]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - fs/xfs/xfs_file.c
fs/ext4/namei.c: remove unnecessary new_valid_dev() check
[karo-tx-linux.git] / fs / xfs / xfs_file.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2000-2005 Silicon Graphics, Inc.
3  * All Rights Reserved.
4  *
5  * This program is free software; you can redistribute it and/or
6  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
7  * published by the Free Software Foundation.
8  *
9  * This program is distributed in the hope that it would be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12  * GNU General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
15  * along with this program; if not, write the Free Software Foundation,
16  * Inc.,  51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
17  */
18 #include "xfs.h"
19 #include "xfs_fs.h"
20 #include "xfs_shared.h"
21 #include "xfs_format.h"
22 #include "xfs_log_format.h"
23 #include "xfs_trans_resv.h"
24 #include "xfs_mount.h"
25 #include "xfs_da_format.h"
26 #include "xfs_da_btree.h"
27 #include "xfs_inode.h"
28 #include "xfs_trans.h"
29 #include "xfs_inode_item.h"
30 #include "xfs_bmap.h"
31 #include "xfs_bmap_util.h"
32 #include "xfs_error.h"
33 #include "xfs_dir2.h"
34 #include "xfs_dir2_priv.h"
35 #include "xfs_ioctl.h"
36 #include "xfs_trace.h"
37 #include "xfs_log.h"
38 #include "xfs_icache.h"
39 #include "xfs_pnfs.h"
40
41 #include <linux/dcache.h>
42 #include <linux/falloc.h>
43 #include <linux/pagevec.h>
44 #include <linux/backing-dev.h>
45
46 static const struct vm_operations_struct xfs_file_vm_ops;
47
48 /*
49  * Locking primitives for read and write IO paths to ensure we consistently use
50  * and order the inode->i_mutex, ip->i_lock and ip->i_iolock.
51  */
52 static inline void
53 xfs_rw_ilock(
54         struct xfs_inode        *ip,
55         int                     type)
56 {
57         if (type & XFS_IOLOCK_EXCL)
58                 mutex_lock(&VFS_I(ip)->i_mutex);
59         xfs_ilock(ip, type);
60 }
61
62 static inline void
63 xfs_rw_iunlock(
64         struct xfs_inode        *ip,
65         int                     type)
66 {
67         xfs_iunlock(ip, type);
68         if (type & XFS_IOLOCK_EXCL)
69                 mutex_unlock(&VFS_I(ip)->i_mutex);
70 }
71
72 static inline void
73 xfs_rw_ilock_demote(
74         struct xfs_inode        *ip,
75         int                     type)
76 {
77         xfs_ilock_demote(ip, type);
78         if (type & XFS_IOLOCK_EXCL)
79                 mutex_unlock(&VFS_I(ip)->i_mutex);
80 }
81
82 /*
83  * xfs_iozero clears the specified range supplied via the page cache (except in
84  * the DAX case). Writes through the page cache will allocate blocks over holes,
85  * though the callers usually map the holes first and avoid them. If a block is
86  * not completely zeroed, then it will be read from disk before being partially
87  * zeroed.
88  *
89  * In the DAX case, we can just directly write to the underlying pages. This
90  * will not allocate blocks, but will avoid holes and unwritten extents and so
91  * not do unnecessary work.
92  */
93 int
94 xfs_iozero(
95         struct xfs_inode        *ip,    /* inode                        */
96         loff_t                  pos,    /* offset in file               */
97         size_t                  count)  /* size of data to zero         */
98 {
99         struct page             *page;
100         struct address_space    *mapping;
101         int                     status = 0;
102
103
104         mapping = VFS_I(ip)->i_mapping;
105         do {
106                 unsigned offset, bytes;
107                 void *fsdata;
108
109                 offset = (pos & (PAGE_CACHE_SIZE -1)); /* Within page */
110                 bytes = PAGE_CACHE_SIZE - offset;
111                 if (bytes > count)
112                         bytes = count;
113
114                 if (IS_DAX(VFS_I(ip))) {
115                         status = dax_zero_page_range(VFS_I(ip), pos, bytes,
116                                                      xfs_get_blocks_direct);
117                         if (status)
118                                 break;
119                 } else {
120                         status = pagecache_write_begin(NULL, mapping, pos, bytes,
121                                                 AOP_FLAG_UNINTERRUPTIBLE,
122                                                 &page, &fsdata);
123                         if (status)
124                                 break;
125
126                         zero_user(page, offset, bytes);
127
128                         status = pagecache_write_end(NULL, mapping, pos, bytes,
129                                                 bytes, page, fsdata);
130                         WARN_ON(status <= 0); /* can't return less than zero! */
131                         status = 0;
132                 }
133                 pos += bytes;
134                 count -= bytes;
135         } while (count);
136
137         return status;
138 }
139
140 int
141 xfs_update_prealloc_flags(
142         struct xfs_inode        *ip,
143         enum xfs_prealloc_flags flags)
144 {
145         struct xfs_trans        *tp;
146         int                     error;
147
148         tp = xfs_trans_alloc(ip->i_mount, XFS_TRANS_WRITEID);
149         error = xfs_trans_reserve(tp, &M_RES(ip->i_mount)->tr_writeid, 0, 0);
150         if (error) {
151                 xfs_trans_cancel(tp);
152                 return error;
153         }
154
155         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
156         xfs_trans_ijoin(tp, ip, XFS_ILOCK_EXCL);
157
158         if (!(flags & XFS_PREALLOC_INVISIBLE)) {
159                 ip->i_d.di_mode &= ~S_ISUID;
160                 if (ip->i_d.di_mode & S_IXGRP)
161                         ip->i_d.di_mode &= ~S_ISGID;
162                 xfs_trans_ichgtime(tp, ip, XFS_ICHGTIME_MOD | XFS_ICHGTIME_CHG);
163         }
164
165         if (flags & XFS_PREALLOC_SET)
166                 ip->i_d.di_flags |= XFS_DIFLAG_PREALLOC;
167         if (flags & XFS_PREALLOC_CLEAR)
168                 ip->i_d.di_flags &= ~XFS_DIFLAG_PREALLOC;
169
170         xfs_trans_log_inode(tp, ip, XFS_ILOG_CORE);
171         if (flags & XFS_PREALLOC_SYNC)
172                 xfs_trans_set_sync(tp);
173         return xfs_trans_commit(tp);
174 }
175
176 /*
177  * Fsync operations on directories are much simpler than on regular files,
178  * as there is no file data to flush, and thus also no need for explicit
179  * cache flush operations, and there are no non-transaction metadata updates
180  * on directories either.
181  */
182 STATIC int
183 xfs_dir_fsync(
184         struct file             *file,
185         loff_t                  start,
186         loff_t                  end,
187         int                     datasync)
188 {
189         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(file->f_mapping->host);
190         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
191         xfs_lsn_t               lsn = 0;
192
193         trace_xfs_dir_fsync(ip);
194
195         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
196         if (xfs_ipincount(ip))
197                 lsn = ip->i_itemp->ili_last_lsn;
198         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
199
200         if (!lsn)
201                 return 0;
202         return _xfs_log_force_lsn(mp, lsn, XFS_LOG_SYNC, NULL);
203 }
204
205 STATIC int
206 xfs_file_fsync(
207         struct file             *file,
208         loff_t                  start,
209         loff_t                  end,
210         int                     datasync)
211 {
212         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
213         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
214         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
215         int                     error = 0;
216         int                     log_flushed = 0;
217         xfs_lsn_t               lsn = 0;
218
219         trace_xfs_file_fsync(ip);
220
221         error = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, start, end);
222         if (error)
223                 return error;
224
225         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
226                 return -EIO;
227
228         xfs_iflags_clear(ip, XFS_ITRUNCATED);
229
230         if (mp->m_flags & XFS_MOUNT_BARRIER) {
231                 /*
232                  * If we have an RT and/or log subvolume we need to make sure
233                  * to flush the write cache the device used for file data
234                  * first.  This is to ensure newly written file data make
235                  * it to disk before logging the new inode size in case of
236                  * an extending write.
237                  */
238                 if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip))
239                         xfs_blkdev_issue_flush(mp->m_rtdev_targp);
240                 else if (mp->m_logdev_targp != mp->m_ddev_targp)
241                         xfs_blkdev_issue_flush(mp->m_ddev_targp);
242         }
243
244         /*
245          * All metadata updates are logged, which means that we just have
246          * to flush the log up to the latest LSN that touched the inode.
247          */
248         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
249         if (xfs_ipincount(ip)) {
250                 if (!datasync ||
251                     (ip->i_itemp->ili_fields & ~XFS_ILOG_TIMESTAMP))
252                         lsn = ip->i_itemp->ili_last_lsn;
253         }
254         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
255
256         if (lsn)
257                 error = _xfs_log_force_lsn(mp, lsn, XFS_LOG_SYNC, &log_flushed);
258
259         /*
260          * If we only have a single device, and the log force about was
261          * a no-op we might have to flush the data device cache here.
262          * This can only happen for fdatasync/O_DSYNC if we were overwriting
263          * an already allocated file and thus do not have any metadata to
264          * commit.
265          */
266         if ((mp->m_flags & XFS_MOUNT_BARRIER) &&
267             mp->m_logdev_targp == mp->m_ddev_targp &&
268             !XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) &&
269             !log_flushed)
270                 xfs_blkdev_issue_flush(mp->m_ddev_targp);
271
272         return error;
273 }
274
275 STATIC ssize_t
276 xfs_file_read_iter(
277         struct kiocb            *iocb,
278         struct iov_iter         *to)
279 {
280         struct file             *file = iocb->ki_filp;
281         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
282         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
283         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
284         size_t                  size = iov_iter_count(to);
285         ssize_t                 ret = 0;
286         int                     ioflags = 0;
287         xfs_fsize_t             n;
288         loff_t                  pos = iocb->ki_pos;
289
290         XFS_STATS_INC(mp, xs_read_calls);
291
292         if (unlikely(iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT))
293                 ioflags |= XFS_IO_ISDIRECT;
294         if (file->f_mode & FMODE_NOCMTIME)
295                 ioflags |= XFS_IO_INVIS;
296
297         if ((ioflags & XFS_IO_ISDIRECT) && !IS_DAX(inode)) {
298                 xfs_buftarg_t   *target =
299                         XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) ?
300                                 mp->m_rtdev_targp : mp->m_ddev_targp;
301                 /* DIO must be aligned to device logical sector size */
302                 if ((pos | size) & target->bt_logical_sectormask) {
303                         if (pos == i_size_read(inode))
304                                 return 0;
305                         return -EINVAL;
306                 }
307         }
308
309         n = mp->m_super->s_maxbytes - pos;
310         if (n <= 0 || size == 0)
311                 return 0;
312
313         if (n < size)
314                 size = n;
315
316         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
317                 return -EIO;
318
319         /*
320          * Locking is a bit tricky here. If we take an exclusive lock for direct
321          * IO, we effectively serialise all new concurrent read IO to this file
322          * and block it behind IO that is currently in progress because IO in
323          * progress holds the IO lock shared. We only need to hold the lock
324          * exclusive to blow away the page cache, so only take lock exclusively
325          * if the page cache needs invalidation. This allows the normal direct
326          * IO case of no page cache pages to proceeed concurrently without
327          * serialisation.
328          */
329         xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
330         if ((ioflags & XFS_IO_ISDIRECT) && inode->i_mapping->nrpages) {
331                 xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
332                 xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
333
334                 /*
335                  * The generic dio code only flushes the range of the particular
336                  * I/O. Because we take an exclusive lock here, this whole
337                  * sequence is considerably more expensive for us. This has a
338                  * noticeable performance impact for any file with cached pages,
339                  * even when outside of the range of the particular I/O.
340                  *
341                  * Hence, amortize the cost of the lock against a full file
342                  * flush and reduce the chances of repeated iolock cycles going
343                  * forward.
344                  */
345                 if (inode->i_mapping->nrpages) {
346                         ret = filemap_write_and_wait(VFS_I(ip)->i_mapping);
347                         if (ret) {
348                                 xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
349                                 return ret;
350                         }
351
352                         /*
353                          * Invalidate whole pages. This can return an error if
354                          * we fail to invalidate a page, but this should never
355                          * happen on XFS. Warn if it does fail.
356                          */
357                         ret = invalidate_inode_pages2(VFS_I(ip)->i_mapping);
358                         WARN_ON_ONCE(ret);
359                         ret = 0;
360                 }
361                 xfs_rw_ilock_demote(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
362         }
363
364         trace_xfs_file_read(ip, size, pos, ioflags);
365
366         ret = generic_file_read_iter(iocb, to);
367         if (ret > 0)
368                 XFS_STATS_ADD(mp, xs_read_bytes, ret);
369
370         xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
371         return ret;
372 }
373
374 STATIC ssize_t
375 xfs_file_splice_read(
376         struct file             *infilp,
377         loff_t                  *ppos,
378         struct pipe_inode_info  *pipe,
379         size_t                  count,
380         unsigned int            flags)
381 {
382         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(infilp->f_mapping->host);
383         int                     ioflags = 0;
384         ssize_t                 ret;
385
386         XFS_STATS_INC(ip->i_mount, xs_read_calls);
387
388         if (infilp->f_mode & FMODE_NOCMTIME)
389                 ioflags |= XFS_IO_INVIS;
390
391         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
392                 return -EIO;
393
394         xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
395
396         trace_xfs_file_splice_read(ip, count, *ppos, ioflags);
397
398         /* for dax, we need to avoid the page cache */
399         if (IS_DAX(VFS_I(ip)))
400                 ret = default_file_splice_read(infilp, ppos, pipe, count, flags);
401         else
402                 ret = generic_file_splice_read(infilp, ppos, pipe, count, flags);
403         if (ret > 0)
404                 XFS_STATS_ADD(ip->i_mount, xs_read_bytes, ret);
405
406         xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
407         return ret;
408 }
409
410 /*
411  * This routine is called to handle zeroing any space in the last block of the
412  * file that is beyond the EOF.  We do this since the size is being increased
413  * without writing anything to that block and we don't want to read the
414  * garbage on the disk.
415  */
416 STATIC int                              /* error (positive) */
417 xfs_zero_last_block(
418         struct xfs_inode        *ip,
419         xfs_fsize_t             offset,
420         xfs_fsize_t             isize,
421         bool                    *did_zeroing)
422 {
423         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
424         xfs_fileoff_t           last_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, isize);
425         int                     zero_offset = XFS_B_FSB_OFFSET(mp, isize);
426         int                     zero_len;
427         int                     nimaps = 1;
428         int                     error = 0;
429         struct xfs_bmbt_irec    imap;
430
431         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
432         error = xfs_bmapi_read(ip, last_fsb, 1, &imap, &nimaps, 0);
433         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
434         if (error)
435                 return error;
436
437         ASSERT(nimaps > 0);
438
439         /*
440          * If the block underlying isize is just a hole, then there
441          * is nothing to zero.
442          */
443         if (imap.br_startblock == HOLESTARTBLOCK)
444                 return 0;
445
446         zero_len = mp->m_sb.sb_blocksize - zero_offset;
447         if (isize + zero_len > offset)
448                 zero_len = offset - isize;
449         *did_zeroing = true;
450         return xfs_iozero(ip, isize, zero_len);
451 }
452
453 /*
454  * Zero any on disk space between the current EOF and the new, larger EOF.
455  *
456  * This handles the normal case of zeroing the remainder of the last block in
457  * the file and the unusual case of zeroing blocks out beyond the size of the
458  * file.  This second case only happens with fixed size extents and when the
459  * system crashes before the inode size was updated but after blocks were
460  * allocated.
461  *
462  * Expects the iolock to be held exclusive, and will take the ilock internally.
463  */
464 int                                     /* error (positive) */
465 xfs_zero_eof(
466         struct xfs_inode        *ip,
467         xfs_off_t               offset,         /* starting I/O offset */
468         xfs_fsize_t             isize,          /* current inode size */
469         bool                    *did_zeroing)
470 {
471         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
472         xfs_fileoff_t           start_zero_fsb;
473         xfs_fileoff_t           end_zero_fsb;
474         xfs_fileoff_t           zero_count_fsb;
475         xfs_fileoff_t           last_fsb;
476         xfs_fileoff_t           zero_off;
477         xfs_fsize_t             zero_len;
478         int                     nimaps;
479         int                     error = 0;
480         struct xfs_bmbt_irec    imap;
481
482         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_IOLOCK_EXCL));
483         ASSERT(offset > isize);
484
485         trace_xfs_zero_eof(ip, isize, offset - isize);
486
487         /*
488          * First handle zeroing the block on which isize resides.
489          *
490          * We only zero a part of that block so it is handled specially.
491          */
492         if (XFS_B_FSB_OFFSET(mp, isize) != 0) {
493                 error = xfs_zero_last_block(ip, offset, isize, did_zeroing);
494                 if (error)
495                         return error;
496         }
497
498         /*
499          * Calculate the range between the new size and the old where blocks
500          * needing to be zeroed may exist.
501          *
502          * To get the block where the last byte in the file currently resides,
503          * we need to subtract one from the size and truncate back to a block
504          * boundary.  We subtract 1 in case the size is exactly on a block
505          * boundary.
506          */
507         last_fsb = isize ? XFS_B_TO_FSBT(mp, isize - 1) : (xfs_fileoff_t)-1;
508         start_zero_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, (xfs_ufsize_t)isize);
509         end_zero_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset - 1);
510         ASSERT((xfs_sfiloff_t)last_fsb < (xfs_sfiloff_t)start_zero_fsb);
511         if (last_fsb == end_zero_fsb) {
512                 /*
513                  * The size was only incremented on its last block.
514                  * We took care of that above, so just return.
515                  */
516                 return 0;
517         }
518
519         ASSERT(start_zero_fsb <= end_zero_fsb);
520         while (start_zero_fsb <= end_zero_fsb) {
521                 nimaps = 1;
522                 zero_count_fsb = end_zero_fsb - start_zero_fsb + 1;
523
524                 xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
525                 error = xfs_bmapi_read(ip, start_zero_fsb, zero_count_fsb,
526                                           &imap, &nimaps, 0);
527                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
528                 if (error)
529                         return error;
530
531                 ASSERT(nimaps > 0);
532
533                 if (imap.br_state == XFS_EXT_UNWRITTEN ||
534                     imap.br_startblock == HOLESTARTBLOCK) {
535                         start_zero_fsb = imap.br_startoff + imap.br_blockcount;
536                         ASSERT(start_zero_fsb <= (end_zero_fsb + 1));
537                         continue;
538                 }
539
540                 /*
541                  * There are blocks we need to zero.
542                  */
543                 zero_off = XFS_FSB_TO_B(mp, start_zero_fsb);
544                 zero_len = XFS_FSB_TO_B(mp, imap.br_blockcount);
545
546                 if ((zero_off + zero_len) > offset)
547                         zero_len = offset - zero_off;
548
549                 error = xfs_iozero(ip, zero_off, zero_len);
550                 if (error)
551                         return error;
552
553                 *did_zeroing = true;
554                 start_zero_fsb = imap.br_startoff + imap.br_blockcount;
555                 ASSERT(start_zero_fsb <= (end_zero_fsb + 1));
556         }
557
558         return 0;
559 }
560
561 /*
562  * Common pre-write limit and setup checks.
563  *
564  * Called with the iolocked held either shared and exclusive according to
565  * @iolock, and returns with it held.  Might upgrade the iolock to exclusive
566  * if called for a direct write beyond i_size.
567  */
568 STATIC ssize_t
569 xfs_file_aio_write_checks(
570         struct kiocb            *iocb,
571         struct iov_iter         *from,
572         int                     *iolock)
573 {
574         struct file             *file = iocb->ki_filp;
575         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
576         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
577         ssize_t                 error = 0;
578         size_t                  count = iov_iter_count(from);
579         bool                    drained_dio = false;
580
581 restart:
582         error = generic_write_checks(iocb, from);
583         if (error <= 0)
584                 return error;
585
586         error = xfs_break_layouts(inode, iolock, true);
587         if (error)
588                 return error;
589
590         /* For changing security info in file_remove_privs() we need i_mutex */
591         if (*iolock == XFS_IOLOCK_SHARED && !IS_NOSEC(inode)) {
592                 xfs_rw_iunlock(ip, *iolock);
593                 *iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
594                 xfs_rw_ilock(ip, *iolock);
595                 goto restart;
596         }
597         /*
598          * If the offset is beyond the size of the file, we need to zero any
599          * blocks that fall between the existing EOF and the start of this
600          * write.  If zeroing is needed and we are currently holding the
601          * iolock shared, we need to update it to exclusive which implies
602          * having to redo all checks before.
603          *
604          * We need to serialise against EOF updates that occur in IO
605          * completions here. We want to make sure that nobody is changing the
606          * size while we do this check until we have placed an IO barrier (i.e.
607          * hold the XFS_IOLOCK_EXCL) that prevents new IO from being dispatched.
608          * The spinlock effectively forms a memory barrier once we have the
609          * XFS_IOLOCK_EXCL so we are guaranteed to see the latest EOF value
610          * and hence be able to correctly determine if we need to run zeroing.
611          */
612         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
613         if (iocb->ki_pos > i_size_read(inode)) {
614                 bool    zero = false;
615
616                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
617                 if (!drained_dio) {
618                         if (*iolock == XFS_IOLOCK_SHARED) {
619                                 xfs_rw_iunlock(ip, *iolock);
620                                 *iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
621                                 xfs_rw_ilock(ip, *iolock);
622                                 iov_iter_reexpand(from, count);
623                         }
624                         /*
625                          * We now have an IO submission barrier in place, but
626                          * AIO can do EOF updates during IO completion and hence
627                          * we now need to wait for all of them to drain. Non-AIO
628                          * DIO will have drained before we are given the
629                          * XFS_IOLOCK_EXCL, and so for most cases this wait is a
630                          * no-op.
631                          */
632                         inode_dio_wait(inode);
633                         drained_dio = true;
634                         goto restart;
635                 }
636                 error = xfs_zero_eof(ip, iocb->ki_pos, i_size_read(inode), &zero);
637                 if (error)
638                         return error;
639         } else
640                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
641
642         /*
643          * Updating the timestamps will grab the ilock again from
644          * xfs_fs_dirty_inode, so we have to call it after dropping the
645          * lock above.  Eventually we should look into a way to avoid
646          * the pointless lock roundtrip.
647          */
648         if (likely(!(file->f_mode & FMODE_NOCMTIME))) {
649                 error = file_update_time(file);
650                 if (error)
651                         return error;
652         }
653
654         /*
655          * If we're writing the file then make sure to clear the setuid and
656          * setgid bits if the process is not being run by root.  This keeps
657          * people from modifying setuid and setgid binaries.
658          */
659         if (!IS_NOSEC(inode))
660                 return file_remove_privs(file);
661         return 0;
662 }
663
664 /*
665  * xfs_file_dio_aio_write - handle direct IO writes
666  *
667  * Lock the inode appropriately to prepare for and issue a direct IO write.
668  * By separating it from the buffered write path we remove all the tricky to
669  * follow locking changes and looping.
670  *
671  * If there are cached pages or we're extending the file, we need IOLOCK_EXCL
672  * until we're sure the bytes at the new EOF have been zeroed and/or the cached
673  * pages are flushed out.
674  *
675  * In most cases the direct IO writes will be done holding IOLOCK_SHARED
676  * allowing them to be done in parallel with reads and other direct IO writes.
677  * However, if the IO is not aligned to filesystem blocks, the direct IO layer
678  * needs to do sub-block zeroing and that requires serialisation against other
679  * direct IOs to the same block. In this case we need to serialise the
680  * submission of the unaligned IOs so that we don't get racing block zeroing in
681  * the dio layer.  To avoid the problem with aio, we also need to wait for
682  * outstanding IOs to complete so that unwritten extent conversion is completed
683  * before we try to map the overlapping block. This is currently implemented by
684  * hitting it with a big hammer (i.e. inode_dio_wait()).
685  *
686  * Returns with locks held indicated by @iolock and errors indicated by
687  * negative return values.
688  */
689 STATIC ssize_t
690 xfs_file_dio_aio_write(
691         struct kiocb            *iocb,
692         struct iov_iter         *from)
693 {
694         struct file             *file = iocb->ki_filp;
695         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
696         struct inode            *inode = mapping->host;
697         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
698         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
699         ssize_t                 ret = 0;
700         int                     unaligned_io = 0;
701         int                     iolock;
702         size_t                  count = iov_iter_count(from);
703         loff_t                  pos = iocb->ki_pos;
704         loff_t                  end;
705         struct iov_iter         data;
706         struct xfs_buftarg      *target = XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) ?
707                                         mp->m_rtdev_targp : mp->m_ddev_targp;
708
709         /* DIO must be aligned to device logical sector size */
710         if (!IS_DAX(inode) && ((pos | count) & target->bt_logical_sectormask))
711                 return -EINVAL;
712
713         /* "unaligned" here means not aligned to a filesystem block */
714         if ((pos & mp->m_blockmask) || ((pos + count) & mp->m_blockmask))
715                 unaligned_io = 1;
716
717         /*
718          * We don't need to take an exclusive lock unless there page cache needs
719          * to be invalidated or unaligned IO is being executed. We don't need to
720          * consider the EOF extension case here because
721          * xfs_file_aio_write_checks() will relock the inode as necessary for
722          * EOF zeroing cases and fill out the new inode size as appropriate.
723          */
724         if (unaligned_io || mapping->nrpages)
725                 iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
726         else
727                 iolock = XFS_IOLOCK_SHARED;
728         xfs_rw_ilock(ip, iolock);
729
730         /*
731          * Recheck if there are cached pages that need invalidate after we got
732          * the iolock to protect against other threads adding new pages while
733          * we were waiting for the iolock.
734          */
735         if (mapping->nrpages && iolock == XFS_IOLOCK_SHARED) {
736                 xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
737                 iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
738                 xfs_rw_ilock(ip, iolock);
739         }
740
741         ret = xfs_file_aio_write_checks(iocb, from, &iolock);
742         if (ret)
743                 goto out;
744         count = iov_iter_count(from);
745         pos = iocb->ki_pos;
746         end = pos + count - 1;
747
748         /*
749          * See xfs_file_read_iter() for why we do a full-file flush here.
750          */
751         if (mapping->nrpages) {
752                 ret = filemap_write_and_wait(VFS_I(ip)->i_mapping);
753                 if (ret)
754                         goto out;
755                 /*
756                  * Invalidate whole pages. This can return an error if we fail
757                  * to invalidate a page, but this should never happen on XFS.
758                  * Warn if it does fail.
759                  */
760                 ret = invalidate_inode_pages2(VFS_I(ip)->i_mapping);
761                 WARN_ON_ONCE(ret);
762                 ret = 0;
763         }
764
765         /*
766          * If we are doing unaligned IO, wait for all other IO to drain,
767          * otherwise demote the lock if we had to flush cached pages
768          */
769         if (unaligned_io)
770                 inode_dio_wait(inode);
771         else if (iolock == XFS_IOLOCK_EXCL) {
772                 xfs_rw_ilock_demote(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
773                 iolock = XFS_IOLOCK_SHARED;
774         }
775
776         trace_xfs_file_direct_write(ip, count, iocb->ki_pos, 0);
777
778         data = *from;
779         ret = mapping->a_ops->direct_IO(iocb, &data, pos);
780
781         /* see generic_file_direct_write() for why this is necessary */
782         if (mapping->nrpages) {
783                 invalidate_inode_pages2_range(mapping,
784                                               pos >> PAGE_CACHE_SHIFT,
785                                               end >> PAGE_CACHE_SHIFT);
786         }
787
788         if (ret > 0) {
789                 pos += ret;
790                 iov_iter_advance(from, ret);
791                 iocb->ki_pos = pos;
792         }
793 out:
794         xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
795
796         /*
797          * No fallback to buffered IO on errors for XFS. DAX can result in
798          * partial writes, but direct IO will either complete fully or fail.
799          */
800         ASSERT(ret < 0 || ret == count || IS_DAX(VFS_I(ip)));
801         return ret;
802 }
803
804 STATIC ssize_t
805 xfs_file_buffered_aio_write(
806         struct kiocb            *iocb,
807         struct iov_iter         *from)
808 {
809         struct file             *file = iocb->ki_filp;
810         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
811         struct inode            *inode = mapping->host;
812         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
813         ssize_t                 ret;
814         int                     enospc = 0;
815         int                     iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
816
817         xfs_rw_ilock(ip, iolock);
818
819         ret = xfs_file_aio_write_checks(iocb, from, &iolock);
820         if (ret)
821                 goto out;
822
823         /* We can write back this queue in page reclaim */
824         current->backing_dev_info = inode_to_bdi(inode);
825
826 write_retry:
827         trace_xfs_file_buffered_write(ip, iov_iter_count(from),
828                                       iocb->ki_pos, 0);
829         ret = generic_perform_write(file, from, iocb->ki_pos);
830         if (likely(ret >= 0))
831                 iocb->ki_pos += ret;
832
833         /*
834          * If we hit a space limit, try to free up some lingering preallocated
835          * space before returning an error. In the case of ENOSPC, first try to
836          * write back all dirty inodes to free up some of the excess reserved
837          * metadata space. This reduces the chances that the eofblocks scan
838          * waits on dirty mappings. Since xfs_flush_inodes() is serialized, this
839          * also behaves as a filter to prevent too many eofblocks scans from
840          * running at the same time.
841          */
842         if (ret == -EDQUOT && !enospc) {
843                 enospc = xfs_inode_free_quota_eofblocks(ip);
844                 if (enospc)
845                         goto write_retry;
846         } else if (ret == -ENOSPC && !enospc) {
847                 struct xfs_eofblocks eofb = {0};
848
849                 enospc = 1;
850                 xfs_flush_inodes(ip->i_mount);
851                 eofb.eof_scan_owner = ip->i_ino; /* for locking */
852                 eofb.eof_flags = XFS_EOF_FLAGS_SYNC;
853                 xfs_icache_free_eofblocks(ip->i_mount, &eofb);
854                 goto write_retry;
855         }
856
857         current->backing_dev_info = NULL;
858 out:
859         xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
860         return ret;
861 }
862
863 STATIC ssize_t
864 xfs_file_write_iter(
865         struct kiocb            *iocb,
866         struct iov_iter         *from)
867 {
868         struct file             *file = iocb->ki_filp;
869         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
870         struct inode            *inode = mapping->host;
871         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
872         ssize_t                 ret;
873         size_t                  ocount = iov_iter_count(from);
874
875         XFS_STATS_INC(ip->i_mount, xs_write_calls);
876
877         if (ocount == 0)
878                 return 0;
879
880         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
881                 return -EIO;
882
883         if ((iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) || IS_DAX(inode))
884                 ret = xfs_file_dio_aio_write(iocb, from);
885         else
886                 ret = xfs_file_buffered_aio_write(iocb, from);
887
888         if (ret > 0) {
889                 ssize_t err;
890
891                 XFS_STATS_ADD(ip->i_mount, xs_write_bytes, ret);
892
893                 /* Handle various SYNC-type writes */
894                 err = generic_write_sync(file, iocb->ki_pos - ret, ret);
895                 if (err < 0)
896                         ret = err;
897         }
898         return ret;
899 }
900
901 #define XFS_FALLOC_FL_SUPPORTED                                         \
902                 (FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_PUNCH_HOLE |           \
903                  FALLOC_FL_COLLAPSE_RANGE | FALLOC_FL_ZERO_RANGE |      \
904                  FALLOC_FL_INSERT_RANGE)
905
906 STATIC long
907 xfs_file_fallocate(
908         struct file             *file,
909         int                     mode,
910         loff_t                  offset,
911         loff_t                  len)
912 {
913         struct inode            *inode = file_inode(file);
914         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
915         long                    error;
916         enum xfs_prealloc_flags flags = 0;
917         uint                    iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
918         loff_t                  new_size = 0;
919         bool                    do_file_insert = 0;
920
921         if (!S_ISREG(inode->i_mode))
922                 return -EINVAL;
923         if (mode & ~XFS_FALLOC_FL_SUPPORTED)
924                 return -EOPNOTSUPP;
925
926         xfs_ilock(ip, iolock);
927         error = xfs_break_layouts(inode, &iolock, false);
928         if (error)
929                 goto out_unlock;
930
931         xfs_ilock(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL);
932         iolock |= XFS_MMAPLOCK_EXCL;
933
934         if (mode & FALLOC_FL_PUNCH_HOLE) {
935                 error = xfs_free_file_space(ip, offset, len);
936                 if (error)
937                         goto out_unlock;
938         } else if (mode & FALLOC_FL_COLLAPSE_RANGE) {
939                 unsigned blksize_mask = (1 << inode->i_blkbits) - 1;
940
941                 if (offset & blksize_mask || len & blksize_mask) {
942                         error = -EINVAL;
943                         goto out_unlock;
944                 }
945
946                 /*
947                  * There is no need to overlap collapse range with EOF,
948                  * in which case it is effectively a truncate operation
949                  */
950                 if (offset + len >= i_size_read(inode)) {
951                         error = -EINVAL;
952                         goto out_unlock;
953                 }
954
955                 new_size = i_size_read(inode) - len;
956
957                 error = xfs_collapse_file_space(ip, offset, len);
958                 if (error)
959                         goto out_unlock;
960         } else if (mode & FALLOC_FL_INSERT_RANGE) {
961                 unsigned blksize_mask = (1 << inode->i_blkbits) - 1;
962
963                 new_size = i_size_read(inode) + len;
964                 if (offset & blksize_mask || len & blksize_mask) {
965                         error = -EINVAL;
966                         goto out_unlock;
967                 }
968
969                 /* check the new inode size does not wrap through zero */
970                 if (new_size > inode->i_sb->s_maxbytes) {
971                         error = -EFBIG;
972                         goto out_unlock;
973                 }
974
975                 /* Offset should be less than i_size */
976                 if (offset >= i_size_read(inode)) {
977                         error = -EINVAL;
978                         goto out_unlock;
979                 }
980                 do_file_insert = 1;
981         } else {
982                 flags |= XFS_PREALLOC_SET;
983
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 (mode & FALLOC_FL_ZERO_RANGE)
993                         error = xfs_zero_file_space(ip, offset, len);
994                 else
995                         error = xfs_alloc_file_space(ip, offset, len,
996                                                      XFS_BMAPI_PREALLOC);
997                 if (error)
998                         goto out_unlock;
999         }
1000
1001         if (file->f_flags & O_DSYNC)
1002                 flags |= XFS_PREALLOC_SYNC;
1003
1004         error = xfs_update_prealloc_flags(ip, flags);
1005         if (error)
1006                 goto out_unlock;
1007
1008         /* Change file size if needed */
1009         if (new_size) {
1010                 struct iattr iattr;
1011
1012                 iattr.ia_valid = ATTR_SIZE;
1013                 iattr.ia_size = new_size;
1014                 error = xfs_setattr_size(ip, &iattr);
1015                 if (error)
1016                         goto out_unlock;
1017         }
1018
1019         /*
1020          * Perform hole insertion now that the file size has been
1021          * updated so that if we crash during the operation we don't
1022          * leave shifted extents past EOF and hence losing access to
1023          * the data that is contained within them.
1024          */
1025         if (do_file_insert)
1026                 error = xfs_insert_file_space(ip, offset, len);
1027
1028 out_unlock:
1029         xfs_iunlock(ip, iolock);
1030         return error;
1031 }
1032
1033
1034 STATIC int
1035 xfs_file_open(
1036         struct inode    *inode,
1037         struct file     *file)
1038 {
1039         if (!(file->f_flags & O_LARGEFILE) && i_size_read(inode) > MAX_NON_LFS)
1040                 return -EFBIG;
1041         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(XFS_M(inode->i_sb)))
1042                 return -EIO;
1043         return 0;
1044 }
1045
1046 STATIC int
1047 xfs_dir_open(
1048         struct inode    *inode,
1049         struct file     *file)
1050 {
1051         struct xfs_inode *ip = XFS_I(inode);
1052         int             mode;
1053         int             error;
1054
1055         error = xfs_file_open(inode, file);
1056         if (error)
1057                 return error;
1058
1059         /*
1060          * If there are any blocks, read-ahead block 0 as we're almost
1061          * certain to have the next operation be a read there.
1062          */
1063         mode = xfs_ilock_data_map_shared(ip);
1064         if (ip->i_d.di_nextents > 0)
1065                 xfs_dir3_data_readahead(ip, 0, -1);
1066         xfs_iunlock(ip, mode);
1067         return 0;
1068 }
1069
1070 STATIC int
1071 xfs_file_release(
1072         struct inode    *inode,
1073         struct file     *filp)
1074 {
1075         return xfs_release(XFS_I(inode));
1076 }
1077
1078 STATIC int
1079 xfs_file_readdir(
1080         struct file     *file,
1081         struct dir_context *ctx)
1082 {
1083         struct inode    *inode = file_inode(file);
1084         xfs_inode_t     *ip = XFS_I(inode);
1085         size_t          bufsize;
1086
1087         /*
1088          * The Linux API doesn't pass down the total size of the buffer
1089          * we read into down to the filesystem.  With the filldir concept
1090          * it's not needed for correct information, but the XFS dir2 leaf
1091          * code wants an estimate of the buffer size to calculate it's
1092          * readahead window and size the buffers used for mapping to
1093          * physical blocks.
1094          *
1095          * Try to give it an estimate that's good enough, maybe at some
1096          * point we can change the ->readdir prototype to include the
1097          * buffer size.  For now we use the current glibc buffer size.
1098          */
1099         bufsize = (size_t)min_t(loff_t, 32768, ip->i_d.di_size);
1100
1101         return xfs_readdir(ip, ctx, bufsize);
1102 }
1103
1104 /*
1105  * This type is designed to indicate the type of offset we would like
1106  * to search from page cache for xfs_seek_hole_data().
1107  */
1108 enum {
1109         HOLE_OFF = 0,
1110         DATA_OFF,
1111 };
1112
1113 /*
1114  * Lookup the desired type of offset from the given page.
1115  *
1116  * On success, return true and the offset argument will point to the
1117  * start of the region that was found.  Otherwise this function will
1118  * return false and keep the offset argument unchanged.
1119  */
1120 STATIC bool
1121 xfs_lookup_buffer_offset(
1122         struct page             *page,
1123         loff_t                  *offset,
1124         unsigned int            type)
1125 {
1126         loff_t                  lastoff = page_offset(page);
1127         bool                    found = false;
1128         struct buffer_head      *bh, *head;
1129
1130         bh = head = page_buffers(page);
1131         do {
1132                 /*
1133                  * Unwritten extents that have data in the page
1134                  * cache covering them can be identified by the
1135                  * BH_Unwritten state flag.  Pages with multiple
1136                  * buffers might have a mix of holes, data and
1137                  * unwritten extents - any buffer with valid
1138                  * data in it should have BH_Uptodate flag set
1139                  * on it.
1140                  */
1141                 if (buffer_unwritten(bh) ||
1142                     buffer_uptodate(bh)) {
1143                         if (type == DATA_OFF)
1144                                 found = true;
1145                 } else {
1146                         if (type == HOLE_OFF)
1147                                 found = true;
1148                 }
1149
1150                 if (found) {
1151                         *offset = lastoff;
1152                         break;
1153                 }
1154                 lastoff += bh->b_size;
1155         } while ((bh = bh->b_this_page) != head);
1156
1157         return found;
1158 }
1159
1160 /*
1161  * This routine is called to find out and return a data or hole offset
1162  * from the page cache for unwritten extents according to the desired
1163  * type for xfs_seek_hole_data().
1164  *
1165  * The argument offset is used to tell where we start to search from the
1166  * page cache.  Map is used to figure out the end points of the range to
1167  * lookup pages.
1168  *
1169  * Return true if the desired type of offset was found, and the argument
1170  * offset is filled with that address.  Otherwise, return false and keep
1171  * offset unchanged.
1172  */
1173 STATIC bool
1174 xfs_find_get_desired_pgoff(
1175         struct inode            *inode,
1176         struct xfs_bmbt_irec    *map,
1177         unsigned int            type,
1178         loff_t                  *offset)
1179 {
1180         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1181         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1182         struct pagevec          pvec;
1183         pgoff_t                 index;
1184         pgoff_t                 end;
1185         loff_t                  endoff;
1186         loff_t                  startoff = *offset;
1187         loff_t                  lastoff = startoff;
1188         bool                    found = false;
1189
1190         pagevec_init(&pvec, 0);
1191
1192         index = startoff >> PAGE_CACHE_SHIFT;
1193         endoff = XFS_FSB_TO_B(mp, map->br_startoff + map->br_blockcount);
1194         end = endoff >> PAGE_CACHE_SHIFT;
1195         do {
1196                 int             want;
1197                 unsigned        nr_pages;
1198                 unsigned int    i;
1199
1200                 want = min_t(pgoff_t, end - index, PAGEVEC_SIZE);
1201                 nr_pages = pagevec_lookup(&pvec, inode->i_mapping, index,
1202                                           want);
1203                 /*
1204                  * No page mapped into given range.  If we are searching holes
1205                  * and if this is the first time we got into the loop, it means
1206                  * that the given offset is landed in a hole, return it.
1207                  *
1208                  * If we have already stepped through some block buffers to find
1209                  * holes but they all contains data.  In this case, the last
1210                  * offset is already updated and pointed to the end of the last
1211                  * mapped page, if it does not reach the endpoint to search,
1212                  * that means there should be a hole between them.
1213                  */
1214                 if (nr_pages == 0) {
1215                         /* Data search found nothing */
1216                         if (type == DATA_OFF)
1217                                 break;
1218
1219                         ASSERT(type == HOLE_OFF);
1220                         if (lastoff == startoff || lastoff < endoff) {
1221                                 found = true;
1222                                 *offset = lastoff;
1223                         }
1224                         break;
1225                 }
1226
1227                 /*
1228                  * At lease we found one page.  If this is the first time we
1229                  * step into the loop, and if the first page index offset is
1230                  * greater than the given search offset, a hole was found.
1231                  */
1232                 if (type == HOLE_OFF && lastoff == startoff &&
1233                     lastoff < page_offset(pvec.pages[0])) {
1234                         found = true;
1235                         break;
1236                 }
1237
1238                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1239                         struct page     *page = pvec.pages[i];
1240                         loff_t          b_offset;
1241
1242                         /*
1243                          * At this point, the page may be truncated or
1244                          * invalidated (changing page->mapping to NULL),
1245                          * or even swizzled back from swapper_space to tmpfs
1246                          * file mapping. However, page->index will not change
1247                          * because we have a reference on the page.
1248                          *
1249                          * Searching done if the page index is out of range.
1250                          * If the current offset is not reaches the end of
1251                          * the specified search range, there should be a hole
1252                          * between them.
1253                          */
1254                         if (page->index > end) {
1255                                 if (type == HOLE_OFF && lastoff < endoff) {
1256                                         *offset = lastoff;
1257                                         found = true;
1258                                 }
1259                                 goto out;
1260                         }
1261
1262                         lock_page(page);
1263                         /*
1264                          * Page truncated or invalidated(page->mapping == NULL).
1265                          * We can freely skip it and proceed to check the next
1266                          * page.
1267                          */
1268                         if (unlikely(page->mapping != inode->i_mapping)) {
1269                                 unlock_page(page);
1270                                 continue;
1271                         }
1272
1273                         if (!page_has_buffers(page)) {
1274                                 unlock_page(page);
1275                                 continue;
1276                         }
1277
1278                         found = xfs_lookup_buffer_offset(page, &b_offset, type);
1279                         if (found) {
1280                                 /*
1281                                  * The found offset may be less than the start
1282                                  * point to search if this is the first time to
1283                                  * come here.
1284                                  */
1285                                 *offset = max_t(loff_t, startoff, b_offset);
1286                                 unlock_page(page);
1287                                 goto out;
1288                         }
1289
1290                         /*
1291                          * We either searching data but nothing was found, or
1292                          * searching hole but found a data buffer.  In either
1293                          * case, probably the next page contains the desired
1294                          * things, update the last offset to it so.
1295                          */
1296                         lastoff = page_offset(page) + PAGE_SIZE;
1297                         unlock_page(page);
1298                 }
1299
1300                 /*
1301                  * The number of returned pages less than our desired, search
1302                  * done.  In this case, nothing was found for searching data,
1303                  * but we found a hole behind the last offset.
1304                  */
1305                 if (nr_pages < want) {
1306                         if (type == HOLE_OFF) {
1307                                 *offset = lastoff;
1308                                 found = true;
1309                         }
1310                         break;
1311                 }
1312
1313                 index = pvec.pages[i - 1]->index + 1;
1314                 pagevec_release(&pvec);
1315         } while (index <= end);
1316
1317 out:
1318         pagevec_release(&pvec);
1319         return found;
1320 }
1321
1322 STATIC loff_t
1323 xfs_seek_hole_data(
1324         struct file             *file,
1325         loff_t                  start,
1326         int                     whence)
1327 {
1328         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
1329         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1330         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1331         loff_t                  uninitialized_var(offset);
1332         xfs_fsize_t             isize;
1333         xfs_fileoff_t           fsbno;
1334         xfs_filblks_t           end;
1335         uint                    lock;
1336         int                     error;
1337
1338         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
1339                 return -EIO;
1340
1341         lock = xfs_ilock_data_map_shared(ip);
1342
1343         isize = i_size_read(inode);
1344         if (start >= isize) {
1345                 error = -ENXIO;
1346                 goto out_unlock;
1347         }
1348
1349         /*
1350          * Try to read extents from the first block indicated
1351          * by fsbno to the end block of the file.
1352          */
1353         fsbno = XFS_B_TO_FSBT(mp, start);
1354         end = XFS_B_TO_FSB(mp, isize);
1355
1356         for (;;) {
1357                 struct xfs_bmbt_irec    map[2];
1358                 int                     nmap = 2;
1359                 unsigned int            i;
1360
1361                 error = xfs_bmapi_read(ip, fsbno, end - fsbno, map, &nmap,
1362                                        XFS_BMAPI_ENTIRE);
1363                 if (error)
1364                         goto out_unlock;
1365
1366                 /* No extents at given offset, must be beyond EOF */
1367                 if (nmap == 0) {
1368                         error = -ENXIO;
1369                         goto out_unlock;
1370                 }
1371
1372                 for (i = 0; i < nmap; i++) {
1373                         offset = max_t(loff_t, start,
1374                                        XFS_FSB_TO_B(mp, map[i].br_startoff));
1375
1376                         /* Landed in the hole we wanted? */
1377                         if (whence == SEEK_HOLE &&
1378                             map[i].br_startblock == HOLESTARTBLOCK)
1379                                 goto out;
1380
1381                         /* Landed in the data extent we wanted? */
1382                         if (whence == SEEK_DATA &&
1383                             (map[i].br_startblock == DELAYSTARTBLOCK ||
1384                              (map[i].br_state == XFS_EXT_NORM &&
1385                               !isnullstartblock(map[i].br_startblock))))
1386                                 goto out;
1387
1388                         /*
1389                          * Landed in an unwritten extent, try to search
1390                          * for hole or data from page cache.
1391                          */
1392                         if (map[i].br_state == XFS_EXT_UNWRITTEN) {
1393                                 if (xfs_find_get_desired_pgoff(inode, &map[i],
1394                                       whence == SEEK_HOLE ? HOLE_OFF : DATA_OFF,
1395                                                         &offset))
1396                                         goto out;
1397                         }
1398                 }
1399
1400                 /*
1401                  * We only received one extent out of the two requested. This
1402                  * means we've hit EOF and didn't find what we are looking for.
1403                  */
1404                 if (nmap == 1) {
1405                         /*
1406                          * If we were looking for a hole, set offset to
1407                          * the end of the file (i.e., there is an implicit
1408                          * hole at the end of any file).
1409                          */
1410                         if (whence == SEEK_HOLE) {
1411                                 offset = isize;
1412                                 break;
1413                         }
1414                         /*
1415                          * If we were looking for data, it's nowhere to be found
1416                          */
1417                         ASSERT(whence == SEEK_DATA);
1418                         error = -ENXIO;
1419                         goto out_unlock;
1420                 }
1421
1422                 ASSERT(i > 1);
1423
1424                 /*
1425                  * Nothing was found, proceed to the next round of search
1426                  * if the next reading offset is not at or beyond EOF.
1427                  */
1428                 fsbno = map[i - 1].br_startoff + map[i - 1].br_blockcount;
1429                 start = XFS_FSB_TO_B(mp, fsbno);
1430                 if (start >= isize) {
1431                         if (whence == SEEK_HOLE) {
1432                                 offset = isize;
1433                                 break;
1434                         }
1435                         ASSERT(whence == SEEK_DATA);
1436                         error = -ENXIO;
1437                         goto out_unlock;
1438                 }
1439         }
1440
1441 out:
1442         /*
1443          * If at this point we have found the hole we wanted, the returned
1444          * offset may be bigger than the file size as it may be aligned to
1445          * page boundary for unwritten extents.  We need to deal with this
1446          * situation in particular.
1447          */
1448         if (whence == SEEK_HOLE)
1449                 offset = min_t(loff_t, offset, isize);
1450         offset = vfs_setpos(file, offset, inode->i_sb->s_maxbytes);
1451
1452 out_unlock:
1453         xfs_iunlock(ip, lock);
1454
1455         if (error)
1456                 return error;
1457         return offset;
1458 }
1459
1460 STATIC loff_t
1461 xfs_file_llseek(
1462         struct file     *file,
1463         loff_t          offset,
1464         int             whence)
1465 {
1466         switch (whence) {
1467         case SEEK_END:
1468         case SEEK_CUR:
1469         case SEEK_SET:
1470                 return generic_file_llseek(file, offset, whence);
1471         case SEEK_HOLE:
1472         case SEEK_DATA:
1473                 return xfs_seek_hole_data(file, offset, whence);
1474         default:
1475                 return -EINVAL;
1476         }
1477 }
1478
1479 /*
1480  * Locking for serialisation of IO during page faults. This results in a lock
1481  * ordering of:
1482  *
1483  * mmap_sem (MM)
1484  *   sb_start_pagefault(vfs, freeze)
1485  *     i_mmap_lock (XFS - truncate serialisation)
1486  *       page_lock (MM)
1487  *         i_lock (XFS - extent map serialisation)
1488  */
1489
1490 /*
1491  * mmap()d file has taken write protection fault and is being made writable. We
1492  * can set the page state up correctly for a writable page, which means we can
1493  * do correct delalloc accounting (ENOSPC checking!) and unwritten extent
1494  * mapping.
1495  */
1496 STATIC int
1497 xfs_filemap_page_mkwrite(
1498         struct vm_area_struct   *vma,
1499         struct vm_fault         *vmf)
1500 {
1501         struct inode            *inode = file_inode(vma->vm_file);
1502         int                     ret;
1503
1504         trace_xfs_filemap_page_mkwrite(XFS_I(inode));
1505
1506         sb_start_pagefault(inode->i_sb);
1507         file_update_time(vma->vm_file);
1508         xfs_ilock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1509
1510         if (IS_DAX(inode)) {
1511                 ret = __dax_mkwrite(vma, vmf, xfs_get_blocks_direct,
1512                                     xfs_end_io_dax_write);
1513         } else {
1514                 ret = __block_page_mkwrite(vma, vmf, xfs_get_blocks);
1515                 ret = block_page_mkwrite_return(ret);
1516         }
1517
1518         xfs_iunlock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1519         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
1520
1521         return ret;
1522 }
1523
1524 STATIC int
1525 xfs_filemap_fault(
1526         struct vm_area_struct   *vma,
1527         struct vm_fault         *vmf)
1528 {
1529         struct inode            *inode = file_inode(vma->vm_file);
1530         int                     ret;
1531
1532         trace_xfs_filemap_fault(XFS_I(inode));
1533
1534         /* DAX can shortcut the normal fault path on write faults! */
1535         if ((vmf->flags & FAULT_FLAG_WRITE) && IS_DAX(inode))
1536                 return xfs_filemap_page_mkwrite(vma, vmf);
1537
1538         xfs_ilock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1539         if (IS_DAX(inode)) {
1540                 /*
1541                  * we do not want to trigger unwritten extent conversion on read
1542                  * faults - that is unnecessary overhead and would also require
1543                  * changes to xfs_get_blocks_direct() to map unwritten extent
1544                  * ioend for conversion on read-only mappings.
1545                  */
1546                 ret = __dax_fault(vma, vmf, xfs_get_blocks_direct, NULL);
1547         } else
1548                 ret = filemap_fault(vma, vmf);
1549         xfs_iunlock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1550
1551         return ret;
1552 }
1553
1554 STATIC int
1555 xfs_filemap_pmd_fault(
1556         struct vm_area_struct   *vma,
1557         unsigned long           addr,
1558         pmd_t                   *pmd,
1559         unsigned int            flags)
1560 {
1561         struct inode            *inode = file_inode(vma->vm_file);
1562         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1563         int                     ret;
1564
1565         if (!IS_DAX(inode))
1566                 return VM_FAULT_FALLBACK;
1567
1568         trace_xfs_filemap_pmd_fault(ip);
1569
1570         sb_start_pagefault(inode->i_sb);
1571         file_update_time(vma->vm_file);
1572         xfs_ilock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1573         ret = __dax_pmd_fault(vma, addr, pmd, flags, xfs_get_blocks_direct,
1574                                     xfs_end_io_dax_write);
1575         xfs_iunlock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1576         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
1577
1578         return ret;
1579 }
1580
1581 static const struct vm_operations_struct xfs_file_vm_ops = {
1582         .fault          = xfs_filemap_fault,
1583         .pmd_fault      = xfs_filemap_pmd_fault,
1584         .map_pages      = filemap_map_pages,
1585         .page_mkwrite   = xfs_filemap_page_mkwrite,
1586 };
1587
1588 STATIC int
1589 xfs_file_mmap(
1590         struct file     *filp,
1591         struct vm_area_struct *vma)
1592 {
1593         file_accessed(filp);
1594         vma->vm_ops = &xfs_file_vm_ops;
1595         if (IS_DAX(file_inode(filp)))
1596                 vma->vm_flags |= VM_MIXEDMAP | VM_HUGEPAGE;
1597         return 0;
1598 }
1599
1600 const struct file_operations xfs_file_operations = {
1601         .llseek         = xfs_file_llseek,
1602         .read_iter      = xfs_file_read_iter,
1603         .write_iter     = xfs_file_write_iter,
1604         .splice_read    = xfs_file_splice_read,
1605         .splice_write   = iter_file_splice_write,
1606         .unlocked_ioctl = xfs_file_ioctl,
1607 #ifdef CONFIG_COMPAT
1608         .compat_ioctl   = xfs_file_compat_ioctl,
1609 #endif
1610         .mmap           = xfs_file_mmap,
1611         .open           = xfs_file_open,
1612         .release        = xfs_file_release,
1613         .fsync          = xfs_file_fsync,
1614         .fallocate      = xfs_file_fallocate,
1615 };
1616
1617 const struct file_operations xfs_dir_file_operations = {
1618         .open           = xfs_dir_open,
1619         .read           = generic_read_dir,
1620         .iterate        = xfs_file_readdir,
1621         .llseek         = generic_file_llseek,
1622         .unlocked_ioctl = xfs_file_ioctl,
1623 #ifdef CONFIG_COMPAT
1624         .compat_ioctl   = xfs_file_compat_ioctl,
1625 #endif
1626         .fsync          = xfs_dir_fsync,
1627 };