]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - fs/xfs/xfs_file.c
Merge branch 'for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/s390/linux
[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_SIZE -1)); /* Within page */
110                 bytes = PAGE_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                 VFS_I(ip)->i_mode &= ~S_ISUID;
160                 if (VFS_I(ip)->i_mode & S_IXGRP)
161                         VFS_I(ip)->i_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                  end;
722         struct iov_iter         data;
723         struct xfs_buftarg      *target = XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) ?
724                                         mp->m_rtdev_targp : mp->m_ddev_targp;
725
726         /* DIO must be aligned to device logical sector size */
727         if (!IS_DAX(inode) &&
728             ((iocb->ki_pos | count) & target->bt_logical_sectormask))
729                 return -EINVAL;
730
731         /* "unaligned" here means not aligned to a filesystem block */
732         if ((iocb->ki_pos & mp->m_blockmask) ||
733             ((iocb->ki_pos + count) & mp->m_blockmask))
734                 unaligned_io = 1;
735
736         /*
737          * We don't need to take an exclusive lock unless there page cache needs
738          * to be invalidated or unaligned IO is being executed. We don't need to
739          * consider the EOF extension case here because
740          * xfs_file_aio_write_checks() will relock the inode as necessary for
741          * EOF zeroing cases and fill out the new inode size as appropriate.
742          */
743         if (unaligned_io || mapping->nrpages)
744                 iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
745         else
746                 iolock = XFS_IOLOCK_SHARED;
747         xfs_rw_ilock(ip, iolock);
748
749         /*
750          * Recheck if there are cached pages that need invalidate after we got
751          * the iolock to protect against other threads adding new pages while
752          * we were waiting for the iolock.
753          */
754         if (mapping->nrpages && iolock == XFS_IOLOCK_SHARED) {
755                 xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
756                 iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
757                 xfs_rw_ilock(ip, iolock);
758         }
759
760         ret = xfs_file_aio_write_checks(iocb, from, &iolock);
761         if (ret)
762                 goto out;
763         count = iov_iter_count(from);
764         end = iocb->ki_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);
798
799         /* see generic_file_direct_write() for why this is necessary */
800         if (mapping->nrpages) {
801                 invalidate_inode_pages2_range(mapping,
802                                               iocb->ki_pos >> PAGE_SHIFT,
803                                               end >> PAGE_SHIFT);
804         }
805
806         if (ret > 0) {
807                 iocb->ki_pos += ret;
808                 iov_iter_advance(from, ret);
809         }
810 out:
811         xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
812
813         /*
814          * No fallback to buffered IO on errors for XFS. DAX can result in
815          * partial writes, but direct IO will either complete fully or fail.
816          */
817         ASSERT(ret < 0 || ret == count || IS_DAX(VFS_I(ip)));
818         return ret;
819 }
820
821 STATIC ssize_t
822 xfs_file_buffered_aio_write(
823         struct kiocb            *iocb,
824         struct iov_iter         *from)
825 {
826         struct file             *file = iocb->ki_filp;
827         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
828         struct inode            *inode = mapping->host;
829         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
830         ssize_t                 ret;
831         int                     enospc = 0;
832         int                     iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
833
834         xfs_rw_ilock(ip, iolock);
835
836         ret = xfs_file_aio_write_checks(iocb, from, &iolock);
837         if (ret)
838                 goto out;
839
840         /* We can write back this queue in page reclaim */
841         current->backing_dev_info = inode_to_bdi(inode);
842
843 write_retry:
844         trace_xfs_file_buffered_write(ip, iov_iter_count(from),
845                                       iocb->ki_pos, 0);
846         ret = generic_perform_write(file, from, iocb->ki_pos);
847         if (likely(ret >= 0))
848                 iocb->ki_pos += ret;
849
850         /*
851          * If we hit a space limit, try to free up some lingering preallocated
852          * space before returning an error. In the case of ENOSPC, first try to
853          * write back all dirty inodes to free up some of the excess reserved
854          * metadata space. This reduces the chances that the eofblocks scan
855          * waits on dirty mappings. Since xfs_flush_inodes() is serialized, this
856          * also behaves as a filter to prevent too many eofblocks scans from
857          * running at the same time.
858          */
859         if (ret == -EDQUOT && !enospc) {
860                 enospc = xfs_inode_free_quota_eofblocks(ip);
861                 if (enospc)
862                         goto write_retry;
863         } else if (ret == -ENOSPC && !enospc) {
864                 struct xfs_eofblocks eofb = {0};
865
866                 enospc = 1;
867                 xfs_flush_inodes(ip->i_mount);
868                 eofb.eof_scan_owner = ip->i_ino; /* for locking */
869                 eofb.eof_flags = XFS_EOF_FLAGS_SYNC;
870                 xfs_icache_free_eofblocks(ip->i_mount, &eofb);
871                 goto write_retry;
872         }
873
874         current->backing_dev_info = NULL;
875 out:
876         xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
877         return ret;
878 }
879
880 STATIC ssize_t
881 xfs_file_write_iter(
882         struct kiocb            *iocb,
883         struct iov_iter         *from)
884 {
885         struct file             *file = iocb->ki_filp;
886         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
887         struct inode            *inode = mapping->host;
888         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
889         ssize_t                 ret;
890         size_t                  ocount = iov_iter_count(from);
891
892         XFS_STATS_INC(ip->i_mount, xs_write_calls);
893
894         if (ocount == 0)
895                 return 0;
896
897         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
898                 return -EIO;
899
900         if ((iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) || IS_DAX(inode))
901                 ret = xfs_file_dio_aio_write(iocb, from);
902         else
903                 ret = xfs_file_buffered_aio_write(iocb, from);
904
905         if (ret > 0) {
906                 XFS_STATS_ADD(ip->i_mount, xs_write_bytes, ret);
907
908                 /* Handle various SYNC-type writes */
909                 ret = generic_write_sync(iocb, ret);
910         }
911         return ret;
912 }
913
914 #define XFS_FALLOC_FL_SUPPORTED                                         \
915                 (FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_PUNCH_HOLE |           \
916                  FALLOC_FL_COLLAPSE_RANGE | FALLOC_FL_ZERO_RANGE |      \
917                  FALLOC_FL_INSERT_RANGE)
918
919 STATIC long
920 xfs_file_fallocate(
921         struct file             *file,
922         int                     mode,
923         loff_t                  offset,
924         loff_t                  len)
925 {
926         struct inode            *inode = file_inode(file);
927         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
928         long                    error;
929         enum xfs_prealloc_flags flags = 0;
930         uint                    iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
931         loff_t                  new_size = 0;
932         bool                    do_file_insert = 0;
933
934         if (!S_ISREG(inode->i_mode))
935                 return -EINVAL;
936         if (mode & ~XFS_FALLOC_FL_SUPPORTED)
937                 return -EOPNOTSUPP;
938
939         xfs_ilock(ip, iolock);
940         error = xfs_break_layouts(inode, &iolock, false);
941         if (error)
942                 goto out_unlock;
943
944         xfs_ilock(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL);
945         iolock |= XFS_MMAPLOCK_EXCL;
946
947         if (mode & FALLOC_FL_PUNCH_HOLE) {
948                 error = xfs_free_file_space(ip, offset, len);
949                 if (error)
950                         goto out_unlock;
951         } else if (mode & FALLOC_FL_COLLAPSE_RANGE) {
952                 unsigned blksize_mask = (1 << inode->i_blkbits) - 1;
953
954                 if (offset & blksize_mask || len & blksize_mask) {
955                         error = -EINVAL;
956                         goto out_unlock;
957                 }
958
959                 /*
960                  * There is no need to overlap collapse range with EOF,
961                  * in which case it is effectively a truncate operation
962                  */
963                 if (offset + len >= i_size_read(inode)) {
964                         error = -EINVAL;
965                         goto out_unlock;
966                 }
967
968                 new_size = i_size_read(inode) - len;
969
970                 error = xfs_collapse_file_space(ip, offset, len);
971                 if (error)
972                         goto out_unlock;
973         } else if (mode & FALLOC_FL_INSERT_RANGE) {
974                 unsigned blksize_mask = (1 << inode->i_blkbits) - 1;
975
976                 new_size = i_size_read(inode) + len;
977                 if (offset & blksize_mask || len & blksize_mask) {
978                         error = -EINVAL;
979                         goto out_unlock;
980                 }
981
982                 /* check the new inode size does not wrap through zero */
983                 if (new_size > inode->i_sb->s_maxbytes) {
984                         error = -EFBIG;
985                         goto out_unlock;
986                 }
987
988                 /* Offset should be less than i_size */
989                 if (offset >= i_size_read(inode)) {
990                         error = -EINVAL;
991                         goto out_unlock;
992                 }
993                 do_file_insert = 1;
994         } else {
995                 flags |= XFS_PREALLOC_SET;
996
997                 if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) &&
998                     offset + len > i_size_read(inode)) {
999                         new_size = offset + len;
1000                         error = inode_newsize_ok(inode, new_size);
1001                         if (error)
1002                                 goto out_unlock;
1003                 }
1004
1005                 if (mode & FALLOC_FL_ZERO_RANGE)
1006                         error = xfs_zero_file_space(ip, offset, len);
1007                 else
1008                         error = xfs_alloc_file_space(ip, offset, len,
1009                                                      XFS_BMAPI_PREALLOC);
1010                 if (error)
1011                         goto out_unlock;
1012         }
1013
1014         if (file->f_flags & O_DSYNC)
1015                 flags |= XFS_PREALLOC_SYNC;
1016
1017         error = xfs_update_prealloc_flags(ip, flags);
1018         if (error)
1019                 goto out_unlock;
1020
1021         /* Change file size if needed */
1022         if (new_size) {
1023                 struct iattr iattr;
1024
1025                 iattr.ia_valid = ATTR_SIZE;
1026                 iattr.ia_size = new_size;
1027                 error = xfs_setattr_size(ip, &iattr);
1028                 if (error)
1029                         goto out_unlock;
1030         }
1031
1032         /*
1033          * Perform hole insertion now that the file size has been
1034          * updated so that if we crash during the operation we don't
1035          * leave shifted extents past EOF and hence losing access to
1036          * the data that is contained within them.
1037          */
1038         if (do_file_insert)
1039                 error = xfs_insert_file_space(ip, offset, len);
1040
1041 out_unlock:
1042         xfs_iunlock(ip, iolock);
1043         return error;
1044 }
1045
1046
1047 STATIC int
1048 xfs_file_open(
1049         struct inode    *inode,
1050         struct file     *file)
1051 {
1052         if (!(file->f_flags & O_LARGEFILE) && i_size_read(inode) > MAX_NON_LFS)
1053                 return -EFBIG;
1054         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(XFS_M(inode->i_sb)))
1055                 return -EIO;
1056         return 0;
1057 }
1058
1059 STATIC int
1060 xfs_dir_open(
1061         struct inode    *inode,
1062         struct file     *file)
1063 {
1064         struct xfs_inode *ip = XFS_I(inode);
1065         int             mode;
1066         int             error;
1067
1068         error = xfs_file_open(inode, file);
1069         if (error)
1070                 return error;
1071
1072         /*
1073          * If there are any blocks, read-ahead block 0 as we're almost
1074          * certain to have the next operation be a read there.
1075          */
1076         mode = xfs_ilock_data_map_shared(ip);
1077         if (ip->i_d.di_nextents > 0)
1078                 xfs_dir3_data_readahead(ip, 0, -1);
1079         xfs_iunlock(ip, mode);
1080         return 0;
1081 }
1082
1083 STATIC int
1084 xfs_file_release(
1085         struct inode    *inode,
1086         struct file     *filp)
1087 {
1088         return xfs_release(XFS_I(inode));
1089 }
1090
1091 STATIC int
1092 xfs_file_readdir(
1093         struct file     *file,
1094         struct dir_context *ctx)
1095 {
1096         struct inode    *inode = file_inode(file);
1097         xfs_inode_t     *ip = XFS_I(inode);
1098         size_t          bufsize;
1099
1100         /*
1101          * The Linux API doesn't pass down the total size of the buffer
1102          * we read into down to the filesystem.  With the filldir concept
1103          * it's not needed for correct information, but the XFS dir2 leaf
1104          * code wants an estimate of the buffer size to calculate it's
1105          * readahead window and size the buffers used for mapping to
1106          * physical blocks.
1107          *
1108          * Try to give it an estimate that's good enough, maybe at some
1109          * point we can change the ->readdir prototype to include the
1110          * buffer size.  For now we use the current glibc buffer size.
1111          */
1112         bufsize = (size_t)min_t(loff_t, 32768, ip->i_d.di_size);
1113
1114         return xfs_readdir(ip, ctx, bufsize);
1115 }
1116
1117 /*
1118  * This type is designed to indicate the type of offset we would like
1119  * to search from page cache for xfs_seek_hole_data().
1120  */
1121 enum {
1122         HOLE_OFF = 0,
1123         DATA_OFF,
1124 };
1125
1126 /*
1127  * Lookup the desired type of offset from the given page.
1128  *
1129  * On success, return true and the offset argument will point to the
1130  * start of the region that was found.  Otherwise this function will
1131  * return false and keep the offset argument unchanged.
1132  */
1133 STATIC bool
1134 xfs_lookup_buffer_offset(
1135         struct page             *page,
1136         loff_t                  *offset,
1137         unsigned int            type)
1138 {
1139         loff_t                  lastoff = page_offset(page);
1140         bool                    found = false;
1141         struct buffer_head      *bh, *head;
1142
1143         bh = head = page_buffers(page);
1144         do {
1145                 /*
1146                  * Unwritten extents that have data in the page
1147                  * cache covering them can be identified by the
1148                  * BH_Unwritten state flag.  Pages with multiple
1149                  * buffers might have a mix of holes, data and
1150                  * unwritten extents - any buffer with valid
1151                  * data in it should have BH_Uptodate flag set
1152                  * on it.
1153                  */
1154                 if (buffer_unwritten(bh) ||
1155                     buffer_uptodate(bh)) {
1156                         if (type == DATA_OFF)
1157                                 found = true;
1158                 } else {
1159                         if (type == HOLE_OFF)
1160                                 found = true;
1161                 }
1162
1163                 if (found) {
1164                         *offset = lastoff;
1165                         break;
1166                 }
1167                 lastoff += bh->b_size;
1168         } while ((bh = bh->b_this_page) != head);
1169
1170         return found;
1171 }
1172
1173 /*
1174  * This routine is called to find out and return a data or hole offset
1175  * from the page cache for unwritten extents according to the desired
1176  * type for xfs_seek_hole_data().
1177  *
1178  * The argument offset is used to tell where we start to search from the
1179  * page cache.  Map is used to figure out the end points of the range to
1180  * lookup pages.
1181  *
1182  * Return true if the desired type of offset was found, and the argument
1183  * offset is filled with that address.  Otherwise, return false and keep
1184  * offset unchanged.
1185  */
1186 STATIC bool
1187 xfs_find_get_desired_pgoff(
1188         struct inode            *inode,
1189         struct xfs_bmbt_irec    *map,
1190         unsigned int            type,
1191         loff_t                  *offset)
1192 {
1193         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1194         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1195         struct pagevec          pvec;
1196         pgoff_t                 index;
1197         pgoff_t                 end;
1198         loff_t                  endoff;
1199         loff_t                  startoff = *offset;
1200         loff_t                  lastoff = startoff;
1201         bool                    found = false;
1202
1203         pagevec_init(&pvec, 0);
1204
1205         index = startoff >> PAGE_SHIFT;
1206         endoff = XFS_FSB_TO_B(mp, map->br_startoff + map->br_blockcount);
1207         end = endoff >> PAGE_SHIFT;
1208         do {
1209                 int             want;
1210                 unsigned        nr_pages;
1211                 unsigned int    i;
1212
1213                 want = min_t(pgoff_t, end - index, PAGEVEC_SIZE);
1214                 nr_pages = pagevec_lookup(&pvec, inode->i_mapping, index,
1215                                           want);
1216                 /*
1217                  * No page mapped into given range.  If we are searching holes
1218                  * and if this is the first time we got into the loop, it means
1219                  * that the given offset is landed in a hole, return it.
1220                  *
1221                  * If we have already stepped through some block buffers to find
1222                  * holes but they all contains data.  In this case, the last
1223                  * offset is already updated and pointed to the end of the last
1224                  * mapped page, if it does not reach the endpoint to search,
1225                  * that means there should be a hole between them.
1226                  */
1227                 if (nr_pages == 0) {
1228                         /* Data search found nothing */
1229                         if (type == DATA_OFF)
1230                                 break;
1231
1232                         ASSERT(type == HOLE_OFF);
1233                         if (lastoff == startoff || lastoff < endoff) {
1234                                 found = true;
1235                                 *offset = lastoff;
1236                         }
1237                         break;
1238                 }
1239
1240                 /*
1241                  * At lease we found one page.  If this is the first time we
1242                  * step into the loop, and if the first page index offset is
1243                  * greater than the given search offset, a hole was found.
1244                  */
1245                 if (type == HOLE_OFF && lastoff == startoff &&
1246                     lastoff < page_offset(pvec.pages[0])) {
1247                         found = true;
1248                         break;
1249                 }
1250
1251                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1252                         struct page     *page = pvec.pages[i];
1253                         loff_t          b_offset;
1254
1255                         /*
1256                          * At this point, the page may be truncated or
1257                          * invalidated (changing page->mapping to NULL),
1258                          * or even swizzled back from swapper_space to tmpfs
1259                          * file mapping. However, page->index will not change
1260                          * because we have a reference on the page.
1261                          *
1262                          * Searching done if the page index is out of range.
1263                          * If the current offset is not reaches the end of
1264                          * the specified search range, there should be a hole
1265                          * between them.
1266                          */
1267                         if (page->index > end) {
1268                                 if (type == HOLE_OFF && lastoff < endoff) {
1269                                         *offset = lastoff;
1270                                         found = true;
1271                                 }
1272                                 goto out;
1273                         }
1274
1275                         lock_page(page);
1276                         /*
1277                          * Page truncated or invalidated(page->mapping == NULL).
1278                          * We can freely skip it and proceed to check the next
1279                          * page.
1280                          */
1281                         if (unlikely(page->mapping != inode->i_mapping)) {
1282                                 unlock_page(page);
1283                                 continue;
1284                         }
1285
1286                         if (!page_has_buffers(page)) {
1287                                 unlock_page(page);
1288                                 continue;
1289                         }
1290
1291                         found = xfs_lookup_buffer_offset(page, &b_offset, type);
1292                         if (found) {
1293                                 /*
1294                                  * The found offset may be less than the start
1295                                  * point to search if this is the first time to
1296                                  * come here.
1297                                  */
1298                                 *offset = max_t(loff_t, startoff, b_offset);
1299                                 unlock_page(page);
1300                                 goto out;
1301                         }
1302
1303                         /*
1304                          * We either searching data but nothing was found, or
1305                          * searching hole but found a data buffer.  In either
1306                          * case, probably the next page contains the desired
1307                          * things, update the last offset to it so.
1308                          */
1309                         lastoff = page_offset(page) + PAGE_SIZE;
1310                         unlock_page(page);
1311                 }
1312
1313                 /*
1314                  * The number of returned pages less than our desired, search
1315                  * done.  In this case, nothing was found for searching data,
1316                  * but we found a hole behind the last offset.
1317                  */
1318                 if (nr_pages < want) {
1319                         if (type == HOLE_OFF) {
1320                                 *offset = lastoff;
1321                                 found = true;
1322                         }
1323                         break;
1324                 }
1325
1326                 index = pvec.pages[i - 1]->index + 1;
1327                 pagevec_release(&pvec);
1328         } while (index <= end);
1329
1330 out:
1331         pagevec_release(&pvec);
1332         return found;
1333 }
1334
1335 /*
1336  * caller must lock inode with xfs_ilock_data_map_shared,
1337  * can we craft an appropriate ASSERT?
1338  *
1339  * end is because the VFS-level lseek interface is defined such that any
1340  * offset past i_size shall return -ENXIO, but we use this for quota code
1341  * which does not maintain i_size, and we want to SEEK_DATA past i_size.
1342  */
1343 loff_t
1344 __xfs_seek_hole_data(
1345         struct inode            *inode,
1346         loff_t                  start,
1347         loff_t                  end,
1348         int                     whence)
1349 {
1350         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1351         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1352         loff_t                  uninitialized_var(offset);
1353         xfs_fileoff_t           fsbno;
1354         xfs_filblks_t           lastbno;
1355         int                     error;
1356
1357         if (start >= end) {
1358                 error = -ENXIO;
1359                 goto out_error;
1360         }
1361
1362         /*
1363          * Try to read extents from the first block indicated
1364          * by fsbno to the end block of the file.
1365          */
1366         fsbno = XFS_B_TO_FSBT(mp, start);
1367         lastbno = XFS_B_TO_FSB(mp, end);
1368
1369         for (;;) {
1370                 struct xfs_bmbt_irec    map[2];
1371                 int                     nmap = 2;
1372                 unsigned int            i;
1373
1374                 error = xfs_bmapi_read(ip, fsbno, lastbno - fsbno, map, &nmap,
1375                                        XFS_BMAPI_ENTIRE);
1376                 if (error)
1377                         goto out_error;
1378
1379                 /* No extents at given offset, must be beyond EOF */
1380                 if (nmap == 0) {
1381                         error = -ENXIO;
1382                         goto out_error;
1383                 }
1384
1385                 for (i = 0; i < nmap; i++) {
1386                         offset = max_t(loff_t, start,
1387                                        XFS_FSB_TO_B(mp, map[i].br_startoff));
1388
1389                         /* Landed in the hole we wanted? */
1390                         if (whence == SEEK_HOLE &&
1391                             map[i].br_startblock == HOLESTARTBLOCK)
1392                                 goto out;
1393
1394                         /* Landed in the data extent we wanted? */
1395                         if (whence == SEEK_DATA &&
1396                             (map[i].br_startblock == DELAYSTARTBLOCK ||
1397                              (map[i].br_state == XFS_EXT_NORM &&
1398                               !isnullstartblock(map[i].br_startblock))))
1399                                 goto out;
1400
1401                         /*
1402                          * Landed in an unwritten extent, try to search
1403                          * for hole or data from page cache.
1404                          */
1405                         if (map[i].br_state == XFS_EXT_UNWRITTEN) {
1406                                 if (xfs_find_get_desired_pgoff(inode, &map[i],
1407                                       whence == SEEK_HOLE ? HOLE_OFF : DATA_OFF,
1408                                                         &offset))
1409                                         goto out;
1410                         }
1411                 }
1412
1413                 /*
1414                  * We only received one extent out of the two requested. This
1415                  * means we've hit EOF and didn't find what we are looking for.
1416                  */
1417                 if (nmap == 1) {
1418                         /*
1419                          * If we were looking for a hole, set offset to
1420                          * the end of the file (i.e., there is an implicit
1421                          * hole at the end of any file).
1422                          */
1423                         if (whence == SEEK_HOLE) {
1424                                 offset = end;
1425                                 break;
1426                         }
1427                         /*
1428                          * If we were looking for data, it's nowhere to be found
1429                          */
1430                         ASSERT(whence == SEEK_DATA);
1431                         error = -ENXIO;
1432                         goto out_error;
1433                 }
1434
1435                 ASSERT(i > 1);
1436
1437                 /*
1438                  * Nothing was found, proceed to the next round of search
1439                  * if the next reading offset is not at or beyond EOF.
1440                  */
1441                 fsbno = map[i - 1].br_startoff + map[i - 1].br_blockcount;
1442                 start = XFS_FSB_TO_B(mp, fsbno);
1443                 if (start >= end) {
1444                         if (whence == SEEK_HOLE) {
1445                                 offset = end;
1446                                 break;
1447                         }
1448                         ASSERT(whence == SEEK_DATA);
1449                         error = -ENXIO;
1450                         goto out_error;
1451                 }
1452         }
1453
1454 out:
1455         /*
1456          * If at this point we have found the hole we wanted, the returned
1457          * offset may be bigger than the file size as it may be aligned to
1458          * page boundary for unwritten extents.  We need to deal with this
1459          * situation in particular.
1460          */
1461         if (whence == SEEK_HOLE)
1462                 offset = min_t(loff_t, offset, end);
1463
1464         return offset;
1465
1466 out_error:
1467         return error;
1468 }
1469
1470 STATIC loff_t
1471 xfs_seek_hole_data(
1472         struct file             *file,
1473         loff_t                  start,
1474         int                     whence)
1475 {
1476         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
1477         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1478         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1479         uint                    lock;
1480         loff_t                  offset, end;
1481         int                     error = 0;
1482
1483         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
1484                 return -EIO;
1485
1486         lock = xfs_ilock_data_map_shared(ip);
1487
1488         end = i_size_read(inode);
1489         offset = __xfs_seek_hole_data(inode, start, end, whence);
1490         if (offset < 0) {
1491                 error = offset;
1492                 goto out_unlock;
1493         }
1494
1495         offset = vfs_setpos(file, offset, inode->i_sb->s_maxbytes);
1496
1497 out_unlock:
1498         xfs_iunlock(ip, lock);
1499
1500         if (error)
1501                 return error;
1502         return offset;
1503 }
1504
1505 STATIC loff_t
1506 xfs_file_llseek(
1507         struct file     *file,
1508         loff_t          offset,
1509         int             whence)
1510 {
1511         switch (whence) {
1512         case SEEK_END:
1513         case SEEK_CUR:
1514         case SEEK_SET:
1515                 return generic_file_llseek(file, offset, whence);
1516         case SEEK_HOLE:
1517         case SEEK_DATA:
1518                 return xfs_seek_hole_data(file, offset, whence);
1519         default:
1520                 return -EINVAL;
1521         }
1522 }
1523
1524 /*
1525  * Locking for serialisation of IO during page faults. This results in a lock
1526  * ordering of:
1527  *
1528  * mmap_sem (MM)
1529  *   sb_start_pagefault(vfs, freeze)
1530  *     i_mmaplock (XFS - truncate serialisation)
1531  *       page_lock (MM)
1532  *         i_lock (XFS - extent map serialisation)
1533  */
1534
1535 /*
1536  * mmap()d file has taken write protection fault and is being made writable. We
1537  * can set the page state up correctly for a writable page, which means we can
1538  * do correct delalloc accounting (ENOSPC checking!) and unwritten extent
1539  * mapping.
1540  */
1541 STATIC int
1542 xfs_filemap_page_mkwrite(
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_page_mkwrite(XFS_I(inode));
1550
1551         sb_start_pagefault(inode->i_sb);
1552         file_update_time(vma->vm_file);
1553         xfs_ilock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1554
1555         if (IS_DAX(inode)) {
1556                 ret = __dax_mkwrite(vma, vmf, xfs_get_blocks_dax_fault, NULL);
1557         } else {
1558                 ret = block_page_mkwrite(vma, vmf, xfs_get_blocks);
1559                 ret = block_page_mkwrite_return(ret);
1560         }
1561
1562         xfs_iunlock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1563         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
1564
1565         return ret;
1566 }
1567
1568 STATIC int
1569 xfs_filemap_fault(
1570         struct vm_area_struct   *vma,
1571         struct vm_fault         *vmf)
1572 {
1573         struct inode            *inode = file_inode(vma->vm_file);
1574         int                     ret;
1575
1576         trace_xfs_filemap_fault(XFS_I(inode));
1577
1578         /* DAX can shortcut the normal fault path on write faults! */
1579         if ((vmf->flags & FAULT_FLAG_WRITE) && IS_DAX(inode))
1580                 return xfs_filemap_page_mkwrite(vma, vmf);
1581
1582         xfs_ilock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1583         if (IS_DAX(inode)) {
1584                 /*
1585                  * we do not want to trigger unwritten extent conversion on read
1586                  * faults - that is unnecessary overhead and would also require
1587                  * changes to xfs_get_blocks_direct() to map unwritten extent
1588                  * ioend for conversion on read-only mappings.
1589                  */
1590                 ret = __dax_fault(vma, vmf, xfs_get_blocks_dax_fault, NULL);
1591         } else
1592                 ret = filemap_fault(vma, vmf);
1593         xfs_iunlock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1594
1595         return ret;
1596 }
1597
1598 /*
1599  * Similar to xfs_filemap_fault(), the DAX fault path can call into here on
1600  * both read and write faults. Hence we need to handle both cases. There is no
1601  * ->pmd_mkwrite callout for huge pages, so we have a single function here to
1602  * handle both cases here. @flags carries the information on the type of fault
1603  * occuring.
1604  */
1605 STATIC int
1606 xfs_filemap_pmd_fault(
1607         struct vm_area_struct   *vma,
1608         unsigned long           addr,
1609         pmd_t                   *pmd,
1610         unsigned int            flags)
1611 {
1612         struct inode            *inode = file_inode(vma->vm_file);
1613         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1614         int                     ret;
1615
1616         if (!IS_DAX(inode))
1617                 return VM_FAULT_FALLBACK;
1618
1619         trace_xfs_filemap_pmd_fault(ip);
1620
1621         if (flags & FAULT_FLAG_WRITE) {
1622                 sb_start_pagefault(inode->i_sb);
1623                 file_update_time(vma->vm_file);
1624         }
1625
1626         xfs_ilock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1627         ret = __dax_pmd_fault(vma, addr, pmd, flags, xfs_get_blocks_dax_fault,
1628                               NULL);
1629         xfs_iunlock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1630
1631         if (flags & FAULT_FLAG_WRITE)
1632                 sb_end_pagefault(inode->i_sb);
1633
1634         return ret;
1635 }
1636
1637 /*
1638  * pfn_mkwrite was originally inteneded to ensure we capture time stamp
1639  * updates on write faults. In reality, it's need to serialise against
1640  * truncate similar to page_mkwrite. Hence we cycle the XFS_MMAPLOCK_SHARED
1641  * to ensure we serialise the fault barrier in place.
1642  */
1643 static int
1644 xfs_filemap_pfn_mkwrite(
1645         struct vm_area_struct   *vma,
1646         struct vm_fault         *vmf)
1647 {
1648
1649         struct inode            *inode = file_inode(vma->vm_file);
1650         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1651         int                     ret = VM_FAULT_NOPAGE;
1652         loff_t                  size;
1653
1654         trace_xfs_filemap_pfn_mkwrite(ip);
1655
1656         sb_start_pagefault(inode->i_sb);
1657         file_update_time(vma->vm_file);
1658
1659         /* check if the faulting page hasn't raced with truncate */
1660         xfs_ilock(ip, XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1661         size = (i_size_read(inode) + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
1662         if (vmf->pgoff >= size)
1663                 ret = VM_FAULT_SIGBUS;
1664         else if (IS_DAX(inode))
1665                 ret = dax_pfn_mkwrite(vma, vmf);
1666         xfs_iunlock(ip, XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1667         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
1668         return ret;
1669
1670 }
1671
1672 static const struct vm_operations_struct xfs_file_vm_ops = {
1673         .fault          = xfs_filemap_fault,
1674         .pmd_fault      = xfs_filemap_pmd_fault,
1675         .map_pages      = filemap_map_pages,
1676         .page_mkwrite   = xfs_filemap_page_mkwrite,
1677         .pfn_mkwrite    = xfs_filemap_pfn_mkwrite,
1678 };
1679
1680 STATIC int
1681 xfs_file_mmap(
1682         struct file     *filp,
1683         struct vm_area_struct *vma)
1684 {
1685         file_accessed(filp);
1686         vma->vm_ops = &xfs_file_vm_ops;
1687         if (IS_DAX(file_inode(filp)))
1688                 vma->vm_flags |= VM_MIXEDMAP | VM_HUGEPAGE;
1689         return 0;
1690 }
1691
1692 const struct file_operations xfs_file_operations = {
1693         .llseek         = xfs_file_llseek,
1694         .read_iter      = xfs_file_read_iter,
1695         .write_iter     = xfs_file_write_iter,
1696         .splice_read    = xfs_file_splice_read,
1697         .splice_write   = iter_file_splice_write,
1698         .unlocked_ioctl = xfs_file_ioctl,
1699 #ifdef CONFIG_COMPAT
1700         .compat_ioctl   = xfs_file_compat_ioctl,
1701 #endif
1702         .mmap           = xfs_file_mmap,
1703         .open           = xfs_file_open,
1704         .release        = xfs_file_release,
1705         .fsync          = xfs_file_fsync,
1706         .fallocate      = xfs_file_fallocate,
1707 };
1708
1709 const struct file_operations xfs_dir_file_operations = {
1710         .open           = xfs_dir_open,
1711         .read           = generic_read_dir,
1712         .iterate_shared = xfs_file_readdir,
1713         .llseek         = generic_file_llseek,
1714         .unlocked_ioctl = xfs_file_ioctl,
1715 #ifdef CONFIG_COMPAT
1716         .compat_ioctl   = xfs_file_compat_ioctl,
1717 #endif
1718         .fsync          = xfs_dir_fsync,
1719 };