block: make gendisk hold a reference to its queue
[linux-2.6.git] / fs / xfs / xfs_file.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2000-2005 Silicon Graphics, Inc.
3  * All Rights Reserved.
4  *
5  * This program is free software; you can redistribute it and/or
6  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
7  * published by the Free Software Foundation.
8  *
9  * This program is distributed in the hope that it would be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12  * GNU General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
15  * along with this program; if not, write the Free Software Foundation,
16  * Inc.,  51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
17  */
18 #include "xfs.h"
19 #include "xfs_fs.h"
20 #include "xfs_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         if (unlikely(ioflags & IO_ISDIRECT)) {
321                 xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
322
323                 if (inode->i_mapping->nrpages) {
324                         ret = -xfs_flushinval_pages(ip,
325                                         (iocb->ki_pos & PAGE_CACHE_MASK),
326                                         -1, FI_REMAPF_LOCKED);
327                         if (ret) {
328                                 xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
329                                 return ret;
330                         }
331                 }
332                 xfs_rw_ilock_demote(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
333         } else
334                 xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
335
336         trace_xfs_file_read(ip, size, iocb->ki_pos, ioflags);
337
338         ret = generic_file_aio_read(iocb, iovp, nr_segs, iocb->ki_pos);
339         if (ret > 0)
340                 XFS_STATS_ADD(xs_read_bytes, ret);
341
342         xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
343         return ret;
344 }
345
346 STATIC ssize_t
347 xfs_file_splice_read(
348         struct file             *infilp,
349         loff_t                  *ppos,
350         struct pipe_inode_info  *pipe,
351         size_t                  count,
352         unsigned int            flags)
353 {
354         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(infilp->f_mapping->host);
355         int                     ioflags = 0;
356         ssize_t                 ret;
357
358         XFS_STATS_INC(xs_read_calls);
359
360         if (infilp->f_mode & FMODE_NOCMTIME)
361                 ioflags |= IO_INVIS;
362
363         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
364                 return -EIO;
365
366         xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
367
368         trace_xfs_file_splice_read(ip, count, *ppos, ioflags);
369
370         ret = generic_file_splice_read(infilp, ppos, pipe, count, flags);
371         if (ret > 0)
372                 XFS_STATS_ADD(xs_read_bytes, ret);
373
374         xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
375         return ret;
376 }
377
378 STATIC void
379 xfs_aio_write_isize_update(
380         struct inode    *inode,
381         loff_t          *ppos,
382         ssize_t         bytes_written)
383 {
384         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
385         xfs_fsize_t             isize = i_size_read(inode);
386
387         if (bytes_written > 0)
388                 XFS_STATS_ADD(xs_write_bytes, bytes_written);
389
390         if (unlikely(bytes_written < 0 && bytes_written != -EFAULT &&
391                                         *ppos > isize))
392                 *ppos = isize;
393
394         if (*ppos > ip->i_size) {
395                 xfs_rw_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
396                 if (*ppos > ip->i_size)
397                         ip->i_size = *ppos;
398                 xfs_rw_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
399         }
400 }
401
402 /*
403  * If this was a direct or synchronous I/O that failed (such as ENOSPC) then
404  * part of the I/O may have been written to disk before the error occurred.  In
405  * this case the on-disk file size may have been adjusted beyond the in-memory
406  * file size and now needs to be truncated back.
407  */
408 STATIC void
409 xfs_aio_write_newsize_update(
410         struct xfs_inode        *ip)
411 {
412         if (ip->i_new_size) {
413                 xfs_rw_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
414                 ip->i_new_size = 0;
415                 if (ip->i_d.di_size > ip->i_size)
416                         ip->i_d.di_size = ip->i_size;
417                 xfs_rw_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
418         }
419 }
420
421 /*
422  * xfs_file_splice_write() does not use xfs_rw_ilock() because
423  * generic_file_splice_write() takes the i_mutex itself. This, in theory,
424  * couuld cause lock inversions between the aio_write path and the splice path
425  * if someone is doing concurrent splice(2) based writes and write(2) based
426  * writes to the same inode. The only real way to fix this is to re-implement
427  * the generic code here with correct locking orders.
428  */
429 STATIC ssize_t
430 xfs_file_splice_write(
431         struct pipe_inode_info  *pipe,
432         struct file             *outfilp,
433         loff_t                  *ppos,
434         size_t                  count,
435         unsigned int            flags)
436 {
437         struct inode            *inode = outfilp->f_mapping->host;
438         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
439         xfs_fsize_t             new_size;
440         int                     ioflags = 0;
441         ssize_t                 ret;
442
443         XFS_STATS_INC(xs_write_calls);
444
445         if (outfilp->f_mode & FMODE_NOCMTIME)
446                 ioflags |= IO_INVIS;
447
448         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
449                 return -EIO;
450
451         xfs_ilock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
452
453         new_size = *ppos + count;
454
455         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
456         if (new_size > ip->i_size)
457                 ip->i_new_size = new_size;
458         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
459
460         trace_xfs_file_splice_write(ip, count, *ppos, ioflags);
461
462         ret = generic_file_splice_write(pipe, outfilp, ppos, count, flags);
463
464         xfs_aio_write_isize_update(inode, ppos, ret);
465         xfs_aio_write_newsize_update(ip);
466         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
467         return ret;
468 }
469
470 /*
471  * This routine is called to handle zeroing any space in the last
472  * block of the file that is beyond the EOF.  We do this since the
473  * size is being increased without writing anything to that block
474  * and we don't want anyone to read the garbage on the disk.
475  */
476 STATIC int                              /* error (positive) */
477 xfs_zero_last_block(
478         xfs_inode_t     *ip,
479         xfs_fsize_t     offset,
480         xfs_fsize_t     isize)
481 {
482         xfs_fileoff_t   last_fsb;
483         xfs_mount_t     *mp = ip->i_mount;
484         int             nimaps;
485         int             zero_offset;
486         int             zero_len;
487         int             error = 0;
488         xfs_bmbt_irec_t imap;
489
490         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_ILOCK_EXCL));
491
492         zero_offset = XFS_B_FSB_OFFSET(mp, isize);
493         if (zero_offset == 0) {
494                 /*
495                  * There are no extra bytes in the last block on disk to
496                  * zero, so return.
497                  */
498                 return 0;
499         }
500
501         last_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, isize);
502         nimaps = 1;
503         error = xfs_bmapi(NULL, ip, last_fsb, 1, 0, NULL, 0, &imap,
504                           &nimaps, NULL);
505         if (error) {
506                 return error;
507         }
508         ASSERT(nimaps > 0);
509         /*
510          * If the block underlying isize is just a hole, then there
511          * is nothing to zero.
512          */
513         if (imap.br_startblock == HOLESTARTBLOCK) {
514                 return 0;
515         }
516         /*
517          * Zero the part of the last block beyond the EOF, and write it
518          * out sync.  We need to drop the ilock while we do this so we
519          * don't deadlock when the buffer cache calls back to us.
520          */
521         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
522
523         zero_len = mp->m_sb.sb_blocksize - zero_offset;
524         if (isize + zero_len > offset)
525                 zero_len = offset - isize;
526         error = xfs_iozero(ip, isize, zero_len);
527
528         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
529         ASSERT(error >= 0);
530         return error;
531 }
532
533 /*
534  * Zero any on disk space between the current EOF and the new,
535  * larger EOF.  This handles the normal case of zeroing the remainder
536  * of the last block in the file and the unusual case of zeroing blocks
537  * out beyond the size of the file.  This second case only happens
538  * with fixed size extents and when the system crashes before the inode
539  * size was updated but after blocks were allocated.  If fill is set,
540  * then any holes in the range are filled and zeroed.  If not, the holes
541  * are left alone as holes.
542  */
543
544 int                                     /* error (positive) */
545 xfs_zero_eof(
546         xfs_inode_t     *ip,
547         xfs_off_t       offset,         /* starting I/O offset */
548         xfs_fsize_t     isize)          /* current inode size */
549 {
550         xfs_mount_t     *mp = ip->i_mount;
551         xfs_fileoff_t   start_zero_fsb;
552         xfs_fileoff_t   end_zero_fsb;
553         xfs_fileoff_t   zero_count_fsb;
554         xfs_fileoff_t   last_fsb;
555         xfs_fileoff_t   zero_off;
556         xfs_fsize_t     zero_len;
557         int             nimaps;
558         int             error = 0;
559         xfs_bmbt_irec_t imap;
560
561         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_ILOCK_EXCL|XFS_IOLOCK_EXCL));
562         ASSERT(offset > isize);
563
564         /*
565          * First handle zeroing the block on which isize resides.
566          * We only zero a part of that block so it is handled specially.
567          */
568         error = xfs_zero_last_block(ip, offset, isize);
569         if (error) {
570                 ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_ILOCK_EXCL|XFS_IOLOCK_EXCL));
571                 return error;
572         }
573
574         /*
575          * Calculate the range between the new size and the old
576          * where blocks needing to be zeroed may exist.  To get the
577          * block where the last byte in the file currently resides,
578          * we need to subtract one from the size and truncate back
579          * to a block boundary.  We subtract 1 in case the size is
580          * exactly on a block boundary.
581          */
582         last_fsb = isize ? XFS_B_TO_FSBT(mp, isize - 1) : (xfs_fileoff_t)-1;
583         start_zero_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, (xfs_ufsize_t)isize);
584         end_zero_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset - 1);
585         ASSERT((xfs_sfiloff_t)last_fsb < (xfs_sfiloff_t)start_zero_fsb);
586         if (last_fsb == end_zero_fsb) {
587                 /*
588                  * The size was only incremented on its last block.
589                  * We took care of that above, so just return.
590                  */
591                 return 0;
592         }
593
594         ASSERT(start_zero_fsb <= end_zero_fsb);
595         while (start_zero_fsb <= end_zero_fsb) {
596                 nimaps = 1;
597                 zero_count_fsb = end_zero_fsb - start_zero_fsb + 1;
598                 error = xfs_bmapi(NULL, ip, start_zero_fsb, zero_count_fsb,
599                                   0, NULL, 0, &imap, &nimaps, NULL);
600                 if (error) {
601                         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_ILOCK_EXCL|XFS_IOLOCK_EXCL));
602                         return error;
603                 }
604                 ASSERT(nimaps > 0);
605
606                 if (imap.br_state == XFS_EXT_UNWRITTEN ||
607                     imap.br_startblock == HOLESTARTBLOCK) {
608                         /*
609                          * This loop handles initializing pages that were
610                          * partially initialized by the code below this
611                          * loop. It basically zeroes the part of the page
612                          * that sits on a hole and sets the page as P_HOLE
613                          * and calls remapf if it is a mapped file.
614                          */
615                         start_zero_fsb = imap.br_startoff + imap.br_blockcount;
616                         ASSERT(start_zero_fsb <= (end_zero_fsb + 1));
617                         continue;
618                 }
619
620                 /*
621                  * There are blocks we need to zero.
622                  * Drop the inode lock while we're doing the I/O.
623                  * We'll still have the iolock to protect us.
624                  */
625                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
626
627                 zero_off = XFS_FSB_TO_B(mp, start_zero_fsb);
628                 zero_len = XFS_FSB_TO_B(mp, imap.br_blockcount);
629
630                 if ((zero_off + zero_len) > offset)
631                         zero_len = offset - zero_off;
632
633                 error = xfs_iozero(ip, zero_off, zero_len);
634                 if (error) {
635                         goto out_lock;
636                 }
637
638                 start_zero_fsb = imap.br_startoff + imap.br_blockcount;
639                 ASSERT(start_zero_fsb <= (end_zero_fsb + 1));
640
641                 xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
642         }
643
644         return 0;
645
646 out_lock:
647         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
648         ASSERT(error >= 0);
649         return error;
650 }
651
652 /*
653  * Common pre-write limit and setup checks.
654  *
655  * Returns with iolock held according to @iolock.
656  */
657 STATIC ssize_t
658 xfs_file_aio_write_checks(
659         struct file             *file,
660         loff_t                  *pos,
661         size_t                  *count,
662         int                     *iolock)
663 {
664         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
665         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
666         xfs_fsize_t             new_size;
667         int                     error = 0;
668
669         error = generic_write_checks(file, pos, count, S_ISBLK(inode->i_mode));
670         if (error) {
671                 xfs_rw_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL | *iolock);
672                 *iolock = 0;
673                 return error;
674         }
675
676         new_size = *pos + *count;
677         if (new_size > ip->i_size)
678                 ip->i_new_size = new_size;
679
680         if (likely(!(file->f_mode & FMODE_NOCMTIME)))
681                 file_update_time(file);
682
683         /*
684          * If the offset is beyond the size of the file, we need to zero any
685          * blocks that fall between the existing EOF and the start of this
686          * write.
687          */
688         if (*pos > ip->i_size)
689                 error = -xfs_zero_eof(ip, *pos, ip->i_size);
690
691         xfs_rw_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
692         if (error)
693                 return error;
694
695         /*
696          * If we're writing the file then make sure to clear the setuid and
697          * setgid bits if the process is not being run by root.  This keeps
698          * people from modifying setuid and setgid binaries.
699          */
700         return file_remove_suid(file);
701
702 }
703
704 /*
705  * xfs_file_dio_aio_write - handle direct IO writes
706  *
707  * Lock the inode appropriately to prepare for and issue a direct IO write.
708  * By separating it from the buffered write path we remove all the tricky to
709  * follow locking changes and looping.
710  *
711  * If there are cached pages or we're extending the file, we need IOLOCK_EXCL
712  * until we're sure the bytes at the new EOF have been zeroed and/or the cached
713  * pages are flushed out.
714  *
715  * In most cases the direct IO writes will be done holding IOLOCK_SHARED
716  * allowing them to be done in parallel with reads and other direct IO writes.
717  * However, if the IO is not aligned to filesystem blocks, the direct IO layer
718  * needs to do sub-block zeroing and that requires serialisation against other
719  * direct IOs to the same block. In this case we need to serialise the
720  * submission of the unaligned IOs so that we don't get racing block zeroing in
721  * the dio layer.  To avoid the problem with aio, we also need to wait for
722  * outstanding IOs to complete so that unwritten extent conversion is completed
723  * before we try to map the overlapping block. This is currently implemented by
724  * hitting it with a big hammer (i.e. xfs_ioend_wait()).
725  *
726  * Returns with locks held indicated by @iolock and errors indicated by
727  * negative return values.
728  */
729 STATIC ssize_t
730 xfs_file_dio_aio_write(
731         struct kiocb            *iocb,
732         const struct iovec      *iovp,
733         unsigned long           nr_segs,
734         loff_t                  pos,
735         size_t                  ocount,
736         int                     *iolock)
737 {
738         struct file             *file = iocb->ki_filp;
739         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
740         struct inode            *inode = mapping->host;
741         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
742         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
743         ssize_t                 ret = 0;
744         size_t                  count = ocount;
745         int                     unaligned_io = 0;
746         struct xfs_buftarg      *target = XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) ?
747                                         mp->m_rtdev_targp : mp->m_ddev_targp;
748
749         *iolock = 0;
750         if ((pos & target->bt_smask) || (count & target->bt_smask))
751                 return -XFS_ERROR(EINVAL);
752
753         if ((pos & mp->m_blockmask) || ((pos + count) & mp->m_blockmask))
754                 unaligned_io = 1;
755
756         if (unaligned_io || mapping->nrpages || pos > ip->i_size)
757                 *iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
758         else
759                 *iolock = XFS_IOLOCK_SHARED;
760         xfs_rw_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL | *iolock);
761
762         ret = xfs_file_aio_write_checks(file, &pos, &count, iolock);
763         if (ret)
764                 return ret;
765
766         if (mapping->nrpages) {
767                 WARN_ON(*iolock != XFS_IOLOCK_EXCL);
768                 ret = -xfs_flushinval_pages(ip, (pos & PAGE_CACHE_MASK), -1,
769                                                         FI_REMAPF_LOCKED);
770                 if (ret)
771                         return ret;
772         }
773
774         /*
775          * If we are doing unaligned IO, wait for all other IO to drain,
776          * otherwise demote the lock if we had to flush cached pages
777          */
778         if (unaligned_io)
779                 xfs_ioend_wait(ip);
780         else if (*iolock == XFS_IOLOCK_EXCL) {
781                 xfs_rw_ilock_demote(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
782                 *iolock = XFS_IOLOCK_SHARED;
783         }
784
785         trace_xfs_file_direct_write(ip, count, iocb->ki_pos, 0);
786         ret = generic_file_direct_write(iocb, iovp,
787                         &nr_segs, pos, &iocb->ki_pos, count, ocount);
788
789         /* No fallback to buffered IO on errors for XFS. */
790         ASSERT(ret < 0 || ret == count);
791         return ret;
792 }
793
794 STATIC ssize_t
795 xfs_file_buffered_aio_write(
796         struct kiocb            *iocb,
797         const struct iovec      *iovp,
798         unsigned long           nr_segs,
799         loff_t                  pos,
800         size_t                  ocount,
801         int                     *iolock)
802 {
803         struct file             *file = iocb->ki_filp;
804         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
805         struct inode            *inode = mapping->host;
806         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
807         ssize_t                 ret;
808         int                     enospc = 0;
809         size_t                  count = ocount;
810
811         *iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
812         xfs_rw_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL | *iolock);
813
814         ret = xfs_file_aio_write_checks(file, &pos, &count, iolock);
815         if (ret)
816                 return ret;
817
818         /* We can write back this queue in page reclaim */
819         current->backing_dev_info = mapping->backing_dev_info;
820
821 write_retry:
822         trace_xfs_file_buffered_write(ip, count, iocb->ki_pos, 0);
823         ret = generic_file_buffered_write(iocb, iovp, nr_segs,
824                         pos, &iocb->ki_pos, count, ret);
825         /*
826          * if we just got an ENOSPC, flush the inode now we aren't holding any
827          * page locks and retry *once*
828          */
829         if (ret == -ENOSPC && !enospc) {
830                 ret = -xfs_flush_pages(ip, 0, -1, 0, FI_NONE);
831                 if (ret)
832                         return ret;
833                 enospc = 1;
834                 goto write_retry;
835         }
836         current->backing_dev_info = NULL;
837         return ret;
838 }
839
840 STATIC ssize_t
841 xfs_file_aio_write(
842         struct kiocb            *iocb,
843         const struct iovec      *iovp,
844         unsigned long           nr_segs,
845         loff_t                  pos)
846 {
847         struct file             *file = iocb->ki_filp;
848         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
849         struct inode            *inode = mapping->host;
850         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
851         ssize_t                 ret;
852         int                     iolock;
853         size_t                  ocount = 0;
854
855         XFS_STATS_INC(xs_write_calls);
856
857         BUG_ON(iocb->ki_pos != pos);
858
859         ret = generic_segment_checks(iovp, &nr_segs, &ocount, VERIFY_READ);
860         if (ret)
861                 return ret;
862
863         if (ocount == 0)
864                 return 0;
865
866         xfs_wait_for_freeze(ip->i_mount, SB_FREEZE_WRITE);
867
868         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
869                 return -EIO;
870
871         if (unlikely(file->f_flags & O_DIRECT))
872                 ret = xfs_file_dio_aio_write(iocb, iovp, nr_segs, pos,
873                                                 ocount, &iolock);
874         else
875                 ret = xfs_file_buffered_aio_write(iocb, iovp, nr_segs, pos,
876                                                 ocount, &iolock);
877
878         xfs_aio_write_isize_update(inode, &iocb->ki_pos, ret);
879
880         if (ret <= 0)
881                 goto out_unlock;
882
883         /* Handle various SYNC-type writes */
884         if ((file->f_flags & O_DSYNC) || IS_SYNC(inode)) {
885                 loff_t end = pos + ret - 1;
886                 int error;
887
888                 xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
889                 error = xfs_file_fsync(file, pos, end,
890                                       (file->f_flags & __O_SYNC) ? 0 : 1);
891                 xfs_rw_ilock(ip, iolock);
892                 if (error)
893                         ret = error;
894         }
895
896 out_unlock:
897         xfs_aio_write_newsize_update(ip);
898         xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
899         return ret;
900 }
901
902 STATIC long
903 xfs_file_fallocate(
904         struct file     *file,
905         int             mode,
906         loff_t          offset,
907         loff_t          len)
908 {
909         struct inode    *inode = file->f_path.dentry->d_inode;
910         long            error;
911         loff_t          new_size = 0;
912         xfs_flock64_t   bf;
913         xfs_inode_t     *ip = XFS_I(inode);
914         int             cmd = XFS_IOC_RESVSP;
915         int             attr_flags = XFS_ATTR_NOLOCK;
916
917         if (mode & ~(FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_PUNCH_HOLE))
918                 return -EOPNOTSUPP;
919
920         bf.l_whence = 0;
921         bf.l_start = offset;
922         bf.l_len = len;
923
924         xfs_ilock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
925
926         if (mode & FALLOC_FL_PUNCH_HOLE)
927                 cmd = XFS_IOC_UNRESVSP;
928
929         /* check the new inode size is valid before allocating */
930         if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) &&
931             offset + len > i_size_read(inode)) {
932                 new_size = offset + len;
933                 error = inode_newsize_ok(inode, new_size);
934                 if (error)
935                         goto out_unlock;
936         }
937
938         if (file->f_flags & O_DSYNC)
939                 attr_flags |= XFS_ATTR_SYNC;
940
941         error = -xfs_change_file_space(ip, cmd, &bf, 0, attr_flags);
942         if (error)
943                 goto out_unlock;
944
945         /* Change file size if needed */
946         if (new_size) {
947                 struct iattr iattr;
948
949                 iattr.ia_valid = ATTR_SIZE;
950                 iattr.ia_size = new_size;
951                 error = -xfs_setattr_size(ip, &iattr, XFS_ATTR_NOLOCK);
952         }
953
954 out_unlock:
955         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
956         return error;
957 }
958
959
960 STATIC int
961 xfs_file_open(
962         struct inode    *inode,
963         struct file     *file)
964 {
965         if (!(file->f_flags & O_LARGEFILE) && i_size_read(inode) > MAX_NON_LFS)
966                 return -EFBIG;
967         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(XFS_M(inode->i_sb)))
968                 return -EIO;
969         return 0;
970 }
971
972 STATIC int
973 xfs_dir_open(
974         struct inode    *inode,
975         struct file     *file)
976 {
977         struct xfs_inode *ip = XFS_I(inode);
978         int             mode;
979         int             error;
980
981         error = xfs_file_open(inode, file);
982         if (error)
983                 return error;
984
985         /*
986          * If there are any blocks, read-ahead block 0 as we're almost
987          * certain to have the next operation be a read there.
988          */
989         mode = xfs_ilock_map_shared(ip);
990         if (ip->i_d.di_nextents > 0)
991                 xfs_da_reada_buf(NULL, ip, 0, XFS_DATA_FORK);
992         xfs_iunlock(ip, mode);
993         return 0;
994 }
995
996 STATIC int
997 xfs_file_release(
998         struct inode    *inode,
999         struct file     *filp)
1000 {
1001         return -xfs_release(XFS_I(inode));
1002 }
1003
1004 STATIC int
1005 xfs_file_readdir(
1006         struct file     *filp,
1007         void            *dirent,
1008         filldir_t       filldir)
1009 {
1010         struct inode    *inode = filp->f_path.dentry->d_inode;
1011         xfs_inode_t     *ip = XFS_I(inode);
1012         int             error;
1013         size_t          bufsize;
1014
1015         /*
1016          * The Linux API doesn't pass down the total size of the buffer
1017          * we read into down to the filesystem.  With the filldir concept
1018          * it's not needed for correct information, but the XFS dir2 leaf
1019          * code wants an estimate of the buffer size to calculate it's
1020          * readahead window and size the buffers used for mapping to
1021          * physical blocks.
1022          *
1023          * Try to give it an estimate that's good enough, maybe at some
1024          * point we can change the ->readdir prototype to include the
1025          * buffer size.  For now we use the current glibc buffer size.
1026          */
1027         bufsize = (size_t)min_t(loff_t, 32768, ip->i_d.di_size);
1028
1029         error = xfs_readdir(ip, dirent, bufsize,
1030                                 (xfs_off_t *)&filp->f_pos, filldir);
1031         if (error)
1032                 return -error;
1033         return 0;
1034 }
1035
1036 STATIC int
1037 xfs_file_mmap(
1038         struct file     *filp,
1039         struct vm_area_struct *vma)
1040 {
1041         vma->vm_ops = &xfs_file_vm_ops;
1042         vma->vm_flags |= VM_CAN_NONLINEAR;
1043
1044         file_accessed(filp);
1045         return 0;
1046 }
1047
1048 /*
1049  * mmap()d file has taken write protection fault and is being made
1050  * writable. We can set the page state up correctly for a writable
1051  * page, which means we can do correct delalloc accounting (ENOSPC
1052  * checking!) and unwritten extent mapping.
1053  */
1054 STATIC int
1055 xfs_vm_page_mkwrite(
1056         struct vm_area_struct   *vma,
1057         struct vm_fault         *vmf)
1058 {
1059         return block_page_mkwrite(vma, vmf, xfs_get_blocks);
1060 }
1061
1062 const struct file_operations xfs_file_operations = {
1063         .llseek         = generic_file_llseek,
1064         .read           = do_sync_read,
1065         .write          = do_sync_write,
1066         .aio_read       = xfs_file_aio_read,
1067         .aio_write      = xfs_file_aio_write,
1068         .splice_read    = xfs_file_splice_read,
1069         .splice_write   = xfs_file_splice_write,
1070         .unlocked_ioctl = xfs_file_ioctl,
1071 #ifdef CONFIG_COMPAT
1072         .compat_ioctl   = xfs_file_compat_ioctl,
1073 #endif
1074         .mmap           = xfs_file_mmap,
1075         .open           = xfs_file_open,
1076         .release        = xfs_file_release,
1077         .fsync          = xfs_file_fsync,
1078         .fallocate      = xfs_file_fallocate,
1079 };
1080
1081 const struct file_operations xfs_dir_file_operations = {
1082         .open           = xfs_dir_open,
1083         .read           = generic_read_dir,
1084         .readdir        = xfs_file_readdir,
1085         .llseek         = generic_file_llseek,
1086         .unlocked_ioctl = xfs_file_ioctl,
1087 #ifdef CONFIG_COMPAT
1088         .compat_ioctl   = xfs_file_compat_ioctl,
1089 #endif
1090         .fsync          = xfs_file_fsync,
1091 };
1092
1093 static const struct vm_operations_struct xfs_file_vm_ops = {
1094         .fault          = filemap_fault,
1095         .page_mkwrite   = xfs_vm_page_mkwrite,
1096 };