CacheFiles: Handle truncate unlocking the page we're reading
[linux-2.6.git] / fs / sync.c
1 /*
2  * High-level sync()-related operations
3  */
4
5 #include <linux/kernel.h>
6 #include <linux/file.h>
7 #include <linux/fs.h>
8 #include <linux/module.h>
9 #include <linux/sched.h>
10 #include <linux/writeback.h>
11 #include <linux/syscalls.h>
12 #include <linux/linkage.h>
13 #include <linux/pagemap.h>
14 #include <linux/quotaops.h>
15 #include <linux/buffer_head.h>
16 #include "internal.h"
17
18 #define VALID_FLAGS (SYNC_FILE_RANGE_WAIT_BEFORE|SYNC_FILE_RANGE_WRITE| \
19                         SYNC_FILE_RANGE_WAIT_AFTER)
20
21 /*
22  * Do the filesystem syncing work. For simple filesystems
23  * writeback_inodes_sb(sb) just dirties buffers with inodes so we have to
24  * submit IO for these buffers via __sync_blockdev(). This also speeds up the
25  * wait == 1 case since in that case write_inode() functions do
26  * sync_dirty_buffer() and thus effectively write one block at a time.
27  */
28 static int __sync_filesystem(struct super_block *sb, int wait)
29 {
30         /*
31          * This should be safe, as we require bdi backing to actually
32          * write out data in the first place
33          */
34         if (!sb->s_bdi)
35                 return 0;
36
37         /* Avoid doing twice syncing and cache pruning for quota sync */
38         if (!wait) {
39                 writeout_quota_sb(sb, -1);
40                 writeback_inodes_sb(sb);
41         } else {
42                 sync_quota_sb(sb, -1);
43                 sync_inodes_sb(sb);
44         }
45         if (sb->s_op->sync_fs)
46                 sb->s_op->sync_fs(sb, wait);
47         return __sync_blockdev(sb->s_bdev, wait);
48 }
49
50 /*
51  * Write out and wait upon all dirty data associated with this
52  * superblock.  Filesystem data as well as the underlying block
53  * device.  Takes the superblock lock.
54  */
55 int sync_filesystem(struct super_block *sb)
56 {
57         int ret;
58
59         /*
60          * We need to be protected against the filesystem going from
61          * r/o to r/w or vice versa.
62          */
63         WARN_ON(!rwsem_is_locked(&sb->s_umount));
64
65         /*
66          * No point in syncing out anything if the filesystem is read-only.
67          */
68         if (sb->s_flags & MS_RDONLY)
69                 return 0;
70
71         ret = __sync_filesystem(sb, 0);
72         if (ret < 0)
73                 return ret;
74         return __sync_filesystem(sb, 1);
75 }
76 EXPORT_SYMBOL_GPL(sync_filesystem);
77
78 /*
79  * Sync all the data for all the filesystems (called by sys_sync() and
80  * emergency sync)
81  *
82  * This operation is careful to avoid the livelock which could easily happen
83  * if two or more filesystems are being continuously dirtied.  s_need_sync
84  * is used only here.  We set it against all filesystems and then clear it as
85  * we sync them.  So redirtied filesystems are skipped.
86  *
87  * But if process A is currently running sync_filesystems and then process B
88  * calls sync_filesystems as well, process B will set all the s_need_sync
89  * flags again, which will cause process A to resync everything.  Fix that with
90  * a local mutex.
91  */
92 static void sync_filesystems(int wait)
93 {
94         struct super_block *sb;
95         static DEFINE_MUTEX(mutex);
96
97         mutex_lock(&mutex);             /* Could be down_interruptible */
98         spin_lock(&sb_lock);
99         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list)
100                 sb->s_need_sync = 1;
101
102 restart:
103         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
104                 if (!sb->s_need_sync)
105                         continue;
106                 sb->s_need_sync = 0;
107                 sb->s_count++;
108                 spin_unlock(&sb_lock);
109
110                 down_read(&sb->s_umount);
111                 if (!(sb->s_flags & MS_RDONLY) && sb->s_root && sb->s_bdi)
112                         __sync_filesystem(sb, wait);
113                 up_read(&sb->s_umount);
114
115                 /* restart only when sb is no longer on the list */
116                 spin_lock(&sb_lock);
117                 if (__put_super_and_need_restart(sb))
118                         goto restart;
119         }
120         spin_unlock(&sb_lock);
121         mutex_unlock(&mutex);
122 }
123
124 /*
125  * sync everything.  Start out by waking pdflush, because that writes back
126  * all queues in parallel.
127  */
128 SYSCALL_DEFINE0(sync)
129 {
130         wakeup_flusher_threads(0);
131         sync_filesystems(0);
132         sync_filesystems(1);
133         if (unlikely(laptop_mode))
134                 laptop_sync_completion();
135         return 0;
136 }
137
138 static void do_sync_work(struct work_struct *work)
139 {
140         /*
141          * Sync twice to reduce the possibility we skipped some inodes / pages
142          * because they were temporarily locked
143          */
144         sync_filesystems(0);
145         sync_filesystems(0);
146         printk("Emergency Sync complete\n");
147         kfree(work);
148 }
149
150 void emergency_sync(void)
151 {
152         struct work_struct *work;
153
154         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_ATOMIC);
155         if (work) {
156                 INIT_WORK(work, do_sync_work);
157                 schedule_work(work);
158         }
159 }
160
161 /*
162  * Generic function to fsync a file.
163  *
164  * filp may be NULL if called via the msync of a vma.
165  */
166 int file_fsync(struct file *filp, struct dentry *dentry, int datasync)
167 {
168         struct inode * inode = dentry->d_inode;
169         struct super_block * sb;
170         int ret, err;
171
172         /* sync the inode to buffers */
173         ret = write_inode_now(inode, 0);
174
175         /* sync the superblock to buffers */
176         sb = inode->i_sb;
177         if (sb->s_dirt && sb->s_op->write_super)
178                 sb->s_op->write_super(sb);
179
180         /* .. finally sync the buffers to disk */
181         err = sync_blockdev(sb->s_bdev);
182         if (!ret)
183                 ret = err;
184         return ret;
185 }
186 EXPORT_SYMBOL(file_fsync);
187
188 /**
189  * vfs_fsync_range - helper to sync a range of data & metadata to disk
190  * @file:               file to sync
191  * @dentry:             dentry of @file
192  * @start:              offset in bytes of the beginning of data range to sync
193  * @end:                offset in bytes of the end of data range (inclusive)
194  * @datasync:           perform only datasync
195  *
196  * Write back data in range @start..@end and metadata for @file to disk.  If
197  * @datasync is set only metadata needed to access modified file data is
198  * written.
199  *
200  * In case this function is called from nfsd @file may be %NULL and
201  * only @dentry is set.  This can only happen when the filesystem
202  * implements the export_operations API.
203  */
204 int vfs_fsync_range(struct file *file, struct dentry *dentry, loff_t start,
205                     loff_t end, int datasync)
206 {
207         const struct file_operations *fop;
208         struct address_space *mapping;
209         int err, ret;
210
211         /*
212          * Get mapping and operations from the file in case we have
213          * as file, or get the default values for them in case we
214          * don't have a struct file available.  Damn nfsd..
215          */
216         if (file) {
217                 mapping = file->f_mapping;
218                 fop = file->f_op;
219         } else {
220                 mapping = dentry->d_inode->i_mapping;
221                 fop = dentry->d_inode->i_fop;
222         }
223
224         if (!fop || !fop->fsync) {
225                 ret = -EINVAL;
226                 goto out;
227         }
228
229         ret = filemap_write_and_wait_range(mapping, start, end);
230
231         /*
232          * We need to protect against concurrent writers, which could cause
233          * livelocks in fsync_buffers_list().
234          */
235         mutex_lock(&mapping->host->i_mutex);
236         err = fop->fsync(file, dentry, datasync);
237         if (!ret)
238                 ret = err;
239         mutex_unlock(&mapping->host->i_mutex);
240
241 out:
242         return ret;
243 }
244 EXPORT_SYMBOL(vfs_fsync_range);
245
246 /**
247  * vfs_fsync - perform a fsync or fdatasync on a file
248  * @file:               file to sync
249  * @dentry:             dentry of @file
250  * @datasync:           only perform a fdatasync operation
251  *
252  * Write back data and metadata for @file to disk.  If @datasync is
253  * set only metadata needed to access modified file data is written.
254  *
255  * In case this function is called from nfsd @file may be %NULL and
256  * only @dentry is set.  This can only happen when the filesystem
257  * implements the export_operations API.
258  */
259 int vfs_fsync(struct file *file, struct dentry *dentry, int datasync)
260 {
261         return vfs_fsync_range(file, dentry, 0, LLONG_MAX, datasync);
262 }
263 EXPORT_SYMBOL(vfs_fsync);
264
265 static int do_fsync(unsigned int fd, int datasync)
266 {
267         struct file *file;
268         int ret = -EBADF;
269
270         file = fget(fd);
271         if (file) {
272                 ret = vfs_fsync(file, file->f_path.dentry, datasync);
273                 fput(file);
274         }
275         return ret;
276 }
277
278 SYSCALL_DEFINE1(fsync, unsigned int, fd)
279 {
280         return do_fsync(fd, 0);
281 }
282
283 SYSCALL_DEFINE1(fdatasync, unsigned int, fd)
284 {
285         return do_fsync(fd, 1);
286 }
287
288 /**
289  * generic_write_sync - perform syncing after a write if file / inode is sync
290  * @file:       file to which the write happened
291  * @pos:        offset where the write started
292  * @count:      length of the write
293  *
294  * This is just a simple wrapper about our general syncing function.
295  */
296 int generic_write_sync(struct file *file, loff_t pos, loff_t count)
297 {
298         if (!(file->f_flags & O_SYNC) && !IS_SYNC(file->f_mapping->host))
299                 return 0;
300         return vfs_fsync_range(file, file->f_path.dentry, pos,
301                                pos + count - 1, 1);
302 }
303 EXPORT_SYMBOL(generic_write_sync);
304
305 /*
306  * sys_sync_file_range() permits finely controlled syncing over a segment of
307  * a file in the range offset .. (offset+nbytes-1) inclusive.  If nbytes is
308  * zero then sys_sync_file_range() will operate from offset out to EOF.
309  *
310  * The flag bits are:
311  *
312  * SYNC_FILE_RANGE_WAIT_BEFORE: wait upon writeout of all pages in the range
313  * before performing the write.
314  *
315  * SYNC_FILE_RANGE_WRITE: initiate writeout of all those dirty pages in the
316  * range which are not presently under writeback. Note that this may block for
317  * significant periods due to exhaustion of disk request structures.
318  *
319  * SYNC_FILE_RANGE_WAIT_AFTER: wait upon writeout of all pages in the range
320  * after performing the write.
321  *
322  * Useful combinations of the flag bits are:
323  *
324  * SYNC_FILE_RANGE_WAIT_BEFORE|SYNC_FILE_RANGE_WRITE: ensures that all pages
325  * in the range which were dirty on entry to sys_sync_file_range() are placed
326  * under writeout.  This is a start-write-for-data-integrity operation.
327  *
328  * SYNC_FILE_RANGE_WRITE: start writeout of all dirty pages in the range which
329  * are not presently under writeout.  This is an asynchronous flush-to-disk
330  * operation.  Not suitable for data integrity operations.
331  *
332  * SYNC_FILE_RANGE_WAIT_BEFORE (or SYNC_FILE_RANGE_WAIT_AFTER): wait for
333  * completion of writeout of all pages in the range.  This will be used after an
334  * earlier SYNC_FILE_RANGE_WAIT_BEFORE|SYNC_FILE_RANGE_WRITE operation to wait
335  * for that operation to complete and to return the result.
336  *
337  * SYNC_FILE_RANGE_WAIT_BEFORE|SYNC_FILE_RANGE_WRITE|SYNC_FILE_RANGE_WAIT_AFTER:
338  * a traditional sync() operation.  This is a write-for-data-integrity operation
339  * which will ensure that all pages in the range which were dirty on entry to
340  * sys_sync_file_range() are committed to disk.
341  *
342  *
343  * SYNC_FILE_RANGE_WAIT_BEFORE and SYNC_FILE_RANGE_WAIT_AFTER will detect any
344  * I/O errors or ENOSPC conditions and will return those to the caller, after
345  * clearing the EIO and ENOSPC flags in the address_space.
346  *
347  * It should be noted that none of these operations write out the file's
348  * metadata.  So unless the application is strictly performing overwrites of
349  * already-instantiated disk blocks, there are no guarantees here that the data
350  * will be available after a crash.
351  */
352 SYSCALL_DEFINE(sync_file_range)(int fd, loff_t offset, loff_t nbytes,
353                                 unsigned int flags)
354 {
355         int ret;
356         struct file *file;
357         loff_t endbyte;                 /* inclusive */
358         int fput_needed;
359         umode_t i_mode;
360
361         ret = -EINVAL;
362         if (flags & ~VALID_FLAGS)
363                 goto out;
364
365         endbyte = offset + nbytes;
366
367         if ((s64)offset < 0)
368                 goto out;
369         if ((s64)endbyte < 0)
370                 goto out;
371         if (endbyte < offset)
372                 goto out;
373
374         if (sizeof(pgoff_t) == 4) {
375                 if (offset >= (0x100000000ULL << PAGE_CACHE_SHIFT)) {
376                         /*
377                          * The range starts outside a 32 bit machine's
378                          * pagecache addressing capabilities.  Let it "succeed"
379                          */
380                         ret = 0;
381                         goto out;
382                 }
383                 if (endbyte >= (0x100000000ULL << PAGE_CACHE_SHIFT)) {
384                         /*
385                          * Out to EOF
386                          */
387                         nbytes = 0;
388                 }
389         }
390
391         if (nbytes == 0)
392                 endbyte = LLONG_MAX;
393         else
394                 endbyte--;              /* inclusive */
395
396         ret = -EBADF;
397         file = fget_light(fd, &fput_needed);
398         if (!file)
399                 goto out;
400
401         i_mode = file->f_path.dentry->d_inode->i_mode;
402         ret = -ESPIPE;
403         if (!S_ISREG(i_mode) && !S_ISBLK(i_mode) && !S_ISDIR(i_mode) &&
404                         !S_ISLNK(i_mode))
405                 goto out_put;
406
407         ret = do_sync_mapping_range(file->f_mapping, offset, endbyte, flags);
408 out_put:
409         fput_light(file, fput_needed);
410 out:
411         return ret;
412 }
413 #ifdef CONFIG_HAVE_SYSCALL_WRAPPERS
414 asmlinkage long SyS_sync_file_range(long fd, loff_t offset, loff_t nbytes,
415                                     long flags)
416 {
417         return SYSC_sync_file_range((int) fd, offset, nbytes,
418                                     (unsigned int) flags);
419 }
420 SYSCALL_ALIAS(sys_sync_file_range, SyS_sync_file_range);
421 #endif
422
423 /* It would be nice if people remember that not all the world's an i386
424    when they introduce new system calls */
425 SYSCALL_DEFINE(sync_file_range2)(int fd, unsigned int flags,
426                                  loff_t offset, loff_t nbytes)
427 {
428         return sys_sync_file_range(fd, offset, nbytes, flags);
429 }
430 #ifdef CONFIG_HAVE_SYSCALL_WRAPPERS
431 asmlinkage long SyS_sync_file_range2(long fd, long flags,
432                                      loff_t offset, loff_t nbytes)
433 {
434         return SYSC_sync_file_range2((int) fd, (unsigned int) flags,
435                                      offset, nbytes);
436 }
437 SYSCALL_ALIAS(sys_sync_file_range2, SyS_sync_file_range2);
438 #endif
439
440 /*
441  * `endbyte' is inclusive
442  */
443 int do_sync_mapping_range(struct address_space *mapping, loff_t offset,
444                           loff_t endbyte, unsigned int flags)
445 {
446         int ret;
447
448         if (!mapping) {
449                 ret = -EINVAL;
450                 goto out;
451         }
452
453         ret = 0;
454         if (flags & SYNC_FILE_RANGE_WAIT_BEFORE) {
455                 ret = wait_on_page_writeback_range(mapping,
456                                         offset >> PAGE_CACHE_SHIFT,
457                                         endbyte >> PAGE_CACHE_SHIFT);
458                 if (ret < 0)
459                         goto out;
460         }
461
462         if (flags & SYNC_FILE_RANGE_WRITE) {
463                 ret = __filemap_fdatawrite_range(mapping, offset, endbyte,
464                                                 WB_SYNC_ALL);
465                 if (ret < 0)
466                         goto out;
467         }
468
469         if (flags & SYNC_FILE_RANGE_WAIT_AFTER) {
470                 ret = wait_on_page_writeback_range(mapping,
471                                         offset >> PAGE_CACHE_SHIFT,
472                                         endbyte >> PAGE_CACHE_SHIFT);
473         }
474 out:
475         return ret;
476 }
477 EXPORT_SYMBOL_GPL(do_sync_mapping_range);