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_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         if (mp->m_flags & XFS_MOUNT_BARRIER) {
 153                 /*
 154                  * If we have an RT and/or log subvolume we need to make sure
 155                  * to flush the write cache the device used for file data
 156                  * first.  This is to ensure newly written file data make
 157                  * it to disk before logging the new inode size in case of
 158                  * an extending write.
 159                  */
 160                 if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip))
 161                         xfs_blkdev_issue_flush(mp->m_rtdev_targp);
 162                 else if (mp->m_logdev_targp != mp->m_ddev_targp)
 163                         xfs_blkdev_issue_flush(mp->m_ddev_targp);
 164         }
 165
 166         /*
 167          * We always need to make sure that the required inode state is safe on
 168          * disk.  The inode might be clean but we still might need to force the
 169          * log because of committed transactions that haven't hit the disk yet.
 170          * Likewise, there could be unflushed non-transactional changes to the
 171          * inode core that have to go to disk and this requires us to issue
 172          * a synchronous transaction to capture these changes correctly.
 173          *
 174          * This code relies on the assumption that if the i_update_core field
 175          * of the inode is clear and the inode is unpinned then it is clean
 176          * and no action is required.
 177          */
 178         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 179
 180         /*
 181          * First check if the VFS inode is marked dirty.  All the dirtying
 182          * of non-transactional updates no goes through mark_inode_dirty*,
 183          * which allows us to distinguish beteeen pure timestamp updates
 184          * and i_size updates which need to be caught for fdatasync.
 185          * After that also theck for the dirty state in the XFS inode, which
 186          * might gets cleared when the inode gets written out via the AIL
 187          * or xfs_iflush_cluster.
 188          */
 189         if (((inode->i_state & I_DIRTY_DATASYNC) ||
 190             ((inode->i_state & I_DIRTY_SYNC) && !datasync)) &&
 191             ip->i_update_core) {
 192                 /*
 193                  * Kick off a transaction to log the inode core to get the
 194                  * updates.  The sync transaction will also force the log.
 195                  */
 196                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 197                 tp = xfs_trans_alloc(mp, XFS_TRANS_FSYNC_TS);
 198                 error = xfs_trans_reserve(tp, 0,
 199                                 XFS_FSYNC_TS_LOG_RES(mp), 0, 0, 0);
 200                 if (error) {
 201                         xfs_trans_cancel(tp, 0);
 202                         return -error;
 203                 }
 204                 xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 205
 206                 /*
 207                  * Note - it's possible that we might have pushed ourselves out
 208                  * of the way during trans_reserve which would flush the inode.
 209                  * But there's no guarantee that the inode buffer has actually
 210                  * gone out yet (it's delwri).  Plus the buffer could be pinned
 211                  * anyway if it's part of an inode in another recent
 212                  * transaction.  So we play it safe and fire off the
 213                  * transaction anyway.
 214                  */
 215                 xfs_trans_ijoin(tp, ip);
 216                 xfs_trans_log_inode(tp, ip, XFS_ILOG_CORE);
 217                 xfs_trans_set_sync(tp);
 218                 error = _xfs_trans_commit(tp, 0, &log_flushed);
 219
 220                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 221         } else {
 222                 /*
 223                  * Timestamps/size haven't changed since last inode flush or
 224                  * inode transaction commit.  That means either nothing got
 225                  * written or a transaction committed which caught the updates.
 226                  * If the latter happened and the transaction hasn't hit the
 227                  * disk yet, the inode will be still be pinned.  If it is,
 228                  * force the log.
 229                  */
 230                 if (xfs_ipincount(ip)) {
 231                         error = _xfs_log_force_lsn(mp,
 232                                         ip->i_itemp->ili_last_lsn,
 233                                         XFS_LOG_SYNC, &log_flushed);
 234                 }
 235                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 236         }
 237
 238         /*
 239          * If we only have a single device, and the log force about was
 240          * a no-op we might have to flush the data device cache here.
 241          * This can only happen for fdatasync/O_DSYNC if we were overwriting
 242          * an already allocated file and thus do not have any metadata to
 243          * commit.
 244          */
 245         if ((mp->m_flags & XFS_MOUNT_BARRIER) &&
 246             mp->m_logdev_targp == mp->m_ddev_targp &&
 247             !XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) &&
 248             !log_flushed)
 249                 xfs_blkdev_issue_flush(mp->m_ddev_targp);
 250
 251         return -error;
 252 }
 253
 254 STATIC ssize_t
 255 xfs_file_aio_read(
 256         struct kiocb            *iocb,
 257         const struct iovec      *iovp,
 258         unsigned long           nr_segs,
 259         loff_t                  pos)
 260 {
 261         struct file             *file = iocb->ki_filp;
 262         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
 263         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 264         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 265         size_t                  size = 0;
 266         ssize_t                 ret = 0;
 267         int                     ioflags = 0;
 268         xfs_fsize_t             n;
 269         unsigned long           seg;
 270
 271         XFS_STATS_INC(xs_read_calls);
 272
 273         BUG_ON(iocb->ki_pos != pos);
 274
 275         if (unlikely(file->f_flags & O_DIRECT))
 276                 ioflags |= IO_ISDIRECT;
 277         if (file->f_mode & FMODE_NOCMTIME)
 278                 ioflags |= IO_INVIS;
 279
 280         /* START copy & waste from filemap.c */
 281         for (seg = 0; seg < nr_segs; seg++) {
 282                 const struct iovec *iv = &iovp[seg];
 283
 284                 /*
 285                  * If any segment has a negative length, or the cumulative
 286                  * length ever wraps negative then return -EINVAL.
 287                  */
 288                 size += iv->iov_len;
 289                 if (unlikely((ssize_t)(size|iv->iov_len) < 0))
 290                         return XFS_ERROR(-EINVAL);
 291         }
 292         /* END copy & waste from filemap.c */
 293
 294         if (unlikely(ioflags & IO_ISDIRECT)) {
 295                 xfs_buftarg_t   *target =
 296                         XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) ?
 297                                 mp->m_rtdev_targp : mp->m_ddev_targp;
 298                 if ((iocb->ki_pos & target->bt_smask) ||
 299                     (size & target->bt_smask)) {
 300                         if (iocb->ki_pos == ip->i_size)
 301                                 return 0;
 302                         return -XFS_ERROR(EINVAL);
 303                 }
 304         }
 305
 306         n = XFS_MAXIOFFSET(mp) - iocb->ki_pos;
 307         if (n <= 0 || size == 0)
 308                 return 0;
 309
 310         if (n < size)
 311                 size = n;
 312
 313         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
 314                 return -EIO;
 315
 316         /*
 317          * Locking is a bit tricky here. If we take an exclusive lock
 318          * for direct IO, we effectively serialise all new concurrent
 319          * read IO to this file and block it behind IO that is currently in
 320          * progress because IO in progress holds the IO lock shared. We only
 321          * need to hold the lock exclusive to blow away the page cache, so
 322          * only take lock exclusively if the page cache needs invalidation.
 323          * This allows the normal direct IO case of no page cache pages to
 324          * proceeed concurrently without serialisation.
 325          */
 326         xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 327         if ((ioflags & IO_ISDIRECT) && inode->i_mapping->nrpages) {
 328                 xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 329                 xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 330
 331                 if (inode->i_mapping->nrpages) {
 332                         ret = -xfs_flushinval_pages(ip,
 333                                         (iocb->ki_pos & PAGE_CACHE_MASK),
 334                                         -1, FI_REMAPF_LOCKED);
 335                         if (ret) {
 336                                 xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 337                                 return ret;
 338                         }
 339                 }
 340                 xfs_rw_ilock_demote(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 341         }
 342
 343         trace_xfs_file_read(ip, size, iocb->ki_pos, ioflags);
 344
 345         ret = generic_file_aio_read(iocb, iovp, nr_segs, iocb->ki_pos);
 346         if (ret > 0)
 347                 XFS_STATS_ADD(xs_read_bytes, ret);
 348
 349         xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 350         return ret;
 351 }
 352
 353 STATIC ssize_t
 354 xfs_file_splice_read(
 355         struct file             *infilp,
 356         loff_t                  *ppos,
 357         struct pipe_inode_info  *pipe,
 358         size_t                  count,
 359         unsigned int            flags)
 360 {
 361         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(infilp->f_mapping->host);
 362         int                     ioflags = 0;
 363         ssize_t                 ret;
 364
 365         XFS_STATS_INC(xs_read_calls);
 366
 367         if (infilp->f_mode & FMODE_NOCMTIME)
 368                 ioflags |= IO_INVIS;
 369
 370         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
 371                 return -EIO;
 372
 373         xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 374
 375         trace_xfs_file_splice_read(ip, count, *ppos, ioflags);
 376
 377         ret = generic_file_splice_read(infilp, ppos, pipe, count, flags);
 378         if (ret > 0)
 379                 XFS_STATS_ADD(xs_read_bytes, ret);
 380
 381         xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 382         return ret;
 383 }
 384
 385 STATIC void
 386 xfs_aio_write_isize_update(
 387         struct inode    *inode,
 388         loff_t          *ppos,
 389         ssize_t         bytes_written)
 390 {
 391         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 392         xfs_fsize_t             isize = i_size_read(inode);
 393
 394         if (bytes_written > 0)
 395                 XFS_STATS_ADD(xs_write_bytes, bytes_written);
 396
 397         if (unlikely(bytes_written < 0 && bytes_written != -EFAULT &&
 398                                         *ppos > isize))
 399                 *ppos = isize;
 400
 401         if (*ppos > ip->i_size) {
 402                 xfs_rw_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 403                 if (*ppos > ip->i_size)
 404                         ip->i_size = *ppos;
 405                 xfs_rw_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 406         }
 407 }
 408
 409 /*
 410  * If this was a direct or synchronous I/O that failed (such as ENOSPC) then
 411  * part of the I/O may have been written to disk before the error occurred.  In
 412  * this case the on-disk file size may have been adjusted beyond the in-memory
 413  * file size and now needs to be truncated back.
 414  */
 415 STATIC void
 416 xfs_aio_write_newsize_update(
 417         struct xfs_inode        *ip,
 418         xfs_fsize_t             new_size)
 419 {
 420         if (new_size == ip->i_new_size) {
 421                 xfs_rw_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 422                 if (new_size == ip->i_new_size)
 423                         ip->i_new_size = 0;
 424                 if (ip->i_d.di_size > ip->i_size)
 425                         ip->i_d.di_size = ip->i_size;
 426                 xfs_rw_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 427         }
 428 }
 429
 430 /*
 431  * xfs_file_splice_write() does not use xfs_rw_ilock() because
 432  * generic_file_splice_write() takes the i_mutex itself. This, in theory,
 433  * couuld cause lock inversions between the aio_write path and the splice path
 434  * if someone is doing concurrent splice(2) based writes and write(2) based
 435  * writes to the same inode. The only real way to fix this is to re-implement
 436  * the generic code here with correct locking orders.
 437  */
 438 STATIC ssize_t
 439 xfs_file_splice_write(
 440         struct pipe_inode_info  *pipe,
 441         struct file             *outfilp,
 442         loff_t                  *ppos,
 443         size_t                  count,
 444         unsigned int            flags)
 445 {
 446         struct inode            *inode = outfilp->f_mapping->host;
 447         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 448         xfs_fsize_t             new_size;
 449         int                     ioflags = 0;
 450         ssize_t                 ret;
 451
 452         XFS_STATS_INC(xs_write_calls);
 453
 454         if (outfilp->f_mode & FMODE_NOCMTIME)
 455                 ioflags |= IO_INVIS;
 456
 457         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
 458                 return -EIO;
 459
 460         xfs_ilock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 461
 462         new_size = *ppos + count;
 463
 464         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 465         if (new_size > ip->i_size)
 466                 ip->i_new_size = new_size;
 467         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 468
 469         trace_xfs_file_splice_write(ip, count, *ppos, ioflags);
 470
 471         ret = generic_file_splice_write(pipe, outfilp, ppos, count, flags);
 472
 473         xfs_aio_write_isize_update(inode, ppos, ret);
 474         xfs_aio_write_newsize_update(ip, new_size);
 475         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 476         return ret;
 477 }
 478
 479 /*
 480  * This routine is called to handle zeroing any space in the last
 481  * block of the file that is beyond the EOF.  We do this since the
 482  * size is being increased without writing anything to that block
 483  * and we don't want anyone to read the garbage on the disk.
 484  */
 485 STATIC int                              /* error (positive) */
 486 xfs_zero_last_block(
 487         xfs_inode_t     *ip,
 488         xfs_fsize_t     offset,
 489         xfs_fsize_t     isize)
 490 {
 491         xfs_fileoff_t   last_fsb;
 492         xfs_mount_t     *mp = ip->i_mount;
 493         int             nimaps;
 494         int             zero_offset;
 495         int             zero_len;
 496         int             error = 0;
 497         xfs_bmbt_irec_t imap;
 498
 499         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_ILOCK_EXCL));
 500
 501         zero_offset = XFS_B_FSB_OFFSET(mp, isize);
 502         if (zero_offset == 0) {
 503                 /*
 504                  * There are no extra bytes in the last block on disk to
 505                  * zero, so return.
 506                  */
 507                 return 0;
 508         }
 509
 510         last_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, isize);
 511         nimaps = 1;
 512         error = xfs_bmapi(NULL, ip, last_fsb, 1, 0, NULL, 0, &imap,
 513                           &nimaps, NULL);
 514         if (error) {
 515                 return error;
 516         }
 517         ASSERT(nimaps > 0);
 518         /*
 519          * If the block underlying isize is just a hole, then there
 520          * is nothing to zero.
 521          */
 522         if (imap.br_startblock == HOLESTARTBLOCK) {
 523                 return 0;
 524         }
 525         /*
 526          * Zero the part of the last block beyond the EOF, and write it
 527          * out sync.  We need to drop the ilock while we do this so we
 528          * don't deadlock when the buffer cache calls back to us.
 529          */
 530         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 531
 532         zero_len = mp->m_sb.sb_blocksize - zero_offset;
 533         if (isize + zero_len > offset)
 534                 zero_len = offset - isize;
 535         error = xfs_iozero(ip, isize, zero_len);
 536
 537         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 538         ASSERT(error >= 0);
 539         return error;
 540 }
 541
 542 /*
 543  * Zero any on disk space between the current EOF and the new,
 544  * larger EOF.  This handles the normal case of zeroing the remainder
 545  * of the last block in the file and the unusual case of zeroing blocks
 546  * out beyond the size of the file.  This second case only happens
 547  * with fixed size extents and when the system crashes before the inode
 548  * size was updated but after blocks were allocated.  If fill is set,
 549  * then any holes in the range are filled and zeroed.  If not, the holes
 550  * are left alone as holes.
 551  */
 552
 553 int                                     /* error (positive) */
 554 xfs_zero_eof(
 555         xfs_inode_t     *ip,
 556         xfs_off_t       offset,         /* starting I/O offset */
 557         xfs_fsize_t     isize)          /* current inode size */
 558 {
 559         xfs_mount_t     *mp = ip->i_mount;
 560         xfs_fileoff_t   start_zero_fsb;
 561         xfs_fileoff_t   end_zero_fsb;
 562         xfs_fileoff_t   zero_count_fsb;
 563         xfs_fileoff_t   last_fsb;
 564         xfs_fileoff_t   zero_off;
 565         xfs_fsize_t     zero_len;
 566         int             nimaps;
 567         int             error = 0;
 568         xfs_bmbt_irec_t imap;
 569
 570         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_ILOCK_EXCL|XFS_IOLOCK_EXCL));
 571         ASSERT(offset > isize);
 572
 573         /*
 574          * First handle zeroing the block on which isize resides.
 575          * We only zero a part of that block so it is handled specially.
 576          */
 577         error = xfs_zero_last_block(ip, offset, isize);
 578         if (error) {
 579                 ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_ILOCK_EXCL|XFS_IOLOCK_EXCL));
 580                 return error;
 581         }
 582
 583         /*
 584          * Calculate the range between the new size and the old
 585          * where blocks needing to be zeroed may exist.  To get the
 586          * block where the last byte in the file currently resides,
 587          * we need to subtract one from the size and truncate back
 588          * to a block boundary.  We subtract 1 in case the size is
 589          * exactly on a block boundary.
 590          */
 591         last_fsb = isize ? XFS_B_TO_FSBT(mp, isize - 1) : (xfs_fileoff_t)-1;
 592         start_zero_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, (xfs_ufsize_t)isize);
 593         end_zero_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset - 1);
 594         ASSERT((xfs_sfiloff_t)last_fsb < (xfs_sfiloff_t)start_zero_fsb);
 595         if (last_fsb == end_zero_fsb) {
 596                 /*
 597                  * The size was only incremented on its last block.
 598                  * We took care of that above, so just return.
 599                  */
 600                 return 0;
 601         }
 602
 603         ASSERT(start_zero_fsb <= end_zero_fsb);
 604         while (start_zero_fsb <= end_zero_fsb) {
 605                 nimaps = 1;
 606                 zero_count_fsb = end_zero_fsb - start_zero_fsb + 1;
 607                 error = xfs_bmapi(NULL, ip, start_zero_fsb, zero_count_fsb,
 608                                   0, NULL, 0, &imap, &nimaps, NULL);
 609                 if (error) {
 610                         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_ILOCK_EXCL|XFS_IOLOCK_EXCL));
 611                         return error;
 612                 }
 613                 ASSERT(nimaps > 0);
 614
 615                 if (imap.br_state == XFS_EXT_UNWRITTEN ||
 616                     imap.br_startblock == HOLESTARTBLOCK) {
 617                         /*
 618                          * This loop handles initializing pages that were
 619                          * partially initialized by the code below this
 620                          * loop. It basically zeroes the part of the page
 621                          * that sits on a hole and sets the page as P_HOLE
 622                          * and calls remapf if it is a mapped file.
 623                          */
 624                         start_zero_fsb = imap.br_startoff + imap.br_blockcount;
 625                         ASSERT(start_zero_fsb <= (end_zero_fsb + 1));
 626                         continue;
 627                 }
 628
 629                 /*
 630                  * There are blocks we need to zero.
 631                  * Drop the inode lock while we're doing the I/O.
 632                  * We'll still have the iolock to protect us.
 633                  */
 634                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 635
 636                 zero_off = XFS_FSB_TO_B(mp, start_zero_fsb);
 637                 zero_len = XFS_FSB_TO_B(mp, imap.br_blockcount);
 638
 639                 if ((zero_off + zero_len) > offset)
 640                         zero_len = offset - zero_off;
 641
 642                 error = xfs_iozero(ip, zero_off, zero_len);
 643                 if (error) {
 644                         goto out_lock;
 645                 }
 646
 647                 start_zero_fsb = imap.br_startoff + imap.br_blockcount;
 648                 ASSERT(start_zero_fsb <= (end_zero_fsb + 1));
 649
 650                 xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 651         }
 652
 653         return 0;
 654
 655 out_lock:
 656         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 657         ASSERT(error >= 0);
 658         return error;
 659 }
 660
 661 /*
 662  * Common pre-write limit and setup checks.
 663  *
 664  * Returns with iolock held according to @iolock.
 665  */
 666 STATIC ssize_t
 667 xfs_file_aio_write_checks(
 668         struct file             *file,
 669         loff_t                  *pos,
 670         size_t                  *count,
 671         xfs_fsize_t             *new_sizep,
 672         int                     *iolock)
 673 {
 674         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
 675         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 676         xfs_fsize_t             new_size;
 677         int                     error = 0;
 678
 679         xfs_rw_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 680         *new_sizep = 0;
 681 restart:
 682         error = generic_write_checks(file, pos, count, S_ISBLK(inode->i_mode));
 683         if (error) {
 684                 xfs_rw_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL | *iolock);
 685                 *iolock = 0;
 686                 return error;
 687         }
 688
 689         if (likely(!(file->f_mode & FMODE_NOCMTIME)))
 690                 file_update_time(file);
 691
 692         /*
 693          * If the offset is beyond the size of the file, we need to zero any
 694          * blocks that fall between the existing EOF and the start of this
 695          * write. There is no need to issue zeroing if another in-flght IO ends
 696          * at or before this one If zeronig is needed and we are currently
 697          * holding the iolock shared, we need to update it to exclusive which
 698          * involves dropping all locks and relocking to maintain correct locking
 699          * order. If we do this, restart the function to ensure all checks and
 700          * values are still valid.
 701          */
 702         if ((ip->i_new_size && *pos > ip->i_new_size) ||
 703             (!ip->i_new_size && *pos > ip->i_size)) {
 704                 if (*iolock == XFS_IOLOCK_SHARED) {
 705                         xfs_rw_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL | *iolock);
 706                         *iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
 707                         xfs_rw_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL | *iolock);
 708                         goto restart;
 709                 }
 710                 error = -xfs_zero_eof(ip, *pos, ip->i_size);
 711         }
 712
 713         /*
 714          * If this IO extends beyond EOF, we may need to update ip->i_new_size.
 715          * We have already zeroed space beyond EOF (if necessary).  Only update
 716          * ip->i_new_size if this IO ends beyond any other in-flight writes.
 717          */
 718         new_size = *pos + *count;
 719         if (new_size > ip->i_size) {
 720                 if (new_size > ip->i_new_size)
 721                         ip->i_new_size = new_size;
 722                 *new_sizep = new_size;
 723         }
 724
 725         xfs_rw_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 726         if (error)
 727                 return error;
 728
 729         /*
 730          * If we're writing the file then make sure to clear the setuid and
 731          * setgid bits if the process is not being run by root.  This keeps
 732          * people from modifying setuid and setgid binaries.
 733          */
 734         return file_remove_suid(file);
 735
 736 }
 737
 738 /*
 739  * xfs_file_dio_aio_write - handle direct IO writes
 740  *
 741  * Lock the inode appropriately to prepare for and issue a direct IO write.
 742  * By separating it from the buffered write path we remove all the tricky to
 743  * follow locking changes and looping.
 744  *
 745  * If there are cached pages or we're extending the file, we need IOLOCK_EXCL
 746  * until we're sure the bytes at the new EOF have been zeroed and/or the cached
 747  * pages are flushed out.
 748  *
 749  * In most cases the direct IO writes will be done holding IOLOCK_SHARED
 750  * allowing them to be done in parallel with reads and other direct IO writes.
 751  * However, if the IO is not aligned to filesystem blocks, the direct IO layer
 752  * needs to do sub-block zeroing and that requires serialisation against other
 753  * direct IOs to the same block. In this case we need to serialise the
 754  * submission of the unaligned IOs so that we don't get racing block zeroing in
 755  * the dio layer.  To avoid the problem with aio, we also need to wait for
 756  * outstanding IOs to complete so that unwritten extent conversion is completed
 757  * before we try to map the overlapping block. This is currently implemented by
 758  * hitting it with a big hammer (i.e. inode_dio_wait()).
 759  *
 760  * Returns with locks held indicated by @iolock and errors indicated by
 761  * negative return values.
 762  */
 763 STATIC ssize_t
 764 xfs_file_dio_aio_write(
 765         struct kiocb            *iocb,
 766         const struct iovec      *iovp,
 767         unsigned long           nr_segs,
 768         loff_t                  pos,
 769         size_t                  ocount,
 770         xfs_fsize_t             *new_size,
 771         int                     *iolock)
 772 {
 773         struct file             *file = iocb->ki_filp;
 774         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
 775         struct inode            *inode = mapping->host;
 776         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 777         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 778         ssize_t                 ret = 0;
 779         size_t                  count = ocount;
 780         int                     unaligned_io = 0;
 781         struct xfs_buftarg      *target = XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) ?
 782                                         mp->m_rtdev_targp : mp->m_ddev_targp;
 783
 784         *iolock = 0;
 785         if ((pos & target->bt_smask) || (count & target->bt_smask))
 786                 return -XFS_ERROR(EINVAL);
 787
 788         if ((pos & mp->m_blockmask) || ((pos + count) & mp->m_blockmask))
 789                 unaligned_io = 1;
 790
 791         /*
 792          * We don't need to take an exclusive lock unless there page cache needs
 793          * to be invalidated or unaligned IO is being executed. We don't need to
 794          * consider the EOF extension case here because
 795          * xfs_file_aio_write_checks() will relock the inode as necessary for
 796          * EOF zeroing cases and fill out the new inode size as appropriate.
 797          */
 798         if (unaligned_io || mapping->nrpages)
 799                 *iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
 800         else
 801                 *iolock = XFS_IOLOCK_SHARED;
 802         xfs_rw_ilock(ip, *iolock);
 803
 804         /*
 805          * Recheck if there are cached pages that need invalidate after we got
 806          * the iolock to protect against other threads adding new pages while
 807          * we were waiting for the iolock.
 808          */
 809         if (mapping->nrpages && *iolock == XFS_IOLOCK_SHARED) {
 810                 xfs_rw_iunlock(ip, *iolock);
 811                 *iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
 812                 xfs_rw_ilock(ip, *iolock);
 813         }
 814
 815         ret = xfs_file_aio_write_checks(file, &pos, &count, new_size, iolock);
 816         if (ret)
 817                 return ret;
 818
 819         if (mapping->nrpages) {
 820                 ret = -xfs_flushinval_pages(ip, (pos & PAGE_CACHE_MASK), -1,
 821                                                         FI_REMAPF_LOCKED);
 822                 if (ret)
 823                         return ret;
 824         }
 825
 826         /*
 827          * If we are doing unaligned IO, wait for all other IO to drain,
 828          * otherwise demote the lock if we had to flush cached pages
 829          */
 830         if (unaligned_io)
 831                 inode_dio_wait(inode);
 832         else if (*iolock == XFS_IOLOCK_EXCL) {
 833                 xfs_rw_ilock_demote(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 834                 *iolock = XFS_IOLOCK_SHARED;
 835         }
 836
 837         trace_xfs_file_direct_write(ip, count, iocb->ki_pos, 0);
 838         ret = generic_file_direct_write(iocb, iovp,
 839                         &nr_segs, pos, &iocb->ki_pos, count, ocount);
 840
 841         /* No fallback to buffered IO on errors for XFS. */
 842         ASSERT(ret < 0 || ret == count);
 843         return ret;
 844 }
 845
 846 STATIC ssize_t
 847 xfs_file_buffered_aio_write(
 848         struct kiocb            *iocb,
 849         const struct iovec      *iovp,
 850         unsigned long           nr_segs,
 851         loff_t                  pos,
 852         size_t                  ocount,
 853         xfs_fsize_t             *new_size,
 854         int                     *iolock)
 855 {
 856         struct file             *file = iocb->ki_filp;
 857         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
 858         struct inode            *inode = mapping->host;
 859         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 860         ssize_t                 ret;
 861         int                     enospc = 0;
 862         size_t                  count = ocount;
 863
 864         *iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
 865         xfs_rw_ilock(ip, *iolock);
 866
 867         ret = xfs_file_aio_write_checks(file, &pos, &count, new_size, iolock);
 868         if (ret)
 869                 return ret;
 870
 871         /* We can write back this queue in page reclaim */
 872         current->backing_dev_info = mapping->backing_dev_info;
 873
 874 write_retry:
 875         trace_xfs_file_buffered_write(ip, count, iocb->ki_pos, 0);
 876         ret = generic_file_buffered_write(iocb, iovp, nr_segs,
 877                         pos, &iocb->ki_pos, count, ret);
 878         /*
 879          * if we just got an ENOSPC, flush the inode now we aren't holding any
 880          * page locks and retry *once*
 881          */
 882         if (ret == -ENOSPC && !enospc) {
 883                 ret = -xfs_flush_pages(ip, 0, -1, 0, FI_NONE);
 884                 if (ret)
 885                         return ret;
 886                 enospc = 1;
 887                 goto write_retry;
 888         }
 889         current->backing_dev_info = NULL;
 890         return ret;
 891 }
 892
 893 STATIC ssize_t
 894 xfs_file_aio_write(
 895         struct kiocb            *iocb,
 896         const struct iovec      *iovp,
 897         unsigned long           nr_segs,
 898         loff_t                  pos)
 899 {
 900         struct file             *file = iocb->ki_filp;
 901         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
 902         struct inode            *inode = mapping->host;
 903         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 904         ssize_t                 ret;
 905         int                     iolock;
 906         size_t                  ocount = 0;
 907         xfs_fsize_t             new_size = 0;
 908
 909         XFS_STATS_INC(xs_write_calls);
 910
 911         BUG_ON(iocb->ki_pos != pos);
 912
 913         ret = generic_segment_checks(iovp, &nr_segs, &ocount, VERIFY_READ);
 914         if (ret)
 915                 return ret;
 916
 917         if (ocount == 0)
 918                 return 0;
 919
 920         xfs_wait_for_freeze(ip->i_mount, SB_FREEZE_WRITE);
 921
 922         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
 923                 return -EIO;
 924
 925         if (unlikely(file->f_flags & O_DIRECT))
 926                 ret = xfs_file_dio_aio_write(iocb, iovp, nr_segs, pos,
 927                                                 ocount, &new_size, &iolock);
 928         else
 929                 ret = xfs_file_buffered_aio_write(iocb, iovp, nr_segs, pos,
 930                                                 ocount, &new_size, &iolock);
 931
 932         xfs_aio_write_isize_update(inode, &iocb->ki_pos, ret);
 933
 934         if (ret <= 0)
 935                 goto out_unlock;
 936
 937         /* Handle various SYNC-type writes */
 938         if ((file->f_flags & O_DSYNC) || IS_SYNC(inode)) {
 939                 loff_t end = pos + ret - 1;
 940                 int error;
 941
 942                 xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
 943                 error = xfs_file_fsync(file, pos, end,
 944                                       (file->f_flags & __O_SYNC) ? 0 : 1);
 945                 xfs_rw_ilock(ip, iolock);
 946                 if (error)
 947                         ret = error;
 948         }
 949
 950 out_unlock:
 951         xfs_aio_write_newsize_update(ip, new_size);
 952         xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
 953         return ret;
 954 }
 955
 956 STATIC long
 957 xfs_file_fallocate(
 958         struct file     *file,
 959         int             mode,
 960         loff_t          offset,
 961         loff_t          len)
 962 {
 963         struct inode    *inode = file->f_path.dentry->d_inode;
 964         long            error;
 965         loff_t          new_size = 0;
 966         xfs_flock64_t   bf;
 967         xfs_inode_t     *ip = XFS_I(inode);
 968         int             cmd = XFS_IOC_RESVSP;
 969         int             attr_flags = XFS_ATTR_NOLOCK;
 970
 971         if (mode & ~(FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_PUNCH_HOLE))
 972                 return -EOPNOTSUPP;
 973
 974         bf.l_whence = 0;
 975         bf.l_start = offset;
 976         bf.l_len = len;
 977
 978         xfs_ilock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 979
 980         if (mode & FALLOC_FL_PUNCH_HOLE)
 981                 cmd = XFS_IOC_UNRESVSP;
 982
 983         /* check the new inode size is valid before allocating */
 984         if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) &&
 985             offset + len > i_size_read(inode)) {
 986                 new_size = offset + len;
 987                 error = inode_newsize_ok(inode, new_size);
 988                 if (error)
 989                         goto out_unlock;
 990         }
 991
 992         if (file->f_flags & O_DSYNC)
 993                 attr_flags |= XFS_ATTR_SYNC;
 994
 995         error = -xfs_change_file_space(ip, cmd, &bf, 0, attr_flags);
 996         if (error)
 997                 goto out_unlock;
 998
 999         /* Change file size if needed */
1000         if (new_size) {
1001                 struct iattr iattr;
1002
1003                 iattr.ia_valid = ATTR_SIZE;
1004                 iattr.ia_size = new_size;
1005                 error = -xfs_setattr_size(ip, &iattr, XFS_ATTR_NOLOCK);
1006         }
1007
1008 out_unlock:
1009         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
1010         return error;
1011 }
1012
1013
1014 STATIC int
1015 xfs_file_open(
1016         struct inode    *inode,
1017         struct file     *file)
1018 {
1019         if (!(file->f_flags & O_LARGEFILE) && i_size_read(inode) > MAX_NON_LFS)
1020                 return -EFBIG;
1021         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(XFS_M(inode->i_sb)))
1022                 return -EIO;
1023         return 0;
1024 }
1025
1026 STATIC int
1027 xfs_dir_open(
1028         struct inode    *inode,
1029         struct file     *file)
1030 {
1031         struct xfs_inode *ip = XFS_I(inode);
1032         int             mode;
1033         int             error;
1034
1035         error = xfs_file_open(inode, file);
1036         if (error)
1037                 return error;
1038
1039         /*
1040          * If there are any blocks, read-ahead block 0 as we're almost
1041          * certain to have the next operation be a read there.
1042          */
1043         mode = xfs_ilock_map_shared(ip);
1044         if (ip->i_d.di_nextents > 0)
1045                 xfs_da_reada_buf(NULL, ip, 0, XFS_DATA_FORK);
1046         xfs_iunlock(ip, mode);
1047         return 0;
1048 }
1049
1050 STATIC int
1051 xfs_file_release(
1052         struct inode    *inode,
1053         struct file     *filp)
1054 {
1055         return -xfs_release(XFS_I(inode));
1056 }
1057
1058 STATIC int
1059 xfs_file_readdir(
1060         struct file     *filp,
1061         void            *dirent,
1062         filldir_t       filldir)
1063 {
1064         struct inode    *inode = filp->f_path.dentry->d_inode;
1065         xfs_inode_t     *ip = XFS_I(inode);
1066         int             error;
1067         size_t          bufsize;
1068
1069         /*
1070          * The Linux API doesn't pass down the total size of the buffer
1071          * we read into down to the filesystem.  With the filldir concept
1072          * it's not needed for correct information, but the XFS dir2 leaf
1073          * code wants an estimate of the buffer size to calculate it's
1074          * readahead window and size the buffers used for mapping to
1075          * physical blocks.
1076          *
1077          * Try to give it an estimate that's good enough, maybe at some
1078          * point we can change the ->readdir prototype to include the
1079          * buffer size.  For now we use the current glibc buffer size.
1080          */
1081         bufsize = (size_t)min_t(loff_t, 32768, ip->i_d.di_size);
1082
1083         error = xfs_readdir(ip, dirent, bufsize,
1084                                 (xfs_off_t *)&filp->f_pos, filldir);
1085         if (error)
1086                 return -error;
1087         return 0;
1088 }
1089
1090 STATIC int
1091 xfs_file_mmap(
1092         struct file     *filp,
1093         struct vm_area_struct *vma)
1094 {
1095         vma->vm_ops = &xfs_file_vm_ops;
1096         vma->vm_flags |= VM_CAN_NONLINEAR;
1097
1098         file_accessed(filp);
1099         return 0;
1100 }
1101
1102 /*
1103  * mmap()d file has taken write protection fault and is being made
1104  * writable. We can set the page state up correctly for a writable
1105  * page, which means we can do correct delalloc accounting (ENOSPC
1106  * checking!) and unwritten extent mapping.
1107  */
1108 STATIC int
1109 xfs_vm_page_mkwrite(
1110         struct vm_area_struct   *vma,
1111         struct vm_fault         *vmf)
1112 {
1113         return block_page_mkwrite(vma, vmf, xfs_get_blocks);
1114 }
1115
1116 const struct file_operations xfs_file_operations = {
1117         .llseek         = generic_file_llseek,
1118         .read           = do_sync_read,
1119         .write          = do_sync_write,
1120         .aio_read       = xfs_file_aio_read,
1121         .aio_write      = xfs_file_aio_write,
1122         .splice_read    = xfs_file_splice_read,
1123         .splice_write   = xfs_file_splice_write,
1124         .unlocked_ioctl = xfs_file_ioctl,
1125 #ifdef CONFIG_COMPAT
1126         .compat_ioctl   = xfs_file_compat_ioctl,
1127 #endif
1128         .mmap           = xfs_file_mmap,
1129         .open           = xfs_file_open,
1130         .release        = xfs_file_release,
1131         .fsync          = xfs_file_fsync,
1132         .fallocate      = xfs_file_fallocate,
1133 };
1134
1135 const struct file_operations xfs_dir_file_operations = {
1136         .open           = xfs_dir_open,
1137         .read           = generic_read_dir,
1138         .readdir        = xfs_file_readdir,
1139         .llseek         = generic_file_llseek,
1140         .unlocked_ioctl = xfs_file_ioctl,
1141 #ifdef CONFIG_COMPAT
1142         .compat_ioctl   = xfs_file_compat_ioctl,
1143 #endif
1144         .fsync          = xfs_file_fsync,
1145 };
1146
1147 static const struct vm_operations_struct xfs_file_vm_ops = {
1148         .fault          = filemap_fault,
1149         .page_mkwrite   = xfs_vm_page_mkwrite,
1150 };