fs/xfs/xfs_file.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2000-2005 Silicon Graphics, Inc.
   3  * All Rights Reserved.
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   6  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
   7  * published by the Free Software Foundation.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope that it would be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12  * GNU General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  15  * along with this program; if not, write the Free Software Foundation,
  16  * Inc.,  51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
  17  */
  18 #include "xfs.h"
  19 #include "xfs_fs.h"
  20 #include "xfs_bit.h"
  21 #include "xfs_log.h"
  22 #include "xfs_inum.h"
  23 #include "xfs_sb.h"
  24 #include "xfs_ag.h"
  25 #include "xfs_trans.h"
  26 #include "xfs_mount.h"
  27 #include "xfs_bmap_btree.h"
  28 #include "xfs_alloc.h"
  29 #include "xfs_dinode.h"
  30 #include "xfs_inode.h"
  31 #include "xfs_inode_item.h"
  32 #include "xfs_bmap.h"
  33 #include "xfs_error.h"
  34 #include "xfs_vnodeops.h"
  35 #include "xfs_da_btree.h"
  36 #include "xfs_ioctl.h"
  37 #include "xfs_trace.h"
  38
  39 #include <linux/dcache.h>
  40 #include <linux/falloc.h>
  41
  42 static const struct vm_operations_struct xfs_file_vm_ops;
  43
  44 /*
  45  * Locking primitives for read and write IO paths to ensure we consistently use
  46  * and order the inode->i_mutex, ip->i_lock and ip->i_iolock.
  47  */
  48 static inline void
  49 xfs_rw_ilock(
  50         struct xfs_inode        *ip,
  51         int                     type)
  52 {
  53         if (type & XFS_IOLOCK_EXCL)
  54                 mutex_lock(&VFS_I(ip)->i_mutex);
  55         xfs_ilock(ip, type);
  56 }
  57
  58 static inline void
  59 xfs_rw_iunlock(
  60         struct xfs_inode        *ip,
  61         int                     type)
  62 {
  63         xfs_iunlock(ip, type);
  64         if (type & XFS_IOLOCK_EXCL)
  65                 mutex_unlock(&VFS_I(ip)->i_mutex);
  66 }
  67
  68 static inline void
  69 xfs_rw_ilock_demote(
  70         struct xfs_inode        *ip,
  71         int                     type)
  72 {
  73         xfs_ilock_demote(ip, type);
  74         if (type & XFS_IOLOCK_EXCL)
  75                 mutex_unlock(&VFS_I(ip)->i_mutex);
  76 }
  77
  78 /*
  79  *      xfs_iozero
  80  *
  81  *      xfs_iozero clears the specified range of buffer supplied,
  82  *      and marks all the affected blocks as valid and modified.  If
  83  *      an affected block is not allocated, it will be allocated.  If
  84  *      an affected block is not completely overwritten, and is not
  85  *      valid before the operation, it will be read from disk before
  86  *      being partially zeroed.
  87  */
  88 STATIC int
  89 xfs_iozero(
  90         struct xfs_inode        *ip,    /* inode                        */
  91         loff_t                  pos,    /* offset in file               */
  92         size_t                  count)  /* size of data to zero         */
  93 {
  94         struct page             *page;
  95         struct address_space    *mapping;
  96         int                     status;
  97
  98         mapping = VFS_I(ip)->i_mapping;
  99         do {
 100                 unsigned offset, bytes;
 101                 void *fsdata;
 102
 103                 offset = (pos & (PAGE_CACHE_SIZE -1)); /* Within page */
 104                 bytes = PAGE_CACHE_SIZE - offset;
 105                 if (bytes > count)
 106                         bytes = count;
 107
 108                 status = pagecache_write_begin(NULL, mapping, pos, bytes,
 109                                         AOP_FLAG_UNINTERRUPTIBLE,
 110                                         &page, &fsdata);
 111                 if (status)
 112                         break;
 113
 114                 zero_user(page, offset, bytes);
 115
 116                 status = pagecache_write_end(NULL, mapping, pos, bytes, bytes,
 117                                         page, fsdata);
 118                 WARN_ON(status <= 0); /* can't return less than zero! */
 119                 pos += bytes;
 120                 count -= bytes;
 121                 status = 0;
 122         } while (count);
 123
 124         return (-status);
 125 }
 126
 127 STATIC int
 128 xfs_file_fsync(
 129         struct file             *file,
 130         loff_t                  start,
 131         loff_t                  end,
 132         int                     datasync)
 133 {
 134         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
 135         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 136         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 137         struct xfs_trans        *tp;
 138         int                     error = 0;
 139         int                     log_flushed = 0;
 140
 141         trace_xfs_file_fsync(ip);
 142
 143         error = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, start, end);
 144         if (error)
 145                 return error;
 146
 147         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
 148                 return -XFS_ERROR(EIO);
 149
 150         xfs_iflags_clear(ip, XFS_ITRUNCATED);
 151
 152         xfs_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 153         xfs_ioend_wait(ip);
 154         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 155
 156         if (mp->m_flags & XFS_MOUNT_BARRIER) {
 157                 /*
 158                  * If we have an RT and/or log subvolume we need to make sure
 159                  * to flush the write cache the device used for file data
 160                  * first.  This is to ensure newly written file data make
 161                  * it to disk before logging the new inode size in case of
 162                  * an extending write.
 163                  */
 164                 if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip))
 165                         xfs_blkdev_issue_flush(mp->m_rtdev_targp);
 166                 else if (mp->m_logdev_targp != mp->m_ddev_targp)
 167                         xfs_blkdev_issue_flush(mp->m_ddev_targp);
 168         }
 169
 170         /*
 171          * We always need to make sure that the required inode state is safe on
 172          * disk.  The inode might be clean but we still might need to force the
 173          * log because of committed transactions that haven't hit the disk yet.
 174          * Likewise, there could be unflushed non-transactional changes to the
 175          * inode core that have to go to disk and this requires us to issue
 176          * a synchronous transaction to capture these changes correctly.
 177          *
 178          * This code relies on the assumption that if the i_update_core field
 179          * of the inode is clear and the inode is unpinned then it is clean
 180          * and no action is required.
 181          */
 182         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 183
 184         /*
 185          * First check if the VFS inode is marked dirty.  All the dirtying
 186          * of non-transactional updates no goes through mark_inode_dirty*,
 187          * which allows us to distinguish beteeen pure timestamp updates
 188          * and i_size updates which need to be caught for fdatasync.
 189          * After that also theck for the dirty state in the XFS inode, which
 190          * might gets cleared when the inode gets written out via the AIL
 191          * or xfs_iflush_cluster.
 192          */
 193         if (((inode->i_state & I_DIRTY_DATASYNC) ||
 194             ((inode->i_state & I_DIRTY_SYNC) && !datasync)) &&
 195             ip->i_update_core) {
 196                 /*
 197                  * Kick off a transaction to log the inode core to get the
 198                  * updates.  The sync transaction will also force the log.
 199                  */
 200                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 201                 tp = xfs_trans_alloc(mp, XFS_TRANS_FSYNC_TS);
 202                 error = xfs_trans_reserve(tp, 0,
 203                                 XFS_FSYNC_TS_LOG_RES(mp), 0, 0, 0);
 204                 if (error) {
 205                         xfs_trans_cancel(tp, 0);
 206                         return -error;
 207                 }
 208                 xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 209
 210                 /*
 211                  * Note - it's possible that we might have pushed ourselves out
 212                  * of the way during trans_reserve which would flush the inode.
 213                  * But there's no guarantee that the inode buffer has actually
 214                  * gone out yet (it's delwri).  Plus the buffer could be pinned
 215                  * anyway if it's part of an inode in another recent
 216                  * transaction.  So we play it safe and fire off the
 217                  * transaction anyway.
 218                  */
 219                 xfs_trans_ijoin(tp, ip);
 220                 xfs_trans_log_inode(tp, ip, XFS_ILOG_CORE);
 221                 xfs_trans_set_sync(tp);
 222                 error = _xfs_trans_commit(tp, 0, &log_flushed);
 223
 224                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 225         } else {
 226                 /*
 227                  * Timestamps/size haven't changed since last inode flush or
 228                  * inode transaction commit.  That means either nothing got
 229                  * written or a transaction committed which caught the updates.
 230                  * If the latter happened and the transaction hasn't hit the
 231                  * disk yet, the inode will be still be pinned.  If it is,
 232                  * force the log.
 233                  */
 234                 if (xfs_ipincount(ip)) {
 235                         error = _xfs_log_force_lsn(mp,
 236                                         ip->i_itemp->ili_last_lsn,
 237                                         XFS_LOG_SYNC, &log_flushed);
 238                 }
 239                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 240         }
 241
 242         /*
 243          * If we only have a single device, and the log force about was
 244          * a no-op we might have to flush the data device cache here.
 245          * This can only happen for fdatasync/O_DSYNC if we were overwriting
 246          * an already allocated file and thus do not have any metadata to
 247          * commit.
 248          */
 249         if ((mp->m_flags & XFS_MOUNT_BARRIER) &&
 250             mp->m_logdev_targp == mp->m_ddev_targp &&
 251             !XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) &&
 252             !log_flushed)
 253                 xfs_blkdev_issue_flush(mp->m_ddev_targp);
 254
 255         return -error;
 256 }
 257
 258 STATIC ssize_t
 259 xfs_file_aio_read(
 260         struct kiocb            *iocb,
 261         const struct iovec      *iovp,
 262         unsigned long           nr_segs,
 263         loff_t                  pos)
 264 {
 265         struct file             *file = iocb->ki_filp;
 266         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
 267         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 268         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 269         size_t                  size = 0;
 270         ssize_t                 ret = 0;
 271         int                     ioflags = 0;
 272         xfs_fsize_t             n;
 273         unsigned long           seg;
 274
 275         XFS_STATS_INC(xs_read_calls);
 276
 277         BUG_ON(iocb->ki_pos != pos);
 278
 279         if (unlikely(file->f_flags & O_DIRECT))
 280                 ioflags |= IO_ISDIRECT;
 281         if (file->f_mode & FMODE_NOCMTIME)
 282                 ioflags |= IO_INVIS;
 283
 284         /* START copy & waste from filemap.c */
 285         for (seg = 0; seg < nr_segs; seg++) {
 286                 const struct iovec *iv = &iovp[seg];
 287
 288                 /*
 289                  * If any segment has a negative length, or the cumulative
 290                  * length ever wraps negative then return -EINVAL.
 291                  */
 292                 size += iv->iov_len;
 293                 if (unlikely((ssize_t)(size|iv->iov_len) < 0))
 294                         return XFS_ERROR(-EINVAL);
 295         }
 296         /* END copy & waste from filemap.c */
 297
 298         if (unlikely(ioflags & IO_ISDIRECT)) {
 299                 xfs_buftarg_t   *target =
 300                         XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) ?
 301                                 mp->m_rtdev_targp : mp->m_ddev_targp;
 302                 if ((iocb->ki_pos & target->bt_smask) ||
 303                     (size & target->bt_smask)) {
 304                         if (iocb->ki_pos == ip->i_size)
 305                                 return 0;
 306                         return -XFS_ERROR(EINVAL);
 307                 }
 308         }
 309
 310         n = XFS_MAXIOFFSET(mp) - iocb->ki_pos;
 311         if (n <= 0 || size == 0)
 312                 return 0;
 313
 314         if (n < size)
 315                 size = n;
 316
 317         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
 318                 return -EIO;
 319
 320         /*
 321          * Locking is a bit tricky here. If we take an exclusive lock
 322          * for direct IO, we effectively serialise all new concurrent
 323          * read IO to this file and block it behind IO that is currently in
 324          * progress because IO in progress holds the IO lock shared. We only
 325          * need to hold the lock exclusive to blow away the page cache, so
 326          * only take lock exclusively if the page cache needs invalidation.
 327          * This allows the normal direct IO case of no page cache pages to
 328          * proceeed concurrently without serialisation.
 329          */
 330         xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 331         if ((ioflags & IO_ISDIRECT) && inode->i_mapping->nrpages) {
 332                 xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 333                 xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 334
 335                 if (inode->i_mapping->nrpages) {
 336                         ret = -xfs_flushinval_pages(ip,
 337                                         (iocb->ki_pos & PAGE_CACHE_MASK),
 338                                         -1, FI_REMAPF_LOCKED);
 339                         if (ret) {
 340                                 xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 341                                 return ret;
 342                         }
 343                 }
 344                 xfs_rw_ilock_demote(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 345         }
 346
 347         trace_xfs_file_read(ip, size, iocb->ki_pos, ioflags);
 348
 349         ret = generic_file_aio_read(iocb, iovp, nr_segs, iocb->ki_pos);
 350         if (ret > 0)
 351                 XFS_STATS_ADD(xs_read_bytes, ret);
 352
 353         xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 354         return ret;
 355 }
 356
 357 STATIC ssize_t
 358 xfs_file_splice_read(
 359         struct file             *infilp,
 360         loff_t                  *ppos,
 361         struct pipe_inode_info  *pipe,
 362         size_t                  count,
 363         unsigned int            flags)
 364 {
 365         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(infilp->f_mapping->host);
 366         int                     ioflags = 0;
 367         ssize_t                 ret;
 368
 369         XFS_STATS_INC(xs_read_calls);
 370
 371         if (infilp->f_mode & FMODE_NOCMTIME)
 372                 ioflags |= IO_INVIS;
 373
 374         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
 375                 return -EIO;
 376
 377         xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 378
 379         trace_xfs_file_splice_read(ip, count, *ppos, ioflags);
 380
 381         ret = generic_file_splice_read(infilp, ppos, pipe, count, flags);
 382         if (ret > 0)
 383                 XFS_STATS_ADD(xs_read_bytes, ret);
 384
 385         xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 386         return ret;
 387 }
 388
 389 STATIC void
 390 xfs_aio_write_isize_update(
 391         struct inode    *inode,
 392         loff_t          *ppos,
 393         ssize_t         bytes_written)
 394 {
 395         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 396         xfs_fsize_t             isize = i_size_read(inode);
 397
 398         if (bytes_written > 0)
 399                 XFS_STATS_ADD(xs_write_bytes, bytes_written);
 400
 401         if (unlikely(bytes_written < 0 && bytes_written != -EFAULT &&
 402                                         *ppos > isize))
 403                 *ppos = isize;
 404
 405         if (*ppos > ip->i_size) {
 406                 xfs_rw_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 407                 if (*ppos > ip->i_size)
 408                         ip->i_size = *ppos;
 409                 xfs_rw_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 410         }
 411 }
 412
 413 /*
 414  * If this was a direct or synchronous I/O that failed (such as ENOSPC) then
 415  * part of the I/O may have been written to disk before the error occurred.  In
 416  * this case the on-disk file size may have been adjusted beyond the in-memory
 417  * file size and now needs to be truncated back.
 418  */
 419 STATIC void
 420 xfs_aio_write_newsize_update(
 421         struct xfs_inode        *ip,
 422         xfs_fsize_t             new_size)
 423 {
 424         if (new_size == ip->i_new_size) {
 425                 xfs_rw_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 426                 if (new_size == ip->i_new_size)
 427                         ip->i_new_size = 0;
 428                 if (ip->i_d.di_size > ip->i_size)
 429                         ip->i_d.di_size = ip->i_size;
 430                 xfs_rw_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 431         }
 432 }
 433
 434 /*
 435  * xfs_file_splice_write() does not use xfs_rw_ilock() because
 436  * generic_file_splice_write() takes the i_mutex itself. This, in theory,
 437  * couuld cause lock inversions between the aio_write path and the splice path
 438  * if someone is doing concurrent splice(2) based writes and write(2) based
 439  * writes to the same inode. The only real way to fix this is to re-implement
 440  * the generic code here with correct locking orders.
 441  */
 442 STATIC ssize_t
 443 xfs_file_splice_write(
 444         struct pipe_inode_info  *pipe,
 445         struct file             *outfilp,
 446         loff_t                  *ppos,
 447         size_t                  count,
 448         unsigned int            flags)
 449 {
 450         struct inode            *inode = outfilp->f_mapping->host;
 451         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 452         xfs_fsize_t             new_size;
 453         int                     ioflags = 0;
 454         ssize_t                 ret;
 455
 456         XFS_STATS_INC(xs_write_calls);
 457
 458         if (outfilp->f_mode & FMODE_NOCMTIME)
 459                 ioflags |= IO_INVIS;
 460
 461         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
 462                 return -EIO;
 463
 464         xfs_ilock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 465
 466         new_size = *ppos + count;
 467
 468         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 469         if (new_size > ip->i_size)
 470                 ip->i_new_size = new_size;
 471         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 472
 473         trace_xfs_file_splice_write(ip, count, *ppos, ioflags);
 474
 475         ret = generic_file_splice_write(pipe, outfilp, ppos, count, flags);
 476
 477         xfs_aio_write_isize_update(inode, ppos, ret);
 478         xfs_aio_write_newsize_update(ip, new_size);
 479         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 480         return ret;
 481 }
 482
 483 /*
 484  * This routine is called to handle zeroing any space in the last
 485  * block of the file that is beyond the EOF.  We do this since the
 486  * size is being increased without writing anything to that block
 487  * and we don't want anyone to read the garbage on the disk.
 488  */
 489 STATIC int                              /* error (positive) */
 490 xfs_zero_last_block(
 491         xfs_inode_t     *ip,
 492         xfs_fsize_t     offset,
 493         xfs_fsize_t     isize)
 494 {
 495         xfs_fileoff_t   last_fsb;
 496         xfs_mount_t     *mp = ip->i_mount;
 497         int             nimaps;
 498         int             zero_offset;
 499         int             zero_len;
 500         int             error = 0;
 501         xfs_bmbt_irec_t imap;
 502
 503         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_ILOCK_EXCL));
 504
 505         zero_offset = XFS_B_FSB_OFFSET(mp, isize);
 506         if (zero_offset == 0) {
 507                 /*
 508                  * There are no extra bytes in the last block on disk to
 509                  * zero, so return.
 510                  */
 511                 return 0;
 512         }
 513
 514         last_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, isize);
 515         nimaps = 1;
 516         error = xfs_bmapi(NULL, ip, last_fsb, 1, 0, NULL, 0, &imap,
 517                           &nimaps, NULL);
 518         if (error) {
 519                 return error;
 520         }
 521         ASSERT(nimaps > 0);
 522         /*
 523          * If the block underlying isize is just a hole, then there
 524          * is nothing to zero.
 525          */
 526         if (imap.br_startblock == HOLESTARTBLOCK) {
 527                 return 0;
 528         }
 529         /*
 530          * Zero the part of the last block beyond the EOF, and write it
 531          * out sync.  We need to drop the ilock while we do this so we
 532          * don't deadlock when the buffer cache calls back to us.
 533          */
 534         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 535
 536         zero_len = mp->m_sb.sb_blocksize - zero_offset;
 537         if (isize + zero_len > offset)
 538                 zero_len = offset - isize;
 539         error = xfs_iozero(ip, isize, zero_len);
 540
 541         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 542         ASSERT(error >= 0);
 543         return error;
 544 }
 545
 546 /*
 547  * Zero any on disk space between the current EOF and the new,
 548  * larger EOF.  This handles the normal case of zeroing the remainder
 549  * of the last block in the file and the unusual case of zeroing blocks
 550  * out beyond the size of the file.  This second case only happens
 551  * with fixed size extents and when the system crashes before the inode
 552  * size was updated but after blocks were allocated.  If fill is set,
 553  * then any holes in the range are filled and zeroed.  If not, the holes
 554  * are left alone as holes.
 555  */
 556
 557 int                                     /* error (positive) */
 558 xfs_zero_eof(
 559         xfs_inode_t     *ip,
 560         xfs_off_t       offset,         /* starting I/O offset */
 561         xfs_fsize_t     isize)          /* current inode size */
 562 {
 563         xfs_mount_t     *mp = ip->i_mount;
 564         xfs_fileoff_t   start_zero_fsb;
 565         xfs_fileoff_t   end_zero_fsb;
 566         xfs_fileoff_t   zero_count_fsb;
 567         xfs_fileoff_t   last_fsb;
 568         xfs_fileoff_t   zero_off;
 569         xfs_fsize_t     zero_len;
 570         int             nimaps;
 571         int             error = 0;
 572         xfs_bmbt_irec_t imap;
 573
 574         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_ILOCK_EXCL|XFS_IOLOCK_EXCL));
 575         ASSERT(offset > isize);
 576
 577         /*
 578          * First handle zeroing the block on which isize resides.
 579          * We only zero a part of that block so it is handled specially.
 580          */
 581         error = xfs_zero_last_block(ip, offset, isize);
 582         if (error) {
 583                 ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_ILOCK_EXCL|XFS_IOLOCK_EXCL));
 584                 return error;
 585         }
 586
 587         /*
 588          * Calculate the range between the new size and the old
 589          * where blocks needing to be zeroed may exist.  To get the
 590          * block where the last byte in the file currently resides,
 591          * we need to subtract one from the size and truncate back
 592          * to a block boundary.  We subtract 1 in case the size is
 593          * exactly on a block boundary.
 594          */
 595         last_fsb = isize ? XFS_B_TO_FSBT(mp, isize - 1) : (xfs_fileoff_t)-1;
 596         start_zero_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, (xfs_ufsize_t)isize);
 597         end_zero_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset - 1);
 598         ASSERT((xfs_sfiloff_t)last_fsb < (xfs_sfiloff_t)start_zero_fsb);
 599         if (last_fsb == end_zero_fsb) {
 600                 /*
 601                  * The size was only incremented on its last block.
 602                  * We took care of that above, so just return.
 603                  */
 604                 return 0;
 605         }
 606
 607         ASSERT(start_zero_fsb <= end_zero_fsb);
 608         while (start_zero_fsb <= end_zero_fsb) {
 609                 nimaps = 1;
 610                 zero_count_fsb = end_zero_fsb - start_zero_fsb + 1;
 611                 error = xfs_bmapi(NULL, ip, start_zero_fsb, zero_count_fsb,
 612                                   0, NULL, 0, &imap, &nimaps, NULL);
 613                 if (error) {
 614                         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_ILOCK_EXCL|XFS_IOLOCK_EXCL));
 615                         return error;
 616                 }
 617                 ASSERT(nimaps > 0);
 618
 619                 if (imap.br_state == XFS_EXT_UNWRITTEN ||
 620                     imap.br_startblock == HOLESTARTBLOCK) {
 621                         /*
 622                          * This loop handles initializing pages that were
 623                          * partially initialized by the code below this
 624                          * loop. It basically zeroes the part of the page
 625                          * that sits on a hole and sets the page as P_HOLE
 626                          * and calls remapf if it is a mapped file.
 627                          */
 628                         start_zero_fsb = imap.br_startoff + imap.br_blockcount;
 629                         ASSERT(start_zero_fsb <= (end_zero_fsb + 1));
 630                         continue;
 631                 }
 632
 633                 /*
 634                  * There are blocks we need to zero.
 635                  * Drop the inode lock while we're doing the I/O.
 636                  * We'll still have the iolock to protect us.
 637                  */
 638                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 639
 640                 zero_off = XFS_FSB_TO_B(mp, start_zero_fsb);
 641                 zero_len = XFS_FSB_TO_B(mp, imap.br_blockcount);
 642
 643                 if ((zero_off + zero_len) > offset)
 644                         zero_len = offset - zero_off;
 645
 646                 error = xfs_iozero(ip, zero_off, zero_len);
 647                 if (error) {
 648                         goto out_lock;
 649                 }
 650
 651                 start_zero_fsb = imap.br_startoff + imap.br_blockcount;
 652                 ASSERT(start_zero_fsb <= (end_zero_fsb + 1));
 653
 654                 xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 655         }
 656
 657         return 0;
 658
 659 out_lock:
 660         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 661         ASSERT(error >= 0);
 662         return error;
 663 }
 664
 665 /*
 666  * Common pre-write limit and setup checks.
 667  *
 668  * Returns with iolock held according to @iolock.
 669  */
 670 STATIC ssize_t
 671 xfs_file_aio_write_checks(
 672         struct file             *file,
 673         loff_t                  *pos,
 674         size_t                  *count,
 675         xfs_fsize_t             *new_sizep,
 676         int                     *iolock)
 677 {
 678         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
 679         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 680         xfs_fsize_t             new_size;
 681         int                     error = 0;
 682
 683         *new_sizep = 0;
 684 restart:
 685         error = generic_write_checks(file, pos, count, S_ISBLK(inode->i_mode));
 686         if (error) {
 687                 xfs_rw_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL | *iolock);
 688                 *iolock = 0;
 689                 return error;
 690         }
 691
 692         if (likely(!(file->f_mode & FMODE_NOCMTIME)))
 693                 file_update_time(file);
 694
 695         /*
 696          * If the offset is beyond the size of the file, we need to zero any
 697          * blocks that fall between the existing EOF and the start of this
 698          * write. There is no need to issue zeroing if another in-flght IO ends
 699          * at or before this one If zeronig is needed and we are currently
 700          * holding the iolock shared, we need to update it to exclusive which
 701          * involves dropping all locks and relocking to maintain correct locking
 702          * order. If we do this, restart the function to ensure all checks and
 703          * values are still valid.
 704          */
 705         if ((ip->i_new_size && *pos > ip->i_new_size) ||
 706             (!ip->i_new_size && *pos > ip->i_size)) {
 707                 if (*iolock == XFS_IOLOCK_SHARED) {
 708                         xfs_rw_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL | *iolock);
 709                         *iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
 710                         xfs_rw_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL | *iolock);
 711                         goto restart;
 712                 }
 713                 error = -xfs_zero_eof(ip, *pos, ip->i_size);
 714         }
 715
 716         /*
 717          * If this IO extends beyond EOF, we may need to update ip->i_new_size.
 718          * We have already zeroed space beyond EOF (if necessary).  Only update
 719          * ip->i_new_size if this IO ends beyond any other in-flight writes.
 720          */
 721         new_size = *pos + *count;
 722         if (new_size > ip->i_size) {
 723                 if (new_size > ip->i_new_size)
 724                         ip->i_new_size = new_size;
 725                 *new_sizep = new_size;
 726         }
 727
 728         xfs_rw_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 729         if (error)
 730                 return error;
 731
 732         /*
 733          * If we're writing the file then make sure to clear the setuid and
 734          * setgid bits if the process is not being run by root.  This keeps
 735          * people from modifying setuid and setgid binaries.
 736          */
 737         return file_remove_suid(file);
 738
 739 }
 740
 741 /*
 742  * xfs_file_dio_aio_write - handle direct IO writes
 743  *
 744  * Lock the inode appropriately to prepare for and issue a direct IO write.
 745  * By separating it from the buffered write path we remove all the tricky to
 746  * follow locking changes and looping.
 747  *
 748  * If there are cached pages or we're extending the file, we need IOLOCK_EXCL
 749  * until we're sure the bytes at the new EOF have been zeroed and/or the cached
 750  * pages are flushed out.
 751  *
 752  * In most cases the direct IO writes will be done holding IOLOCK_SHARED
 753  * allowing them to be done in parallel with reads and other direct IO writes.
 754  * However, if the IO is not aligned to filesystem blocks, the direct IO layer
 755  * needs to do sub-block zeroing and that requires serialisation against other
 756  * direct IOs to the same block. In this case we need to serialise the
 757  * submission of the unaligned IOs so that we don't get racing block zeroing in
 758  * the dio layer.  To avoid the problem with aio, we also need to wait for
 759  * outstanding IOs to complete so that unwritten extent conversion is completed
 760  * before we try to map the overlapping block. This is currently implemented by
 761  * hitting it with a big hammer (i.e. xfs_ioend_wait()).
 762  *
 763  * Returns with locks held indicated by @iolock and errors indicated by
 764  * negative return values.
 765  */
 766 STATIC ssize_t
 767 xfs_file_dio_aio_write(
 768         struct kiocb            *iocb,
 769         const struct iovec      *iovp,
 770         unsigned long           nr_segs,
 771         loff_t                  pos,
 772         size_t                  ocount,
 773         xfs_fsize_t             *new_size,
 774         int                     *iolock)
 775 {
 776         struct file             *file = iocb->ki_filp;
 777         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
 778         struct inode            *inode = mapping->host;
 779         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 780         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 781         ssize_t                 ret = 0;
 782         size_t                  count = ocount;
 783         int                     unaligned_io = 0;
 784         struct xfs_buftarg      *target = XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) ?
 785                                         mp->m_rtdev_targp : mp->m_ddev_targp;
 786
 787         *iolock = 0;
 788         if ((pos & target->bt_smask) || (count & target->bt_smask))
 789                 return -XFS_ERROR(EINVAL);
 790
 791         if ((pos & mp->m_blockmask) || ((pos + count) & mp->m_blockmask))
 792                 unaligned_io = 1;
 793
 794         /*
 795          * We don't need to take an exclusive lock unless there page cache needs
 796          * to be invalidated or unaligned IO is being executed. We don't need to
 797          * consider the EOF extension case here because
 798          * xfs_file_aio_write_checks() will relock the inode as necessary for
 799          * EOF zeroing cases and fill out the new inode size as appropriate.
 800          */
 801         if (unaligned_io || mapping->nrpages)
 802                 *iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
 803         else
 804                 *iolock = XFS_IOLOCK_SHARED;
 805         xfs_rw_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL | *iolock);
 806
 807         ret = xfs_file_aio_write_checks(file, &pos, &count, new_size, iolock);
 808         if (ret)
 809                 return ret;
 810
 811         if (mapping->nrpages) {
 812                 WARN_ON(*iolock != XFS_IOLOCK_EXCL);
 813                 ret = -xfs_flushinval_pages(ip, (pos & PAGE_CACHE_MASK), -1,
 814                                                         FI_REMAPF_LOCKED);
 815                 if (ret)
 816                         return ret;
 817         }
 818
 819         /*
 820          * If we are doing unaligned IO, wait for all other IO to drain,
 821          * otherwise demote the lock if we had to flush cached pages
 822          */
 823         if (unaligned_io)
 824                 xfs_ioend_wait(ip);
 825         else if (*iolock == XFS_IOLOCK_EXCL) {
 826                 xfs_rw_ilock_demote(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 827                 *iolock = XFS_IOLOCK_SHARED;
 828         }
 829
 830         trace_xfs_file_direct_write(ip, count, iocb->ki_pos, 0);
 831         ret = generic_file_direct_write(iocb, iovp,
 832                         &nr_segs, pos, &iocb->ki_pos, count, ocount);
 833
 834         /* No fallback to buffered IO on errors for XFS. */
 835         ASSERT(ret < 0 || ret == count);
 836         return ret;
 837 }
 838
 839 STATIC ssize_t
 840 xfs_file_buffered_aio_write(
 841         struct kiocb            *iocb,
 842         const struct iovec      *iovp,
 843         unsigned long           nr_segs,
 844         loff_t                  pos,
 845         size_t                  ocount,
 846         xfs_fsize_t             *new_size,
 847         int                     *iolock)
 848 {
 849         struct file             *file = iocb->ki_filp;
 850         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
 851         struct inode            *inode = mapping->host;
 852         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 853         ssize_t                 ret;
 854         int                     enospc = 0;
 855         size_t                  count = ocount;
 856
 857         *iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
 858         xfs_rw_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL | *iolock);
 859
 860         ret = xfs_file_aio_write_checks(file, &pos, &count, new_size, iolock);
 861         if (ret)
 862                 return ret;
 863
 864         /* We can write back this queue in page reclaim */
 865         current->backing_dev_info = mapping->backing_dev_info;
 866
 867 write_retry:
 868         trace_xfs_file_buffered_write(ip, count, iocb->ki_pos, 0);
 869         ret = generic_file_buffered_write(iocb, iovp, nr_segs,
 870                         pos, &iocb->ki_pos, count, ret);
 871         /*
 872          * if we just got an ENOSPC, flush the inode now we aren't holding any
 873          * page locks and retry *once*
 874          */
 875         if (ret == -ENOSPC && !enospc) {
 876                 ret = -xfs_flush_pages(ip, 0, -1, 0, FI_NONE);
 877                 if (ret)
 878                         return ret;
 879                 enospc = 1;
 880                 goto write_retry;
 881         }
 882         current->backing_dev_info = NULL;
 883         return ret;
 884 }
 885
 886 STATIC ssize_t
 887 xfs_file_aio_write(
 888         struct kiocb            *iocb,
 889         const struct iovec      *iovp,
 890         unsigned long           nr_segs,
 891         loff_t                  pos)
 892 {
 893         struct file             *file = iocb->ki_filp;
 894         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
 895         struct inode            *inode = mapping->host;
 896         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 897         ssize_t                 ret;
 898         int                     iolock;
 899         size_t                  ocount = 0;
 900         xfs_fsize_t             new_size = 0;
 901
 902         XFS_STATS_INC(xs_write_calls);
 903
 904         BUG_ON(iocb->ki_pos != pos);
 905
 906         ret = generic_segment_checks(iovp, &nr_segs, &ocount, VERIFY_READ);
 907         if (ret)
 908                 return ret;
 909
 910         if (ocount == 0)
 911                 return 0;
 912
 913         xfs_wait_for_freeze(ip->i_mount, SB_FREEZE_WRITE);
 914
 915         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
 916                 return -EIO;
 917
 918         if (unlikely(file->f_flags & O_DIRECT))
 919                 ret = xfs_file_dio_aio_write(iocb, iovp, nr_segs, pos,
 920                                                 ocount, &new_size, &iolock);
 921         else
 922                 ret = xfs_file_buffered_aio_write(iocb, iovp, nr_segs, pos,
 923                                                 ocount, &new_size, &iolock);
 924
 925         xfs_aio_write_isize_update(inode, &iocb->ki_pos, ret);
 926
 927         if (ret <= 0)
 928                 goto out_unlock;
 929
 930         /* Handle various SYNC-type writes */
 931         if ((file->f_flags & O_DSYNC) || IS_SYNC(inode)) {
 932                 loff_t end = pos + ret - 1;
 933                 int error;
 934
 935                 xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
 936                 error = xfs_file_fsync(file, pos, end,
 937                                       (file->f_flags & __O_SYNC) ? 0 : 1);
 938                 xfs_rw_ilock(ip, iolock);
 939                 if (error)
 940                         ret = error;
 941         }
 942
 943 out_unlock:
 944         xfs_aio_write_newsize_update(ip, new_size);
 945         xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
 946         return ret;
 947 }
 948
 949 STATIC long
 950 xfs_file_fallocate(
 951         struct file     *file,
 952         int             mode,
 953         loff_t          offset,
 954         loff_t          len)
 955 {
 956         struct inode    *inode = file->f_path.dentry->d_inode;
 957         long            error;
 958         loff_t          new_size = 0;
 959         xfs_flock64_t   bf;
 960         xfs_inode_t     *ip = XFS_I(inode);
 961         int             cmd = XFS_IOC_RESVSP;
 962         int             attr_flags = XFS_ATTR_NOLOCK;
 963
 964         if (mode & ~(FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_PUNCH_HOLE))
 965                 return -EOPNOTSUPP;
 966
 967         bf.l_whence = 0;
 968         bf.l_start = offset;
 969         bf.l_len = len;
 970
 971         xfs_ilock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 972
 973         if (mode & FALLOC_FL_PUNCH_HOLE)
 974                 cmd = XFS_IOC_UNRESVSP;
 975
 976         /* check the new inode size is valid before allocating */
 977         if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) &&
 978             offset + len > i_size_read(inode)) {
 979                 new_size = offset + len;
 980                 error = inode_newsize_ok(inode, new_size);
 981                 if (error)
 982                         goto out_unlock;
 983         }
 984
 985         if (file->f_flags & O_DSYNC)
 986                 attr_flags |= XFS_ATTR_SYNC;
 987
 988         error = -xfs_change_file_space(ip, cmd, &bf, 0, attr_flags);
 989         if (error)
 990                 goto out_unlock;
 991
 992         /* Change file size if needed */
 993         if (new_size) {
 994                 struct iattr iattr;
 995
 996                 iattr.ia_valid = ATTR_SIZE;
 997                 iattr.ia_size = new_size;
 998                 error = -xfs_setattr_size(ip, &iattr, XFS_ATTR_NOLOCK);
 999         }
1000
1001 out_unlock:
1002         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
1003         return error;
1004 }
1005
1006
1007 STATIC int
1008 xfs_file_open(
1009         struct inode    *inode,
1010         struct file     *file)
1011 {
1012         if (!(file->f_flags & O_LARGEFILE) && i_size_read(inode) > MAX_NON_LFS)
1013                 return -EFBIG;
1014         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(XFS_M(inode->i_sb)))
1015                 return -EIO;
1016         return 0;
1017 }
1018
1019 STATIC int
1020 xfs_dir_open(
1021         struct inode    *inode,
1022         struct file     *file)
1023 {
1024         struct xfs_inode *ip = XFS_I(inode);
1025         int             mode;
1026         int             error;
1027
1028         error = xfs_file_open(inode, file);
1029         if (error)
1030                 return error;
1031
1032         /*
1033          * If there are any blocks, read-ahead block 0 as we're almost
1034          * certain to have the next operation be a read there.
1035          */
1036         mode = xfs_ilock_map_shared(ip);
1037         if (ip->i_d.di_nextents > 0)
1038                 xfs_da_reada_buf(NULL, ip, 0, XFS_DATA_FORK);
1039         xfs_iunlock(ip, mode);
1040         return 0;
1041 }
1042
1043 STATIC int
1044 xfs_file_release(
1045         struct inode    *inode,
1046         struct file     *filp)
1047 {
1048         return -xfs_release(XFS_I(inode));
1049 }
1050
1051 STATIC int
1052 xfs_file_readdir(
1053         struct file     *filp,
1054         void            *dirent,
1055         filldir_t       filldir)
1056 {
1057         struct inode    *inode = filp->f_path.dentry->d_inode;
1058         xfs_inode_t     *ip = XFS_I(inode);
1059         int             error;
1060         size_t          bufsize;
1061
1062         /*
1063          * The Linux API doesn't pass down the total size of the buffer
1064          * we read into down to the filesystem.  With the filldir concept
1065          * it's not needed for correct information, but the XFS dir2 leaf
1066          * code wants an estimate of the buffer size to calculate it's
1067          * readahead window and size the buffers used for mapping to
1068          * physical blocks.
1069          *
1070          * Try to give it an estimate that's good enough, maybe at some
1071          * point we can change the ->readdir prototype to include the
1072          * buffer size.  For now we use the current glibc buffer size.
1073          */
1074         bufsize = (size_t)min_t(loff_t, 32768, ip->i_d.di_size);
1075
1076         error = xfs_readdir(ip, dirent, bufsize,
1077                                 (xfs_off_t *)&filp->f_pos, filldir);
1078         if (error)
1079                 return -error;
1080         return 0;
1081 }
1082
1083 STATIC int
1084 xfs_file_mmap(
1085         struct file     *filp,
1086         struct vm_area_struct *vma)
1087 {
1088         vma->vm_ops = &xfs_file_vm_ops;
1089         vma->vm_flags |= VM_CAN_NONLINEAR;
1090
1091         file_accessed(filp);
1092         return 0;
1093 }
1094
1095 /*
1096  * mmap()d file has taken write protection fault and is being made
1097  * writable. We can set the page state up correctly for a writable
1098  * page, which means we can do correct delalloc accounting (ENOSPC
1099  * checking!) and unwritten extent mapping.
1100  */
1101 STATIC int
1102 xfs_vm_page_mkwrite(
1103         struct vm_area_struct   *vma,
1104         struct vm_fault         *vmf)
1105 {
1106         return block_page_mkwrite(vma, vmf, xfs_get_blocks);
1107 }
1108
1109 const struct file_operations xfs_file_operations = {
1110         .llseek         = generic_file_llseek,
1111         .read           = do_sync_read,
1112         .write          = do_sync_write,
1113         .aio_read       = xfs_file_aio_read,
1114         .aio_write      = xfs_file_aio_write,
1115         .splice_read    = xfs_file_splice_read,
1116         .splice_write   = xfs_file_splice_write,
1117         .unlocked_ioctl = xfs_file_ioctl,
1118 #ifdef CONFIG_COMPAT
1119         .compat_ioctl   = xfs_file_compat_ioctl,
1120 #endif
1121         .mmap           = xfs_file_mmap,
1122         .open           = xfs_file_open,
1123         .release        = xfs_file_release,
1124         .fsync          = xfs_file_fsync,
1125         .fallocate      = xfs_file_fallocate,
1126 };
1127
1128 const struct file_operations xfs_dir_file_operations = {
1129         .open           = xfs_dir_open,
1130         .read           = generic_read_dir,
1131         .readdir        = xfs_file_readdir,
1132         .llseek         = generic_file_llseek,
1133         .unlocked_ioctl = xfs_file_ioctl,
1134 #ifdef CONFIG_COMPAT
1135         .compat_ioctl   = xfs_file_compat_ioctl,
1136 #endif
1137         .fsync          = xfs_file_fsync,
1138 };
1139
1140 static const struct vm_operations_struct xfs_file_vm_ops = {
1141         .fault          = filemap_fault,
1142         .page_mkwrite   = xfs_vm_page_mkwrite,
1143 };