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