]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - fs/xfs/xfs_file.c
ipc/msg.c: use freezable blocking call
[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                 inode_lock(VFS_I(ip));
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                 inode_unlock(VFS_I(ip));
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                 inode_unlock(VFS_I(ip));
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 to
246          * flush the log up to the latest LSN that touched the inode. If we have
247          * concurrent fsync/fdatasync() calls, we need them to all block on the
248          * log force before we clear the ili_fsync_fields field. This ensures
249          * that we don't get a racing sync operation that does not wait for the
250          * metadata to hit the journal before returning. If we race with
251          * clearing the ili_fsync_fields, then all that will happen is the log
252          * force will do nothing as the lsn will already be on disk. We can't
253          * race with setting ili_fsync_fields because that is done under
254          * XFS_ILOCK_EXCL, and that can't happen because we hold the lock shared
255          * until after the ili_fsync_fields is cleared.
256          */
257         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
258         if (xfs_ipincount(ip)) {
259                 if (!datasync ||
260                     (ip->i_itemp->ili_fsync_fields & ~XFS_ILOG_TIMESTAMP))
261                         lsn = ip->i_itemp->ili_last_lsn;
262         }
263
264         if (lsn) {
265                 error = _xfs_log_force_lsn(mp, lsn, XFS_LOG_SYNC, &log_flushed);
266                 ip->i_itemp->ili_fsync_fields = 0;
267         }
268         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
269
270         /*
271          * If we only have a single device, and the log force about was
272          * a no-op we might have to flush the data device cache here.
273          * This can only happen for fdatasync/O_DSYNC if we were overwriting
274          * an already allocated file and thus do not have any metadata to
275          * commit.
276          */
277         if ((mp->m_flags & XFS_MOUNT_BARRIER) &&
278             mp->m_logdev_targp == mp->m_ddev_targp &&
279             !XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) &&
280             !log_flushed)
281                 xfs_blkdev_issue_flush(mp->m_ddev_targp);
282
283         return error;
284 }
285
286 STATIC ssize_t
287 xfs_file_read_iter(
288         struct kiocb            *iocb,
289         struct iov_iter         *to)
290 {
291         struct file             *file = iocb->ki_filp;
292         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
293         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
294         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
295         size_t                  size = iov_iter_count(to);
296         ssize_t                 ret = 0;
297         int                     ioflags = 0;
298         xfs_fsize_t             n;
299         loff_t                  pos = iocb->ki_pos;
300
301         XFS_STATS_INC(mp, xs_read_calls);
302
303         if (unlikely(iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT))
304                 ioflags |= XFS_IO_ISDIRECT;
305         if (file->f_mode & FMODE_NOCMTIME)
306                 ioflags |= XFS_IO_INVIS;
307
308         if ((ioflags & XFS_IO_ISDIRECT) && !IS_DAX(inode)) {
309                 xfs_buftarg_t   *target =
310                         XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) ?
311                                 mp->m_rtdev_targp : mp->m_ddev_targp;
312                 /* DIO must be aligned to device logical sector size */
313                 if ((pos | size) & target->bt_logical_sectormask) {
314                         if (pos == i_size_read(inode))
315                                 return 0;
316                         return -EINVAL;
317                 }
318         }
319
320         n = mp->m_super->s_maxbytes - pos;
321         if (n <= 0 || size == 0)
322                 return 0;
323
324         if (n < size)
325                 size = n;
326
327         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
328                 return -EIO;
329
330         /*
331          * Locking is a bit tricky here. If we take an exclusive lock for direct
332          * IO, we effectively serialise all new concurrent read IO to this file
333          * and block it behind IO that is currently in progress because IO in
334          * progress holds the IO lock shared. We only need to hold the lock
335          * exclusive to blow away the page cache, so only take lock exclusively
336          * if the page cache needs invalidation. This allows the normal direct
337          * IO case of no page cache pages to proceeed concurrently without
338          * serialisation.
339          */
340         xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
341         if ((ioflags & XFS_IO_ISDIRECT) && inode->i_mapping->nrpages) {
342                 xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
343                 xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
344
345                 /*
346                  * The generic dio code only flushes the range of the particular
347                  * I/O. Because we take an exclusive lock here, this whole
348                  * sequence is considerably more expensive for us. This has a
349                  * noticeable performance impact for any file with cached pages,
350                  * even when outside of the range of the particular I/O.
351                  *
352                  * Hence, amortize the cost of the lock against a full file
353                  * flush and reduce the chances of repeated iolock cycles going
354                  * forward.
355                  */
356                 if (inode->i_mapping->nrpages) {
357                         ret = filemap_write_and_wait(VFS_I(ip)->i_mapping);
358                         if (ret) {
359                                 xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
360                                 return ret;
361                         }
362
363                         /*
364                          * Invalidate whole pages. This can return an error if
365                          * we fail to invalidate a page, but this should never
366                          * happen on XFS. Warn if it does fail.
367                          */
368                         ret = invalidate_inode_pages2(VFS_I(ip)->i_mapping);
369                         WARN_ON_ONCE(ret);
370                         ret = 0;
371                 }
372                 xfs_rw_ilock_demote(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
373         }
374
375         trace_xfs_file_read(ip, size, pos, ioflags);
376
377         ret = generic_file_read_iter(iocb, to);
378         if (ret > 0)
379                 XFS_STATS_ADD(mp, xs_read_bytes, ret);
380
381         xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
382         return ret;
383 }
384
385 STATIC ssize_t
386 xfs_file_splice_read(
387         struct file             *infilp,
388         loff_t                  *ppos,
389         struct pipe_inode_info  *pipe,
390         size_t                  count,
391         unsigned int            flags)
392 {
393         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(infilp->f_mapping->host);
394         int                     ioflags = 0;
395         ssize_t                 ret;
396
397         XFS_STATS_INC(ip->i_mount, xs_read_calls);
398
399         if (infilp->f_mode & FMODE_NOCMTIME)
400                 ioflags |= XFS_IO_INVIS;
401
402         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
403                 return -EIO;
404
405         trace_xfs_file_splice_read(ip, count, *ppos, ioflags);
406
407         /*
408          * DAX inodes cannot ues the page cache for splice, so we have to push
409          * them through the VFS IO path. This means it goes through
410          * ->read_iter, which for us takes the XFS_IOLOCK_SHARED. Hence we
411          * cannot lock the splice operation at this level for DAX inodes.
412          */
413         if (IS_DAX(VFS_I(ip))) {
414                 ret = default_file_splice_read(infilp, ppos, pipe, count,
415                                                flags);
416                 goto out;
417         }
418
419         xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
420         ret = generic_file_splice_read(infilp, ppos, pipe, count, flags);
421         xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
422 out:
423         if (ret > 0)
424                 XFS_STATS_ADD(ip->i_mount, xs_read_bytes, ret);
425         return ret;
426 }
427
428 /*
429  * This routine is called to handle zeroing any space in the last block of the
430  * file that is beyond the EOF.  We do this since the size is being increased
431  * without writing anything to that block and we don't want to read the
432  * garbage on the disk.
433  */
434 STATIC int                              /* error (positive) */
435 xfs_zero_last_block(
436         struct xfs_inode        *ip,
437         xfs_fsize_t             offset,
438         xfs_fsize_t             isize,
439         bool                    *did_zeroing)
440 {
441         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
442         xfs_fileoff_t           last_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, isize);
443         int                     zero_offset = XFS_B_FSB_OFFSET(mp, isize);
444         int                     zero_len;
445         int                     nimaps = 1;
446         int                     error = 0;
447         struct xfs_bmbt_irec    imap;
448
449         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
450         error = xfs_bmapi_read(ip, last_fsb, 1, &imap, &nimaps, 0);
451         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
452         if (error)
453                 return error;
454
455         ASSERT(nimaps > 0);
456
457         /*
458          * If the block underlying isize is just a hole, then there
459          * is nothing to zero.
460          */
461         if (imap.br_startblock == HOLESTARTBLOCK)
462                 return 0;
463
464         zero_len = mp->m_sb.sb_blocksize - zero_offset;
465         if (isize + zero_len > offset)
466                 zero_len = offset - isize;
467         *did_zeroing = true;
468         return xfs_iozero(ip, isize, zero_len);
469 }
470
471 /*
472  * Zero any on disk space between the current EOF and the new, larger EOF.
473  *
474  * This handles the normal case of zeroing the remainder of the last block in
475  * the file and the unusual case of zeroing blocks out beyond the size of the
476  * file.  This second case only happens with fixed size extents and when the
477  * system crashes before the inode size was updated but after blocks were
478  * allocated.
479  *
480  * Expects the iolock to be held exclusive, and will take the ilock internally.
481  */
482 int                                     /* error (positive) */
483 xfs_zero_eof(
484         struct xfs_inode        *ip,
485         xfs_off_t               offset,         /* starting I/O offset */
486         xfs_fsize_t             isize,          /* current inode size */
487         bool                    *did_zeroing)
488 {
489         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
490         xfs_fileoff_t           start_zero_fsb;
491         xfs_fileoff_t           end_zero_fsb;
492         xfs_fileoff_t           zero_count_fsb;
493         xfs_fileoff_t           last_fsb;
494         xfs_fileoff_t           zero_off;
495         xfs_fsize_t             zero_len;
496         int                     nimaps;
497         int                     error = 0;
498         struct xfs_bmbt_irec    imap;
499
500         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_IOLOCK_EXCL));
501         ASSERT(offset > isize);
502
503         trace_xfs_zero_eof(ip, isize, offset - isize);
504
505         /*
506          * First handle zeroing the block on which isize resides.
507          *
508          * We only zero a part of that block so it is handled specially.
509          */
510         if (XFS_B_FSB_OFFSET(mp, isize) != 0) {
511                 error = xfs_zero_last_block(ip, offset, isize, did_zeroing);
512                 if (error)
513                         return error;
514         }
515
516         /*
517          * Calculate the range between the new size and the old where blocks
518          * needing to be zeroed may exist.
519          *
520          * To get the block where the last byte in the file currently resides,
521          * we need to subtract one from the size and truncate back to a block
522          * boundary.  We subtract 1 in case the size is exactly on a block
523          * boundary.
524          */
525         last_fsb = isize ? XFS_B_TO_FSBT(mp, isize - 1) : (xfs_fileoff_t)-1;
526         start_zero_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, (xfs_ufsize_t)isize);
527         end_zero_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset - 1);
528         ASSERT((xfs_sfiloff_t)last_fsb < (xfs_sfiloff_t)start_zero_fsb);
529         if (last_fsb == end_zero_fsb) {
530                 /*
531                  * The size was only incremented on its last block.
532                  * We took care of that above, so just return.
533                  */
534                 return 0;
535         }
536
537         ASSERT(start_zero_fsb <= end_zero_fsb);
538         while (start_zero_fsb <= end_zero_fsb) {
539                 nimaps = 1;
540                 zero_count_fsb = end_zero_fsb - start_zero_fsb + 1;
541
542                 xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
543                 error = xfs_bmapi_read(ip, start_zero_fsb, zero_count_fsb,
544                                           &imap, &nimaps, 0);
545                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
546                 if (error)
547                         return error;
548
549                 ASSERT(nimaps > 0);
550
551                 if (imap.br_state == XFS_EXT_UNWRITTEN ||
552                     imap.br_startblock == HOLESTARTBLOCK) {
553                         start_zero_fsb = imap.br_startoff + imap.br_blockcount;
554                         ASSERT(start_zero_fsb <= (end_zero_fsb + 1));
555                         continue;
556                 }
557
558                 /*
559                  * There are blocks we need to zero.
560                  */
561                 zero_off = XFS_FSB_TO_B(mp, start_zero_fsb);
562                 zero_len = XFS_FSB_TO_B(mp, imap.br_blockcount);
563
564                 if ((zero_off + zero_len) > offset)
565                         zero_len = offset - zero_off;
566
567                 error = xfs_iozero(ip, zero_off, zero_len);
568                 if (error)
569                         return error;
570
571                 *did_zeroing = true;
572                 start_zero_fsb = imap.br_startoff + imap.br_blockcount;
573                 ASSERT(start_zero_fsb <= (end_zero_fsb + 1));
574         }
575
576         return 0;
577 }
578
579 /*
580  * Common pre-write limit and setup checks.
581  *
582  * Called with the iolocked held either shared and exclusive according to
583  * @iolock, and returns with it held.  Might upgrade the iolock to exclusive
584  * if called for a direct write beyond i_size.
585  */
586 STATIC ssize_t
587 xfs_file_aio_write_checks(
588         struct kiocb            *iocb,
589         struct iov_iter         *from,
590         int                     *iolock)
591 {
592         struct file             *file = iocb->ki_filp;
593         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
594         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
595         ssize_t                 error = 0;
596         size_t                  count = iov_iter_count(from);
597         bool                    drained_dio = false;
598
599 restart:
600         error = generic_write_checks(iocb, from);
601         if (error <= 0)
602                 return error;
603
604         error = xfs_break_layouts(inode, iolock, true);
605         if (error)
606                 return error;
607
608         /* For changing security info in file_remove_privs() we need i_mutex */
609         if (*iolock == XFS_IOLOCK_SHARED && !IS_NOSEC(inode)) {
610                 xfs_rw_iunlock(ip, *iolock);
611                 *iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
612                 xfs_rw_ilock(ip, *iolock);
613                 goto restart;
614         }
615         /*
616          * If the offset is beyond the size of the file, we need to zero any
617          * blocks that fall between the existing EOF and the start of this
618          * write.  If zeroing is needed and we are currently holding the
619          * iolock shared, we need to update it to exclusive which implies
620          * having to redo all checks before.
621          *
622          * We need to serialise against EOF updates that occur in IO
623          * completions here. We want to make sure that nobody is changing the
624          * size while we do this check until we have placed an IO barrier (i.e.
625          * hold the XFS_IOLOCK_EXCL) that prevents new IO from being dispatched.
626          * The spinlock effectively forms a memory barrier once we have the
627          * XFS_IOLOCK_EXCL so we are guaranteed to see the latest EOF value
628          * and hence be able to correctly determine if we need to run zeroing.
629          */
630         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
631         if (iocb->ki_pos > i_size_read(inode)) {
632                 bool    zero = false;
633
634                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
635                 if (!drained_dio) {
636                         if (*iolock == XFS_IOLOCK_SHARED) {
637                                 xfs_rw_iunlock(ip, *iolock);
638                                 *iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
639                                 xfs_rw_ilock(ip, *iolock);
640                                 iov_iter_reexpand(from, count);
641                         }
642                         /*
643                          * We now have an IO submission barrier in place, but
644                          * AIO can do EOF updates during IO completion and hence
645                          * we now need to wait for all of them to drain. Non-AIO
646                          * DIO will have drained before we are given the
647                          * XFS_IOLOCK_EXCL, and so for most cases this wait is a
648                          * no-op.
649                          */
650                         inode_dio_wait(inode);
651                         drained_dio = true;
652                         goto restart;
653                 }
654                 error = xfs_zero_eof(ip, iocb->ki_pos, i_size_read(inode), &zero);
655                 if (error)
656                         return error;
657         } else
658                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
659
660         /*
661          * Updating the timestamps will grab the ilock again from
662          * xfs_fs_dirty_inode, so we have to call it after dropping the
663          * lock above.  Eventually we should look into a way to avoid
664          * the pointless lock roundtrip.
665          */
666         if (likely(!(file->f_mode & FMODE_NOCMTIME))) {
667                 error = file_update_time(file);
668                 if (error)
669                         return error;
670         }
671
672         /*
673          * If we're writing the file then make sure to clear the setuid and
674          * setgid bits if the process is not being run by root.  This keeps
675          * people from modifying setuid and setgid binaries.
676          */
677         if (!IS_NOSEC(inode))
678                 return file_remove_privs(file);
679         return 0;
680 }
681
682 /*
683  * xfs_file_dio_aio_write - handle direct IO writes
684  *
685  * Lock the inode appropriately to prepare for and issue a direct IO write.
686  * By separating it from the buffered write path we remove all the tricky to
687  * follow locking changes and looping.
688  *
689  * If there are cached pages or we're extending the file, we need IOLOCK_EXCL
690  * until we're sure the bytes at the new EOF have been zeroed and/or the cached
691  * pages are flushed out.
692  *
693  * In most cases the direct IO writes will be done holding IOLOCK_SHARED
694  * allowing them to be done in parallel with reads and other direct IO writes.
695  * However, if the IO is not aligned to filesystem blocks, the direct IO layer
696  * needs to do sub-block zeroing and that requires serialisation against other
697  * direct IOs to the same block. In this case we need to serialise the
698  * submission of the unaligned IOs so that we don't get racing block zeroing in
699  * the dio layer.  To avoid the problem with aio, we also need to wait for
700  * outstanding IOs to complete so that unwritten extent conversion is completed
701  * before we try to map the overlapping block. This is currently implemented by
702  * hitting it with a big hammer (i.e. inode_dio_wait()).
703  *
704  * Returns with locks held indicated by @iolock and errors indicated by
705  * negative return values.
706  */
707 STATIC ssize_t
708 xfs_file_dio_aio_write(
709         struct kiocb            *iocb,
710         struct iov_iter         *from)
711 {
712         struct file             *file = iocb->ki_filp;
713         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
714         struct inode            *inode = mapping->host;
715         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
716         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
717         ssize_t                 ret = 0;
718         int                     unaligned_io = 0;
719         int                     iolock;
720         size_t                  count = iov_iter_count(from);
721         loff_t                  pos = iocb->ki_pos;
722         loff_t                  end;
723         struct iov_iter         data;
724         struct xfs_buftarg      *target = XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) ?
725                                         mp->m_rtdev_targp : mp->m_ddev_targp;
726
727         /* DIO must be aligned to device logical sector size */
728         if (!IS_DAX(inode) && ((pos | count) & target->bt_logical_sectormask))
729                 return -EINVAL;
730
731         /* "unaligned" here means not aligned to a filesystem block */
732         if ((pos & mp->m_blockmask) || ((pos + count) & mp->m_blockmask))
733                 unaligned_io = 1;
734
735         /*
736          * We don't need to take an exclusive lock unless there page cache needs
737          * to be invalidated or unaligned IO is being executed. We don't need to
738          * consider the EOF extension case here because
739          * xfs_file_aio_write_checks() will relock the inode as necessary for
740          * EOF zeroing cases and fill out the new inode size as appropriate.
741          */
742         if (unaligned_io || mapping->nrpages)
743                 iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
744         else
745                 iolock = XFS_IOLOCK_SHARED;
746         xfs_rw_ilock(ip, iolock);
747
748         /*
749          * Recheck if there are cached pages that need invalidate after we got
750          * the iolock to protect against other threads adding new pages while
751          * we were waiting for the iolock.
752          */
753         if (mapping->nrpages && iolock == XFS_IOLOCK_SHARED) {
754                 xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
755                 iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
756                 xfs_rw_ilock(ip, iolock);
757         }
758
759         ret = xfs_file_aio_write_checks(iocb, from, &iolock);
760         if (ret)
761                 goto out;
762         count = iov_iter_count(from);
763         pos = iocb->ki_pos;
764         end = pos + count - 1;
765
766         /*
767          * See xfs_file_read_iter() for why we do a full-file flush here.
768          */
769         if (mapping->nrpages) {
770                 ret = filemap_write_and_wait(VFS_I(ip)->i_mapping);
771                 if (ret)
772                         goto out;
773                 /*
774                  * Invalidate whole pages. This can return an error if we fail
775                  * to invalidate a page, but this should never happen on XFS.
776                  * Warn if it does fail.
777                  */
778                 ret = invalidate_inode_pages2(VFS_I(ip)->i_mapping);
779                 WARN_ON_ONCE(ret);
780                 ret = 0;
781         }
782
783         /*
784          * If we are doing unaligned IO, wait for all other IO to drain,
785          * otherwise demote the lock if we had to flush cached pages
786          */
787         if (unaligned_io)
788                 inode_dio_wait(inode);
789         else if (iolock == XFS_IOLOCK_EXCL) {
790                 xfs_rw_ilock_demote(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
791                 iolock = XFS_IOLOCK_SHARED;
792         }
793
794         trace_xfs_file_direct_write(ip, count, iocb->ki_pos, 0);
795
796         data = *from;
797         ret = mapping->a_ops->direct_IO(iocb, &data, pos);
798
799         /* see generic_file_direct_write() for why this is necessary */
800         if (mapping->nrpages) {
801                 invalidate_inode_pages2_range(mapping,
802                                               pos >> PAGE_CACHE_SHIFT,
803                                               end >> PAGE_CACHE_SHIFT);
804         }
805
806         if (ret > 0) {
807                 pos += ret;
808                 iov_iter_advance(from, ret);
809                 iocb->ki_pos = pos;
810         }
811 out:
812         xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
813
814         /*
815          * No fallback to buffered IO on errors for XFS. DAX can result in
816          * partial writes, but direct IO will either complete fully or fail.
817          */
818         ASSERT(ret < 0 || ret == count || IS_DAX(VFS_I(ip)));
819         return ret;
820 }
821
822 STATIC ssize_t
823 xfs_file_buffered_aio_write(
824         struct kiocb            *iocb,
825         struct iov_iter         *from)
826 {
827         struct file             *file = iocb->ki_filp;
828         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
829         struct inode            *inode = mapping->host;
830         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
831         ssize_t                 ret;
832         int                     enospc = 0;
833         int                     iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
834
835         xfs_rw_ilock(ip, iolock);
836
837         ret = xfs_file_aio_write_checks(iocb, from, &iolock);
838         if (ret)
839                 goto out;
840
841         /* We can write back this queue in page reclaim */
842         current->backing_dev_info = inode_to_bdi(inode);
843
844 write_retry:
845         trace_xfs_file_buffered_write(ip, iov_iter_count(from),
846                                       iocb->ki_pos, 0);
847         ret = generic_perform_write(file, from, iocb->ki_pos);
848         if (likely(ret >= 0))
849                 iocb->ki_pos += ret;
850
851         /*
852          * If we hit a space limit, try to free up some lingering preallocated
853          * space before returning an error. In the case of ENOSPC, first try to
854          * write back all dirty inodes to free up some of the excess reserved
855          * metadata space. This reduces the chances that the eofblocks scan
856          * waits on dirty mappings. Since xfs_flush_inodes() is serialized, this
857          * also behaves as a filter to prevent too many eofblocks scans from
858          * running at the same time.
859          */
860         if (ret == -EDQUOT && !enospc) {
861                 enospc = xfs_inode_free_quota_eofblocks(ip);
862                 if (enospc)
863                         goto write_retry;
864         } else if (ret == -ENOSPC && !enospc) {
865                 struct xfs_eofblocks eofb = {0};
866
867                 enospc = 1;
868                 xfs_flush_inodes(ip->i_mount);
869                 eofb.eof_scan_owner = ip->i_ino; /* for locking */
870                 eofb.eof_flags = XFS_EOF_FLAGS_SYNC;
871                 xfs_icache_free_eofblocks(ip->i_mount, &eofb);
872                 goto write_retry;
873         }
874
875         current->backing_dev_info = NULL;
876 out:
877         xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
878         return ret;
879 }
880
881 STATIC ssize_t
882 xfs_file_write_iter(
883         struct kiocb            *iocb,
884         struct iov_iter         *from)
885 {
886         struct file             *file = iocb->ki_filp;
887         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
888         struct inode            *inode = mapping->host;
889         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
890         ssize_t                 ret;
891         size_t                  ocount = iov_iter_count(from);
892
893         XFS_STATS_INC(ip->i_mount, xs_write_calls);
894
895         if (ocount == 0)
896                 return 0;
897
898         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
899                 return -EIO;
900
901         if ((iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) || IS_DAX(inode))
902                 ret = xfs_file_dio_aio_write(iocb, from);
903         else
904                 ret = xfs_file_buffered_aio_write(iocb, from);
905
906         if (ret > 0) {
907                 ssize_t err;
908
909                 XFS_STATS_ADD(ip->i_mount, xs_write_bytes, ret);
910
911                 /* Handle various SYNC-type writes */
912                 err = generic_write_sync(file, iocb->ki_pos - ret, ret);
913                 if (err < 0)
914                         ret = err;
915         }
916         return ret;
917 }
918
919 #define XFS_FALLOC_FL_SUPPORTED                                         \
920                 (FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_PUNCH_HOLE |           \
921                  FALLOC_FL_COLLAPSE_RANGE | FALLOC_FL_ZERO_RANGE |      \
922                  FALLOC_FL_INSERT_RANGE)
923
924 STATIC long
925 xfs_file_fallocate(
926         struct file             *file,
927         int                     mode,
928         loff_t                  offset,
929         loff_t                  len)
930 {
931         struct inode            *inode = file_inode(file);
932         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
933         long                    error;
934         enum xfs_prealloc_flags flags = 0;
935         uint                    iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
936         loff_t                  new_size = 0;
937         bool                    do_file_insert = 0;
938
939         if (!S_ISREG(inode->i_mode))
940                 return -EINVAL;
941         if (mode & ~XFS_FALLOC_FL_SUPPORTED)
942                 return -EOPNOTSUPP;
943
944         xfs_ilock(ip, iolock);
945         error = xfs_break_layouts(inode, &iolock, false);
946         if (error)
947                 goto out_unlock;
948
949         xfs_ilock(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL);
950         iolock |= XFS_MMAPLOCK_EXCL;
951
952         if (mode & FALLOC_FL_PUNCH_HOLE) {
953                 error = xfs_free_file_space(ip, offset, len);
954                 if (error)
955                         goto out_unlock;
956         } else if (mode & FALLOC_FL_COLLAPSE_RANGE) {
957                 unsigned blksize_mask = (1 << inode->i_blkbits) - 1;
958
959                 if (offset & blksize_mask || len & blksize_mask) {
960                         error = -EINVAL;
961                         goto out_unlock;
962                 }
963
964                 /*
965                  * There is no need to overlap collapse range with EOF,
966                  * in which case it is effectively a truncate operation
967                  */
968                 if (offset + len >= i_size_read(inode)) {
969                         error = -EINVAL;
970                         goto out_unlock;
971                 }
972
973                 new_size = i_size_read(inode) - len;
974
975                 error = xfs_collapse_file_space(ip, offset, len);
976                 if (error)
977                         goto out_unlock;
978         } else if (mode & FALLOC_FL_INSERT_RANGE) {
979                 unsigned blksize_mask = (1 << inode->i_blkbits) - 1;
980
981                 new_size = i_size_read(inode) + len;
982                 if (offset & blksize_mask || len & blksize_mask) {
983                         error = -EINVAL;
984                         goto out_unlock;
985                 }
986
987                 /* check the new inode size does not wrap through zero */
988                 if (new_size > inode->i_sb->s_maxbytes) {
989                         error = -EFBIG;
990                         goto out_unlock;
991                 }
992
993                 /* Offset should be less than i_size */
994                 if (offset >= i_size_read(inode)) {
995                         error = -EINVAL;
996                         goto out_unlock;
997                 }
998                 do_file_insert = 1;
999         } else {
1000                 flags |= XFS_PREALLOC_SET;
1001
1002                 if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) &&
1003                     offset + len > i_size_read(inode)) {
1004                         new_size = offset + len;
1005                         error = inode_newsize_ok(inode, new_size);
1006                         if (error)
1007                                 goto out_unlock;
1008                 }
1009
1010                 if (mode & FALLOC_FL_ZERO_RANGE)
1011                         error = xfs_zero_file_space(ip, offset, len);
1012                 else
1013                         error = xfs_alloc_file_space(ip, offset, len,
1014                                                      XFS_BMAPI_PREALLOC);
1015                 if (error)
1016                         goto out_unlock;
1017         }
1018
1019         if (file->f_flags & O_DSYNC)
1020                 flags |= XFS_PREALLOC_SYNC;
1021
1022         error = xfs_update_prealloc_flags(ip, flags);
1023         if (error)
1024                 goto out_unlock;
1025
1026         /* Change file size if needed */
1027         if (new_size) {
1028                 struct iattr iattr;
1029
1030                 iattr.ia_valid = ATTR_SIZE;
1031                 iattr.ia_size = new_size;
1032                 error = xfs_setattr_size(ip, &iattr);
1033                 if (error)
1034                         goto out_unlock;
1035         }
1036
1037         /*
1038          * Perform hole insertion now that the file size has been
1039          * updated so that if we crash during the operation we don't
1040          * leave shifted extents past EOF and hence losing access to
1041          * the data that is contained within them.
1042          */
1043         if (do_file_insert)
1044                 error = xfs_insert_file_space(ip, offset, len);
1045
1046 out_unlock:
1047         xfs_iunlock(ip, iolock);
1048         return error;
1049 }
1050
1051
1052 STATIC int
1053 xfs_file_open(
1054         struct inode    *inode,
1055         struct file     *file)
1056 {
1057         if (!(file->f_flags & O_LARGEFILE) && i_size_read(inode) > MAX_NON_LFS)
1058                 return -EFBIG;
1059         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(XFS_M(inode->i_sb)))
1060                 return -EIO;
1061         return 0;
1062 }
1063
1064 STATIC int
1065 xfs_dir_open(
1066         struct inode    *inode,
1067         struct file     *file)
1068 {
1069         struct xfs_inode *ip = XFS_I(inode);
1070         int             mode;
1071         int             error;
1072
1073         error = xfs_file_open(inode, file);
1074         if (error)
1075                 return error;
1076
1077         /*
1078          * If there are any blocks, read-ahead block 0 as we're almost
1079          * certain to have the next operation be a read there.
1080          */
1081         mode = xfs_ilock_data_map_shared(ip);
1082         if (ip->i_d.di_nextents > 0)
1083                 xfs_dir3_data_readahead(ip, 0, -1);
1084         xfs_iunlock(ip, mode);
1085         return 0;
1086 }
1087
1088 STATIC int
1089 xfs_file_release(
1090         struct inode    *inode,
1091         struct file     *filp)
1092 {
1093         return xfs_release(XFS_I(inode));
1094 }
1095
1096 STATIC int
1097 xfs_file_readdir(
1098         struct file     *file,
1099         struct dir_context *ctx)
1100 {
1101         struct inode    *inode = file_inode(file);
1102         xfs_inode_t     *ip = XFS_I(inode);
1103         size_t          bufsize;
1104
1105         /*
1106          * The Linux API doesn't pass down the total size of the buffer
1107          * we read into down to the filesystem.  With the filldir concept
1108          * it's not needed for correct information, but the XFS dir2 leaf
1109          * code wants an estimate of the buffer size to calculate it's
1110          * readahead window and size the buffers used for mapping to
1111          * physical blocks.
1112          *
1113          * Try to give it an estimate that's good enough, maybe at some
1114          * point we can change the ->readdir prototype to include the
1115          * buffer size.  For now we use the current glibc buffer size.
1116          */
1117         bufsize = (size_t)min_t(loff_t, 32768, ip->i_d.di_size);
1118
1119         return xfs_readdir(ip, ctx, bufsize);
1120 }
1121
1122 /*
1123  * This type is designed to indicate the type of offset we would like
1124  * to search from page cache for xfs_seek_hole_data().
1125  */
1126 enum {
1127         HOLE_OFF = 0,
1128         DATA_OFF,
1129 };
1130
1131 /*
1132  * Lookup the desired type of offset from the given page.
1133  *
1134  * On success, return true and the offset argument will point to the
1135  * start of the region that was found.  Otherwise this function will
1136  * return false and keep the offset argument unchanged.
1137  */
1138 STATIC bool
1139 xfs_lookup_buffer_offset(
1140         struct page             *page,
1141         loff_t                  *offset,
1142         unsigned int            type)
1143 {
1144         loff_t                  lastoff = page_offset(page);
1145         bool                    found = false;
1146         struct buffer_head      *bh, *head;
1147
1148         bh = head = page_buffers(page);
1149         do {
1150                 /*
1151                  * Unwritten extents that have data in the page
1152                  * cache covering them can be identified by the
1153                  * BH_Unwritten state flag.  Pages with multiple
1154                  * buffers might have a mix of holes, data and
1155                  * unwritten extents - any buffer with valid
1156                  * data in it should have BH_Uptodate flag set
1157                  * on it.
1158                  */
1159                 if (buffer_unwritten(bh) ||
1160                     buffer_uptodate(bh)) {
1161                         if (type == DATA_OFF)
1162                                 found = true;
1163                 } else {
1164                         if (type == HOLE_OFF)
1165                                 found = true;
1166                 }
1167
1168                 if (found) {
1169                         *offset = lastoff;
1170                         break;
1171                 }
1172                 lastoff += bh->b_size;
1173         } while ((bh = bh->b_this_page) != head);
1174
1175         return found;
1176 }
1177
1178 /*
1179  * This routine is called to find out and return a data or hole offset
1180  * from the page cache for unwritten extents according to the desired
1181  * type for xfs_seek_hole_data().
1182  *
1183  * The argument offset is used to tell where we start to search from the
1184  * page cache.  Map is used to figure out the end points of the range to
1185  * lookup pages.
1186  *
1187  * Return true if the desired type of offset was found, and the argument
1188  * offset is filled with that address.  Otherwise, return false and keep
1189  * offset unchanged.
1190  */
1191 STATIC bool
1192 xfs_find_get_desired_pgoff(
1193         struct inode            *inode,
1194         struct xfs_bmbt_irec    *map,
1195         unsigned int            type,
1196         loff_t                  *offset)
1197 {
1198         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1199         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1200         struct pagevec          pvec;
1201         pgoff_t                 index;
1202         pgoff_t                 end;
1203         loff_t                  endoff;
1204         loff_t                  startoff = *offset;
1205         loff_t                  lastoff = startoff;
1206         bool                    found = false;
1207
1208         pagevec_init(&pvec, 0);
1209
1210         index = startoff >> PAGE_CACHE_SHIFT;
1211         endoff = XFS_FSB_TO_B(mp, map->br_startoff + map->br_blockcount);
1212         end = endoff >> PAGE_CACHE_SHIFT;
1213         do {
1214                 int             want;
1215                 unsigned        nr_pages;
1216                 unsigned int    i;
1217
1218                 want = min_t(pgoff_t, end - index, PAGEVEC_SIZE);
1219                 nr_pages = pagevec_lookup(&pvec, inode->i_mapping, index,
1220                                           want);
1221                 /*
1222                  * No page mapped into given range.  If we are searching holes
1223                  * and if this is the first time we got into the loop, it means
1224                  * that the given offset is landed in a hole, return it.
1225                  *
1226                  * If we have already stepped through some block buffers to find
1227                  * holes but they all contains data.  In this case, the last
1228                  * offset is already updated and pointed to the end of the last
1229                  * mapped page, if it does not reach the endpoint to search,
1230                  * that means there should be a hole between them.
1231                  */
1232                 if (nr_pages == 0) {
1233                         /* Data search found nothing */
1234                         if (type == DATA_OFF)
1235                                 break;
1236
1237                         ASSERT(type == HOLE_OFF);
1238                         if (lastoff == startoff || lastoff < endoff) {
1239                                 found = true;
1240                                 *offset = lastoff;
1241                         }
1242                         break;
1243                 }
1244
1245                 /*
1246                  * At lease we found one page.  If this is the first time we
1247                  * step into the loop, and if the first page index offset is
1248                  * greater than the given search offset, a hole was found.
1249                  */
1250                 if (type == HOLE_OFF && lastoff == startoff &&
1251                     lastoff < page_offset(pvec.pages[0])) {
1252                         found = true;
1253                         break;
1254                 }
1255
1256                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1257                         struct page     *page = pvec.pages[i];
1258                         loff_t          b_offset;
1259
1260                         /*
1261                          * At this point, the page may be truncated or
1262                          * invalidated (changing page->mapping to NULL),
1263                          * or even swizzled back from swapper_space to tmpfs
1264                          * file mapping. However, page->index will not change
1265                          * because we have a reference on the page.
1266                          *
1267                          * Searching done if the page index is out of range.
1268                          * If the current offset is not reaches the end of
1269                          * the specified search range, there should be a hole
1270                          * between them.
1271                          */
1272                         if (page->index > end) {
1273                                 if (type == HOLE_OFF && lastoff < endoff) {
1274                                         *offset = lastoff;
1275                                         found = true;
1276                                 }
1277                                 goto out;
1278                         }
1279
1280                         lock_page(page);
1281                         /*
1282                          * Page truncated or invalidated(page->mapping == NULL).
1283                          * We can freely skip it and proceed to check the next
1284                          * page.
1285                          */
1286                         if (unlikely(page->mapping != inode->i_mapping)) {
1287                                 unlock_page(page);
1288                                 continue;
1289                         }
1290
1291                         if (!page_has_buffers(page)) {
1292                                 unlock_page(page);
1293                                 continue;
1294                         }
1295
1296                         found = xfs_lookup_buffer_offset(page, &b_offset, type);
1297                         if (found) {
1298                                 /*
1299                                  * The found offset may be less than the start
1300                                  * point to search if this is the first time to
1301                                  * come here.
1302                                  */
1303                                 *offset = max_t(loff_t, startoff, b_offset);
1304                                 unlock_page(page);
1305                                 goto out;
1306                         }
1307
1308                         /*
1309                          * We either searching data but nothing was found, or
1310                          * searching hole but found a data buffer.  In either
1311                          * case, probably the next page contains the desired
1312                          * things, update the last offset to it so.
1313                          */
1314                         lastoff = page_offset(page) + PAGE_SIZE;
1315                         unlock_page(page);
1316                 }
1317
1318                 /*
1319                  * The number of returned pages less than our desired, search
1320                  * done.  In this case, nothing was found for searching data,
1321                  * but we found a hole behind the last offset.
1322                  */
1323                 if (nr_pages < want) {
1324                         if (type == HOLE_OFF) {
1325                                 *offset = lastoff;
1326                                 found = true;
1327                         }
1328                         break;
1329                 }
1330
1331                 index = pvec.pages[i - 1]->index + 1;
1332                 pagevec_release(&pvec);
1333         } while (index <= end);
1334
1335 out:
1336         pagevec_release(&pvec);
1337         return found;
1338 }
1339
1340 STATIC loff_t
1341 xfs_seek_hole_data(
1342         struct file             *file,
1343         loff_t                  start,
1344         int                     whence)
1345 {
1346         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
1347         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1348         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1349         loff_t                  uninitialized_var(offset);
1350         xfs_fsize_t             isize;
1351         xfs_fileoff_t           fsbno;
1352         xfs_filblks_t           end;
1353         uint                    lock;
1354         int                     error;
1355
1356         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
1357                 return -EIO;
1358
1359         lock = xfs_ilock_data_map_shared(ip);
1360
1361         isize = i_size_read(inode);
1362         if (start >= isize) {
1363                 error = -ENXIO;
1364                 goto out_unlock;
1365         }
1366
1367         /*
1368          * Try to read extents from the first block indicated
1369          * by fsbno to the end block of the file.
1370          */
1371         fsbno = XFS_B_TO_FSBT(mp, start);
1372         end = XFS_B_TO_FSB(mp, isize);
1373
1374         for (;;) {
1375                 struct xfs_bmbt_irec    map[2];
1376                 int                     nmap = 2;
1377                 unsigned int            i;
1378
1379                 error = xfs_bmapi_read(ip, fsbno, end - fsbno, map, &nmap,
1380                                        XFS_BMAPI_ENTIRE);
1381                 if (error)
1382                         goto out_unlock;
1383
1384                 /* No extents at given offset, must be beyond EOF */
1385                 if (nmap == 0) {
1386                         error = -ENXIO;
1387                         goto out_unlock;
1388                 }
1389
1390                 for (i = 0; i < nmap; i++) {
1391                         offset = max_t(loff_t, start,
1392                                        XFS_FSB_TO_B(mp, map[i].br_startoff));
1393
1394                         /* Landed in the hole we wanted? */
1395                         if (whence == SEEK_HOLE &&
1396                             map[i].br_startblock == HOLESTARTBLOCK)
1397                                 goto out;
1398
1399                         /* Landed in the data extent we wanted? */
1400                         if (whence == SEEK_DATA &&
1401                             (map[i].br_startblock == DELAYSTARTBLOCK ||
1402                              (map[i].br_state == XFS_EXT_NORM &&
1403                               !isnullstartblock(map[i].br_startblock))))
1404                                 goto out;
1405
1406                         /*
1407                          * Landed in an unwritten extent, try to search
1408                          * for hole or data from page cache.
1409                          */
1410                         if (map[i].br_state == XFS_EXT_UNWRITTEN) {
1411                                 if (xfs_find_get_desired_pgoff(inode, &map[i],
1412                                       whence == SEEK_HOLE ? HOLE_OFF : DATA_OFF,
1413                                                         &offset))
1414                                         goto out;
1415                         }
1416                 }
1417
1418                 /*
1419                  * We only received one extent out of the two requested. This
1420                  * means we've hit EOF and didn't find what we are looking for.
1421                  */
1422                 if (nmap == 1) {
1423                         /*
1424                          * If we were looking for a hole, set offset to
1425                          * the end of the file (i.e., there is an implicit
1426                          * hole at the end of any file).
1427                          */
1428                         if (whence == SEEK_HOLE) {
1429                                 offset = isize;
1430                                 break;
1431                         }
1432                         /*
1433                          * If we were looking for data, it's nowhere to be found
1434                          */
1435                         ASSERT(whence == SEEK_DATA);
1436                         error = -ENXIO;
1437                         goto out_unlock;
1438                 }
1439
1440                 ASSERT(i > 1);
1441
1442                 /*
1443                  * Nothing was found, proceed to the next round of search
1444                  * if the next reading offset is not at or beyond EOF.
1445                  */
1446                 fsbno = map[i - 1].br_startoff + map[i - 1].br_blockcount;
1447                 start = XFS_FSB_TO_B(mp, fsbno);
1448                 if (start >= isize) {
1449                         if (whence == SEEK_HOLE) {
1450                                 offset = isize;
1451                                 break;
1452                         }
1453                         ASSERT(whence == SEEK_DATA);
1454                         error = -ENXIO;
1455                         goto out_unlock;
1456                 }
1457         }
1458
1459 out:
1460         /*
1461          * If at this point we have found the hole we wanted, the returned
1462          * offset may be bigger than the file size as it may be aligned to
1463          * page boundary for unwritten extents.  We need to deal with this
1464          * situation in particular.
1465          */
1466         if (whence == SEEK_HOLE)
1467                 offset = min_t(loff_t, offset, isize);
1468         offset = vfs_setpos(file, offset, inode->i_sb->s_maxbytes);
1469
1470 out_unlock:
1471         xfs_iunlock(ip, lock);
1472
1473         if (error)
1474                 return error;
1475         return offset;
1476 }
1477
1478 STATIC loff_t
1479 xfs_file_llseek(
1480         struct file     *file,
1481         loff_t          offset,
1482         int             whence)
1483 {
1484         switch (whence) {
1485         case SEEK_END:
1486         case SEEK_CUR:
1487         case SEEK_SET:
1488                 return generic_file_llseek(file, offset, whence);
1489         case SEEK_HOLE:
1490         case SEEK_DATA:
1491                 return xfs_seek_hole_data(file, offset, whence);
1492         default:
1493                 return -EINVAL;
1494         }
1495 }
1496
1497 /*
1498  * Locking for serialisation of IO during page faults. This results in a lock
1499  * ordering of:
1500  *
1501  * mmap_sem (MM)
1502  *   sb_start_pagefault(vfs, freeze)
1503  *     i_mmaplock (XFS - truncate serialisation)
1504  *       page_lock (MM)
1505  *         i_lock (XFS - extent map serialisation)
1506  */
1507
1508 /*
1509  * mmap()d file has taken write protection fault and is being made writable. We
1510  * can set the page state up correctly for a writable page, which means we can
1511  * do correct delalloc accounting (ENOSPC checking!) and unwritten extent
1512  * mapping.
1513  */
1514 STATIC int
1515 xfs_filemap_page_mkwrite(
1516         struct vm_area_struct   *vma,
1517         struct vm_fault         *vmf)
1518 {
1519         struct inode            *inode = file_inode(vma->vm_file);
1520         int                     ret;
1521
1522         trace_xfs_filemap_page_mkwrite(XFS_I(inode));
1523
1524         sb_start_pagefault(inode->i_sb);
1525         file_update_time(vma->vm_file);
1526         xfs_ilock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1527
1528         if (IS_DAX(inode)) {
1529                 ret = __dax_mkwrite(vma, vmf, xfs_get_blocks_dax_fault, NULL);
1530         } else {
1531                 ret = block_page_mkwrite(vma, vmf, xfs_get_blocks);
1532                 ret = block_page_mkwrite_return(ret);
1533         }
1534
1535         xfs_iunlock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1536         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
1537
1538         return ret;
1539 }
1540
1541 STATIC int
1542 xfs_filemap_fault(
1543         struct vm_area_struct   *vma,
1544         struct vm_fault         *vmf)
1545 {
1546         struct inode            *inode = file_inode(vma->vm_file);
1547         int                     ret;
1548
1549         trace_xfs_filemap_fault(XFS_I(inode));
1550
1551         /* DAX can shortcut the normal fault path on write faults! */
1552         if ((vmf->flags & FAULT_FLAG_WRITE) && IS_DAX(inode))
1553                 return xfs_filemap_page_mkwrite(vma, vmf);
1554
1555         xfs_ilock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1556         if (IS_DAX(inode)) {
1557                 /*
1558                  * we do not want to trigger unwritten extent conversion on read
1559                  * faults - that is unnecessary overhead and would also require
1560                  * changes to xfs_get_blocks_direct() to map unwritten extent
1561                  * ioend for conversion on read-only mappings.
1562                  */
1563                 ret = __dax_fault(vma, vmf, xfs_get_blocks_dax_fault, NULL);
1564         } else
1565                 ret = filemap_fault(vma, vmf);
1566         xfs_iunlock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1567
1568         return ret;
1569 }
1570
1571 /*
1572  * Similar to xfs_filemap_fault(), the DAX fault path can call into here on
1573  * both read and write faults. Hence we need to handle both cases. There is no
1574  * ->pmd_mkwrite callout for huge pages, so we have a single function here to
1575  * handle both cases here. @flags carries the information on the type of fault
1576  * occuring.
1577  */
1578 STATIC int
1579 xfs_filemap_pmd_fault(
1580         struct vm_area_struct   *vma,
1581         unsigned long           addr,
1582         pmd_t                   *pmd,
1583         unsigned int            flags)
1584 {
1585         struct inode            *inode = file_inode(vma->vm_file);
1586         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1587         int                     ret;
1588
1589         if (!IS_DAX(inode))
1590                 return VM_FAULT_FALLBACK;
1591
1592         trace_xfs_filemap_pmd_fault(ip);
1593
1594         if (flags & FAULT_FLAG_WRITE) {
1595                 sb_start_pagefault(inode->i_sb);
1596                 file_update_time(vma->vm_file);
1597         }
1598
1599         xfs_ilock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1600         ret = __dax_pmd_fault(vma, addr, pmd, flags, xfs_get_blocks_dax_fault,
1601                               NULL);
1602         xfs_iunlock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1603
1604         if (flags & FAULT_FLAG_WRITE)
1605                 sb_end_pagefault(inode->i_sb);
1606
1607         return ret;
1608 }
1609
1610 /*
1611  * pfn_mkwrite was originally inteneded to ensure we capture time stamp
1612  * updates on write faults. In reality, it's need to serialise against
1613  * truncate similar to page_mkwrite. Hence we cycle the XFS_MMAPLOCK_SHARED
1614  * to ensure we serialise the fault barrier in place.
1615  */
1616 static int
1617 xfs_filemap_pfn_mkwrite(
1618         struct vm_area_struct   *vma,
1619         struct vm_fault         *vmf)
1620 {
1621
1622         struct inode            *inode = file_inode(vma->vm_file);
1623         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1624         int                     ret = VM_FAULT_NOPAGE;
1625         loff_t                  size;
1626
1627         trace_xfs_filemap_pfn_mkwrite(ip);
1628
1629         sb_start_pagefault(inode->i_sb);
1630         file_update_time(vma->vm_file);
1631
1632         /* check if the faulting page hasn't raced with truncate */
1633         xfs_ilock(ip, XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1634         size = (i_size_read(inode) + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
1635         if (vmf->pgoff >= size)
1636                 ret = VM_FAULT_SIGBUS;
1637         else if (IS_DAX(inode))
1638                 ret = dax_pfn_mkwrite(vma, vmf);
1639         xfs_iunlock(ip, XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1640         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
1641         return ret;
1642
1643 }
1644
1645 static const struct vm_operations_struct xfs_file_vm_ops = {
1646         .fault          = xfs_filemap_fault,
1647         .pmd_fault      = xfs_filemap_pmd_fault,
1648         .map_pages      = filemap_map_pages,
1649         .page_mkwrite   = xfs_filemap_page_mkwrite,
1650         .pfn_mkwrite    = xfs_filemap_pfn_mkwrite,
1651 };
1652
1653 STATIC int
1654 xfs_file_mmap(
1655         struct file     *filp,
1656         struct vm_area_struct *vma)
1657 {
1658         file_accessed(filp);
1659         vma->vm_ops = &xfs_file_vm_ops;
1660         if (IS_DAX(file_inode(filp)))
1661                 vma->vm_flags |= VM_MIXEDMAP | VM_HUGEPAGE;
1662         return 0;
1663 }
1664
1665 const struct file_operations xfs_file_operations = {
1666         .llseek         = xfs_file_llseek,
1667         .read_iter      = xfs_file_read_iter,
1668         .write_iter     = xfs_file_write_iter,
1669         .splice_read    = xfs_file_splice_read,
1670         .splice_write   = iter_file_splice_write,
1671         .unlocked_ioctl = xfs_file_ioctl,
1672 #ifdef CONFIG_COMPAT
1673         .compat_ioctl   = xfs_file_compat_ioctl,
1674 #endif
1675         .mmap           = xfs_file_mmap,
1676         .open           = xfs_file_open,
1677         .release        = xfs_file_release,
1678         .fsync          = xfs_file_fsync,
1679         .fallocate      = xfs_file_fallocate,
1680 };
1681
1682 const struct file_operations xfs_dir_file_operations = {
1683         .open           = xfs_dir_open,
1684         .read           = generic_read_dir,
1685         .iterate        = xfs_file_readdir,
1686         .llseek         = generic_file_llseek,
1687         .unlocked_ioctl = xfs_file_ioctl,
1688 #ifdef CONFIG_COMPAT
1689         .compat_ioctl   = xfs_file_compat_ioctl,
1690 #endif
1691         .fsync          = xfs_dir_fsync,
1692 };