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