid before allocating */
841         if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) &&
842             offset + len > i_size_read(inode)) {
843                 new_size = offset + len;
844                 error = inode_newsize_ok(inode, new_size);
845                 if (error)
846                         goto out_unlock;
847         }
848
849         if (file->f_flags & O_DSYNC)
850                 attr_flags |= XFS_ATTR_SYNC;
851
852         error = -xfs_change_file_space(ip, cmd, &bf, 0, attr_flags);
853         if (error)
854                 goto out_unlock;
855
856         /* Change file size if needed */
857         if (new_size) {
858                 struct iattr iattr;
859
860                 iattr.ia_valid = ATTR_SIZE;
861                 iattr.ia_size = new_size;
862                 error = -xfs_setattr_size(ip, &iattr, XFS_ATTR_NOLOCK);
863         }
864
865 out_unlock:
866         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
867         return error;
868 }
869
870
871 STATIC int
872 xfs_file_open(
873         struct inode    *inode,
874         struct file     *file)
875 {
876         if (!(file->f_flags & O_LARGEFILE) && i_size_read(inode) > MAX_NON_LFS)
877                 return -EFBIG;
878         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(XFS_M(inode->i_sb)))
879                 return -EIO;
880         return 0;
881 }
882
883 STATIC int
884 xfs_dir_open(
885         struct inode    *inode,
886         struct file     *file)
887 {
888         struct xfs_inode *ip = XFS_I(inode);
889         int             mode;
890         int             error;
891
892         error = xfs_file_open(inode, file);
893         if (error)
894                 return error;
895
896         /*
897          * If there are any blocks, read-ahead block 0 as we're almost
898          * certain to have the next operation be a read there.
899          */
900         mode = xfs_ilock_map_shared(ip);
901         if (ip->i_d.di_nextents > 0)
902                 xfs_da_reada_buf(NULL, ip, 0, XFS_DATA_FORK);
903         xfs_iunlock(ip, mode);
904         return 0;
905 }
906
907 STATIC int
908 xfs_file_release(
909         struct inode    *inode,
910         struct file     *filp)
911 {
912         return -xfs_release(XFS_I(inode));
913 }
914
915 STATIC int
916 xfs_file_readdir(
917         struct file     *filp,
918         void            *dirent,
919         filldir_t       filldir)
920 {
921         struct inode    *inode = filp->f_path.dentry->d_inode;
922         xfs_inode_t     *ip = XFS_I(inode);
923         int             error;
924         size_t          bufsize;
925
926         /*
927          * The Linux API doesn't pass down the total size of the buffer
928          * we read into down to the filesystem.  With the filldir concept
929          * it's not needed for correct information, but the XFS dir2 leaf
930          * code wants an estimate of the buffer size to calculate it's
931          * readahead window and size the buffers used for mapping to
932          * physical blocks.
933          *
934          * Try to give it an estimate that's good enough, maybe at some
935          * point we can change the ->readdir prototype to include the
936          * buffer size.  For now we use the current glibc buffer size.
937          */
938         bufsize = (size_t)min_t(loff_t, 32768, ip->i_d.di_size);
939
940         error = xfs_readdir(ip, dirent, bufsize,
941                                 (xfs_off_t *)&filp->f_pos, filldir);
942         if (error)
943                 return -error;
944         return 0;
945 }
946
947 STATIC int
948 xfs_file_mmap(
949         struct file     *filp,
950         struct vm_area_struct *vma)
951 {
952         vma->vm_ops = &xfs_file_vm_ops;
953         vma->vm_flags |= VM_CAN_NONLINEAR;
954
955         file_accessed(filp);
956         return 0;
957 }
958
959 /*
960  * mmap()d file has taken write protection fault and is being made
961  * writable. We can set the page state up correctly for a writable
962  * page, which means we can do correct delalloc accounting (ENOSPC
963  * checking!) and unwritten extent mapping.
964  */
965 STATIC int
966 xfs_vm_page_mkwrite(
967         struct vm_area_struct   *vma,
968         struct vm_fault         *vmf)
969 {
970         return block_page_mkwrite(vma, vmf, xfs_get_blocks);
971 }
972
973 STATIC loff_t
974 xfs_seek_data(
975         struct file             *file,
976         loff_t                  start,
977         u32                     type)
978 {
979         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
980         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
981         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
982         struct xfs_bmbt_irec    map[2];
983         int                     nmap = 2;
984         loff_t                  uninitialized_var(offset);
985         xfs_fsize_t             isize;
986         xfs_fileoff_t           fsbno;
987         xfs_filblks_t           end;
988         uint                    lock;
989         int                     error;
990
991         lock = xfs_ilock_map_shared(ip);
992
993         isize = i_size_read(inode);
994         if (start >= isize) {
995                 error = ENXIO;
996                 goto out_unlock;
997         }
998
999         fsbno = XFS_B_TO_FSBT(mp, start);
1000
1001         /*
1002          * Try to read extents from the first block indicated
1003          * by fsbno to the end block of the file.
1004          */
1005         end = XFS_B_TO_FSB(mp, isize);
1006
1007         error = xfs_bmapi_read(ip, fsbno, end - fsbno, map, &nmap,
1008                                XFS_BMAPI_ENTIRE);
1009         if (error)
1010                 goto out_unlock;
1011
1012         /*
1013          * Treat unwritten extent as data extent since it might
1014          * contains dirty data in page cache.
1015          */
1016         if (map[0].br_startblock != HOLESTARTBLOCK) {
1017                 offset = max_t(loff_t, start,
1018                                XFS_FSB_TO_B(mp, map[0].br_startoff));
1019         } else {
1020                 if (nmap == 1) {
1021                         error = ENXIO;
1022                         goto out_unlock;
1023                 }
1024
1025                 offset = max_t(loff_t, start,
1026                                XFS_FSB_TO_B(mp, map[1].br_startoff));
1027         }
1028
1029         if (offset != file->f_pos)
1030                 file->f_pos = offset;
1031
1032 out_unlock:
1033         xfs_iunlock_map_shared(ip, lock);
1034
1035         if (error)
1036                 return -error;
1037         return offset;
1038 }
1039
1040 STATIC loff_t
1041 xfs_seek_hole(
1042         struct file             *file,
1043         loff_t                  start,
1044         u32                     type)
1045 {
1046         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
1047         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1048         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1049         loff_t                  uninitialized_var(offset);
1050         loff_t                  holeoff;
1051         xfs_fsize_t             isize;
1052         xfs_fileoff_t           fsbno;
1053         uint                    lock;
1054         int                     error;
1055
1056         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
1057                 return -XFS_ERROR(EIO);
1058
1059         lock = xfs_ilock_map_shared(ip);
1060
1061         isize = i_size_read(inode);
1062         if (start >= isize) {
1063                 error = ENXIO;
1064                 goto out_unlock;
1065         }
1066
1067         fsbno = XFS_B_TO_FSBT(mp, start);
1068         error = xfs_bmap_first_unused(NULL, ip, 1, &fsbno, XFS_DATA_FORK);
1069         if (error)
1070                 goto out_unlock;
1071
1072         holeoff = XFS_FSB_TO_B(mp, fsbno);
1073         if (holeoff <= start)
1074                 offset = start;
1075         else {
1076                 /*
1077                  * xfs_bmap_first_unused() could return a value bigger than
1078                  * isize if there are no more holes past the supplied offset.
1079                  */
1080                 offset = min_t(loff_t, holeoff, isize);
1081         }
1082
1083         if (offset != file->f_pos)
1084                 file->f_pos = offset;
1085
1086 out_unlock:
1087         xfs_iunlock_map_shared(ip, lock);
1088
1089         if (error)
1090                 return -error;
1091         return offset;
1092 }
1093
1094 STATIC loff_t
1095 xfs_file_llseek(
1096         struct file     *file,
1097         loff_t          offset,
1098         int             origin)
1099 {
1100         switch (origin) {
1101         case SEEK_END:
1102         case SEEK_CUR:
1103         case SEEK_SET:
1104                 return generic_file_llseek(file, offset, origin);
1105         case SEEK_DATA:
1106                 return xfs_seek_data(file, offset, origin);
1107         case SEEK_HOLE:
1108                 return xfs_seek_hole(file, offset, origin);
1109         default:
1110                 return -EINVAL;
1111         }
1112 }
1113
1114 const struct file_operations xfs_file_operations = {
1115         .llseek         = xfs_file_llseek,
1116         .read           = do_sync_read,
1117         .write          = do_sync_write,
1118         .aio_read       = xfs_file_aio_read,
1119         .aio_write      = xfs_file_aio_write,
1120         .splice_read    = xfs_file_splice_read,
1121         .splice_write   = xfs_file_splice_write,
1122         .unlocked_ioctl = xfs_file_ioctl,
1123 #ifdef CONFIG_COMPAT
1124         .compat_ioctl   = xfs_file_compat_ioctl,
1125 #endif
1126         .mmap           = xfs_file_mmap,
1127         .open           = xfs_file_open,
1128         .release        = xfs_file_release,
1129         .fsync          = xfs_file_fsync,
1130         .fallocate      = xfs_file_fallocate,
1131 };
1132
1133 const struct file_operations xfs_dir_file_operations = {
1134         .open           = xfs_dir_open,
1135         .read           = generic_read_dir,
1136         .readdir        = xfs_file_readdir,
1137         .llseek         = generic_file_llseek,
1138         .unlocked_ioctl = xfs_file_ioctl,
1139 #ifdef CONFIG_COMPAT
1140         .compat_ioctl   = xfs_file_compat_ioctl,
1141 #endif
1142         .fsync          = xfs_dir_fsync,
1143 };
1144
1145 static const struct vm_operations_struct xfs_file_vm_ops = {
1146         .fault          = filemap_fault,
1147         .page_mkwrite   = xfs_vm_page_mkwrite,
1148 };