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
  45 static const struct vm_operations_struct xfs_file_vm_ops;
  46
  47 /*
  48  * Locking primitives for read and write IO paths to ensure we consistently use
  49  * and order the inode->i_mutex, ip->i_lock and ip->i_iolock.
  50  */
  51 static inline void
  52 xfs_rw_ilock(
  53         struct xfs_inode        *ip,
  54         int                     type)
  55 {
  56         if (type & XFS_IOLOCK_EXCL)
  57                 mutex_lock(&VFS_I(ip)->i_mutex);
  58         xfs_ilock(ip, type);
  59 }
  60
  61 static inline void
  62 xfs_rw_iunlock(
  63         struct xfs_inode        *ip,
  64         int                     type)
  65 {
  66         xfs_iunlock(ip, type);
  67         if (type & XFS_IOLOCK_EXCL)
  68                 mutex_unlock(&VFS_I(ip)->i_mutex);
  69 }
  70
  71 static inline void
  72 xfs_rw_ilock_demote(
  73         struct xfs_inode        *ip,
  74         int                     type)
  75 {
  76         xfs_ilock_demote(ip, type);
  77         if (type & XFS_IOLOCK_EXCL)
  78                 mutex_unlock(&VFS_I(ip)->i_mutex);
  79 }
  80
  81 /*
  82  * xfs_iozero clears the specified range supplied via the page cache (except in
  83  * the DAX case). Writes through the page cache will allocate blocks over holes,
  84  * though the callers usually map the holes first and avoid them. If a block is
  85  * not completely zeroed, then it will be read from disk before being partially
  86  * zeroed.
  87  *
  88  * In the DAX case, we can just directly write to the underlying pages. This
  89  * will not allocate blocks, but will avoid holes and unwritten extents and so
  90  * not do unnecessary work.
  91  */
  92 int
  93 xfs_iozero(
  94         struct xfs_inode        *ip,    /* inode                        */
  95         loff_t                  pos,    /* offset in file               */
  96         size_t                  count)  /* size of data to zero         */
  97 {
  98         struct page             *page;
  99         struct address_space    *mapping;
 100         int                     status = 0;
 101
 102
 103         mapping = VFS_I(ip)->i_mapping;
 104         do {
 105                 unsigned offset, bytes;
 106                 void *fsdata;
 107
 108                 offset = (pos & (PAGE_CACHE_SIZE -1)); /* Within page */
 109                 bytes = PAGE_CACHE_SIZE - offset;
 110                 if (bytes > count)
 111                         bytes = count;
 112
 113                 if (IS_DAX(VFS_I(ip))) {
 114                         status = dax_zero_page_range(VFS_I(ip), pos, bytes,
 115                                                      xfs_get_blocks_direct);
 116                         if (status)
 117                                 break;
 118                 } else {
 119                         status = pagecache_write_begin(NULL, mapping, pos, bytes,
 120                                                 AOP_FLAG_UNINTERRUPTIBLE,
 121                                                 &page, &fsdata);
 122                         if (status)
 123                                 break;
 124
 125                         zero_user(page, offset, bytes);
 126
 127                         status = pagecache_write_end(NULL, mapping, pos, bytes,
 128                                                 bytes, page, fsdata);
 129                         WARN_ON(status <= 0); /* can't return less than zero! */
 130                         status = 0;
 131                 }
 132                 pos += bytes;
 133                 count -= bytes;
 134         } while (count);
 135
 136         return (-status);
 137 }
 138
 139 int
 140 xfs_update_prealloc_flags(
 141         struct xfs_inode        *ip,
 142         enum xfs_prealloc_flags flags)
 143 {
 144         struct xfs_trans        *tp;
 145         int                     error;
 146
 147         tp = xfs_trans_alloc(ip->i_mount, XFS_TRANS_WRITEID);
 148         error = xfs_trans_reserve(tp, &M_RES(ip->i_mount)->tr_writeid, 0, 0);
 149         if (error) {
 150                 xfs_trans_cancel(tp, 0);
 151                 return error;
 152         }
 153
 154         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 155         xfs_trans_ijoin(tp, ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 156
 157         if (!(flags & XFS_PREALLOC_INVISIBLE)) {
 158                 ip->i_d.di_mode &= ~S_ISUID;
 159                 if (ip->i_d.di_mode & S_IXGRP)
 160                         ip->i_d.di_mode &= ~S_ISGID;
 161                 xfs_trans_ichgtime(tp, ip, XFS_ICHGTIME_MOD | XFS_ICHGTIME_CHG);
 162         }
 163
 164         if (flags & XFS_PREALLOC_SET)
 165                 ip->i_d.di_flags |= XFS_DIFLAG_PREALLOC;
 166         if (flags & XFS_PREALLOC_CLEAR)
 167                 ip->i_d.di_flags &= ~XFS_DIFLAG_PREALLOC;
 168
 169         xfs_trans_log_inode(tp, ip, XFS_ILOG_CORE);
 170         if (flags & XFS_PREALLOC_SYNC)
 171                 xfs_trans_set_sync(tp);
 172         return xfs_trans_commit(tp, 0);
 173 }
 174
 175 /*
 176  * Fsync operations on directories are much simpler than on regular files,
 177  * as there is no file data to flush, and thus also no need for explicit
 178  * cache flush operations, and there are no non-transaction metadata updates
 179  * on directories either.
 180  */
 181 STATIC int
 182 xfs_dir_fsync(
 183         struct file             *file,
 184         loff_t                  start,
 185         loff_t                  end,
 186         int                     datasync)
 187 {
 188         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(file->f_mapping->host);
 189         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 190         xfs_lsn_t               lsn = 0;
 191
 192         trace_xfs_dir_fsync(ip);
 193
 194         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 195         if (xfs_ipincount(ip))
 196                 lsn = ip->i_itemp->ili_last_lsn;
 197         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 198
 199         if (!lsn)
 200                 return 0;
 201         return _xfs_log_force_lsn(mp, lsn, XFS_LOG_SYNC, NULL);
 202 }
 203
 204 STATIC int
 205 xfs_file_fsync(
 206         struct file             *file,
 207         loff_t                  start,
 208         loff_t                  end,
 209         int                     datasync)
 210 {
 211         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
 212         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 213         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 214         int                     error = 0;
 215         int                     log_flushed = 0;
 216         xfs_lsn_t               lsn = 0;
 217
 218         trace_xfs_file_fsync(ip);
 219
 220         error = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, start, end);
 221         if (error)
 222                 return error;
 223
 224         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
 225                 return -EIO;
 226
 227         xfs_iflags_clear(ip, XFS_ITRUNCATED);
 228
 229         if (mp->m_flags & XFS_MOUNT_BARRIER) {
 230                 /*
 231                  * If we have an RT and/or log subvolume we need to make sure
 232                  * to flush the write cache the device used for file data
 233                  * first.  This is to ensure newly written file data make
 234                  * it to disk before logging the new inode size in case of
 235                  * an extending write.
 236                  */
 237                 if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip))
 238                         xfs_blkdev_issue_flush(mp->m_rtdev_targp);
 239                 else if (mp->m_logdev_targp != mp->m_ddev_targp)
 240                         xfs_blkdev_issue_flush(mp->m_ddev_targp);
 241         }
 242
 243         /*
 244          * All metadata updates are logged, which means that we just have
 245          * to flush the log up to the latest LSN that touched the inode.
 246          */
 247         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 248         if (xfs_ipincount(ip)) {
 249                 if (!datasync ||
 250                     (ip->i_itemp->ili_fields & ~XFS_ILOG_TIMESTAMP))
 251                         lsn = ip->i_itemp->ili_last_lsn;
 252         }
 253         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 254
 255         if (lsn)
 256                 error = _xfs_log_force_lsn(mp, lsn, XFS_LOG_SYNC, &log_flushed);
 257
 258         /*
 259          * If we only have a single device, and the log force about was
 260          * a no-op we might have to flush the data device cache here.
 261          * This can only happen for fdatasync/O_DSYNC if we were overwriting
 262          * an already allocated file and thus do not have any metadata to
 263          * commit.
 264          */
 265         if ((mp->m_flags & XFS_MOUNT_BARRIER) &&
 266             mp->m_logdev_targp == mp->m_ddev_targp &&
 267             !XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) &&
 268             !log_flushed)
 269                 xfs_blkdev_issue_flush(mp->m_ddev_targp);
 270
 271         return error;
 272 }
 273
 274 STATIC ssize_t
 275 xfs_file_read_iter(
 276         struct kiocb            *iocb,
 277         struct iov_iter         *to)
 278 {
 279         struct file             *file = iocb->ki_filp;
 280         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
 281         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 282         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 283         size_t                  size = iov_iter_count(to);
 284         ssize_t                 ret = 0;
 285         int                     ioflags = 0;
 286         xfs_fsize_t             n;
 287         loff_t                  pos = iocb->ki_pos;
 288
 289         XFS_STATS_INC(xs_read_calls);
 290
 291         if (unlikely(iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT))
 292                 ioflags |= XFS_IO_ISDIRECT;
 293         if (file->f_mode & FMODE_NOCMTIME)
 294                 ioflags |= XFS_IO_INVIS;
 295
 296         if ((ioflags & XFS_IO_ISDIRECT) && !IS_DAX(inode)) {
 297                 xfs_buftarg_t   *target =
 298                         XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) ?
 299                                 mp->m_rtdev_targp : mp->m_ddev_targp;
 300                 /* DIO must be aligned to device logical sector size */
 301                 if ((pos | size) & target->bt_logical_sectormask) {
 302                         if (pos == i_size_read(inode))
 303                                 return 0;
 304                         return -EINVAL;
 305                 }
 306         }
 307
 308         n = mp->m_super->s_maxbytes - pos;
 309         if (n <= 0 || size == 0)
 310                 return 0;
 311
 312         if (n < size)
 313                 size = n;
 314
 315         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
 316                 return -EIO;
 317
 318         /*
 319          * Locking is a bit tricky here. If we take an exclusive lock
 320          * for direct IO, we effectively serialise all new concurrent
 321          * read IO to this file and block it behind IO that is currently in
 322          * progress because IO in progress holds the IO lock shared. We only
 323          * need to hold the lock exclusive to blow away the page cache, so
 324          * only take lock exclusively if the page cache needs invalidation.
 325          * This allows the normal direct IO case of no page cache pages to
 326          * proceeed concurrently without serialisation.
 327          */
 328         xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 329         if ((ioflags & XFS_IO_ISDIRECT) && inode->i_mapping->nrpages) {
 330                 xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 331                 xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 332
 333                 if (inode->i_mapping->nrpages) {
 334                         ret = filemap_write_and_wait_range(
 335                                                         VFS_I(ip)->i_mapping,
 336                                                         pos, pos + size - 1);
 337                         if (ret) {
 338                                 xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 339                                 return ret;
 340                         }
 341
 342                         /*
 343                          * Invalidate whole pages. This can return an error if
 344                          * we fail to invalidate a page, but this should never
 345                          * happen on XFS. Warn if it does fail.
 346                          */
 347                         ret = invalidate_inode_pages2_range(VFS_I(ip)->i_mapping,
 348                                         pos >> PAGE_CACHE_SHIFT,
 349                                         (pos + size - 1) >> PAGE_CACHE_SHIFT);
 350                         WARN_ON_ONCE(ret);
 351                         ret = 0;
 352                 }
 353                 xfs_rw_ilock_demote(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 354         }
 355
 356         trace_xfs_file_read(ip, size, pos, ioflags);
 357
 358         ret = generic_file_read_iter(iocb, to);
 359         if (ret > 0)
 360                 XFS_STATS_ADD(xs_read_bytes, ret);
 361
 362         xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 363         return ret;
 364 }
 365
 366 STATIC ssize_t
 367 xfs_file_splice_read(
 368         struct file             *infilp,
 369         loff_t                  *ppos,
 370         struct pipe_inode_info  *pipe,
 371         size_t                  count,
 372         unsigned int            flags)
 373 {
 374         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(infilp->f_mapping->host);
 375         int                     ioflags = 0;
 376         ssize_t                 ret;
 377
 378         XFS_STATS_INC(xs_read_calls);
 379
 380         if (infilp->f_mode & FMODE_NOCMTIME)
 381                 ioflags |= XFS_IO_INVIS;
 382
 383         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
 384                 return -EIO;
 385
 386         xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 387
 388         trace_xfs_file_splice_read(ip, count, *ppos, ioflags);
 389
 390         /* for dax, we need to avoid the page cache */
 391         if (IS_DAX(VFS_I(ip)))
 392                 ret = default_file_splice_read(infilp, ppos, pipe, count, flags);
 393         else
 394                 ret = generic_file_splice_read(infilp, ppos, pipe, count, flags);
 395         if (ret > 0)
 396                 XFS_STATS_ADD(xs_read_bytes, ret);
 397
 398         xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 399         return ret;
 400 }
 401
 402 /*
 403  * This routine is called to handle zeroing any space in the last block of the
 404  * file that is beyond the EOF.  We do this since the size is being increased
 405  * without writing anything to that block and we don't want to read the
 406  * garbage on the disk.
 407  */
 408 STATIC int                              /* error (positive) */
 409 xfs_zero_last_block(
 410         struct xfs_inode        *ip,
 411         xfs_fsize_t             offset,
 412         xfs_fsize_t             isize,
 413         bool                    *did_zeroing)
 414 {
 415         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 416         xfs_fileoff_t           last_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, isize);
 417         int                     zero_offset = XFS_B_FSB_OFFSET(mp, isize);
 418         int                     zero_len;
 419         int                     nimaps = 1;
 420         int                     error = 0;
 421         struct xfs_bmbt_irec    imap;
 422
 423         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 424         error = xfs_bmapi_read(ip, last_fsb, 1, &imap, &nimaps, 0);
 425         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 426         if (error)
 427                 return error;
 428
 429         ASSERT(nimaps > 0);
 430
 431         /*
 432          * If the block underlying isize is just a hole, then there
 433          * is nothing to zero.
 434          */
 435         if (imap.br_startblock == HOLESTARTBLOCK)
 436                 return 0;
 437
 438         zero_len = mp->m_sb.sb_blocksize - zero_offset;
 439         if (isize + zero_len > offset)
 440                 zero_len = offset - isize;
 441         *did_zeroing = true;
 442         return xfs_iozero(ip, isize, zero_len);
 443 }
 444
 445 /*
 446  * Zero any on disk space between the current EOF and the new, larger EOF.
 447  *
 448  * This handles the normal case of zeroing the remainder of the last block in
 449  * the file and the unusual case of zeroing blocks out beyond the size of the
 450  * file.  This second case only happens with fixed size extents and when the
 451  * system crashes before the inode size was updated but after blocks were
 452  * allocated.
 453  *
 454  * Expects the iolock to be held exclusive, and will take the ilock internally.
 455  */
 456 int                                     /* error (positive) */
 457 xfs_zero_eof(
 458         struct xfs_inode        *ip,
 459         xfs_off_t               offset,         /* starting I/O offset */
 460         xfs_fsize_t             isize,          /* current inode size */
 461         bool                    *did_zeroing)
 462 {
 463         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 464         xfs_fileoff_t           start_zero_fsb;
 465         xfs_fileoff_t           end_zero_fsb;
 466         xfs_fileoff_t           zero_count_fsb;
 467         xfs_fileoff_t           last_fsb;
 468         xfs_fileoff_t           zero_off;
 469         xfs_fsize_t             zero_len;
 470         int                     nimaps;
 471         int                     error = 0;
 472         struct xfs_bmbt_irec    imap;
 473
 474         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_IOLOCK_EXCL));
 475         ASSERT(offset > isize);
 476
 477         /*
 478          * First handle zeroing the block on which isize resides.
 479          *
 480          * We only zero a part of that block so it is handled specially.
 481          */
 482         if (XFS_B_FSB_OFFSET(mp, isize) != 0) {
 483                 error = xfs_zero_last_block(ip, offset, isize, did_zeroing);
 484                 if (error)
 485                         return error;
 486         }
 487
 488         /*
 489          * Calculate the range between the new size and the old where blocks
 490          * needing to be zeroed may exist.
 491          *
 492          * To get the block where the last byte in the file currently resides,
 493          * we need to subtract one from the size and truncate back to a block
 494          * boundary.  We subtract 1 in case the size is exactly on a block
 495          * boundary.
 496          */
 497         last_fsb = isize ? XFS_B_TO_FSBT(mp, isize - 1) : (xfs_fileoff_t)-1;
 498         start_zero_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, (xfs_ufsize_t)isize);
 499         end_zero_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset - 1);
 500         ASSERT((xfs_sfiloff_t)last_fsb < (xfs_sfiloff_t)start_zero_fsb);
 501         if (last_fsb == end_zero_fsb) {
 502                 /*
 503                  * The size was only incremented on its last block.
 504                  * We took care of that above, so just return.
 505                  */
 506                 return 0;
 507         }
 508
 509         ASSERT(start_zero_fsb <= end_zero_fsb);
 510         while (start_zero_fsb <= end_zero_fsb) {
 511                 nimaps = 1;
 512                 zero_count_fsb = end_zero_fsb - start_zero_fsb + 1;
 513
 514                 xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 515                 error = xfs_bmapi_read(ip, start_zero_fsb, zero_count_fsb,
 516                                           &imap, &nimaps, 0);
 517                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 518                 if (error)
 519                         return error;
 520
 521                 ASSERT(nimaps > 0);
 522
 523                 if (imap.br_state == XFS_EXT_UNWRITTEN ||
 524                     imap.br_startblock == HOLESTARTBLOCK) {
 525                         start_zero_fsb = imap.br_startoff + imap.br_blockcount;
 526                         ASSERT(start_zero_fsb <= (end_zero_fsb + 1));
 527                         continue;
 528                 }
 529
 530                 /*
 531                  * There are blocks we need to zero.
 532                  */
 533                 zero_off = XFS_FSB_TO_B(mp, start_zero_fsb);
 534                 zero_len = XFS_FSB_TO_B(mp, imap.br_blockcount);
 535
 536                 if ((zero_off + zero_len) > offset)
 537                         zero_len = offset - zero_off;
 538
 539                 error = xfs_iozero(ip, zero_off, zero_len);
 540                 if (error)
 541                         return error;
 542
 543                 *did_zeroing = true;
 544                 start_zero_fsb = imap.br_startoff + imap.br_blockcount;
 545                 ASSERT(start_zero_fsb <= (end_zero_fsb + 1));
 546         }
 547
 548         return 0;
 549 }
 550
 551 /*
 552  * Common pre-write limit and setup checks.
 553  *
 554  * Called with the iolocked held either shared and exclusive according to
 555  * @iolock, and returns with it held.  Might upgrade the iolock to exclusive
 556  * if called for a direct write beyond i_size.
 557  */
 558 STATIC ssize_t
 559 xfs_file_aio_write_checks(
 560         struct kiocb            *iocb,
 561         struct iov_iter         *from,
 562         int                     *iolock)
 563 {
 564         struct file             *file = iocb->ki_filp;
 565         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
 566         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 567         ssize_t                 error = 0;
 568         size_t                  count = iov_iter_count(from);
 569
 570 restart:
 571         error = generic_write_checks(iocb, from);
 572         if (error <= 0)
 573                 return error;
 574
 575         error = xfs_break_layouts(inode, iolock, true);
 576         if (error)
 577                 return error;
 578
 579         /*
 580          * If the offset is beyond the size of the file, we need to zero any
 581          * blocks that fall between the existing EOF and the start of this
 582          * write.  If zeroing is needed and we are currently holding the
 583          * iolock shared, we need to update it to exclusive which implies
 584          * having to redo all checks before.
 585          *
 586          * We need to serialise against EOF updates that occur in IO
 587          * completions here. We want to make sure that nobody is changing the
 588          * size while we do this check until we have placed an IO barrier (i.e.
 589          * hold the XFS_IOLOCK_EXCL) that prevents new IO from being dispatched.
 590          * The spinlock effectively forms a memory barrier once we have the
 591          * XFS_IOLOCK_EXCL so we are guaranteed to see the latest EOF value
 592          * and hence be able to correctly determine if we need to run zeroing.
 593          */
 594         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
 595         if (iocb->ki_pos > i_size_read(inode)) {
 596                 bool    zero = false;
 597
 598                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
 599                 if (*iolock == XFS_IOLOCK_SHARED) {
 600                         xfs_rw_iunlock(ip, *iolock);
 601                         *iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
 602                         xfs_rw_ilock(ip, *iolock);
 603                         iov_iter_reexpand(from, count);
 604
 605                         /*
 606                          * We now have an IO submission barrier in place, but
 607                          * AIO can do EOF updates during IO completion and hence
 608                          * we now need to wait for all of them to drain. Non-AIO
 609                          * DIO will have drained before we are given the
 610                          * XFS_IOLOCK_EXCL, and so for most cases this wait is a
 611                          * no-op.
 612                          */
 613                         inode_dio_wait(inode);
 614                         goto restart;
 615                 }
 616                 error = xfs_zero_eof(ip, iocb->ki_pos, i_size_read(inode), &zero);
 617                 if (error)
 618                         return error;
 619         } else
 620                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
 621
 622         /*
 623          * Updating the timestamps will grab the ilock again from
 624          * xfs_fs_dirty_inode, so we have to call it after dropping the
 625          * lock above.  Eventually we should look into a way to avoid
 626          * the pointless lock roundtrip.
 627          */
 628         if (likely(!(file->f_mode & FMODE_NOCMTIME))) {
 629                 error = file_update_time(file);
 630                 if (error)
 631                         return error;
 632         }
 633
 634         /*
 635          * If we're writing the file then make sure to clear the setuid and
 636          * setgid bits if the process is not being run by root.  This keeps
 637          * people from modifying setuid and setgid binaries.
 638          */
 639         return file_remove_suid(file);
 640 }
 641
 642 /*
 643  * xfs_file_dio_aio_write - handle direct IO writes
 644  *
 645  * Lock the inode appropriately to prepare for and issue a direct IO write.
 646  * By separating it from the buffered write path we remove all the tricky to
 647  * follow locking changes and looping.
 648  *
 649  * If there are cached pages or we're extending the file, we need IOLOCK_EXCL
 650  * until we're sure the bytes at the new EOF have been zeroed and/or the cached
 651  * pages are flushed out.
 652  *
 653  * In most cases the direct IO writes will be done holding IOLOCK_SHARED
 654  * allowing them to be done in parallel with reads and other direct IO writes.
 655  * However, if the IO is not aligned to filesystem blocks, the direct IO layer
 656  * needs to do sub-block zeroing and that requires serialisation against other
 657  * direct IOs to the same block. In this case we need to serialise the
 658  * submission of the unaligned IOs so that we don't get racing block zeroing in
 659  * the dio layer.  To avoid the problem with aio, we also need to wait for
 660  * outstanding IOs to complete so that unwritten extent conversion is completed
 661  * before we try to map the overlapping block. This is currently implemented by
 662  * hitting it with a big hammer (i.e. inode_dio_wait()).
 663  *
 664  * Returns with locks held indicated by @iolock and errors indicated by
 665  * negative return values.
 666  */
 667 STATIC ssize_t
 668 xfs_file_dio_aio_write(
 669         struct kiocb            *iocb,
 670         struct iov_iter         *from)
 671 {
 672         struct file             *file = iocb->ki_filp;
 673         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
 674         struct inode            *inode = mapping->host;
 675         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 676         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 677         ssize_t                 ret = 0;
 678         int                     unaligned_io = 0;
 679         int                     iolock;
 680         size_t                  count = iov_iter_count(from);
 681         loff_t                  pos = iocb->ki_pos;
 682         loff_t                  end;
 683         struct iov_iter         data;
 684         struct xfs_buftarg      *target = XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) ?
 685                                         mp->m_rtdev_targp : mp->m_ddev_targp;
 686
 687         /* DIO must be aligned to device logical sector size */
 688         if (!IS_DAX(inode) && ((pos | count) & target->bt_logical_sectormask))
 689                 return -EINVAL;
 690
 691         /* "unaligned" here means not aligned to a filesystem block */
 692         if ((pos & mp->m_blockmask) || ((pos + count) & mp->m_blockmask))
 693                 unaligned_io = 1;
 694
 695         /*
 696          * We don't need to take an exclusive lock unless there page cache needs
 697          * to be invalidated or unaligned IO is being executed. We don't need to
 698          * consider the EOF extension case here because
 699          * xfs_file_aio_write_checks() will relock the inode as necessary for
 700          * EOF zeroing cases and fill out the new inode size as appropriate.
 701          */
 702         if (unaligned_io || mapping->nrpages)
 703                 iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
 704         else
 705                 iolock = XFS_IOLOCK_SHARED;
 706         xfs_rw_ilock(ip, iolock);
 707
 708         /*
 709          * Recheck if there are cached pages that need invalidate after we got
 710          * the iolock to protect against other threads adding new pages while
 711          * we were waiting for the iolock.
 712          */
 713         if (mapping->nrpages && iolock == XFS_IOLOCK_SHARED) {
 714                 xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
 715                 iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
 716                 xfs_rw_ilock(ip, iolock);
 717         }
 718
 719         ret = xfs_file_aio_write_checks(iocb, from, &iolock);
 720         if (ret)
 721                 goto out;
 722         count = iov_iter_count(from);
 723         pos = iocb->ki_pos;
 724         end = pos + count - 1;
 725
 726         if (mapping->nrpages) {
 727                 ret = filemap_write_and_wait_range(VFS_I(ip)->i_mapping,
 728                                                    pos, end);
 729                 if (ret)
 730                         goto out;
 731                 /*
 732                  * Invalidate whole pages. This can return an error if
 733                  * we fail to invalidate a page, but this should never
 734                  * happen on XFS. Warn if it does fail.
 735                  */
 736                 ret = invalidate_inode_pages2_range(VFS_I(ip)->i_mapping,
 737                                         pos >> PAGE_CACHE_SHIFT,
 738                                         end >> PAGE_CACHE_SHIFT);
 739                 WARN_ON_ONCE(ret);
 740                 ret = 0;
 741         }
 742
 743         /*
 744          * If we are doing unaligned IO, wait for all other IO to drain,
 745          * otherwise demote the lock if we had to flush cached pages
 746          */
 747         if (unaligned_io)
 748                 inode_dio_wait(inode);
 749         else if (iolock == XFS_IOLOCK_EXCL) {
 750                 xfs_rw_ilock_demote(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 751                 iolock = XFS_IOLOCK_SHARED;
 752         }
 753
 754         trace_xfs_file_direct_write(ip, count, iocb->ki_pos, 0);
 755
 756         data = *from;
 757         ret = mapping->a_ops->direct_IO(iocb, &data, pos);
 758
 759         /* see generic_file_direct_write() for why this is necessary */
 760         if (mapping->nrpages) {
 761                 invalidate_inode_pages2_range(mapping,
 762                                               pos >> PAGE_CACHE_SHIFT,
 763                                               end >> PAGE_CACHE_SHIFT);
 764         }
 765
 766         if (ret > 0) {
 767                 pos += ret;
 768                 iov_iter_advance(from, ret);
 769                 iocb->ki_pos = pos;
 770         }
 771 out:
 772         xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
 773
 774         /*
 775          * No fallback to buffered IO on errors for XFS. DAX can result in
 776          * partial writes, but direct IO will either complete fully or fail.
 777          */
 778         ASSERT(ret < 0 || ret == count || IS_DAX(VFS_I(ip)));
 779         return ret;
 780 }
 781
 782 STATIC ssize_t
 783 xfs_file_buffered_aio_write(
 784         struct kiocb            *iocb,
 785         struct iov_iter         *from)
 786 {
 787         struct file             *file = iocb->ki_filp;
 788         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
 789         struct inode            *inode = mapping->host;
 790         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 791         ssize_t                 ret;
 792         int                     enospc = 0;
 793         int                     iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
 794
 795         xfs_rw_ilock(ip, iolock);
 796
 797         ret = xfs_file_aio_write_checks(iocb, from, &iolock);
 798         if (ret)
 799                 goto out;
 800
 801         /* We can write back this queue in page reclaim */
 802         current->backing_dev_info = inode_to_bdi(inode);
 803
 804 write_retry:
 805         trace_xfs_file_buffered_write(ip, iov_iter_count(from),
 806                                       iocb->ki_pos, 0);
 807         ret = generic_perform_write(file, from, iocb->ki_pos);
 808         if (likely(ret >= 0))
 809                 iocb->ki_pos += ret;
 810
 811         /*
 812          * If we hit a space limit, try to free up some lingering preallocated
 813          * space before returning an error. In the case of ENOSPC, first try to
 814          * write back all dirty inodes to free up some of the excess reserved
 815          * metadata space. This reduces the chances that the eofblocks scan
 816          * waits on dirty mappings. Since xfs_flush_inodes() is serialized, this
 817          * also behaves as a filter to prevent too many eofblocks scans from
 818          * running at the same time.
 819          */
 820         if (ret == -EDQUOT && !enospc) {
 821                 enospc = xfs_inode_free_quota_eofblocks(ip);
 822                 if (enospc)
 823                         goto write_retry;
 824         } else if (ret == -ENOSPC && !enospc) {
 825                 struct xfs_eofblocks eofb = {0};
 826
 827                 enospc = 1;
 828                 xfs_flush_inodes(ip->i_mount);
 829                 eofb.eof_scan_owner = ip->i_ino; /* for locking */
 830                 eofb.eof_flags = XFS_EOF_FLAGS_SYNC;
 831                 xfs_icache_free_eofblocks(ip->i_mount, &eofb);
 832                 goto write_retry;
 833         }
 834
 835         current->backing_dev_info = NULL;
 836 out:
 837         xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
 838         return ret;
 839 }
 840
 841 STATIC ssize_t
 842 xfs_file_write_iter(
 843         struct kiocb            *iocb,
 844         struct iov_iter         *from)
 845 {
 846         struct file             *file = iocb->ki_filp;
 847         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
 848         struct inode            *inode = mapping->host;
 849         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 850         ssize_t                 ret;
 851         size_t                  ocount = iov_iter_count(from);
 852
 853         XFS_STATS_INC(xs_write_calls);
 854
 855         if (ocount == 0)
 856                 return 0;
 857
 858         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
 859                 return -EIO;
 860
 861         if ((iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) || IS_DAX(inode))
 862                 ret = xfs_file_dio_aio_write(iocb, from);
 863         else
 864                 ret = xfs_file_buffered_aio_write(iocb, from);
 865
 866         if (ret > 0) {
 867                 ssize_t err;
 868
 869                 XFS_STATS_ADD(xs_write_bytes, ret);
 870
 871                 /* Handle various SYNC-type writes */
 872                 err = generic_write_sync(file, iocb->ki_pos - ret, ret);
 873                 if (err < 0)
 874                         ret = err;
 875         }
 876         return ret;
 877 }
 878
 879 #define XFS_FALLOC_FL_SUPPORTED                                         \
 880                 (FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_PUNCH_HOLE |           \
 881                  FALLOC_FL_COLLAPSE_RANGE | FALLOC_FL_ZERO_RANGE |      \
 882                  FALLOC_FL_INSERT_RANGE)
 883
 884 STATIC long
 885 xfs_file_fallocate(
 886         struct file             *file,
 887         int                     mode,
 888         loff_t                  offset,
 889         loff_t                  len)
 890 {
 891         struct inode            *inode = file_inode(file);
 892         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 893         long                    error;
 894         enum xfs_prealloc_flags flags = 0;
 895         uint                    iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
 896         loff_t                  new_size = 0;
 897         bool                    do_file_insert = 0;
 898
 899         if (!S_ISREG(inode->i_mode))
 900                 return -EINVAL;
 901         if (mode & ~XFS_FALLOC_FL_SUPPORTED)
 902                 return -EOPNOTSUPP;
 903
 904         xfs_ilock(ip, iolock);
 905         error = xfs_break_layouts(inode, &iolock, false);
 906         if (error)
 907                 goto out_unlock;
 908
 909         xfs_ilock(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL);
 910         iolock |= XFS_MMAPLOCK_EXCL;
 911
 912         if (mode & FALLOC_FL_PUNCH_HOLE) {
 913                 error = xfs_free_file_space(ip, offset, len);
 914                 if (error)
 915                         goto out_unlock;
 916         } else if (mode & FALLOC_FL_COLLAPSE_RANGE) {
 917                 unsigned blksize_mask = (1 << inode->i_blkbits) - 1;
 918
 919                 if (offset & blksize_mask || len & blksize_mask) {
 920                         error = -EINVAL;
 921                         goto out_unlock;
 922                 }
 923
 924                 /*
 925                  * There is no need to overlap collapse range with EOF,
 926                  * in which case it is effectively a truncate operation
 927                  */
 928                 if (offset + len >= i_size_read(inode)) {
 929                         error = -EINVAL;
 930                         goto out_unlock;
 931                 }
 932
 933                 new_size = i_size_read(inode) - len;
 934
 935                 error = xfs_collapse_file_space(ip, offset, len);
 936                 if (error)
 937                         goto out_unlock;
 938         } else if (mode & FALLOC_FL_INSERT_RANGE) {
 939                 unsigned blksize_mask = (1 << inode->i_blkbits) - 1;
 940
 941                 new_size = i_size_read(inode) + len;
 942                 if (offset & blksize_mask || len & blksize_mask) {
 943                         error = -EINVAL;
 944                         goto out_unlock;
 945                 }
 946
 947                 /* check the new inode size does not wrap through zero */
 948                 if (new_size > inode->i_sb->s_maxbytes) {
 949                         error = -EFBIG;
 950                         goto out_unlock;
 951                 }
 952
 953                 /* Offset should be less than i_size */
 954                 if (offset >= i_size_read(inode)) {
 955                         error = -EINVAL;
 956                         goto out_unlock;
 957                 }
 958                 do_file_insert = 1;
 959         } else {
 960                 flags |= XFS_PREALLOC_SET;
 961
 962                 if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) &&
 963                     offset + len > i_size_read(inode)) {
 964                         new_size = offset + len;
 965                         error = inode_newsize_ok(inode, new_size);
 966                         if (error)
 967                                 goto out_unlock;
 968                 }
 969
 970                 if (mode & FALLOC_FL_ZERO_RANGE)
 971                         error = xfs_zero_file_space(ip, offset, len);
 972                 else
 973                         error = xfs_alloc_file_space(ip, offset, len,
 974                                                      XFS_BMAPI_PREALLOC);
 975                 if (error)
 976                         goto out_unlock;
 977         }
 978
 979         if (file->f_flags & O_DSYNC)
 980                 flags |= XFS_PREALLOC_SYNC;
 981
 982         error = xfs_update_prealloc_flags(ip, flags);
 983         if (error)
 984                 goto out_unlock;
 985
 986         /* Change file size if needed */
 987         if (new_size) {
 988                 struct iattr iattr;
 989
 990                 iattr.ia_valid = ATTR_SIZE;
 991                 iattr.ia_size = new_size;
 992                 error = xfs_setattr_size(ip, &iattr);
 993                 if (error)
 994                         goto out_unlock;
 995         }
 996
 997         /*
 998          * Perform hole insertion now that the file size has been
 999          * updated so that if we crash during the operation we don't
1000          * leave shifted extents past EOF and hence losing access to
1001          * the data that is contained within them.
1002          */
1003         if (do_file_insert)
1004                 error = xfs_insert_file_space(ip, offset, len);
1005
1006 out_unlock:
1007         xfs_iunlock(ip, iolock);
1008         return error;
1009 }
1010
1011
1012 STATIC int
1013 xfs_file_open(
1014         struct inode    *inode,
1015         struct file     *file)
1016 {
1017         if (!(file->f_flags & O_LARGEFILE) && i_size_read(inode) > MAX_NON_LFS)
1018                 return -EFBIG;
1019         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(XFS_M(inode->i_sb)))
1020                 return -EIO;
1021         return 0;
1022 }
1023
1024 STATIC int
1025 xfs_dir_open(
1026         struct inode    *inode,
1027         struct file     *file)
1028 {
1029         struct xfs_inode *ip = XFS_I(inode);
1030         int             mode;
1031         int             error;
1032
1033         error = xfs_file_open(inode, file);
1034         if (error)
1035                 return error;
1036
1037         /*
1038          * If there are any blocks, read-ahead block 0 as we're almost
1039          * certain to have the next operation be a read there.
1040          */
1041         mode = xfs_ilock_data_map_shared(ip);
1042         if (ip->i_d.di_nextents > 0)
1043                 xfs_dir3_data_readahead(ip, 0, -1);
1044         xfs_iunlock(ip, mode);
1045         return 0;
1046 }
1047
1048 STATIC int
1049 xfs_file_release(
1050         struct inode    *inode,
1051         struct file     *filp)
1052 {
1053         return xfs_release(XFS_I(inode));
1054 }
1055
1056 STATIC int
1057 xfs_file_readdir(
1058         struct file     *file,
1059         struct dir_context *ctx)
1060 {
1061         struct inode    *inode = file_inode(file);
1062         xfs_inode_t     *ip = XFS_I(inode);
1063         size_t          bufsize;
1064
1065         /*
1066          * The Linux API doesn't pass down the total size of the buffer
1067          * we read into down to the filesystem.  With the filldir concept
1068          * it's not needed for correct information, but the XFS dir2 leaf
1069          * code wants an estimate of the buffer size to calculate it's
1070          * readahead window and size the buffers used for mapping to
1071          * physical blocks.
1072          *
1073          * Try to give it an estimate that's good enough, maybe at some
1074          * point we can change the ->readdir prototype to include the
1075          * buffer size.  For now we use the current glibc buffer size.
1076          */
1077         bufsize = (size_t)min_t(loff_t, 32768, ip->i_d.di_size);
1078
1079         return xfs_readdir(ip, ctx, bufsize);
1080 }
1081
1082 /*
1083  * This type is designed to indicate the type of offset we would like
1084  * to search from page cache for xfs_seek_hole_data().
1085  */
1086 enum {
1087         HOLE_OFF = 0,
1088         DATA_OFF,
1089 };
1090
1091 /*
1092  * Lookup the desired type of offset from the given page.
1093  *
1094  * On success, return true and the offset argument will point to the
1095  * start of the region that was found.  Otherwise this function will
1096  * return false and keep the offset argument unchanged.
1097  */
1098 STATIC bool
1099 xfs_lookup_buffer_offset(
1100         struct page             *page,
1101         loff_t                  *offset,
1102         unsigned int            type)
1103 {
1104         loff_t                  lastoff = page_offset(page);
1105         bool                    found = false;
1106         struct buffer_head      *bh, *head;
1107
1108         bh = head = page_buffers(page);
1109         do {
1110                 /*
1111                  * Unwritten extents that have data in the page
1112                  * cache covering them can be identified by the
1113                  * BH_Unwritten state flag.  Pages with multiple
1114                  * buffers might have a mix of holes, data and
1115                  * unwritten extents - any buffer with valid
1116                  * data in it should have BH_Uptodate flag set
1117                  * on it.
1118                  */
1119                 if (buffer_unwritten(bh) ||
1120                     buffer_uptodate(bh)) {
1121                         if (type == DATA_OFF)
1122                                 found = true;
1123                 } else {
1124                         if (type == HOLE_OFF)
1125                                 found = true;
1126                 }
1127
1128                 if (found) {
1129                         *offset = lastoff;
1130                         break;
1131                 }
1132                 lastoff += bh->b_size;
1133         } while ((bh = bh->b_this_page) != head);
1134
1135         return found;
1136 }
1137
1138 /*
1139  * This routine is called to find out and return a data or hole offset
1140  * from the page cache for unwritten extents according to the desired
1141  * type for xfs_seek_hole_data().
1142  *
1143  * The argument offset is used to tell where we start to search from the
1144  * page cache.  Map is used to figure out the end points of the range to
1145  * lookup pages.
1146  *
1147  * Return true if the desired type of offset was found, and the argument
1148  * offset is filled with that address.  Otherwise, return false and keep
1149  * offset unchanged.
1150  */
1151 STATIC bool
1152 xfs_find_get_desired_pgoff(
1153         struct inode            *inode,
1154         struct xfs_bmbt_irec    *map,
1155         unsigned int            type,
1156         loff_t                  *offset)
1157 {
1158         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1159         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1160         struct pagevec          pvec;
1161         pgoff_t                 index;
1162         pgoff_t                 end;
1163         loff_t                  endoff;
1164         loff_t                  startoff = *offset;
1165         loff_t                  lastoff = startoff;
1166         bool                    found = false;
1167
1168         pagevec_init(&pvec, 0);
1169
1170         index = startoff >> PAGE_CACHE_SHIFT;
1171         endoff = XFS_FSB_TO_B(mp, map->br_startoff + map->br_blockcount);
1172         end = endoff >> PAGE_CACHE_SHIFT;
1173         do {
1174                 int             want;
1175                 unsigned        nr_pages;
1176                 unsigned int    i;
1177
1178                 want = min_t(pgoff_t, end - index, PAGEVEC_SIZE);
1179                 nr_pages = pagevec_lookup(&pvec, inode->i_mapping, index,
1180                                           want);
1181                 /*
1182                  * No page mapped into given range.  If we are searching holes
1183                  * and if this is the first time we got into the loop, it means
1184                  * that the given offset is landed in a hole, return it.
1185                  *
1186                  * If we have already stepped through some block buffers to find
1187                  * holes but they all contains data.  In this case, the last
1188                  * offset is already updated and pointed to the end of the last
1189                  * mapped page, if it does not reach the endpoint to search,
1190                  * that means there should be a hole between them.
1191                  */
1192                 if (nr_pages == 0) {
1193                         /* Data search found nothing */
1194                         if (type == DATA_OFF)
1195                                 break;
1196
1197                         ASSERT(type == HOLE_OFF);
1198                         if (lastoff == startoff || lastoff < endoff) {
1199                                 found = true;
1200                                 *offset = lastoff;
1201                         }
1202                         break;
1203                 }
1204
1205                 /*
1206                  * At lease we found one page.  If this is the first time we
1207                  * step into the loop, and if the first page index offset is
1208                  * greater than the given search offset, a hole was found.
1209                  */
1210                 if (type == HOLE_OFF && lastoff == startoff &&
1211                     lastoff < page_offset(pvec.pages[0])) {
1212                         found = true;
1213                         break;
1214                 }
1215
1216                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1217                         struct page     *page = pvec.pages[i];
1218                         loff_t          b_offset;
1219
1220                         /*
1221                          * At this point, the page may be truncated or
1222                          * invalidated (changing page->mapping to NULL),
1223                          * or even swizzled back from swapper_space to tmpfs
1224                          * file mapping. However, page->index will not change
1225                          * because we have a reference on the page.
1226                          *
1227                          * Searching done if the page index is out of range.
1228                          * If the current offset is not reaches the end of
1229                          * the specified search range, there should be a hole
1230                          * between them.
1231                          */
1232                         if (page->index > end) {
1233                                 if (type == HOLE_OFF && lastoff < endoff) {
1234                                         *offset = lastoff;
1235                                         found = true;
1236                                 }
1237                                 goto out;
1238                         }
1239
1240                         lock_page(page);
1241                         /*
1242                          * Page truncated or invalidated(page->mapping == NULL).
1243                          * We can freely skip it and proceed to check the next
1244                          * page.
1245                          */
1246                         if (unlikely(page->mapping != inode->i_mapping)) {
1247                                 unlock_page(page);
1248                                 continue;
1249                         }
1250
1251                         if (!page_has_buffers(page)) {
1252                                 unlock_page(page);
1253                                 continue;
1254                         }
1255
1256                         found = xfs_lookup_buffer_offset(page, &b_offset, type);
1257                         if (found) {
1258                                 /*
1259                                  * The found offset may be less than the start
1260                                  * point to search if this is the first time to
1261                                  * come here.
1262                                  */
1263                                 *offset = max_t(loff_t, startoff, b_offset);
1264                                 unlock_page(page);
1265                                 goto out;
1266                         }
1267
1268                         /*
1269                          * We either searching data but nothing was found, or
1270                          * searching hole but found a data buffer.  In either
1271                          * case, probably the next page contains the desired
1272                          * things, update the last offset to it so.
1273                          */
1274                         lastoff = page_offset(page) + PAGE_SIZE;
1275                         unlock_page(page);
1276                 }
1277
1278                 /*
1279                  * The number of returned pages less than our desired, search
1280                  * done.  In this case, nothing was found for searching data,
1281                  * but we found a hole behind the last offset.
1282                  */
1283                 if (nr_pages < want) {
1284                         if (type == HOLE_OFF) {
1285                                 *offset = lastoff;
1286                                 found = true;
1287                         }
1288                         break;
1289                 }
1290
1291                 index = pvec.pages[i - 1]->index + 1;
1292                 pagevec_release(&pvec);
1293         } while (index <= end);
1294
1295 out:
1296         pagevec_release(&pvec);
1297         return found;
1298 }
1299
1300 STATIC loff_t
1301 xfs_seek_hole_data(
1302         struct file             *file,
1303         loff_t                  start,
1304         int                     whence)
1305 {
1306         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
1307         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1308         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1309         loff_t                  uninitialized_var(offset);
1310         xfs_fsize_t             isize;
1311         xfs_fileoff_t           fsbno;
1312         xfs_filblks_t           end;
1313         uint                    lock;
1314         int                     error;
1315
1316         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
1317                 return -EIO;
1318
1319         lock = xfs_ilock_data_map_shared(ip);
1320
1321         isize = i_size_read(inode);
1322         if (start >= isize) {
1323                 error = -ENXIO;
1324                 goto out_unlock;
1325         }
1326
1327         /*
1328          * Try to read extents from the first block indicated
1329          * by fsbno to the end block of the file.
1330          */
1331         fsbno = XFS_B_TO_FSBT(mp, start);
1332         end = XFS_B_TO_FSB(mp, isize);
1333
1334         for (;;) {
1335                 struct xfs_bmbt_irec    map[2];
1336                 int                     nmap = 2;
1337                 unsigned int            i;
1338
1339                 error = xfs_bmapi_read(ip, fsbno, end - fsbno, map, &nmap,
1340                                        XFS_BMAPI_ENTIRE);
1341                 if (error)
1342                         goto out_unlock;
1343
1344                 /* No extents at given offset, must be beyond EOF */
1345                 if (nmap == 0) {
1346                         error = -ENXIO;
1347                         goto out_unlock;
1348                 }
1349
1350                 for (i = 0; i < nmap; i++) {
1351                         offset = max_t(loff_t, start,
1352                                        XFS_FSB_TO_B(mp, map[i].br_startoff));
1353
1354                         /* Landed in the hole we wanted? */
1355                         if (whence == SEEK_HOLE &&
1356                             map[i].br_startblock == HOLESTARTBLOCK)
1357                                 goto out;
1358
1359                         /* Landed in the data extent we wanted? */
1360                         if (whence == SEEK_DATA &&
1361                             (map[i].br_startblock == DELAYSTARTBLOCK ||
1362                              (map[i].br_state == XFS_EXT_NORM &&
1363                               !isnullstartblock(map[i].br_startblock))))
1364                                 goto out;
1365
1366                         /*
1367                          * Landed in an unwritten extent, try to search
1368                          * for hole or data from page cache.
1369                          */
1370                         if (map[i].br_state == XFS_EXT_UNWRITTEN) {
1371                                 if (xfs_find_get_desired_pgoff(inode, &map[i],
1372                                       whence == SEEK_HOLE ? HOLE_OFF : DATA_OFF,
1373                                                         &offset))
1374                                         goto out;
1375                         }
1376                 }
1377
1378                 /*
1379                  * We only received one extent out of the two requested. This
1380                  * means we've hit EOF and didn't find what we are looking for.
1381                  */
1382                 if (nmap == 1) {
1383                         /*
1384                          * If we were looking for a hole, set offset to
1385                          * the end of the file (i.e., there is an implicit
1386                          * hole at the end of any file).
1387                          */
1388                         if (whence == SEEK_HOLE) {
1389                                 offset = isize;
1390                                 break;
1391                         }
1392                         /*
1393                          * If we were looking for data, it's nowhere to be found
1394                          */
1395                         ASSERT(whence == SEEK_DATA);
1396                         error = -ENXIO;
1397                         goto out_unlock;
1398                 }
1399
1400                 ASSERT(i > 1);
1401
1402                 /*
1403                  * Nothing was found, proceed to the next round of search
1404                  * if the next reading offset is not at or beyond EOF.
1405                  */
1406                 fsbno = map[i - 1].br_startoff + map[i - 1].br_blockcount;
1407                 start = XFS_FSB_TO_B(mp, fsbno);
1408                 if (start >= isize) {
1409                         if (whence == SEEK_HOLE) {
1410                                 offset = isize;
1411                                 break;
1412                         }
1413                         ASSERT(whence == SEEK_DATA);
1414                         error = -ENXIO;
1415                         goto out_unlock;
1416                 }
1417         }
1418
1419 out:
1420         /*
1421          * If at this point we have found the hole we wanted, the returned
1422          * offset may be bigger than the file size as it may be aligned to
1423          * page boundary for unwritten extents.  We need to deal with this
1424          * situation in particular.
1425          */
1426         if (whence == SEEK_HOLE)
1427                 offset = min_t(loff_t, offset, isize);
1428         offset = vfs_setpos(file, offset, inode->i_sb->s_maxbytes);
1429
1430 out_unlock:
1431         xfs_iunlock(ip, lock);
1432
1433         if (error)
1434                 return error;
1435         return offset;
1436 }
1437
1438 STATIC loff_t
1439 xfs_file_llseek(
1440         struct file     *file,
1441         loff_t          offset,
1442         int             whence)
1443 {
1444         switch (whence) {
1445         case SEEK_END:
1446         case SEEK_CUR:
1447         case SEEK_SET:
1448                 return generic_file_llseek(file, offset, whence);
1449         case SEEK_HOLE:
1450         case SEEK_DATA:
1451                 return xfs_seek_hole_data(file, offset, whence);
1452         default:
1453                 return -EINVAL;
1454         }
1455 }
1456
1457 /*
1458  * Locking for serialisation of IO during page faults. This results in a lock
1459  * ordering of:
1460  *
1461  * mmap_sem (MM)
1462  *   sb_start_pagefault(vfs, freeze)
1463  *     i_mmap_lock (XFS - truncate serialisation)
1464  *       page_lock (MM)
1465  *         i_lock (XFS - extent map serialisation)
1466  */
1467
1468 /*
1469  * mmap()d file has taken write protection fault and is being made writable. We
1470  * can set the page state up correctly for a writable page, which means we can
1471  * do correct delalloc accounting (ENOSPC checking!) and unwritten extent
1472  * mapping.
1473  */
1474 STATIC int
1475 xfs_filemap_page_mkwrite(
1476         struct vm_area_struct   *vma,
1477         struct vm_fault         *vmf)
1478 {
1479         struct inode            *inode = file_inode(vma->vm_file);
1480         int                     ret;
1481
1482         trace_xfs_filemap_page_mkwrite(XFS_I(inode));
1483
1484         sb_start_pagefault(inode->i_sb);
1485         file_update_time(vma->vm_file);
1486         xfs_ilock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1487
1488         if (IS_DAX(inode)) {
1489                 ret = __dax_mkwrite(vma, vmf, xfs_get_blocks_direct,
1490                                     xfs_end_io_dax_write);
1491         } else {
1492                 ret = __block_page_mkwrite(vma, vmf, xfs_get_blocks);
1493                 ret = block_page_mkwrite_return(ret);
1494         }
1495
1496         xfs_iunlock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1497         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
1498
1499         return ret;
1500 }
1501
1502 STATIC int
1503 xfs_filemap_fault(
1504         struct vm_area_struct   *vma,
1505         struct vm_fault         *vmf)
1506 {
1507         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(file_inode(vma->vm_file));
1508         int                     ret;
1509
1510         trace_xfs_filemap_fault(ip);
1511
1512         /* DAX can shortcut the normal fault path on write faults! */
1513         if ((vmf->flags & FAULT_FLAG_WRITE) && IS_DAX(VFS_I(ip)))
1514                 return xfs_filemap_page_mkwrite(vma, vmf);
1515
1516         xfs_ilock(ip, XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1517         ret = filemap_fault(vma, vmf);
1518         xfs_iunlock(ip, XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1519
1520         return ret;
1521 }
1522
1523 static const struct vm_operations_struct xfs_file_vm_ops = {
1524         .fault          = xfs_filemap_fault,
1525         .map_pages      = filemap_map_pages,
1526         .page_mkwrite   = xfs_filemap_page_mkwrite,
1527 };
1528
1529 STATIC int
1530 xfs_file_mmap(
1531         struct file     *filp,
1532         struct vm_area_struct *vma)
1533 {
1534         file_accessed(filp);
1535         vma->vm_ops = &xfs_file_vm_ops;
1536         if (IS_DAX(file_inode(filp)))
1537                 vma->vm_flags |= VM_MIXEDMAP;
1538         return 0;
1539 }
1540
1541 const struct file_operations xfs_file_operations = {
1542         .llseek         = xfs_file_llseek,
1543         .read_iter      = xfs_file_read_iter,
1544         .write_iter     = xfs_file_write_iter,
1545         .splice_read    = xfs_file_splice_read,
1546         .splice_write   = iter_file_splice_write,
1547         .unlocked_ioctl = xfs_file_ioctl,
1548 #ifdef CONFIG_COMPAT
1549         .compat_ioctl   = xfs_file_compat_ioctl,
1550 #endif
1551         .mmap           = xfs_file_mmap,
1552         .open           = xfs_file_open,
1553         .release        = xfs_file_release,
1554         .fsync          = xfs_file_fsync,
1555         .fallocate      = xfs_file_fallocate,
1556 };
1557
1558 const struct file_operations xfs_dir_file_operations = {
1559         .open           = xfs_dir_open,
1560         .read           = generic_read_dir,
1561         .iterate        = xfs_file_readdir,
1562         .llseek         = generic_file_llseek,
1563         .unlocked_ioctl = xfs_file_ioctl,
1564 #ifdef CONFIG_COMPAT
1565         .compat_ioctl   = xfs_file_compat_ioctl,
1566 #endif
1567         .fsync          = xfs_dir_fsync,
1568 };