fs/xfs/linux-2.6/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_bit.h"
  21 #include "xfs_log.h"
  22 #include "xfs_inum.h"
  23 #include "xfs_sb.h"
  24 #include "xfs_ag.h"
  25 #include "xfs_trans.h"
  26 #include "xfs_mount.h"
  27 #include "xfs_bmap_btree.h"
  28 #include "xfs_alloc.h"
  29 #include "xfs_dinode.h"
  30 #include "xfs_inode.h"
  31 #include "xfs_inode_item.h"
  32 #include "xfs_bmap.h"
  33 #include "xfs_error.h"
  34 #include "xfs_vnodeops.h"
  35 #include "xfs_da_btree.h"
  36 #include "xfs_ioctl.h"
  37 #include "xfs_trace.h"
  38
  39 #include <linux/dcache.h>
  40 #include <linux/falloc.h>
  41
  42 static const struct vm_operations_struct xfs_file_vm_ops;
  43
  44 /*
  45  * Locking primitives for read and write IO paths to ensure we consistently use
  46  * and order the inode->i_mutex, ip->i_lock and ip->i_iolock.
  47  */
  48 static inline void
  49 xfs_rw_ilock(
  50         struct xfs_inode        *ip,
  51         int                     type)
  52 {
  53         if (type & XFS_IOLOCK_EXCL)
  54                 mutex_lock(&VFS_I(ip)->i_mutex);
  55         xfs_ilock(ip, type);
  56 }
  57
  58 static inline void
  59 xfs_rw_iunlock(
  60         struct xfs_inode        *ip,
  61         int                     type)
  62 {
  63         xfs_iunlock(ip, type);
  64         if (type & XFS_IOLOCK_EXCL)
  65                 mutex_unlock(&VFS_I(ip)->i_mutex);
  66 }
  67
  68 static inline void
  69 xfs_rw_ilock_demote(
  70         struct xfs_inode        *ip,
  71         int                     type)
  72 {
  73         xfs_ilock_demote(ip, type);
  74         if (type & XFS_IOLOCK_EXCL)
  75                 mutex_unlock(&VFS_I(ip)->i_mutex);
  76 }
  77
  78 /*
  79  *      xfs_iozero
  80  *
  81  *      xfs_iozero clears the specified range of buffer supplied,
  82  *      and marks all the affected blocks as valid and modified.  If
  83  *      an affected block is not allocated, it will be allocated.  If
  84  *      an affected block is not completely overwritten, and is not
  85  *      valid before the operation, it will be read from disk before
  86  *      being partially zeroed.
  87  */
  88 STATIC int
  89 xfs_iozero(
  90         struct xfs_inode        *ip,    /* inode                        */
  91         loff_t                  pos,    /* offset in file               */
  92         size_t                  count)  /* size of data to zero         */
  93 {
  94         struct page             *page;
  95         struct address_space    *mapping;
  96         int                     status;
  97
  98         mapping = VFS_I(ip)->i_mapping;
  99         do {
 100                 unsigned offset, bytes;
 101                 void *fsdata;
 102
 103                 offset = (pos & (PAGE_CACHE_SIZE -1)); /* Within page */
 104                 bytes = PAGE_CACHE_SIZE - offset;
 105                 if (bytes > count)
 106                         bytes = count;
 107
 108                 status = pagecache_write_begin(NULL, mapping, pos, bytes,
 109                                         AOP_FLAG_UNINTERRUPTIBLE,
 110                                         &page, &fsdata);
 111                 if (status)
 112                         break;
 113
 114                 zero_user(page, offset, bytes);
 115
 116                 status = pagecache_write_end(NULL, mapping, pos, bytes, bytes,
 117                                         page, fsdata);
 118                 WARN_ON(status <= 0); /* can't return less than zero! */
 119                 pos += bytes;
 120                 count -= bytes;
 121                 status = 0;
 122         } while (count);
 123
 124         return (-status);
 125 }
 126
 127 STATIC int
 128 xfs_file_fsync(
 129         struct file             *file,
 130         loff_t                  start,
 131         loff_t                  end,
 132         int                     datasync)
 133 {
 134         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
 135         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 136         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 137         struct xfs_trans        *tp;
 138         int                     error = 0;
 139         int                     log_flushed = 0;
 140
 141         trace_xfs_file_fsync(ip);
 142
 143         error = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, start, end);
 144         if (error)
 145                 return error;
 146
 147         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
 148                 return -XFS_ERROR(EIO);
 149
 150         xfs_iflags_clear(ip, XFS_ITRUNCATED);
 151
 152         xfs_ioend_wait(ip);
 153
 154         if (mp->m_flags & XFS_MOUNT_BARRIER) {
 155                 /*
 156                  * If we have an RT and/or log subvolume we need to make sure
 157                  * to flush the write cache the device used for file data
 158                  * first.  This is to ensure newly written file data make
 159                  * it to disk before logging the new inode size in case of
 160                  * an extending write.
 161                  */
 162                 if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip))
 163                         xfs_blkdev_issue_flush(mp->m_rtdev_targp);
 164                 else if (mp->m_logdev_targp != mp->m_ddev_targp)
 165                         xfs_blkdev_issue_flush(mp->m_ddev_targp);
 166         }
 167
 168         /*
 169          * We always need to make sure that the required inode state is safe on
 170          * disk.  The inode might be clean but we still might need to force the
 171          * log because of committed transactions that haven't hit the disk yet.
 172          * Likewise, there could be unflushed non-transactional changes to the
 173          * inode core that have to go to disk and this requires us to issue
 174          * a synchronous transaction to capture these changes correctly.
 175          *
 176          * This code relies on the assumption that if the i_update_core field
 177          * of the inode is clear and the inode is unpinned then it is clean
 178          * and no action is required.
 179          */
 180         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 181
 182         /*
 183          * First check if the VFS inode is marked dirty.  All the dirtying
 184          * of non-transactional updates no goes through mark_inode_dirty*,
 185          * which allows us to distinguish beteeen pure timestamp updates
 186          * and i_size updates which need to be caught for fdatasync.
 187          * After that also theck for the dirty state in the XFS inode, which
 188          * might gets cleared when the inode gets written out via the AIL
 189          * or xfs_iflush_cluster.
 190          */
 191         if (((inode->i_state & I_DIRTY_DATASYNC) ||
 192             ((inode->i_state & I_DIRTY_SYNC) && !datasync)) &&
 193             ip->i_update_core) {
 194                 /*
 195                  * Kick off a transaction to log the inode core to get the
 196                  * updates.  The sync transaction will also force the log.
 197                  */
 198                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 199                 tp = xfs_trans_alloc(mp, XFS_TRANS_FSYNC_TS);
 200                 error = xfs_trans_reserve(tp, 0,
 201                                 XFS_FSYNC_TS_LOG_RES(mp), 0, 0, 0);
 202                 if (error) {
 203                         xfs_trans_cancel(tp, 0);
 204                         return -error;
 205                 }
 206                 xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 207
 208                 /*
 209                  * Note - it's possible that we might have pushed ourselves out
 210                  * of the way during trans_reserve which would flush the inode.
 211                  * But there's no guarantee that the inode buffer has actually
 212                  * gone out yet (it's delwri).  Plus the buffer could be pinned
 213                  * anyway if it's part of an inode in another recent
 214                  * transaction.  So we play it safe and fire off the
 215                  * transaction anyway.
 216                  */
 217                 xfs_trans_ijoin(tp, ip);
 218                 xfs_trans_log_inode(tp, ip, XFS_ILOG_CORE);
 219                 xfs_trans_set_sync(tp);
 220                 error = _xfs_trans_commit(tp, 0, &log_flushed);
 221
 222                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 223         } else {
 224                 /*
 225                  * Timestamps/size haven't changed since last inode flush or
 226                  * inode transaction commit.  That means either nothing got
 227                  * written or a transaction committed which caught the updates.
 228                  * If the latter happened and the transaction hasn't hit the
 229                  * disk yet, the inode will be still be pinned.  If it is,
 230                  * force the log.
 231                  */
 232                 if (xfs_ipincount(ip)) {
 233                         error = _xfs_log_force_lsn(mp,
 234                                         ip->i_itemp->ili_last_lsn,
 235                                         XFS_LOG_SYNC, &log_flushed);
 236                 }
 237                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 238         }
 239
 240         /*
 241          * If we only have a single device, and the log force about was
 242          * a no-op we might have to flush the data device cache here.
 243          * This can only happen for fdatasync/O_DSYNC if we were overwriting
 244          * an already allocated file and thus do not have any metadata to
 245          * commit.
 246          */
 247         if ((mp->m_flags & XFS_MOUNT_BARRIER) &&
 248             mp->m_logdev_targp == mp->m_ddev_targp &&
 249             !XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) &&
 250             !log_flushed)
 251                 xfs_blkdev_issue_flush(mp->m_ddev_targp);
 252
 253         return -error;
 254 }
 255
 256 STATIC ssize_t
 257 xfs_file_aio_read(
 258         struct kiocb            *iocb,
 259         const struct iovec      *iovp,
 260         unsigned long           nr_segs,
 261         loff_t                  pos)
 262 {
 263         struct file             *file = iocb->ki_filp;
 264         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
 265         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 266         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 267         size_t                  size = 0;
 268         ssize_t                 ret = 0;
 269         int                     ioflags = 0;
 270         xfs_fsize_t             n;
 271         unsigned long           seg;
 272
 273         XFS_STATS_INC(xs_read_calls);
 274
 275         BUG_ON(iocb->ki_pos != pos);
 276
 277         if (unlikely(file->f_flags & O_DIRECT))
 278                 ioflags |= IO_ISDIRECT;
 279         if (file->f_mode & FMODE_NOCMTIME)
 280                 ioflags |= IO_INVIS;
 281
 282         /* START copy & waste from filemap.c */
 283         for (seg = 0; seg < nr_segs; seg++) {
 284                 const struct iovec *iv = &iovp[seg];
 285
 286                 /*
 287                  * If any segment has a negative length, or the cumulative
 288                  * length ever wraps negative then return -EINVAL.
 289                  */
 290                 size += iv->iov_len;
 291                 if (unlikely((ssize_t)(size|iv->iov_len) < 0))
 292                         return XFS_ERROR(-EINVAL);
 293         }
 294         /* END copy & waste from filemap.c */
 295
 296         if (unlikely(ioflags & IO_ISDIRECT)) {
 297                 xfs_buftarg_t   *target =
 298                         XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) ?
 299                                 mp->m_rtdev_targp : mp->m_ddev_targp;
 300                 if ((iocb->ki_pos & target->bt_smask) ||
 301                     (size & target->bt_smask)) {
 302                         if (iocb->ki_pos == ip->i_size)
 303                                 return 0;
 304                         return -XFS_ERROR(EINVAL);
 305                 }
 306         }
 307
 308         n = XFS_MAXIOFFSET(mp) - iocb->ki_pos;
 309         if (n <= 0 || size == 0)
 310                 return 0;
 311
 312         if (n < size)
 313                 size = n;
 314
 315         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
 316                 return -EIO;
 317
 318         if (unlikely(ioflags & IO_ISDIRECT)) {
 319                 xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 320
 321                 if (inode->i_mapping->nrpages) {
 322                         ret = -xfs_flushinval_pages(ip,
 323                                         (iocb->ki_pos & PAGE_CACHE_MASK),
 324                                         -1, FI_REMAPF_LOCKED);
 325                         if (ret) {
 326                                 xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 327                                 return ret;
 328                         }
 329                 }
 330                 xfs_rw_ilock_demote(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 331         } else
 332                 xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 333
 334         trace_xfs_file_read(ip, size, iocb->ki_pos, ioflags);
 335
 336         ret = generic_file_aio_read(iocb, iovp, nr_segs, iocb->ki_pos);
 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 STATIC ssize_t
 345 xfs_file_splice_read(
 346         struct file             *infilp,
 347         loff_t                  *ppos,
 348         struct pipe_inode_info  *pipe,
 349         size_t                  count,
 350         unsigned int            flags)
 351 {
 352         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(infilp->f_mapping->host);
 353         int                     ioflags = 0;
 354         ssize_t                 ret;
 355
 356         XFS_STATS_INC(xs_read_calls);
 357
 358         if (infilp->f_mode & FMODE_NOCMTIME)
 359                 ioflags |= IO_INVIS;
 360
 361         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
 362                 return -EIO;
 363
 364         xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 365
 366         trace_xfs_file_splice_read(ip, count, *ppos, ioflags);
 367
 368         ret = generic_file_splice_read(infilp, ppos, pipe, count, flags);
 369         if (ret > 0)
 370                 XFS_STATS_ADD(xs_read_bytes, ret);
 371
 372         xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 373         return ret;
 374 }
 375
 376 STATIC void
 377 xfs_aio_write_isize_update(
 378         struct inode    *inode,
 379         loff_t          *ppos,
 380         ssize_t         bytes_written)
 381 {
 382         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 383         xfs_fsize_t             isize = i_size_read(inode);
 384
 385         if (bytes_written > 0)
 386                 XFS_STATS_ADD(xs_write_bytes, bytes_written);
 387
 388         if (unlikely(bytes_written < 0 && bytes_written != -EFAULT &&
 389                                         *ppos > isize))
 390                 *ppos = isize;
 391
 392         if (*ppos > ip->i_size) {
 393                 xfs_rw_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 394                 if (*ppos > ip->i_size)
 395                         ip->i_size = *ppos;
 396                 xfs_rw_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 397         }
 398 }
 399
 400 /*
 401  * If this was a direct or synchronous I/O that failed (such as ENOSPC) then
 402  * part of the I/O may have been written to disk before the error occurred.  In
 403  * this case the on-disk file size may have been adjusted beyond the in-memory
 404  * file size and now needs to be truncated back.
 405  */
 406 STATIC void
 407 xfs_aio_write_newsize_update(
 408         struct xfs_inode        *ip)
 409 {
 410         if (ip->i_new_size) {
 411                 xfs_rw_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 412                 ip->i_new_size = 0;
 413                 if (ip->i_d.di_size > ip->i_size)
 414                         ip->i_d.di_size = ip->i_size;
 415                 xfs_rw_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 416         }
 417 }
 418
 419 /*
 420  * xfs_file_splice_write() does not use xfs_rw_ilock() because
 421  * generic_file_splice_write() takes the i_mutex itself. This, in theory,
 422  * couuld cause lock inversions between the aio_write path and the splice path
 423  * if someone is doing concurrent splice(2) based writes and write(2) based
 424  * writes to the same inode. The only real way to fix this is to re-implement
 425  * the generic code here with correct locking orders.
 426  */
 427 STATIC ssize_t
 428 xfs_file_splice_write(
 429         struct pipe_inode_info  *pipe,
 430         struct file             *outfilp,
 431         loff_t                  *ppos,
 432         size_t                  count,
 433         unsigned int            flags)
 434 {
 435         struct inode            *inode = outfilp->f_mapping->host;
 436         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 437         xfs_fsize_t             new_size;
 438         int                     ioflags = 0;
 439         ssize_t                 ret;
 440
 441         XFS_STATS_INC(xs_write_calls);
 442
 443         if (outfilp->f_mode & FMODE_NOCMTIME)
 444                 ioflags |= IO_INVIS;
 445
 446         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
 447                 return -EIO;
 448
 449         xfs_ilock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 450
 451         new_size = *ppos + count;
 452
 453         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 454         if (new_size > ip->i_size)
 455                 ip->i_new_size = new_size;
 456         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 457
 458         trace_xfs_file_splice_write(ip, count, *ppos, ioflags);
 459
 460         ret = generic_file_splice_write(pipe, outfilp, ppos, count, flags);
 461
 462         xfs_aio_write_isize_update(inode, ppos, ret);
 463         xfs_aio_write_newsize_update(ip);
 464         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 465         return ret;
 466 }
 467
 468 /*
 469  * This routine is called to handle zeroing any space in the last
 470  * block of the file that is beyond the EOF.  We do this since the
 471  * size is being increased without writing anything to that block
 472  * and we don't want anyone to read the garbage on the disk.
 473  */
 474 STATIC int                              /* error (positive) */
 475 xfs_zero_last_block(
 476         xfs_inode_t     *ip,
 477         xfs_fsize_t     offset,
 478         xfs_fsize_t     isize)
 479 {
 480         xfs_fileoff_t   last_fsb;
 481         xfs_mount_t     *mp = ip->i_mount;
 482         int             nimaps;
 483         int             zero_offset;
 484         int             zero_len;
 485         int             error = 0;
 486         xfs_bmbt_irec_t imap;
 487
 488         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_ILOCK_EXCL));
 489
 490         zero_offset = XFS_B_FSB_OFFSET(mp, isize);
 491         if (zero_offset == 0) {
 492                 /*
 493                  * There are no extra bytes in the last block on disk to
 494                  * zero, so return.
 495                  */
 496                 return 0;
 497         }
 498
 499         last_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, isize);
 500         nimaps = 1;
 501         error = xfs_bmapi(NULL, ip, last_fsb, 1, 0, NULL, 0, &imap,
 502                           &nimaps, NULL);
 503         if (error) {
 504                 return error;
 505         }
 506         ASSERT(nimaps > 0);
 507         /*
 508          * If the block underlying isize is just a hole, then there
 509          * is nothing to zero.
 510          */
 511         if (imap.br_startblock == HOLESTARTBLOCK) {
 512                 return 0;
 513         }
 514         /*
 515          * Zero the part of the last block beyond the EOF, and write it
 516          * out sync.  We need to drop the ilock while we do this so we
 517          * don't deadlock when the buffer cache calls back to us.
 518          */
 519         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 520
 521         zero_len = mp->m_sb.sb_blocksize - zero_offset;
 522         if (isize + zero_len > offset)
 523                 zero_len = offset - isize;
 524         error = xfs_iozero(ip, isize, zero_len);
 525
 526         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 527         ASSERT(error >= 0);
 528         return error;
 529 }
 530
 531 /*
 532  * Zero any on disk space between the current EOF and the new,
 533  * larger EOF.  This handles the normal case of zeroing the remainder
 534  * of the last block in the file and the unusual case of zeroing blocks
 535  * out beyond the size of the file.  This second case only happens
 536  * with fixed size extents and when the system crashes before the inode
 537  * size was updated but after blocks were allocated.  If fill is set,
 538  * then any holes in the range are filled and zeroed.  If not, the holes
 539  * are left alone as holes.
 540  */
 541
 542 int                                     /* error (positive) */
 543 xfs_zero_eof(
 544         xfs_inode_t     *ip,
 545         xfs_off_t       offset,         /* starting I/O offset */
 546         xfs_fsize_t     isize)          /* current inode size */
 547 {
 548         xfs_mount_t     *mp = ip->i_mount;
 549         xfs_fileoff_t   start_zero_fsb;
 550         xfs_fileoff_t   end_zero_fsb;
 551         xfs_fileoff_t   zero_count_fsb;
 552         xfs_fileoff_t   last_fsb;
 553         xfs_fileoff_t   zero_off;
 554         xfs_fsize_t     zero_len;
 555         int             nimaps;
 556         int             error = 0;
 557         xfs_bmbt_irec_t imap;
 558
 559         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_ILOCK_EXCL|XFS_IOLOCK_EXCL));
 560         ASSERT(offset > isize);
 561
 562         /*
 563          * First handle zeroing the block on which isize resides.
 564          * We only zero a part of that block so it is handled specially.
 565          */
 566         error = xfs_zero_last_block(ip, offset, isize);
 567         if (error) {
 568                 ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_ILOCK_EXCL|XFS_IOLOCK_EXCL));
 569                 return error;
 570         }
 571
 572         /*
 573          * Calculate the range between the new size and the old
 574          * where blocks needing to be zeroed may exist.  To get the
 575          * block where the last byte in the file currently resides,
 576          * we need to subtract one from the size and truncate back
 577          * to a block boundary.  We subtract 1 in case the size is
 578          * exactly on a block boundary.
 579          */
 580         last_fsb = isize ? XFS_B_TO_FSBT(mp, isize - 1) : (xfs_fileoff_t)-1;
 581         start_zero_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, (xfs_ufsize_t)isize);
 582         end_zero_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset - 1);
 583         ASSERT((xfs_sfiloff_t)last_fsb < (xfs_sfiloff_t)start_zero_fsb);
 584         if (last_fsb == end_zero_fsb) {
 585                 /*
 586                  * The size was only incremented on its last block.
 587                  * We took care of that above, so just return.
 588                  */
 589                 return 0;
 590         }
 591
 592         ASSERT(start_zero_fsb <= end_zero_fsb);
 593         while (start_zero_fsb <= end_zero_fsb) {
 594                 nimaps = 1;
 595                 zero_count_fsb = end_zero_fsb - start_zero_fsb + 1;
 596                 error = xfs_bmapi(NULL, ip, start_zero_fsb, zero_count_fsb,
 597                                   0, NULL, 0, &imap, &nimaps, NULL);
 598                 if (error) {
 599                         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_ILOCK_EXCL|XFS_IOLOCK_EXCL));
 600                         return error;
 601                 }
 602                 ASSERT(nimaps > 0);
 603
 604                 if (imap.br_state == XFS_EXT_UNWRITTEN ||
 605                     imap.br_startblock == HOLESTARTBLOCK) {
 606                         /*
 607                          * This loop handles initializing pages that were
 608                          * partially initialized by the code below this
 609                          * loop. It basically zeroes the part of the page
 610                          * that sits on a hole and sets the page as P_HOLE
 611                          * and calls remapf if it is a mapped file.
 612                          */
 613                         start_zero_fsb = imap.br_startoff + imap.br_blockcount;
 614                         ASSERT(start_zero_fsb <= (end_zero_fsb + 1));
 615                         continue;
 616                 }
 617
 618                 /*
 619                  * There are blocks we need to zero.
 620                  * Drop the inode lock while we're doing the I/O.
 621                  * We'll still have the iolock to protect us.
 622                  */
 623                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 624
 625                 zero_off = XFS_FSB_TO_B(mp, start_zero_fsb);
 626                 zero_len = XFS_FSB_TO_B(mp, imap.br_blockcount);
 627
 628                 if ((zero_off + zero_len) > offset)
 629                         zero_len = offset - zero_off;
 630
 631                 error = xfs_iozero(ip, zero_off, zero_len);
 632                 if (error) {
 633                         goto out_lock;
 634                 }
 635
 636                 start_zero_fsb = imap.br_startoff + imap.br_blockcount;
 637                 ASSERT(start_zero_fsb <= (end_zero_fsb + 1));
 638
 639                 xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 640         }
 641
 642         return 0;
 643
 644 out_lock:
 645         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 646         ASSERT(error >= 0);
 647         return error;
 648 }
 649
 650 /*
 651  * Common pre-write limit and setup checks.
 652  *
 653  * Returns with iolock held according to @iolock.
 654  */
 655 STATIC ssize_t
 656 xfs_file_aio_write_checks(
 657         struct file             *file,
 658         loff_t                  *pos,
 659         size_t                  *count,
 660         int                     *iolock)
 661 {
 662         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
 663         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 664         xfs_fsize_t             new_size;
 665         int                     error = 0;
 666
 667         error = generic_write_checks(file, pos, count, S_ISBLK(inode->i_mode));
 668         if (error) {
 669                 xfs_rw_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL | *iolock);
 670                 *iolock = 0;
 671                 return error;
 672         }
 673
 674         new_size = *pos + *count;
 675         if (new_size > ip->i_size)
 676                 ip->i_new_size = new_size;
 677
 678         if (likely(!(file->f_mode & FMODE_NOCMTIME)))
 679                 file_update_time(file);
 680
 681         /*
 682          * If the offset is beyond the size of the file, we need to zero any
 683          * blocks that fall between the existing EOF and the start of this
 684          * write.
 685          */
 686         if (*pos > ip->i_size)
 687                 error = -xfs_zero_eof(ip, *pos, ip->i_size);
 688
 689         xfs_rw_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 690         if (error)
 691                 return error;
 692
 693         /*
 694          * If we're writing the file then make sure to clear the setuid and
 695          * setgid bits if the process is not being run by root.  This keeps
 696          * people from modifying setuid and setgid binaries.
 697          */
 698         return file_remove_suid(file);
 699
 700 }
 701
 702 /*
 703  * xfs_file_dio_aio_write - handle direct IO writes
 704  *
 705  * Lock the inode appropriately to prepare for and issue a direct IO write.
 706  * By separating it from the buffered write path we remove all the tricky to
 707  * follow locking changes and looping.
 708  *
 709  * If there are cached pages or we're extending the file, we need IOLOCK_EXCL
 710  * until we're sure the bytes at the new EOF have been zeroed and/or the cached
 711  * pages are flushed out.
 712  *
 713  * In most cases the direct IO writes will be done holding IOLOCK_SHARED
 714  * allowing them to be done in parallel with reads and other direct IO writes.
 715  * However, if the IO is not aligned to filesystem blocks, the direct IO layer
 716  * needs to do sub-block zeroing and that requires serialisation against other
 717  * direct IOs to the same block. In this case we need to serialise the
 718  * submission of the unaligned IOs so that we don't get racing block zeroing in
 719  * the dio layer.  To avoid the problem with aio, we also need to wait for
 720  * outstanding IOs to complete so that unwritten extent conversion is completed
 721  * before we try to map the overlapping block. This is currently implemented by
 722  * hitting it with a big hammer (i.e. xfs_ioend_wait()).
 723  *
 724  * Returns with locks held indicated by @iolock and errors indicated by
 725  * negative return values.
 726  */
 727 STATIC ssize_t
 728 xfs_file_dio_aio_write(
 729         struct kiocb            *iocb,
 730         const struct iovec      *iovp,
 731         unsigned long           nr_segs,
 732         loff_t                  pos,
 733         size_t                  ocount,
 734         int                     *iolock)
 735 {
 736         struct file             *file = iocb->ki_filp;
 737         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
 738         struct inode            *inode = mapping->host;
 739         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 740         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 741         ssize_t                 ret = 0;
 742         size_t                  count = ocount;
 743         int                     unaligned_io = 0;
 744         struct xfs_buftarg      *target = XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) ?
 745                                         mp->m_rtdev_targp : mp->m_ddev_targp;
 746
 747         *iolock = 0;
 748         if ((pos & target->bt_smask) || (count & target->bt_smask))
 749                 return -XFS_ERROR(EINVAL);
 750
 751         if ((pos & mp->m_blockmask) || ((pos + count) & mp->m_blockmask))
 752                 unaligned_io = 1;
 753
 754         if (unaligned_io || mapping->nrpages || pos > ip->i_size)
 755                 *iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
 756         else
 757                 *iolock = XFS_IOLOCK_SHARED;
 758         xfs_rw_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL | *iolock);
 759
 760         ret = xfs_file_aio_write_checks(file, &pos, &count, iolock);
 761         if (ret)
 762                 return ret;
 763
 764         if (mapping->nrpages) {
 765                 WARN_ON(*iolock != XFS_IOLOCK_EXCL);
 766                 ret = -xfs_flushinval_pages(ip, (pos & PAGE_CACHE_MASK), -1,
 767                                                         FI_REMAPF_LOCKED);
 768                 if (ret)
 769                         return ret;
 770         }
 771
 772         /*
 773          * If we are doing unaligned IO, wait for all other IO to drain,
 774          * otherwise demote the lock if we had to flush cached pages
 775          */
 776         if (unaligned_io)
 777                 xfs_ioend_wait(ip);
 778         else if (*iolock == XFS_IOLOCK_EXCL) {
 779                 xfs_rw_ilock_demote(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 780                 *iolock = XFS_IOLOCK_SHARED;
 781         }
 782
 783         trace_xfs_file_direct_write(ip, count, iocb->ki_pos, 0);
 784         ret = generic_file_direct_write(iocb, iovp,
 785                         &nr_segs, pos, &iocb->ki_pos, count, ocount);
 786
 787         /* No fallback to buffered IO on errors for XFS. */
 788         ASSERT(ret < 0 || ret == count);
 789         return ret;
 790 }
 791
 792 STATIC ssize_t
 793 xfs_file_buffered_aio_write(
 794         struct kiocb            *iocb,
 795         const struct iovec      *iovp,
 796         unsigned long           nr_segs,
 797         loff_t                  pos,
 798         size_t                  ocount,
 799         int                     *iolock)
 800 {
 801         struct file             *file = iocb->ki_filp;
 802         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
 803         struct inode            *inode = mapping->host;
 804         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 805         ssize_t                 ret;
 806         int                     enospc = 0;
 807         size_t                  count = ocount;
 808
 809         *iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
 810         xfs_rw_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL | *iolock);
 811
 812         ret = xfs_file_aio_write_checks(file, &pos, &count, iolock);
 813         if (ret)
 814                 return ret;
 815
 816         /* We can write back this queue in page reclaim */
 817         current->backing_dev_info = mapping->backing_dev_info;
 818
 819 write_retry:
 820         trace_xfs_file_buffered_write(ip, count, iocb->ki_pos, 0);
 821         ret = generic_file_buffered_write(iocb, iovp, nr_segs,
 822                         pos, &iocb->ki_pos, count, ret);
 823         /*
 824          * if we just got an ENOSPC, flush the inode now we aren't holding any
 825          * page locks and retry *once*
 826          */
 827         if (ret == -ENOSPC && !enospc) {
 828                 ret = -xfs_flush_pages(ip, 0, -1, 0, FI_NONE);
 829                 if (ret)
 830                         return ret;
 831                 enospc = 1;
 832                 goto write_retry;
 833         }
 834         current->backing_dev_info = NULL;
 835         return ret;
 836 }
 837
 838 STATIC ssize_t
 839 xfs_file_aio_write(
 840         struct kiocb            *iocb,
 841         const struct iovec      *iovp,
 842         unsigned long           nr_segs,
 843         loff_t                  pos)
 844 {
 845         struct file             *file = iocb->ki_filp;
 846         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
 847         struct inode            *inode = mapping->host;
 848         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 849         ssize_t                 ret;
 850         int                     iolock;
 851         size_t                  ocount = 0;
 852
 853         XFS_STATS_INC(xs_write_calls);
 854
 855         BUG_ON(iocb->ki_pos != pos);
 856
 857         ret = generic_segment_checks(iovp, &nr_segs, &ocount, VERIFY_READ);
 858         if (ret)
 859                 return ret;
 860
 861         if (ocount == 0)
 862                 return 0;
 863
 864         xfs_wait_for_freeze(ip->i_mount, SB_FREEZE_WRITE);
 865
 866         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
 867                 return -EIO;
 868
 869         if (unlikely(file->f_flags & O_DIRECT))
 870                 ret = xfs_file_dio_aio_write(iocb, iovp, nr_segs, pos,
 871                                                 ocount, &iolock);
 872         else
 873                 ret = xfs_file_buffered_aio_write(iocb, iovp, nr_segs, pos,
 874                                                 ocount, &iolock);
 875
 876         xfs_aio_write_isize_update(inode, &iocb->ki_pos, ret);
 877
 878         if (ret <= 0)
 879                 goto out_unlock;
 880
 881         /* Handle various SYNC-type writes */
 882         if ((file->f_flags & O_DSYNC) || IS_SYNC(inode)) {
 883                 loff_t end = pos + ret - 1;
 884
 885                 xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
 886                 ret = -xfs_file_fsync(file, pos, end,
 887                                       (file->f_flags & __O_SYNC) ? 0 : 1);
 888                 xfs_rw_ilock(ip, iolock);
 889         }
 890
 891 out_unlock:
 892         xfs_aio_write_newsize_update(ip);
 893         xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
 894         return ret;
 895 }
 896
 897 STATIC long
 898 xfs_file_fallocate(
 899         struct file     *file,
 900         int             mode,
 901         loff_t          offset,
 902         loff_t          len)
 903 {
 904         struct inode    *inode = file->f_path.dentry->d_inode;
 905         long            error;
 906         loff_t          new_size = 0;
 907         xfs_flock64_t   bf;
 908         xfs_inode_t     *ip = XFS_I(inode);
 909         int             cmd = XFS_IOC_RESVSP;
 910         int             attr_flags = XFS_ATTR_NOLOCK;
 911
 912         if (mode & ~(FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_PUNCH_HOLE))
 913                 return -EOPNOTSUPP;
 914
 915         bf.l_whence = 0;
 916         bf.l_start = offset;
 917         bf.l_len = len;
 918
 919         xfs_ilock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 920
 921         if (mode & FALLOC_FL_PUNCH_HOLE)
 922                 cmd = XFS_IOC_UNRESVSP;
 923
 924         /* check the new inode size is valid before allocating */
 925         if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) &&
 926             offset + len > i_size_read(inode)) {
 927                 new_size = offset + len;
 928                 error = inode_newsize_ok(inode, new_size);
 929                 if (error)
 930                         goto out_unlock;
 931         }
 932
 933         if (file->f_flags & O_DSYNC)
 934                 attr_flags |= XFS_ATTR_SYNC;
 935
 936         error = -xfs_change_file_space(ip, cmd, &bf, 0, attr_flags);
 937         if (error)
 938                 goto out_unlock;
 939
 940         /* Change file size if needed */
 941         if (new_size) {
 942                 struct iattr iattr;
 943
 944                 iattr.ia_valid = ATTR_SIZE;
 945                 iattr.ia_size = new_size;
 946                 error = -xfs_setattr_size(ip, &iattr, XFS_ATTR_NOLOCK);
 947         }
 948
 949 out_unlock:
 950         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 951         return error;
 952 }
 953
 954
 955 STATIC int
 956 xfs_file_open(
 957         struct inode    *inode,
 958         struct file     *file)
 959 {
 960         if (!(file->f_flags & O_LARGEFILE) && i_size_read(inode) > MAX_NON_LFS)
 961                 return -EFBIG;
 962         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(XFS_M(inode->i_sb)))
 963                 return -EIO;
 964         return 0;
 965 }
 966
 967 STATIC int
 968 xfs_dir_open(
 969         struct inode    *inode,
 970         struct file     *file)
 971 {
 972         struct xfs_inode *ip = XFS_I(inode);
 973         int             mode;
 974         int             error;
 975
 976         error = xfs_file_open(inode, file);
 977         if (error)
 978                 return error;
 979
 980         /*
 981          * If there are any blocks, read-ahead block 0 as we're almost
 982          * certain to have the next operation be a read there.
 983          */
 984         mode = xfs_ilock_map_shared(ip);
 985         if (ip->i_d.di_nextents > 0)
 986                 xfs_da_reada_buf(NULL, ip, 0, XFS_DATA_FORK);
 987         xfs_iunlock(ip, mode);
 988         return 0;
 989 }
 990
 991 STATIC int
 992 xfs_file_release(
 993         struct inode    *inode,
 994         struct file     *filp)
 995 {
 996         return -xfs_release(XFS_I(inode));
 997 }
 998
 999 STATIC int
1000 xfs_file_readdir(
1001         struct file     *filp,
1002         void            *dirent,
1003         filldir_t       filldir)
1004 {
1005         struct inode    *inode = filp->f_path.dentry->d_inode;
1006         xfs_inode_t     *ip = XFS_I(inode);
1007         int             error;
1008         size_t          bufsize;
1009
1010         /*
1011          * The Linux API doesn't pass down the total size of the buffer
1012          * we read into down to the filesystem.  With the filldir concept
1013          * it's not needed for correct information, but the XFS dir2 leaf
1014          * code wants an estimate of the buffer size to calculate it's
1015          * readahead window and size the buffers used for mapping to
1016          * physical blocks.
1017          *
1018          * Try to give it an estimate that's good enough, maybe at some
1019          * point we can change the ->readdir prototype to include the
1020          * buffer size.  For now we use the current glibc buffer size.
1021          */
1022         bufsize = (size_t)min_t(loff_t, 32768, ip->i_d.di_size);
1023
1024         error = xfs_readdir(ip, dirent, bufsize,
1025                                 (xfs_off_t *)&filp->f_pos, filldir);
1026         if (error)
1027                 return -error;
1028         return 0;
1029 }
1030
1031 STATIC int
1032 xfs_file_mmap(
1033         struct file     *filp,
1034         struct vm_area_struct *vma)
1035 {
1036         vma->vm_ops = &xfs_file_vm_ops;
1037         vma->vm_flags |= VM_CAN_NONLINEAR;
1038
1039         file_accessed(filp);
1040         return 0;
1041 }
1042
1043 /*
1044  * mmap()d file has taken write protection fault and is being made
1045  * writable. We can set the page state up correctly for a writable
1046  * page, which means we can do correct delalloc accounting (ENOSPC
1047  * checking!) and unwritten extent mapping.
1048  */
1049 STATIC int
1050 xfs_vm_page_mkwrite(
1051         struct vm_area_struct   *vma,
1052         struct vm_fault         *vmf)
1053 {
1054         return block_page_mkwrite(vma, vmf, xfs_get_blocks);
1055 }
1056
1057 const struct file_operations xfs_file_operations = {
1058         .llseek         = generic_file_llseek,
1059         .read           = do_sync_read,
1060         .write          = do_sync_write,
1061         .aio_read       = xfs_file_aio_read,
1062         .aio_write      = xfs_file_aio_write,
1063         .splice_read    = xfs_file_splice_read,
1064         .splice_write   = xfs_file_splice_write,
1065         .unlocked_ioctl = xfs_file_ioctl,
1066 #ifdef CONFIG_COMPAT
1067         .compat_ioctl   = xfs_file_compat_ioctl,
1068 #endif
1069         .mmap           = xfs_file_mmap,
1070         .open           = xfs_file_open,
1071         .release        = xfs_file_release,
1072         .fsync          = xfs_file_fsync,
1073         .fallocate      = xfs_file_fallocate,
1074 };
1075
1076 const struct file_operations xfs_dir_file_operations = {
1077         .open           = xfs_dir_open,
1078         .read           = generic_read_dir,
1079         .readdir        = xfs_file_readdir,
1080         .llseek         = generic_file_llseek,
1081         .unlocked_ioctl = xfs_file_ioctl,
1082 #ifdef CONFIG_COMPAT
1083         .compat_ioctl   = xfs_file_compat_ioctl,
1084 #endif
1085         .fsync          = xfs_file_fsync,
1086 };
1087
1088 static const struct vm_operations_struct xfs_file_vm_ops = {
1089         .fault          = filemap_fault,
1090         .page_mkwrite   = xfs_vm_page_mkwrite,
1091 };