kill I_LOCK
[linux-2.6.git] / fs / ubifs / file.c
1 /*
2  * This file is part of UBIFS.
3  *
4  * Copyright (C) 2006-2008 Nokia Corporation.
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
7  * under the terms of the GNU General Public License version 2 as published by
8  * the Free Software Foundation.
9  *
10  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
11  * ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
12  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for
13  * more details.
14  *
15  * You should have received a copy of the GNU General Public License along with
16  * this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc., 51
17  * Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
18  *
19  * Authors: Artem Bityutskiy (Битюцкий Артём)
20  *          Adrian Hunter
21  */
22
23 /*
24  * This file implements VFS file and inode operations for regular files, device
25  * nodes and symlinks as well as address space operations.
26  *
27  * UBIFS uses 2 page flags: @PG_private and @PG_checked. @PG_private is set if
28  * the page is dirty and is used for optimization purposes - dirty pages are
29  * not budgeted so the flag shows that 'ubifs_write_end()' should not release
30  * the budget for this page. The @PG_checked flag is set if full budgeting is
31  * required for the page e.g., when it corresponds to a file hole or it is
32  * beyond the file size. The budgeting is done in 'ubifs_write_begin()', because
33  * it is OK to fail in this function, and the budget is released in
34  * 'ubifs_write_end()'. So the @PG_private and @PG_checked flags carry
35  * information about how the page was budgeted, to make it possible to release
36  * the budget properly.
37  *
38  * A thing to keep in mind: inode @i_mutex is locked in most VFS operations we
39  * implement. However, this is not true for 'ubifs_writepage()', which may be
40  * called with @i_mutex unlocked. For example, when pdflush is doing background
41  * write-back, it calls 'ubifs_writepage()' with unlocked @i_mutex. At "normal"
42  * work-paths the @i_mutex is locked in 'ubifs_writepage()', e.g. in the
43  * "sys_write -> alloc_pages -> direct reclaim path". So, in 'ubifs_writepage()'
44  * we are only guaranteed that the page is locked.
45  *
46  * Similarly, @i_mutex is not always locked in 'ubifs_readpage()', e.g., the
47  * read-ahead path does not lock it ("sys_read -> generic_file_aio_read ->
48  * ondemand_readahead -> readpage"). In case of readahead, @I_SYNC flag is not
49  * set as well. However, UBIFS disables readahead.
50  */
51
52 #include "ubifs.h"
53 #include <linux/mount.h>
54 #include <linux/namei.h>
55
56 static int read_block(struct inode *inode, void *addr, unsigned int block,
57                       struct ubifs_data_node *dn)
58 {
59         struct ubifs_info *c = inode->i_sb->s_fs_info;
60         int err, len, out_len;
61         union ubifs_key key;
62         unsigned int dlen;
63
64         data_key_init(c, &key, inode->i_ino, block);
65         err = ubifs_tnc_lookup(c, &key, dn);
66         if (err) {
67                 if (err == -ENOENT)
68                         /* Not found, so it must be a hole */
69                         memset(addr, 0, UBIFS_BLOCK_SIZE);
70                 return err;
71         }
72
73         ubifs_assert(le64_to_cpu(dn->ch.sqnum) >
74                      ubifs_inode(inode)->creat_sqnum);
75         len = le32_to_cpu(dn->size);
76         if (len <= 0 || len > UBIFS_BLOCK_SIZE)
77                 goto dump;
78
79         dlen = le32_to_cpu(dn->ch.len) - UBIFS_DATA_NODE_SZ;
80         out_len = UBIFS_BLOCK_SIZE;
81         err = ubifs_decompress(&dn->data, dlen, addr, &out_len,
82                                le16_to_cpu(dn->compr_type));
83         if (err || len != out_len)
84                 goto dump;
85
86         /*
87          * Data length can be less than a full block, even for blocks that are
88          * not the last in the file (e.g., as a result of making a hole and
89          * appending data). Ensure that the remainder is zeroed out.
90          */
91         if (len < UBIFS_BLOCK_SIZE)
92                 memset(addr + len, 0, UBIFS_BLOCK_SIZE - len);
93
94         return 0;
95
96 dump:
97         ubifs_err("bad data node (block %u, inode %lu)",
98                   block, inode->i_ino);
99         dbg_dump_node(c, dn);
100         return -EINVAL;
101 }
102
103 static int do_readpage(struct page *page)
104 {
105         void *addr;
106         int err = 0, i;
107         unsigned int block, beyond;
108         struct ubifs_data_node *dn;
109         struct inode *inode = page->mapping->host;
110         loff_t i_size = i_size_read(inode);
111
112         dbg_gen("ino %lu, pg %lu, i_size %lld, flags %#lx",
113                 inode->i_ino, page->index, i_size, page->flags);
114         ubifs_assert(!PageChecked(page));
115         ubifs_assert(!PagePrivate(page));
116
117         addr = kmap(page);
118
119         block = page->index << UBIFS_BLOCKS_PER_PAGE_SHIFT;
120         beyond = (i_size + UBIFS_BLOCK_SIZE - 1) >> UBIFS_BLOCK_SHIFT;
121         if (block >= beyond) {
122                 /* Reading beyond inode */
123                 SetPageChecked(page);
124                 memset(addr, 0, PAGE_CACHE_SIZE);
125                 goto out;
126         }
127
128         dn = kmalloc(UBIFS_MAX_DATA_NODE_SZ, GFP_NOFS);
129         if (!dn) {
130                 err = -ENOMEM;
131                 goto error;
132         }
133
134         i = 0;
135         while (1) {
136                 int ret;
137
138                 if (block >= beyond) {
139                         /* Reading beyond inode */
140                         err = -ENOENT;
141                         memset(addr, 0, UBIFS_BLOCK_SIZE);
142                 } else {
143                         ret = read_block(inode, addr, block, dn);
144                         if (ret) {
145                                 err = ret;
146                                 if (err != -ENOENT)
147                                         break;
148                         } else if (block + 1 == beyond) {
149                                 int dlen = le32_to_cpu(dn->size);
150                                 int ilen = i_size & (UBIFS_BLOCK_SIZE - 1);
151
152                                 if (ilen && ilen < dlen)
153                                         memset(addr + ilen, 0, dlen - ilen);
154                         }
155                 }
156                 if (++i >= UBIFS_BLOCKS_PER_PAGE)
157                         break;
158                 block += 1;
159                 addr += UBIFS_BLOCK_SIZE;
160         }
161         if (err) {
162                 if (err == -ENOENT) {
163                         /* Not found, so it must be a hole */
164                         SetPageChecked(page);
165                         dbg_gen("hole");
166                         goto out_free;
167                 }
168                 ubifs_err("cannot read page %lu of inode %lu, error %d",
169                           page->index, inode->i_ino, err);
170                 goto error;
171         }
172
173 out_free:
174         kfree(dn);
175 out:
176         SetPageUptodate(page);
177         ClearPageError(page);
178         flush_dcache_page(page);
179         kunmap(page);
180         return 0;
181
182 error:
183         kfree(dn);
184         ClearPageUptodate(page);
185         SetPageError(page);
186         flush_dcache_page(page);
187         kunmap(page);
188         return err;
189 }
190
191 /**
192  * release_new_page_budget - release budget of a new page.
193  * @c: UBIFS file-system description object
194  *
195  * This is a helper function which releases budget corresponding to the budget
196  * of one new page of data.
197  */
198 static void release_new_page_budget(struct ubifs_info *c)
199 {
200         struct ubifs_budget_req req = { .recalculate = 1, .new_page = 1 };
201
202         ubifs_release_budget(c, &req);
203 }
204
205 /**
206  * release_existing_page_budget - release budget of an existing page.
207  * @c: UBIFS file-system description object
208  *
209  * This is a helper function which releases budget corresponding to the budget
210  * of changing one one page of data which already exists on the flash media.
211  */
212 static void release_existing_page_budget(struct ubifs_info *c)
213 {
214         struct ubifs_budget_req req = { .dd_growth = c->page_budget};
215
216         ubifs_release_budget(c, &req);
217 }
218
219 static int write_begin_slow(struct address_space *mapping,
220                             loff_t pos, unsigned len, struct page **pagep,
221                             unsigned flags)
222 {
223         struct inode *inode = mapping->host;
224         struct ubifs_info *c = inode->i_sb->s_fs_info;
225         pgoff_t index = pos >> PAGE_CACHE_SHIFT;
226         struct ubifs_budget_req req = { .new_page = 1 };
227         int uninitialized_var(err), appending = !!(pos + len > inode->i_size);
228         struct page *page;
229
230         dbg_gen("ino %lu, pos %llu, len %u, i_size %lld",
231                 inode->i_ino, pos, len, inode->i_size);
232
233         /*
234          * At the slow path we have to budget before locking the page, because
235          * budgeting may force write-back, which would wait on locked pages and
236          * deadlock if we had the page locked. At this point we do not know
237          * anything about the page, so assume that this is a new page which is
238          * written to a hole. This corresponds to largest budget. Later the
239          * budget will be amended if this is not true.
240          */
241         if (appending)
242                 /* We are appending data, budget for inode change */
243                 req.dirtied_ino = 1;
244
245         err = ubifs_budget_space(c, &req);
246         if (unlikely(err))
247                 return err;
248
249         page = grab_cache_page_write_begin(mapping, index, flags);
250         if (unlikely(!page)) {
251                 ubifs_release_budget(c, &req);
252                 return -ENOMEM;
253         }
254
255         if (!PageUptodate(page)) {
256                 if (!(pos & ~PAGE_CACHE_MASK) && len == PAGE_CACHE_SIZE)
257                         SetPageChecked(page);
258                 else {
259                         err = do_readpage(page);
260                         if (err) {
261                                 unlock_page(page);
262                                 page_cache_release(page);
263                                 return err;
264                         }
265                 }
266
267                 SetPageUptodate(page);
268                 ClearPageError(page);
269         }
270
271         if (PagePrivate(page))
272                 /*
273                  * The page is dirty, which means it was budgeted twice:
274                  *   o first time the budget was allocated by the task which
275                  *     made the page dirty and set the PG_private flag;
276                  *   o and then we budgeted for it for the second time at the
277                  *     very beginning of this function.
278                  *
279                  * So what we have to do is to release the page budget we
280                  * allocated.
281                  */
282                 release_new_page_budget(c);
283         else if (!PageChecked(page))
284                 /*
285                  * We are changing a page which already exists on the media.
286                  * This means that changing the page does not make the amount
287                  * of indexing information larger, and this part of the budget
288                  * which we have already acquired may be released.
289                  */
290                 ubifs_convert_page_budget(c);
291
292         if (appending) {
293                 struct ubifs_inode *ui = ubifs_inode(inode);
294
295                 /*
296                  * 'ubifs_write_end()' is optimized from the fast-path part of
297                  * 'ubifs_write_begin()' and expects the @ui_mutex to be locked
298                  * if data is appended.
299                  */
300                 mutex_lock(&ui->ui_mutex);
301                 if (ui->dirty)
302                         /*
303                          * The inode is dirty already, so we may free the
304                          * budget we allocated.
305                          */
306                         ubifs_release_dirty_inode_budget(c, ui);
307         }
308
309         *pagep = page;
310         return 0;
311 }
312
313 /**
314  * allocate_budget - allocate budget for 'ubifs_write_begin()'.
315  * @c: UBIFS file-system description object
316  * @page: page to allocate budget for
317  * @ui: UBIFS inode object the page belongs to
318  * @appending: non-zero if the page is appended
319  *
320  * This is a helper function for 'ubifs_write_begin()' which allocates budget
321  * for the operation. The budget is allocated differently depending on whether
322  * this is appending, whether the page is dirty or not, and so on. This
323  * function leaves the @ui->ui_mutex locked in case of appending. Returns zero
324  * in case of success and %-ENOSPC in case of failure.
325  */
326 static int allocate_budget(struct ubifs_info *c, struct page *page,
327                            struct ubifs_inode *ui, int appending)
328 {
329         struct ubifs_budget_req req = { .fast = 1 };
330
331         if (PagePrivate(page)) {
332                 if (!appending)
333                         /*
334                          * The page is dirty and we are not appending, which
335                          * means no budget is needed at all.
336                          */
337                         return 0;
338
339                 mutex_lock(&ui->ui_mutex);
340                 if (ui->dirty)
341                         /*
342                          * The page is dirty and we are appending, so the inode
343                          * has to be marked as dirty. However, it is already
344                          * dirty, so we do not need any budget. We may return,
345                          * but @ui->ui_mutex hast to be left locked because we
346                          * should prevent write-back from flushing the inode
347                          * and freeing the budget. The lock will be released in
348                          * 'ubifs_write_end()'.
349                          */
350                         return 0;
351
352                 /*
353                  * The page is dirty, we are appending, the inode is clean, so
354                  * we need to budget the inode change.
355                  */
356                 req.dirtied_ino = 1;
357         } else {
358                 if (PageChecked(page))
359                         /*
360                          * The page corresponds to a hole and does not
361                          * exist on the media. So changing it makes
362                          * make the amount of indexing information
363                          * larger, and we have to budget for a new
364                          * page.
365                          */
366                         req.new_page = 1;
367                 else
368                         /*
369                          * Not a hole, the change will not add any new
370                          * indexing information, budget for page
371                          * change.
372                          */
373                         req.dirtied_page = 1;
374
375                 if (appending) {
376                         mutex_lock(&ui->ui_mutex);
377                         if (!ui->dirty)
378                                 /*
379                                  * The inode is clean but we will have to mark
380                                  * it as dirty because we are appending. This
381                                  * needs a budget.
382                                  */
383                                 req.dirtied_ino = 1;
384                 }
385         }
386
387         return ubifs_budget_space(c, &req);
388 }
389
390 /*
391  * This function is called when a page of data is going to be written. Since
392  * the page of data will not necessarily go to the flash straight away, UBIFS
393  * has to reserve space on the media for it, which is done by means of
394  * budgeting.
395  *
396  * This is the hot-path of the file-system and we are trying to optimize it as
397  * much as possible. For this reasons it is split on 2 parts - slow and fast.
398  *
399  * There many budgeting cases:
400  *     o a new page is appended - we have to budget for a new page and for
401  *       changing the inode; however, if the inode is already dirty, there is
402  *       no need to budget for it;
403  *     o an existing clean page is changed - we have budget for it; if the page
404  *       does not exist on the media (a hole), we have to budget for a new
405  *       page; otherwise, we may budget for changing an existing page; the
406  *       difference between these cases is that changing an existing page does
407  *       not introduce anything new to the FS indexing information, so it does
408  *       not grow, and smaller budget is acquired in this case;
409  *     o an existing dirty page is changed - no need to budget at all, because
410  *       the page budget has been acquired by earlier, when the page has been
411  *       marked dirty.
412  *
413  * UBIFS budgeting sub-system may force write-back if it thinks there is no
414  * space to reserve. This imposes some locking restrictions and makes it
415  * impossible to take into account the above cases, and makes it impossible to
416  * optimize budgeting.
417  *
418  * The solution for this is that the fast path of 'ubifs_write_begin()' assumes
419  * there is a plenty of flash space and the budget will be acquired quickly,
420  * without forcing write-back. The slow path does not make this assumption.
421  */
422 static int ubifs_write_begin(struct file *file, struct address_space *mapping,
423                              loff_t pos, unsigned len, unsigned flags,
424                              struct page **pagep, void **fsdata)
425 {
426         struct inode *inode = mapping->host;
427         struct ubifs_info *c = inode->i_sb->s_fs_info;
428         struct ubifs_inode *ui = ubifs_inode(inode);
429         pgoff_t index = pos >> PAGE_CACHE_SHIFT;
430         int uninitialized_var(err), appending = !!(pos + len > inode->i_size);
431         int skipped_read = 0;
432         struct page *page;
433
434         ubifs_assert(ubifs_inode(inode)->ui_size == inode->i_size);
435
436         if (unlikely(c->ro_media))
437                 return -EROFS;
438
439         /* Try out the fast-path part first */
440         page = grab_cache_page_write_begin(mapping, index, flags);
441         if (unlikely(!page))
442                 return -ENOMEM;
443
444         if (!PageUptodate(page)) {
445                 /* The page is not loaded from the flash */
446                 if (!(pos & ~PAGE_CACHE_MASK) && len == PAGE_CACHE_SIZE) {
447                         /*
448                          * We change whole page so no need to load it. But we
449                          * have to set the @PG_checked flag to make the further
450                          * code know that the page is new. This might be not
451                          * true, but it is better to budget more than to read
452                          * the page from the media.
453                          */
454                         SetPageChecked(page);
455                         skipped_read = 1;
456                 } else {
457                         err = do_readpage(page);
458                         if (err) {
459                                 unlock_page(page);
460                                 page_cache_release(page);
461                                 return err;
462                         }
463                 }
464
465                 SetPageUptodate(page);
466                 ClearPageError(page);
467         }
468
469         err = allocate_budget(c, page, ui, appending);
470         if (unlikely(err)) {
471                 ubifs_assert(err == -ENOSPC);
472                 /*
473                  * If we skipped reading the page because we were going to
474                  * write all of it, then it is not up to date.
475                  */
476                 if (skipped_read) {
477                         ClearPageChecked(page);
478                         ClearPageUptodate(page);
479                 }
480                 /*
481                  * Budgeting failed which means it would have to force
482                  * write-back but didn't, because we set the @fast flag in the
483                  * request. Write-back cannot be done now, while we have the
484                  * page locked, because it would deadlock. Unlock and free
485                  * everything and fall-back to slow-path.
486                  */
487                 if (appending) {
488                         ubifs_assert(mutex_is_locked(&ui->ui_mutex));
489                         mutex_unlock(&ui->ui_mutex);
490                 }
491                 unlock_page(page);
492                 page_cache_release(page);
493
494                 return write_begin_slow(mapping, pos, len, pagep, flags);
495         }
496
497         /*
498          * Whee, we acquired budgeting quickly - without involving
499          * garbage-collection, committing or forcing write-back. We return
500          * with @ui->ui_mutex locked if we are appending pages, and unlocked
501          * otherwise. This is an optimization (slightly hacky though).
502          */
503         *pagep = page;
504         return 0;
505
506 }
507
508 /**
509  * cancel_budget - cancel budget.
510  * @c: UBIFS file-system description object
511  * @page: page to cancel budget for
512  * @ui: UBIFS inode object the page belongs to
513  * @appending: non-zero if the page is appended
514  *
515  * This is a helper function for a page write operation. It unlocks the
516  * @ui->ui_mutex in case of appending.
517  */
518 static void cancel_budget(struct ubifs_info *c, struct page *page,
519                           struct ubifs_inode *ui, int appending)
520 {
521         if (appending) {
522                 if (!ui->dirty)
523                         ubifs_release_dirty_inode_budget(c, ui);
524                 mutex_unlock(&ui->ui_mutex);
525         }
526         if (!PagePrivate(page)) {
527                 if (PageChecked(page))
528                         release_new_page_budget(c);
529                 else
530                         release_existing_page_budget(c);
531         }
532 }
533
534 static int ubifs_write_end(struct file *file, struct address_space *mapping,
535                            loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
536                            struct page *page, void *fsdata)
537 {
538         struct inode *inode = mapping->host;
539         struct ubifs_inode *ui = ubifs_inode(inode);
540         struct ubifs_info *c = inode->i_sb->s_fs_info;
541         loff_t end_pos = pos + len;
542         int appending = !!(end_pos > inode->i_size);
543
544         dbg_gen("ino %lu, pos %llu, pg %lu, len %u, copied %d, i_size %lld",
545                 inode->i_ino, pos, page->index, len, copied, inode->i_size);
546
547         if (unlikely(copied < len && len == PAGE_CACHE_SIZE)) {
548                 /*
549                  * VFS copied less data to the page that it intended and
550                  * declared in its '->write_begin()' call via the @len
551                  * argument. If the page was not up-to-date, and @len was
552                  * @PAGE_CACHE_SIZE, the 'ubifs_write_begin()' function did
553                  * not load it from the media (for optimization reasons). This
554                  * means that part of the page contains garbage. So read the
555                  * page now.
556                  */
557                 dbg_gen("copied %d instead of %d, read page and repeat",
558                         copied, len);
559                 cancel_budget(c, page, ui, appending);
560
561                 /*
562                  * Return 0 to force VFS to repeat the whole operation, or the
563                  * error code if 'do_readpage()' fails.
564                  */
565                 copied = do_readpage(page);
566                 goto out;
567         }
568
569         if (!PagePrivate(page)) {
570                 SetPagePrivate(page);
571                 atomic_long_inc(&c->dirty_pg_cnt);
572                 __set_page_dirty_nobuffers(page);
573         }
574
575         if (appending) {
576                 i_size_write(inode, end_pos);
577                 ui->ui_size = end_pos;
578                 /*
579                  * Note, we do not set @I_DIRTY_PAGES (which means that the
580                  * inode has dirty pages), this has been done in
581                  * '__set_page_dirty_nobuffers()'.
582                  */
583                 __mark_inode_dirty(inode, I_DIRTY_DATASYNC);
584                 ubifs_assert(mutex_is_locked(&ui->ui_mutex));
585                 mutex_unlock(&ui->ui_mutex);
586         }
587
588 out:
589         unlock_page(page);
590         page_cache_release(page);
591         return copied;
592 }
593
594 /**
595  * populate_page - copy data nodes into a page for bulk-read.
596  * @c: UBIFS file-system description object
597  * @page: page
598  * @bu: bulk-read information
599  * @n: next zbranch slot
600  *
601  * This function returns %0 on success and a negative error code on failure.
602  */
603 static int populate_page(struct ubifs_info *c, struct page *page,
604                          struct bu_info *bu, int *n)
605 {
606         int i = 0, nn = *n, offs = bu->zbranch[0].offs, hole = 0, read = 0;
607         struct inode *inode = page->mapping->host;
608         loff_t i_size = i_size_read(inode);
609         unsigned int page_block;
610         void *addr, *zaddr;
611         pgoff_t end_index;
612
613         dbg_gen("ino %lu, pg %lu, i_size %lld, flags %#lx",
614                 inode->i_ino, page->index, i_size, page->flags);
615
616         addr = zaddr = kmap(page);
617
618         end_index = (i_size - 1) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
619         if (!i_size || page->index > end_index) {
620                 hole = 1;
621                 memset(addr, 0, PAGE_CACHE_SIZE);
622                 goto out_hole;
623         }
624
625         page_block = page->index << UBIFS_BLOCKS_PER_PAGE_SHIFT;
626         while (1) {
627                 int err, len, out_len, dlen;
628
629                 if (nn >= bu->cnt) {
630                         hole = 1;
631                         memset(addr, 0, UBIFS_BLOCK_SIZE);
632                 } else if (key_block(c, &bu->zbranch[nn].key) == page_block) {
633                         struct ubifs_data_node *dn;
634
635                         dn = bu->buf + (bu->zbranch[nn].offs - offs);
636
637                         ubifs_assert(le64_to_cpu(dn->ch.sqnum) >
638                                      ubifs_inode(inode)->creat_sqnum);
639
640                         len = le32_to_cpu(dn->size);
641                         if (len <= 0 || len > UBIFS_BLOCK_SIZE)
642                                 goto out_err;
643
644                         dlen = le32_to_cpu(dn->ch.len) - UBIFS_DATA_NODE_SZ;
645                         out_len = UBIFS_BLOCK_SIZE;
646                         err = ubifs_decompress(&dn->data, dlen, addr, &out_len,
647                                                le16_to_cpu(dn->compr_type));
648                         if (err || len != out_len)
649                                 goto out_err;
650
651                         if (len < UBIFS_BLOCK_SIZE)
652                                 memset(addr + len, 0, UBIFS_BLOCK_SIZE - len);
653
654                         nn += 1;
655                         read = (i << UBIFS_BLOCK_SHIFT) + len;
656                 } else if (key_block(c, &bu->zbranch[nn].key) < page_block) {
657                         nn += 1;
658                         continue;
659                 } else {
660                         hole = 1;
661                         memset(addr, 0, UBIFS_BLOCK_SIZE);
662                 }
663                 if (++i >= UBIFS_BLOCKS_PER_PAGE)
664                         break;
665                 addr += UBIFS_BLOCK_SIZE;
666                 page_block += 1;
667         }
668
669         if (end_index == page->index) {
670                 int len = i_size & (PAGE_CACHE_SIZE - 1);
671
672                 if (len && len < read)
673                         memset(zaddr + len, 0, read - len);
674         }
675
676 out_hole:
677         if (hole) {
678                 SetPageChecked(page);
679                 dbg_gen("hole");
680         }
681
682         SetPageUptodate(page);
683         ClearPageError(page);
684         flush_dcache_page(page);
685         kunmap(page);
686         *n = nn;
687         return 0;
688
689 out_err:
690         ClearPageUptodate(page);
691         SetPageError(page);
692         flush_dcache_page(page);
693         kunmap(page);
694         ubifs_err("bad data node (block %u, inode %lu)",
695                   page_block, inode->i_ino);
696         return -EINVAL;
697 }
698
699 /**
700  * ubifs_do_bulk_read - do bulk-read.
701  * @c: UBIFS file-system description object
702  * @bu: bulk-read information
703  * @page1: first page to read
704  *
705  * This function returns %1 if the bulk-read is done, otherwise %0 is returned.
706  */
707 static int ubifs_do_bulk_read(struct ubifs_info *c, struct bu_info *bu,
708                               struct page *page1)
709 {
710         pgoff_t offset = page1->index, end_index;
711         struct address_space *mapping = page1->mapping;
712         struct inode *inode = mapping->host;
713         struct ubifs_inode *ui = ubifs_inode(inode);
714         int err, page_idx, page_cnt, ret = 0, n = 0;
715         int allocate = bu->buf ? 0 : 1;
716         loff_t isize;
717
718         err = ubifs_tnc_get_bu_keys(c, bu);
719         if (err)
720                 goto out_warn;
721
722         if (bu->eof) {
723                 /* Turn off bulk-read at the end of the file */
724                 ui->read_in_a_row = 1;
725                 ui->bulk_read = 0;
726         }
727
728         page_cnt = bu->blk_cnt >> UBIFS_BLOCKS_PER_PAGE_SHIFT;
729         if (!page_cnt) {
730                 /*
731                  * This happens when there are multiple blocks per page and the
732                  * blocks for the first page we are looking for, are not
733                  * together. If all the pages were like this, bulk-read would
734                  * reduce performance, so we turn it off for a while.
735                  */
736                 goto out_bu_off;
737         }
738
739         if (bu->cnt) {
740                 if (allocate) {
741                         /*
742                          * Allocate bulk-read buffer depending on how many data
743                          * nodes we are going to read.
744                          */
745                         bu->buf_len = bu->zbranch[bu->cnt - 1].offs +
746                                       bu->zbranch[bu->cnt - 1].len -
747                                       bu->zbranch[0].offs;
748                         ubifs_assert(bu->buf_len > 0);
749                         ubifs_assert(bu->buf_len <= c->leb_size);
750                         bu->buf = kmalloc(bu->buf_len, GFP_NOFS | __GFP_NOWARN);
751                         if (!bu->buf)
752                                 goto out_bu_off;
753                 }
754
755                 err = ubifs_tnc_bulk_read(c, bu);
756                 if (err)
757                         goto out_warn;
758         }
759
760         err = populate_page(c, page1, bu, &n);
761         if (err)
762                 goto out_warn;
763
764         unlock_page(page1);
765         ret = 1;
766
767         isize = i_size_read(inode);
768         if (isize == 0)
769                 goto out_free;
770         end_index = ((isize - 1) >> PAGE_CACHE_SHIFT);
771
772         for (page_idx = 1; page_idx < page_cnt; page_idx++) {
773                 pgoff_t page_offset = offset + page_idx;
774                 struct page *page;
775
776                 if (page_offset > end_index)
777                         break;
778                 page = find_or_create_page(mapping, page_offset,
779                                            GFP_NOFS | __GFP_COLD);
780                 if (!page)
781                         break;
782                 if (!PageUptodate(page))
783                         err = populate_page(c, page, bu, &n);
784                 unlock_page(page);
785                 page_cache_release(page);
786                 if (err)
787                         break;
788         }
789
790         ui->last_page_read = offset + page_idx - 1;
791
792 out_free:
793         if (allocate)
794                 kfree(bu->buf);
795         return ret;
796
797 out_warn:
798         ubifs_warn("ignoring error %d and skipping bulk-read", err);
799         goto out_free;
800
801 out_bu_off:
802         ui->read_in_a_row = ui->bulk_read = 0;
803         goto out_free;
804 }
805
806 /**
807  * ubifs_bulk_read - determine whether to bulk-read and, if so, do it.
808  * @page: page from which to start bulk-read.
809  *
810  * Some flash media are capable of reading sequentially at faster rates. UBIFS
811  * bulk-read facility is designed to take advantage of that, by reading in one
812  * go consecutive data nodes that are also located consecutively in the same
813  * LEB. This function returns %1 if a bulk-read is done and %0 otherwise.
814  */
815 static int ubifs_bulk_read(struct page *page)
816 {
817         struct inode *inode = page->mapping->host;
818         struct ubifs_info *c = inode->i_sb->s_fs_info;
819         struct ubifs_inode *ui = ubifs_inode(inode);
820         pgoff_t index = page->index, last_page_read = ui->last_page_read;
821         struct bu_info *bu;
822         int err = 0, allocated = 0;
823
824         ui->last_page_read = index;
825         if (!c->bulk_read)
826                 return 0;
827
828         /*
829          * Bulk-read is protected by @ui->ui_mutex, but it is an optimization,
830          * so don't bother if we cannot lock the mutex.
831          */
832         if (!mutex_trylock(&ui->ui_mutex))
833                 return 0;
834
835         if (index != last_page_read + 1) {
836                 /* Turn off bulk-read if we stop reading sequentially */
837                 ui->read_in_a_row = 1;
838                 if (ui->bulk_read)
839                         ui->bulk_read = 0;
840                 goto out_unlock;
841         }
842
843         if (!ui->bulk_read) {
844                 ui->read_in_a_row += 1;
845                 if (ui->read_in_a_row < 3)
846                         goto out_unlock;
847                 /* Three reads in a row, so switch on bulk-read */
848                 ui->bulk_read = 1;
849         }
850
851         /*
852          * If possible, try to use pre-allocated bulk-read information, which
853          * is protected by @c->bu_mutex.
854          */
855         if (mutex_trylock(&c->bu_mutex))
856                 bu = &c->bu;
857         else {
858                 bu = kmalloc(sizeof(struct bu_info), GFP_NOFS | __GFP_NOWARN);
859                 if (!bu)
860                         goto out_unlock;
861
862                 bu->buf = NULL;
863                 allocated = 1;
864         }
865
866         bu->buf_len = c->max_bu_buf_len;
867         data_key_init(c, &bu->key, inode->i_ino,
868                       page->index << UBIFS_BLOCKS_PER_PAGE_SHIFT);
869         err = ubifs_do_bulk_read(c, bu, page);
870
871         if (!allocated)
872                 mutex_unlock(&c->bu_mutex);
873         else
874                 kfree(bu);
875
876 out_unlock:
877         mutex_unlock(&ui->ui_mutex);
878         return err;
879 }
880
881 static int ubifs_readpage(struct file *file, struct page *page)
882 {
883         if (ubifs_bulk_read(page))
884                 return 0;
885         do_readpage(page);
886         unlock_page(page);
887         return 0;
888 }
889
890 static int do_writepage(struct page *page, int len)
891 {
892         int err = 0, i, blen;
893         unsigned int block;
894         void *addr;
895         union ubifs_key key;
896         struct inode *inode = page->mapping->host;
897         struct ubifs_info *c = inode->i_sb->s_fs_info;
898
899 #ifdef UBIFS_DEBUG
900         spin_lock(&ui->ui_lock);
901         ubifs_assert(page->index <= ui->synced_i_size << PAGE_CACHE_SIZE);
902         spin_unlock(&ui->ui_lock);
903 #endif
904
905         /* Update radix tree tags */
906         set_page_writeback(page);
907
908         addr = kmap(page);
909         block = page->index << UBIFS_BLOCKS_PER_PAGE_SHIFT;
910         i = 0;
911         while (len) {
912                 blen = min_t(int, len, UBIFS_BLOCK_SIZE);
913                 data_key_init(c, &key, inode->i_ino, block);
914                 err = ubifs_jnl_write_data(c, inode, &key, addr, blen);
915                 if (err)
916                         break;
917                 if (++i >= UBIFS_BLOCKS_PER_PAGE)
918                         break;
919                 block += 1;
920                 addr += blen;
921                 len -= blen;
922         }
923         if (err) {
924                 SetPageError(page);
925                 ubifs_err("cannot write page %lu of inode %lu, error %d",
926                           page->index, inode->i_ino, err);
927                 ubifs_ro_mode(c, err);
928         }
929
930         ubifs_assert(PagePrivate(page));
931         if (PageChecked(page))
932                 release_new_page_budget(c);
933         else
934                 release_existing_page_budget(c);
935
936         atomic_long_dec(&c->dirty_pg_cnt);
937         ClearPagePrivate(page);
938         ClearPageChecked(page);
939
940         kunmap(page);
941         unlock_page(page);
942         end_page_writeback(page);
943         return err;
944 }
945
946 /*
947  * When writing-back dirty inodes, VFS first writes-back pages belonging to the
948  * inode, then the inode itself. For UBIFS this may cause a problem. Consider a
949  * situation when a we have an inode with size 0, then a megabyte of data is
950  * appended to the inode, then write-back starts and flushes some amount of the
951  * dirty pages, the journal becomes full, commit happens and finishes, and then
952  * an unclean reboot happens. When the file system is mounted next time, the
953  * inode size would still be 0, but there would be many pages which are beyond
954  * the inode size, they would be indexed and consume flash space. Because the
955  * journal has been committed, the replay would not be able to detect this
956  * situation and correct the inode size. This means UBIFS would have to scan
957  * whole index and correct all inode sizes, which is long an unacceptable.
958  *
959  * To prevent situations like this, UBIFS writes pages back only if they are
960  * within the last synchronized inode size, i.e. the size which has been
961  * written to the flash media last time. Otherwise, UBIFS forces inode
962  * write-back, thus making sure the on-flash inode contains current inode size,
963  * and then keeps writing pages back.
964  *
965  * Some locking issues explanation. 'ubifs_writepage()' first is called with
966  * the page locked, and it locks @ui_mutex. However, write-back does take inode
967  * @i_mutex, which means other VFS operations may be run on this inode at the
968  * same time. And the problematic one is truncation to smaller size, from where
969  * we have to call 'vmtruncate()', which first changes @inode->i_size, then
970  * drops the truncated pages. And while dropping the pages, it takes the page
971  * lock. This means that 'do_truncation()' cannot call 'vmtruncate()' with
972  * @ui_mutex locked, because it would deadlock with 'ubifs_writepage()'. This
973  * means that @inode->i_size is changed while @ui_mutex is unlocked.
974  *
975  * But in 'ubifs_writepage()' we have to guarantee that we do not write beyond
976  * inode size. How do we do this if @inode->i_size may became smaller while we
977  * are in the middle of 'ubifs_writepage()'? The UBIFS solution is the
978  * @ui->ui_isize "shadow" field which UBIFS uses instead of @inode->i_size
979  * internally and updates it under @ui_mutex.
980  *
981  * Q: why we do not worry that if we race with truncation, we may end up with a
982  * situation when the inode is truncated while we are in the middle of
983  * 'do_writepage()', so we do write beyond inode size?
984  * A: If we are in the middle of 'do_writepage()', truncation would be locked
985  * on the page lock and it would not write the truncated inode node to the
986  * journal before we have finished.
987  */
988 static int ubifs_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
989 {
990         struct inode *inode = page->mapping->host;
991         struct ubifs_inode *ui = ubifs_inode(inode);
992         loff_t i_size =  i_size_read(inode), synced_i_size;
993         pgoff_t end_index = i_size >> PAGE_CACHE_SHIFT;
994         int err, len = i_size & (PAGE_CACHE_SIZE - 1);
995         void *kaddr;
996
997         dbg_gen("ino %lu, pg %lu, pg flags %#lx",
998                 inode->i_ino, page->index, page->flags);
999         ubifs_assert(PagePrivate(page));
1000
1001         /* Is the page fully outside @i_size? (truncate in progress) */
1002         if (page->index > end_index || (page->index == end_index && !len)) {
1003                 err = 0;
1004                 goto out_unlock;
1005         }
1006
1007         spin_lock(&ui->ui_lock);
1008         synced_i_size = ui->synced_i_size;
1009         spin_unlock(&ui->ui_lock);
1010
1011         /* Is the page fully inside @i_size? */
1012         if (page->index < end_index) {
1013                 if (page->index >= synced_i_size >> PAGE_CACHE_SHIFT) {
1014                         err = inode->i_sb->s_op->write_inode(inode, 1);
1015                         if (err)
1016                                 goto out_unlock;
1017                         /*
1018                          * The inode has been written, but the write-buffer has
1019                          * not been synchronized, so in case of an unclean
1020                          * reboot we may end up with some pages beyond inode
1021                          * size, but they would be in the journal (because
1022                          * commit flushes write buffers) and recovery would deal
1023                          * with this.
1024                          */
1025                 }
1026                 return do_writepage(page, PAGE_CACHE_SIZE);
1027         }
1028
1029         /*
1030          * The page straddles @i_size. It must be zeroed out on each and every
1031          * writepage invocation because it may be mmapped. "A file is mapped
1032          * in multiples of the page size. For a file that is not a multiple of
1033          * the page size, the remaining memory is zeroed when mapped, and
1034          * writes to that region are not written out to the file."
1035          */
1036         kaddr = kmap_atomic(page, KM_USER0);
1037         memset(kaddr + len, 0, PAGE_CACHE_SIZE - len);
1038         flush_dcache_page(page);
1039         kunmap_atomic(kaddr, KM_USER0);
1040
1041         if (i_size > synced_i_size) {
1042                 err = inode->i_sb->s_op->write_inode(inode, 1);
1043                 if (err)
1044                         goto out_unlock;
1045         }
1046
1047         return do_writepage(page, len);
1048
1049 out_unlock:
1050         unlock_page(page);
1051         return err;
1052 }
1053
1054 /**
1055  * do_attr_changes - change inode attributes.
1056  * @inode: inode to change attributes for
1057  * @attr: describes attributes to change
1058  */
1059 static void do_attr_changes(struct inode *inode, const struct iattr *attr)
1060 {
1061         if (attr->ia_valid & ATTR_UID)
1062                 inode->i_uid = attr->ia_uid;
1063         if (attr->ia_valid & ATTR_GID)
1064                 inode->i_gid = attr->ia_gid;
1065         if (attr->ia_valid & ATTR_ATIME)
1066                 inode->i_atime = timespec_trunc(attr->ia_atime,
1067                                                 inode->i_sb->s_time_gran);
1068         if (attr->ia_valid & ATTR_MTIME)
1069                 inode->i_mtime = timespec_trunc(attr->ia_mtime,
1070                                                 inode->i_sb->s_time_gran);
1071         if (attr->ia_valid & ATTR_CTIME)
1072                 inode->i_ctime = timespec_trunc(attr->ia_ctime,
1073                                                 inode->i_sb->s_time_gran);
1074         if (attr->ia_valid & ATTR_MODE) {
1075                 umode_t mode = attr->ia_mode;
1076
1077                 if (!in_group_p(inode->i_gid) && !capable(CAP_FSETID))
1078                         mode &= ~S_ISGID;
1079                 inode->i_mode = mode;
1080         }
1081 }
1082
1083 /**
1084  * do_truncation - truncate an inode.
1085  * @c: UBIFS file-system description object
1086  * @inode: inode to truncate
1087  * @attr: inode attribute changes description
1088  *
1089  * This function implements VFS '->setattr()' call when the inode is truncated
1090  * to a smaller size. Returns zero in case of success and a negative error code
1091  * in case of failure.
1092  */
1093 static int do_truncation(struct ubifs_info *c, struct inode *inode,
1094                          const struct iattr *attr)
1095 {
1096         int err;
1097         struct ubifs_budget_req req;
1098         loff_t old_size = inode->i_size, new_size = attr->ia_size;
1099         int offset = new_size & (UBIFS_BLOCK_SIZE - 1), budgeted = 1;
1100         struct ubifs_inode *ui = ubifs_inode(inode);
1101
1102         dbg_gen("ino %lu, size %lld -> %lld", inode->i_ino, old_size, new_size);
1103         memset(&req, 0, sizeof(struct ubifs_budget_req));
1104
1105         /*
1106          * If this is truncation to a smaller size, and we do not truncate on a
1107          * block boundary, budget for changing one data block, because the last
1108          * block will be re-written.
1109          */
1110         if (new_size & (UBIFS_BLOCK_SIZE - 1))
1111                 req.dirtied_page = 1;
1112
1113         req.dirtied_ino = 1;
1114         /* A funny way to budget for truncation node */
1115         req.dirtied_ino_d = UBIFS_TRUN_NODE_SZ;
1116         err = ubifs_budget_space(c, &req);
1117         if (err) {
1118                 /*
1119                  * Treat truncations to zero as deletion and always allow them,
1120                  * just like we do for '->unlink()'.
1121                  */
1122                 if (new_size || err != -ENOSPC)
1123                         return err;
1124                 budgeted = 0;
1125         }
1126
1127         err = vmtruncate(inode, new_size);
1128         if (err)
1129                 goto out_budg;
1130
1131         if (offset) {
1132                 pgoff_t index = new_size >> PAGE_CACHE_SHIFT;
1133                 struct page *page;
1134
1135                 page = find_lock_page(inode->i_mapping, index);
1136                 if (page) {
1137                         if (PageDirty(page)) {
1138                                 /*
1139                                  * 'ubifs_jnl_truncate()' will try to truncate
1140                                  * the last data node, but it contains
1141                                  * out-of-date data because the page is dirty.
1142                                  * Write the page now, so that
1143                                  * 'ubifs_jnl_truncate()' will see an already
1144                                  * truncated (and up to date) data node.
1145                                  */
1146                                 ubifs_assert(PagePrivate(page));
1147
1148                                 clear_page_dirty_for_io(page);
1149                                 if (UBIFS_BLOCKS_PER_PAGE_SHIFT)
1150                                         offset = new_size &
1151                                                  (PAGE_CACHE_SIZE - 1);
1152                                 err = do_writepage(page, offset);
1153                                 page_cache_release(page);
1154                                 if (err)
1155                                         goto out_budg;
1156                                 /*
1157                                  * We could now tell 'ubifs_jnl_truncate()' not
1158                                  * to read the last block.
1159                                  */
1160                         } else {
1161                                 /*
1162                                  * We could 'kmap()' the page and pass the data
1163                                  * to 'ubifs_jnl_truncate()' to save it from
1164                                  * having to read it.
1165                                  */
1166                                 unlock_page(page);
1167                                 page_cache_release(page);
1168                         }
1169                 }
1170         }
1171
1172         mutex_lock(&ui->ui_mutex);
1173         ui->ui_size = inode->i_size;
1174         /* Truncation changes inode [mc]time */
1175         inode->i_mtime = inode->i_ctime = ubifs_current_time(inode);
1176         /* Other attributes may be changed at the same time as well */
1177         do_attr_changes(inode, attr);
1178         err = ubifs_jnl_truncate(c, inode, old_size, new_size);
1179         mutex_unlock(&ui->ui_mutex);
1180
1181 out_budg:
1182         if (budgeted)
1183                 ubifs_release_budget(c, &req);
1184         else {
1185                 c->nospace = c->nospace_rp = 0;
1186                 smp_wmb();
1187         }
1188         return err;
1189 }
1190
1191 /**
1192  * do_setattr - change inode attributes.
1193  * @c: UBIFS file-system description object
1194  * @inode: inode to change attributes for
1195  * @attr: inode attribute changes description
1196  *
1197  * This function implements VFS '->setattr()' call for all cases except
1198  * truncations to smaller size. Returns zero in case of success and a negative
1199  * error code in case of failure.
1200  */
1201 static int do_setattr(struct ubifs_info *c, struct inode *inode,
1202                       const struct iattr *attr)
1203 {
1204         int err, release;
1205         loff_t new_size = attr->ia_size;
1206         struct ubifs_inode *ui = ubifs_inode(inode);
1207         struct ubifs_budget_req req = { .dirtied_ino = 1,
1208                                 .dirtied_ino_d = ALIGN(ui->data_len, 8) };
1209
1210         err = ubifs_budget_space(c, &req);
1211         if (err)
1212                 return err;
1213
1214         if (attr->ia_valid & ATTR_SIZE) {
1215                 dbg_gen("size %lld -> %lld", inode->i_size, new_size);
1216                 err = vmtruncate(inode, new_size);
1217                 if (err)
1218                         goto out;
1219         }
1220
1221         mutex_lock(&ui->ui_mutex);
1222         if (attr->ia_valid & ATTR_SIZE) {
1223                 /* Truncation changes inode [mc]time */
1224                 inode->i_mtime = inode->i_ctime = ubifs_current_time(inode);
1225                 /* 'vmtruncate()' changed @i_size, update @ui_size */
1226                 ui->ui_size = inode->i_size;
1227         }
1228
1229         do_attr_changes(inode, attr);
1230
1231         release = ui->dirty;
1232         if (attr->ia_valid & ATTR_SIZE)
1233                 /*
1234                  * Inode length changed, so we have to make sure
1235                  * @I_DIRTY_DATASYNC is set.
1236                  */
1237                  __mark_inode_dirty(inode, I_DIRTY_SYNC | I_DIRTY_DATASYNC);
1238         else
1239                 mark_inode_dirty_sync(inode);
1240         mutex_unlock(&ui->ui_mutex);
1241
1242         if (release)
1243                 ubifs_release_budget(c, &req);
1244         if (IS_SYNC(inode))
1245                 err = inode->i_sb->s_op->write_inode(inode, 1);
1246         return err;
1247
1248 out:
1249         ubifs_release_budget(c, &req);
1250         return err;
1251 }
1252
1253 int ubifs_setattr(struct dentry *dentry, struct iattr *attr)
1254 {
1255         int err;
1256         struct inode *inode = dentry->d_inode;
1257         struct ubifs_info *c = inode->i_sb->s_fs_info;
1258
1259         dbg_gen("ino %lu, mode %#x, ia_valid %#x",
1260                 inode->i_ino, inode->i_mode, attr->ia_valid);
1261         err = inode_change_ok(inode, attr);
1262         if (err)
1263                 return err;
1264
1265         err = dbg_check_synced_i_size(inode);
1266         if (err)
1267                 return err;
1268
1269         if ((attr->ia_valid & ATTR_SIZE) && attr->ia_size < inode->i_size)
1270                 /* Truncation to a smaller size */
1271                 err = do_truncation(c, inode, attr);
1272         else
1273                 err = do_setattr(c, inode, attr);
1274
1275         return err;
1276 }
1277
1278 static void ubifs_invalidatepage(struct page *page, unsigned long offset)
1279 {
1280         struct inode *inode = page->mapping->host;
1281         struct ubifs_info *c = inode->i_sb->s_fs_info;
1282
1283         ubifs_assert(PagePrivate(page));
1284         if (offset)
1285                 /* Partial page remains dirty */
1286                 return;
1287
1288         if (PageChecked(page))
1289                 release_new_page_budget(c);
1290         else
1291                 release_existing_page_budget(c);
1292
1293         atomic_long_dec(&c->dirty_pg_cnt);
1294         ClearPagePrivate(page);
1295         ClearPageChecked(page);
1296 }
1297
1298 static void *ubifs_follow_link(struct dentry *dentry, struct nameidata *nd)
1299 {
1300         struct ubifs_inode *ui = ubifs_inode(dentry->d_inode);
1301
1302         nd_set_link(nd, ui->data);
1303         return NULL;
1304 }
1305
1306 int ubifs_fsync(struct file *file, struct dentry *dentry, int datasync)
1307 {
1308         struct inode *inode = dentry->d_inode;
1309         struct ubifs_info *c = inode->i_sb->s_fs_info;
1310         int err;
1311
1312         dbg_gen("syncing inode %lu", inode->i_ino);
1313
1314         /*
1315          * VFS has already synchronized dirty pages for this inode. Synchronize
1316          * the inode unless this is a 'datasync()' call.
1317          */
1318         if (!datasync || (inode->i_state & I_DIRTY_DATASYNC)) {
1319                 err = inode->i_sb->s_op->write_inode(inode, 1);
1320                 if (err)
1321                         return err;
1322         }
1323
1324         /*
1325          * Nodes related to this inode may still sit in a write-buffer. Flush
1326          * them.
1327          */
1328         err = ubifs_sync_wbufs_by_inode(c, inode);
1329         if (err)
1330                 return err;
1331
1332         return 0;
1333 }
1334
1335 /**
1336  * mctime_update_needed - check if mtime or ctime update is needed.
1337  * @inode: the inode to do the check for
1338  * @now: current time
1339  *
1340  * This helper function checks if the inode mtime/ctime should be updated or
1341  * not. If current values of the time-stamps are within the UBIFS inode time
1342  * granularity, they are not updated. This is an optimization.
1343  */
1344 static inline int mctime_update_needed(const struct inode *inode,
1345                                        const struct timespec *now)
1346 {
1347         if (!timespec_equal(&inode->i_mtime, now) ||
1348             !timespec_equal(&inode->i_ctime, now))
1349                 return 1;
1350         return 0;
1351 }
1352
1353 /**
1354  * update_ctime - update mtime and ctime of an inode.
1355  * @c: UBIFS file-system description object
1356  * @inode: inode to update
1357  *
1358  * This function updates mtime and ctime of the inode if it is not equivalent to
1359  * current time. Returns zero in case of success and a negative error code in
1360  * case of failure.
1361  */
1362 static int update_mctime(struct ubifs_info *c, struct inode *inode)
1363 {
1364         struct timespec now = ubifs_current_time(inode);
1365         struct ubifs_inode *ui = ubifs_inode(inode);
1366
1367         if (mctime_update_needed(inode, &now)) {
1368                 int err, release;
1369                 struct ubifs_budget_req req = { .dirtied_ino = 1,
1370                                 .dirtied_ino_d = ALIGN(ui->data_len, 8) };
1371
1372                 err = ubifs_budget_space(c, &req);
1373                 if (err)
1374                         return err;
1375
1376                 mutex_lock(&ui->ui_mutex);
1377                 inode->i_mtime = inode->i_ctime = ubifs_current_time(inode);
1378                 release = ui->dirty;
1379                 mark_inode_dirty_sync(inode);
1380                 mutex_unlock(&ui->ui_mutex);
1381                 if (release)
1382                         ubifs_release_budget(c, &req);
1383         }
1384
1385         return 0;
1386 }
1387
1388 static ssize_t ubifs_aio_write(struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
1389                                unsigned long nr_segs, loff_t pos)
1390 {
1391         int err;
1392         struct inode *inode = iocb->ki_filp->f_mapping->host;
1393         struct ubifs_info *c = inode->i_sb->s_fs_info;
1394
1395         err = update_mctime(c, inode);
1396         if (err)
1397                 return err;
1398
1399         return generic_file_aio_write(iocb, iov, nr_segs, pos);
1400 }
1401
1402 static int ubifs_set_page_dirty(struct page *page)
1403 {
1404         int ret;
1405
1406         ret = __set_page_dirty_nobuffers(page);
1407         /*
1408          * An attempt to dirty a page without budgeting for it - should not
1409          * happen.
1410          */
1411         ubifs_assert(ret == 0);
1412         return ret;
1413 }
1414
1415 static int ubifs_releasepage(struct page *page, gfp_t unused_gfp_flags)
1416 {
1417         /*
1418          * An attempt to release a dirty page without budgeting for it - should
1419          * not happen.
1420          */
1421         if (PageWriteback(page))
1422                 return 0;
1423         ubifs_assert(PagePrivate(page));
1424         ubifs_assert(0);
1425         ClearPagePrivate(page);
1426         ClearPageChecked(page);
1427         return 1;
1428 }
1429
1430 /*
1431  * mmap()d file has taken write protection fault and is being made
1432  * writable. UBIFS must ensure page is budgeted for.
1433  */
1434 static int ubifs_vm_page_mkwrite(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf)
1435 {
1436         struct page *page = vmf->page;
1437         struct inode *inode = vma->vm_file->f_path.dentry->d_inode;
1438         struct ubifs_info *c = inode->i_sb->s_fs_info;
1439         struct timespec now = ubifs_current_time(inode);
1440         struct ubifs_budget_req req = { .new_page = 1 };
1441         int err, update_time;
1442
1443         dbg_gen("ino %lu, pg %lu, i_size %lld", inode->i_ino, page->index,
1444                 i_size_read(inode));
1445         ubifs_assert(!(inode->i_sb->s_flags & MS_RDONLY));
1446
1447         if (unlikely(c->ro_media))
1448                 return VM_FAULT_SIGBUS; /* -EROFS */
1449
1450         /*
1451          * We have not locked @page so far so we may budget for changing the
1452          * page. Note, we cannot do this after we locked the page, because
1453          * budgeting may cause write-back which would cause deadlock.
1454          *
1455          * At the moment we do not know whether the page is dirty or not, so we
1456          * assume that it is not and budget for a new page. We could look at
1457          * the @PG_private flag and figure this out, but we may race with write
1458          * back and the page state may change by the time we lock it, so this
1459          * would need additional care. We do not bother with this at the
1460          * moment, although it might be good idea to do. Instead, we allocate
1461          * budget for a new page and amend it later on if the page was in fact
1462          * dirty.
1463          *
1464          * The budgeting-related logic of this function is similar to what we
1465          * do in 'ubifs_write_begin()' and 'ubifs_write_end()'. Glance there
1466          * for more comments.
1467          */
1468         update_time = mctime_update_needed(inode, &now);
1469         if (update_time)
1470                 /*
1471                  * We have to change inode time stamp which requires extra
1472                  * budgeting.
1473                  */
1474                 req.dirtied_ino = 1;
1475
1476         err = ubifs_budget_space(c, &req);
1477         if (unlikely(err)) {
1478                 if (err == -ENOSPC)
1479                         ubifs_warn("out of space for mmapped file "
1480                                    "(inode number %lu)", inode->i_ino);
1481                 return VM_FAULT_SIGBUS;
1482         }
1483
1484         lock_page(page);
1485         if (unlikely(page->mapping != inode->i_mapping ||
1486                      page_offset(page) > i_size_read(inode))) {
1487                 /* Page got truncated out from underneath us */
1488                 err = -EINVAL;
1489                 goto out_unlock;
1490         }
1491
1492         if (PagePrivate(page))
1493                 release_new_page_budget(c);
1494         else {
1495                 if (!PageChecked(page))
1496                         ubifs_convert_page_budget(c);
1497                 SetPagePrivate(page);
1498                 atomic_long_inc(&c->dirty_pg_cnt);
1499                 __set_page_dirty_nobuffers(page);
1500         }
1501
1502         if (update_time) {
1503                 int release;
1504                 struct ubifs_inode *ui = ubifs_inode(inode);
1505
1506                 mutex_lock(&ui->ui_mutex);
1507                 inode->i_mtime = inode->i_ctime = ubifs_current_time(inode);
1508                 release = ui->dirty;
1509                 mark_inode_dirty_sync(inode);
1510                 mutex_unlock(&ui->ui_mutex);
1511                 if (release)
1512                         ubifs_release_dirty_inode_budget(c, ui);
1513         }
1514
1515         unlock_page(page);
1516         return 0;
1517
1518 out_unlock:
1519         unlock_page(page);
1520         ubifs_release_budget(c, &req);
1521         if (err)
1522                 err = VM_FAULT_SIGBUS;
1523         return err;
1524 }
1525
1526 static const struct vm_operations_struct ubifs_file_vm_ops = {
1527         .fault        = filemap_fault,
1528         .page_mkwrite = ubifs_vm_page_mkwrite,
1529 };
1530
1531 static int ubifs_file_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
1532 {
1533         int err;
1534
1535         /* 'generic_file_mmap()' takes care of NOMMU case */
1536         err = generic_file_mmap(file, vma);
1537         if (err)
1538                 return err;
1539         vma->vm_ops = &ubifs_file_vm_ops;
1540         return 0;
1541 }
1542
1543 const struct address_space_operations ubifs_file_address_operations = {
1544         .readpage       = ubifs_readpage,
1545         .writepage      = ubifs_writepage,
1546         .write_begin    = ubifs_write_begin,
1547         .write_end      = ubifs_write_end,
1548         .invalidatepage = ubifs_invalidatepage,
1549         .set_page_dirty = ubifs_set_page_dirty,
1550         .releasepage    = ubifs_releasepage,
1551 };
1552
1553 const struct inode_operations ubifs_file_inode_operations = {
1554         .setattr     = ubifs_setattr,
1555         .getattr     = ubifs_getattr,
1556 #ifdef CONFIG_UBIFS_FS_XATTR
1557         .setxattr    = ubifs_setxattr,
1558         .getxattr    = ubifs_getxattr,
1559         .listxattr   = ubifs_listxattr,
1560         .removexattr = ubifs_removexattr,
1561 #endif
1562 };
1563
1564 const struct inode_operations ubifs_symlink_inode_operations = {
1565         .readlink    = generic_readlink,
1566         .follow_link = ubifs_follow_link,
1567         .setattr     = ubifs_setattr,
1568         .getattr     = ubifs_getattr,
1569 };
1570
1571 const struct file_operations ubifs_file_operations = {
1572         .llseek         = generic_file_llseek,
1573         .read           = do_sync_read,
1574         .write          = do_sync_write,
1575         .aio_read       = generic_file_aio_read,
1576         .aio_write      = ubifs_aio_write,
1577         .mmap           = ubifs_file_mmap,
1578         .fsync          = ubifs_fsync,
1579         .unlocked_ioctl = ubifs_ioctl,
1580         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1581         .splice_write   = generic_file_splice_write,
1582 #ifdef CONFIG_COMPAT
1583         .compat_ioctl   = ubifs_compat_ioctl,
1584 #endif
1585 };