GFS2: directly write blocks past i_size
[linux-3.10.git] / fs / gfs2 / file.c
1 /*
2  * Copyright (C) Sistina Software, Inc.  1997-2003 All rights reserved.
3  * Copyright (C) 2004-2006 Red Hat, Inc.  All rights reserved.
4  *
5  * This copyrighted material is made available to anyone wishing to use,
6  * modify, copy, or redistribute it subject to the terms and conditions
7  * of the GNU General Public License version 2.
8  */
9
10 #include <linux/slab.h>
11 #include <linux/spinlock.h>
12 #include <linux/completion.h>
13 #include <linux/buffer_head.h>
14 #include <linux/pagemap.h>
15 #include <linux/uio.h>
16 #include <linux/blkdev.h>
17 #include <linux/mm.h>
18 #include <linux/mount.h>
19 #include <linux/fs.h>
20 #include <linux/gfs2_ondisk.h>
21 #include <linux/ext2_fs.h>
22 #include <linux/falloc.h>
23 #include <linux/swap.h>
24 #include <linux/crc32.h>
25 #include <linux/writeback.h>
26 #include <asm/uaccess.h>
27 #include <linux/dlm.h>
28 #include <linux/dlm_plock.h>
29
30 #include "gfs2.h"
31 #include "incore.h"
32 #include "bmap.h"
33 #include "dir.h"
34 #include "glock.h"
35 #include "glops.h"
36 #include "inode.h"
37 #include "log.h"
38 #include "meta_io.h"
39 #include "quota.h"
40 #include "rgrp.h"
41 #include "trans.h"
42 #include "util.h"
43
44 /**
45  * gfs2_llseek - seek to a location in a file
46  * @file: the file
47  * @offset: the offset
48  * @origin: Where to seek from (SEEK_SET, SEEK_CUR, or SEEK_END)
49  *
50  * SEEK_END requires the glock for the file because it references the
51  * file's size.
52  *
53  * Returns: The new offset, or errno
54  */
55
56 static loff_t gfs2_llseek(struct file *file, loff_t offset, int origin)
57 {
58         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(file->f_mapping->host);
59         struct gfs2_holder i_gh;
60         loff_t error;
61
62         if (origin == 2) {
63                 error = gfs2_glock_nq_init(ip->i_gl, LM_ST_SHARED, LM_FLAG_ANY,
64                                            &i_gh);
65                 if (!error) {
66                         error = generic_file_llseek_unlocked(file, offset, origin);
67                         gfs2_glock_dq_uninit(&i_gh);
68                 }
69         } else
70                 error = generic_file_llseek_unlocked(file, offset, origin);
71
72         return error;
73 }
74
75 /**
76  * gfs2_readdir - Read directory entries from a directory
77  * @file: The directory to read from
78  * @dirent: Buffer for dirents
79  * @filldir: Function used to do the copying
80  *
81  * Returns: errno
82  */
83
84 static int gfs2_readdir(struct file *file, void *dirent, filldir_t filldir)
85 {
86         struct inode *dir = file->f_mapping->host;
87         struct gfs2_inode *dip = GFS2_I(dir);
88         struct gfs2_holder d_gh;
89         u64 offset = file->f_pos;
90         int error;
91
92         gfs2_holder_init(dip->i_gl, LM_ST_SHARED, 0, &d_gh);
93         error = gfs2_glock_nq(&d_gh);
94         if (error) {
95                 gfs2_holder_uninit(&d_gh);
96                 return error;
97         }
98
99         error = gfs2_dir_read(dir, &offset, dirent, filldir);
100
101         gfs2_glock_dq_uninit(&d_gh);
102
103         file->f_pos = offset;
104
105         return error;
106 }
107
108 /**
109  * fsflags_cvt
110  * @table: A table of 32 u32 flags
111  * @val: a 32 bit value to convert
112  *
113  * This function can be used to convert between fsflags values and
114  * GFS2's own flags values.
115  *
116  * Returns: the converted flags
117  */
118 static u32 fsflags_cvt(const u32 *table, u32 val)
119 {
120         u32 res = 0;
121         while(val) {
122                 if (val & 1)
123                         res |= *table;
124                 table++;
125                 val >>= 1;
126         }
127         return res;
128 }
129
130 static const u32 fsflags_to_gfs2[32] = {
131         [3] = GFS2_DIF_SYNC,
132         [4] = GFS2_DIF_IMMUTABLE,
133         [5] = GFS2_DIF_APPENDONLY,
134         [7] = GFS2_DIF_NOATIME,
135         [12] = GFS2_DIF_EXHASH,
136         [14] = GFS2_DIF_INHERIT_JDATA,
137 };
138
139 static const u32 gfs2_to_fsflags[32] = {
140         [gfs2fl_Sync] = FS_SYNC_FL,
141         [gfs2fl_Immutable] = FS_IMMUTABLE_FL,
142         [gfs2fl_AppendOnly] = FS_APPEND_FL,
143         [gfs2fl_NoAtime] = FS_NOATIME_FL,
144         [gfs2fl_ExHash] = FS_INDEX_FL,
145         [gfs2fl_InheritJdata] = FS_JOURNAL_DATA_FL,
146 };
147
148 static int gfs2_get_flags(struct file *filp, u32 __user *ptr)
149 {
150         struct inode *inode = filp->f_path.dentry->d_inode;
151         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
152         struct gfs2_holder gh;
153         int error;
154         u32 fsflags;
155
156         gfs2_holder_init(ip->i_gl, LM_ST_SHARED, 0, &gh);
157         error = gfs2_glock_nq(&gh);
158         if (error)
159                 return error;
160
161         fsflags = fsflags_cvt(gfs2_to_fsflags, ip->i_diskflags);
162         if (!S_ISDIR(inode->i_mode) && ip->i_diskflags & GFS2_DIF_JDATA)
163                 fsflags |= FS_JOURNAL_DATA_FL;
164         if (put_user(fsflags, ptr))
165                 error = -EFAULT;
166
167         gfs2_glock_dq(&gh);
168         gfs2_holder_uninit(&gh);
169         return error;
170 }
171
172 void gfs2_set_inode_flags(struct inode *inode)
173 {
174         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
175         unsigned int flags = inode->i_flags;
176
177         flags &= ~(S_SYNC|S_APPEND|S_IMMUTABLE|S_NOATIME|S_DIRSYNC);
178         if (ip->i_diskflags & GFS2_DIF_IMMUTABLE)
179                 flags |= S_IMMUTABLE;
180         if (ip->i_diskflags & GFS2_DIF_APPENDONLY)
181                 flags |= S_APPEND;
182         if (ip->i_diskflags & GFS2_DIF_NOATIME)
183                 flags |= S_NOATIME;
184         if (ip->i_diskflags & GFS2_DIF_SYNC)
185                 flags |= S_SYNC;
186         inode->i_flags = flags;
187 }
188
189 /* Flags that can be set by user space */
190 #define GFS2_FLAGS_USER_SET (GFS2_DIF_JDATA|                    \
191                              GFS2_DIF_IMMUTABLE|                \
192                              GFS2_DIF_APPENDONLY|               \
193                              GFS2_DIF_NOATIME|                  \
194                              GFS2_DIF_SYNC|                     \
195                              GFS2_DIF_SYSTEM|                   \
196                              GFS2_DIF_INHERIT_JDATA)
197
198 /**
199  * gfs2_set_flags - set flags on an inode
200  * @inode: The inode
201  * @flags: The flags to set
202  * @mask: Indicates which flags are valid
203  *
204  */
205 static int do_gfs2_set_flags(struct file *filp, u32 reqflags, u32 mask)
206 {
207         struct inode *inode = filp->f_path.dentry->d_inode;
208         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
209         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
210         struct buffer_head *bh;
211         struct gfs2_holder gh;
212         int error;
213         u32 new_flags, flags;
214
215         error = mnt_want_write(filp->f_path.mnt);
216         if (error)
217                 return error;
218
219         error = gfs2_glock_nq_init(ip->i_gl, LM_ST_EXCLUSIVE, 0, &gh);
220         if (error)
221                 goto out_drop_write;
222
223         error = -EACCES;
224         if (!inode_owner_or_capable(inode))
225                 goto out;
226
227         error = 0;
228         flags = ip->i_diskflags;
229         new_flags = (flags & ~mask) | (reqflags & mask);
230         if ((new_flags ^ flags) == 0)
231                 goto out;
232
233         error = -EINVAL;
234         if ((new_flags ^ flags) & ~GFS2_FLAGS_USER_SET)
235                 goto out;
236
237         error = -EPERM;
238         if (IS_IMMUTABLE(inode) && (new_flags & GFS2_DIF_IMMUTABLE))
239                 goto out;
240         if (IS_APPEND(inode) && (new_flags & GFS2_DIF_APPENDONLY))
241                 goto out;
242         if (((new_flags ^ flags) & GFS2_DIF_IMMUTABLE) &&
243             !capable(CAP_LINUX_IMMUTABLE))
244                 goto out;
245         if (!IS_IMMUTABLE(inode)) {
246                 error = gfs2_permission(inode, MAY_WRITE, 0);
247                 if (error)
248                         goto out;
249         }
250         if ((flags ^ new_flags) & GFS2_DIF_JDATA) {
251                 if (flags & GFS2_DIF_JDATA)
252                         gfs2_log_flush(sdp, ip->i_gl);
253                 error = filemap_fdatawrite(inode->i_mapping);
254                 if (error)
255                         goto out;
256                 error = filemap_fdatawait(inode->i_mapping);
257                 if (error)
258                         goto out;
259         }
260         error = gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE, 0);
261         if (error)
262                 goto out;
263         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &bh);
264         if (error)
265                 goto out_trans_end;
266         gfs2_trans_add_bh(ip->i_gl, bh, 1);
267         ip->i_diskflags = new_flags;
268         gfs2_dinode_out(ip, bh->b_data);
269         brelse(bh);
270         gfs2_set_inode_flags(inode);
271         gfs2_set_aops(inode);
272 out_trans_end:
273         gfs2_trans_end(sdp);
274 out:
275         gfs2_glock_dq_uninit(&gh);
276 out_drop_write:
277         mnt_drop_write(filp->f_path.mnt);
278         return error;
279 }
280
281 static int gfs2_set_flags(struct file *filp, u32 __user *ptr)
282 {
283         struct inode *inode = filp->f_path.dentry->d_inode;
284         u32 fsflags, gfsflags;
285
286         if (get_user(fsflags, ptr))
287                 return -EFAULT;
288
289         gfsflags = fsflags_cvt(fsflags_to_gfs2, fsflags);
290         if (!S_ISDIR(inode->i_mode)) {
291                 if (gfsflags & GFS2_DIF_INHERIT_JDATA)
292                         gfsflags ^= (GFS2_DIF_JDATA | GFS2_DIF_INHERIT_JDATA);
293                 return do_gfs2_set_flags(filp, gfsflags, ~0);
294         }
295         return do_gfs2_set_flags(filp, gfsflags, ~GFS2_DIF_JDATA);
296 }
297
298 static long gfs2_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)
299 {
300         switch(cmd) {
301         case FS_IOC_GETFLAGS:
302                 return gfs2_get_flags(filp, (u32 __user *)arg);
303         case FS_IOC_SETFLAGS:
304                 return gfs2_set_flags(filp, (u32 __user *)arg);
305         }
306         return -ENOTTY;
307 }
308
309 /**
310  * gfs2_allocate_page_backing - Use bmap to allocate blocks
311  * @page: The (locked) page to allocate backing for
312  *
313  * We try to allocate all the blocks required for the page in
314  * one go. This might fail for various reasons, so we keep
315  * trying until all the blocks to back this page are allocated.
316  * If some of the blocks are already allocated, thats ok too.
317  */
318
319 static int gfs2_allocate_page_backing(struct page *page)
320 {
321         struct inode *inode = page->mapping->host;
322         struct buffer_head bh;
323         unsigned long size = PAGE_CACHE_SIZE;
324         u64 lblock = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - inode->i_blkbits);
325
326         do {
327                 bh.b_state = 0;
328                 bh.b_size = size;
329                 gfs2_block_map(inode, lblock, &bh, 1);
330                 if (!buffer_mapped(&bh))
331                         return -EIO;
332                 size -= bh.b_size;
333                 lblock += (bh.b_size >> inode->i_blkbits);
334         } while(size > 0);
335         return 0;
336 }
337
338 /**
339  * gfs2_page_mkwrite - Make a shared, mmap()ed, page writable
340  * @vma: The virtual memory area
341  * @page: The page which is about to become writable
342  *
343  * When the page becomes writable, we need to ensure that we have
344  * blocks allocated on disk to back that page.
345  */
346
347 static int gfs2_page_mkwrite(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf)
348 {
349         struct page *page = vmf->page;
350         struct inode *inode = vma->vm_file->f_path.dentry->d_inode;
351         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
352         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
353         unsigned long last_index;
354         u64 pos = page->index << PAGE_CACHE_SHIFT;
355         unsigned int data_blocks, ind_blocks, rblocks;
356         struct gfs2_holder gh;
357         struct gfs2_alloc *al;
358         int ret;
359
360         gfs2_holder_init(ip->i_gl, LM_ST_EXCLUSIVE, 0, &gh);
361         ret = gfs2_glock_nq(&gh);
362         if (ret)
363                 goto out;
364
365         set_bit(GLF_DIRTY, &ip->i_gl->gl_flags);
366         set_bit(GIF_SW_PAGED, &ip->i_flags);
367
368         if (!gfs2_write_alloc_required(ip, pos, PAGE_CACHE_SIZE))
369                 goto out_unlock;
370         ret = -ENOMEM;
371         al = gfs2_alloc_get(ip);
372         if (al == NULL)
373                 goto out_unlock;
374
375         ret = gfs2_quota_lock_check(ip);
376         if (ret)
377                 goto out_alloc_put;
378         gfs2_write_calc_reserv(ip, PAGE_CACHE_SIZE, &data_blocks, &ind_blocks);
379         al->al_requested = data_blocks + ind_blocks;
380         ret = gfs2_inplace_reserve(ip);
381         if (ret)
382                 goto out_quota_unlock;
383
384         rblocks = RES_DINODE + ind_blocks;
385         if (gfs2_is_jdata(ip))
386                 rblocks += data_blocks ? data_blocks : 1;
387         if (ind_blocks || data_blocks) {
388                 rblocks += RES_STATFS + RES_QUOTA;
389                 rblocks += gfs2_rg_blocks(al);
390         }
391         ret = gfs2_trans_begin(sdp, rblocks, 0);
392         if (ret)
393                 goto out_trans_fail;
394
395         lock_page(page);
396         ret = -EINVAL;
397         last_index = ip->i_inode.i_size >> PAGE_CACHE_SHIFT;
398         if (page->index > last_index)
399                 goto out_unlock_page;
400         ret = 0;
401         if (!PageUptodate(page) || page->mapping != ip->i_inode.i_mapping)
402                 goto out_unlock_page;
403         if (gfs2_is_stuffed(ip)) {
404                 ret = gfs2_unstuff_dinode(ip, page);
405                 if (ret)
406                         goto out_unlock_page;
407         }
408         ret = gfs2_allocate_page_backing(page);
409
410 out_unlock_page:
411         unlock_page(page);
412         gfs2_trans_end(sdp);
413 out_trans_fail:
414         gfs2_inplace_release(ip);
415 out_quota_unlock:
416         gfs2_quota_unlock(ip);
417 out_alloc_put:
418         gfs2_alloc_put(ip);
419 out_unlock:
420         gfs2_glock_dq(&gh);
421 out:
422         gfs2_holder_uninit(&gh);
423         if (ret == -ENOMEM)
424                 ret = VM_FAULT_OOM;
425         else if (ret)
426                 ret = VM_FAULT_SIGBUS;
427         return ret;
428 }
429
430 static const struct vm_operations_struct gfs2_vm_ops = {
431         .fault = filemap_fault,
432         .page_mkwrite = gfs2_page_mkwrite,
433 };
434
435 /**
436  * gfs2_mmap -
437  * @file: The file to map
438  * @vma: The VMA which described the mapping
439  *
440  * There is no need to get a lock here unless we should be updating
441  * atime. We ignore any locking errors since the only consequence is
442  * a missed atime update (which will just be deferred until later).
443  *
444  * Returns: 0
445  */
446
447 static int gfs2_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
448 {
449         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(file->f_mapping->host);
450
451         if (!(file->f_flags & O_NOATIME) &&
452             !IS_NOATIME(&ip->i_inode)) {
453                 struct gfs2_holder i_gh;
454                 int error;
455
456                 gfs2_holder_init(ip->i_gl, LM_ST_SHARED, LM_FLAG_ANY, &i_gh);
457                 error = gfs2_glock_nq(&i_gh);
458                 if (error == 0) {
459                         file_accessed(file);
460                         gfs2_glock_dq(&i_gh);
461                 }
462                 gfs2_holder_uninit(&i_gh);
463                 if (error)
464                         return error;
465         }
466         vma->vm_ops = &gfs2_vm_ops;
467         vma->vm_flags |= VM_CAN_NONLINEAR;
468
469         return 0;
470 }
471
472 /**
473  * gfs2_open - open a file
474  * @inode: the inode to open
475  * @file: the struct file for this opening
476  *
477  * Returns: errno
478  */
479
480 static int gfs2_open(struct inode *inode, struct file *file)
481 {
482         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
483         struct gfs2_holder i_gh;
484         struct gfs2_file *fp;
485         int error;
486
487         fp = kzalloc(sizeof(struct gfs2_file), GFP_KERNEL);
488         if (!fp)
489                 return -ENOMEM;
490
491         mutex_init(&fp->f_fl_mutex);
492
493         gfs2_assert_warn(GFS2_SB(inode), !file->private_data);
494         file->private_data = fp;
495
496         if (S_ISREG(ip->i_inode.i_mode)) {
497                 error = gfs2_glock_nq_init(ip->i_gl, LM_ST_SHARED, LM_FLAG_ANY,
498                                            &i_gh);
499                 if (error)
500                         goto fail;
501
502                 if (!(file->f_flags & O_LARGEFILE) &&
503                     i_size_read(inode) > MAX_NON_LFS) {
504                         error = -EOVERFLOW;
505                         goto fail_gunlock;
506                 }
507
508                 gfs2_glock_dq_uninit(&i_gh);
509         }
510
511         return 0;
512
513 fail_gunlock:
514         gfs2_glock_dq_uninit(&i_gh);
515 fail:
516         file->private_data = NULL;
517         kfree(fp);
518         return error;
519 }
520
521 /**
522  * gfs2_close - called to close a struct file
523  * @inode: the inode the struct file belongs to
524  * @file: the struct file being closed
525  *
526  * Returns: errno
527  */
528
529 static int gfs2_close(struct inode *inode, struct file *file)
530 {
531         struct gfs2_sbd *sdp = inode->i_sb->s_fs_info;
532         struct gfs2_file *fp;
533
534         fp = file->private_data;
535         file->private_data = NULL;
536
537         if (gfs2_assert_warn(sdp, fp))
538                 return -EIO;
539
540         kfree(fp);
541
542         return 0;
543 }
544
545 /**
546  * gfs2_fsync - sync the dirty data for a file (across the cluster)
547  * @file: the file that points to the dentry (we ignore this)
548  * @dentry: the dentry that points to the inode to sync
549  *
550  * The VFS will flush "normal" data for us. We only need to worry
551  * about metadata here. For journaled data, we just do a log flush
552  * as we can't avoid it. Otherwise we can just bale out if datasync
553  * is set. For stuffed inodes we must flush the log in order to
554  * ensure that all data is on disk.
555  *
556  * The call to write_inode_now() is there to write back metadata and
557  * the inode itself. It does also try and write the data, but thats
558  * (hopefully) a no-op due to the VFS having already called filemap_fdatawrite()
559  * for us.
560  *
561  * Returns: errno
562  */
563
564 static int gfs2_fsync(struct file *file, int datasync)
565 {
566         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
567         int sync_state = inode->i_state & (I_DIRTY_SYNC|I_DIRTY_DATASYNC);
568         int ret = 0;
569
570         if (gfs2_is_jdata(GFS2_I(inode))) {
571                 gfs2_log_flush(GFS2_SB(inode), GFS2_I(inode)->i_gl);
572                 return 0;
573         }
574
575         if (sync_state != 0) {
576                 if (!datasync)
577                         ret = write_inode_now(inode, 0);
578
579                 if (gfs2_is_stuffed(GFS2_I(inode)))
580                         gfs2_log_flush(GFS2_SB(inode), GFS2_I(inode)->i_gl);
581         }
582
583         return ret;
584 }
585
586 /**
587  * gfs2_file_aio_write - Perform a write to a file
588  * @iocb: The io context
589  * @iov: The data to write
590  * @nr_segs: Number of @iov segments
591  * @pos: The file position
592  *
593  * We have to do a lock/unlock here to refresh the inode size for
594  * O_APPEND writes, otherwise we can land up writing at the wrong
595  * offset. There is still a race, but provided the app is using its
596  * own file locking, this will make O_APPEND work as expected.
597  *
598  */
599
600 static ssize_t gfs2_file_aio_write(struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
601                                    unsigned long nr_segs, loff_t pos)
602 {
603         struct file *file = iocb->ki_filp;
604
605         if (file->f_flags & O_APPEND) {
606                 struct dentry *dentry = file->f_dentry;
607                 struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(dentry->d_inode);
608                 struct gfs2_holder gh;
609                 int ret;
610
611                 ret = gfs2_glock_nq_init(ip->i_gl, LM_ST_SHARED, 0, &gh);
612                 if (ret)
613                         return ret;
614                 gfs2_glock_dq_uninit(&gh);
615         }
616
617         return generic_file_aio_write(iocb, iov, nr_segs, pos);
618 }
619
620 static int empty_write_end(struct page *page, unsigned from,
621                            unsigned to, int mode)
622 {
623         struct inode *inode = page->mapping->host;
624         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
625         struct buffer_head *bh;
626         unsigned offset, blksize = 1 << inode->i_blkbits;
627         pgoff_t end_index = i_size_read(inode) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
628
629         zero_user(page, from, to-from);
630         mark_page_accessed(page);
631
632         if (page->index < end_index || !(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE)) {
633                 if (!gfs2_is_writeback(ip))
634                         gfs2_page_add_databufs(ip, page, from, to);
635
636                 block_commit_write(page, from, to);
637                 return 0;
638         }
639
640         offset = 0;
641         bh = page_buffers(page);
642         while (offset < to) {
643                 if (offset >= from) {
644                         set_buffer_uptodate(bh);
645                         mark_buffer_dirty(bh);
646                         clear_buffer_new(bh);
647                         write_dirty_buffer(bh, WRITE);
648                 }
649                 offset += blksize;
650                 bh = bh->b_this_page;
651         }
652
653         offset = 0;
654         bh = page_buffers(page);
655         while (offset < to) {
656                 if (offset >= from) {
657                         wait_on_buffer(bh);
658                         if (!buffer_uptodate(bh))
659                                 return -EIO;
660                 }
661                 offset += blksize;
662                 bh = bh->b_this_page;
663         }
664         return 0;
665 }
666
667 static int needs_empty_write(sector_t block, struct inode *inode)
668 {
669         int error;
670         struct buffer_head bh_map = { .b_state = 0, .b_blocknr = 0 };
671
672         bh_map.b_size = 1 << inode->i_blkbits;
673         error = gfs2_block_map(inode, block, &bh_map, 0);
674         if (unlikely(error))
675                 return error;
676         return !buffer_mapped(&bh_map);
677 }
678
679 static int write_empty_blocks(struct page *page, unsigned from, unsigned to,
680                               int mode)
681 {
682         struct inode *inode = page->mapping->host;
683         unsigned start, end, next, blksize;
684         sector_t block = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - inode->i_blkbits);
685         int ret;
686
687         blksize = 1 << inode->i_blkbits;
688         next = end = 0;
689         while (next < from) {
690                 next += blksize;
691                 block++;
692         }
693         start = next;
694         do {
695                 next += blksize;
696                 ret = needs_empty_write(block, inode);
697                 if (unlikely(ret < 0))
698                         return ret;
699                 if (ret == 0) {
700                         if (end) {
701                                 ret = __block_write_begin(page, start, end - start,
702                                                           gfs2_block_map);
703                                 if (unlikely(ret))
704                                         return ret;
705                                 ret = empty_write_end(page, start, end, mode);
706                                 if (unlikely(ret))
707                                         return ret;
708                                 end = 0;
709                         }
710                         start = next;
711                 }
712                 else
713                         end = next;
714                 block++;
715         } while (next < to);
716
717         if (end) {
718                 ret = __block_write_begin(page, start, end - start, gfs2_block_map);
719                 if (unlikely(ret))
720                         return ret;
721                 ret = empty_write_end(page, start, end, mode);
722                 if (unlikely(ret))
723                         return ret;
724         }
725
726         return 0;
727 }
728
729 static int fallocate_chunk(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t len,
730                            int mode)
731 {
732         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
733         struct buffer_head *dibh;
734         int error;
735         u64 start = offset >> PAGE_CACHE_SHIFT;
736         unsigned int start_offset = offset & ~PAGE_CACHE_MASK;
737         u64 end = (offset + len - 1) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
738         pgoff_t curr;
739         struct page *page;
740         unsigned int end_offset = (offset + len) & ~PAGE_CACHE_MASK;
741         unsigned int from, to;
742
743         if (!end_offset)
744                 end_offset = PAGE_CACHE_SIZE;
745
746         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
747         if (unlikely(error))
748                 goto out;
749
750         gfs2_trans_add_bh(ip->i_gl, dibh, 1);
751
752         if (gfs2_is_stuffed(ip)) {
753                 error = gfs2_unstuff_dinode(ip, NULL);
754                 if (unlikely(error))
755                         goto out;
756         }
757
758         curr = start;
759         offset = start << PAGE_CACHE_SHIFT;
760         from = start_offset;
761         to = PAGE_CACHE_SIZE;
762         while (curr <= end) {
763                 page = grab_cache_page_write_begin(inode->i_mapping, curr,
764                                                    AOP_FLAG_NOFS);
765                 if (unlikely(!page)) {
766                         error = -ENOMEM;
767                         goto out;
768                 }
769
770                 if (curr == end)
771                         to = end_offset;
772                 error = write_empty_blocks(page, from, to, mode);
773                 if (!error && offset + to > inode->i_size &&
774                     !(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE)) {
775                         i_size_write(inode, offset + to);
776                 }
777                 unlock_page(page);
778                 page_cache_release(page);
779                 if (error)
780                         goto out;
781                 curr++;
782                 offset += PAGE_CACHE_SIZE;
783                 from = 0;
784         }
785
786         gfs2_dinode_out(ip, dibh->b_data);
787         mark_inode_dirty(inode);
788
789         brelse(dibh);
790
791 out:
792         return error;
793 }
794
795 static void calc_max_reserv(struct gfs2_inode *ip, loff_t max, loff_t *len,
796                             unsigned int *data_blocks, unsigned int *ind_blocks)
797 {
798         const struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
799         unsigned int max_blocks = ip->i_alloc->al_rgd->rd_free_clone;
800         unsigned int tmp, max_data = max_blocks - 3 * (sdp->sd_max_height - 1);
801
802         for (tmp = max_data; tmp > sdp->sd_diptrs;) {
803                 tmp = DIV_ROUND_UP(tmp, sdp->sd_inptrs);
804                 max_data -= tmp;
805         }
806         /* This calculation isn't the exact reverse of gfs2_write_calc_reserve,
807            so it might end up with fewer data blocks */
808         if (max_data <= *data_blocks)
809                 return;
810         *data_blocks = max_data;
811         *ind_blocks = max_blocks - max_data;
812         *len = ((loff_t)max_data - 3) << sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
813         if (*len > max) {
814                 *len = max;
815                 gfs2_write_calc_reserv(ip, max, data_blocks, ind_blocks);
816         }
817 }
818
819 static long gfs2_fallocate(struct file *file, int mode, loff_t offset,
820                            loff_t len)
821 {
822         struct inode *inode = file->f_path.dentry->d_inode;
823         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
824         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
825         unsigned int data_blocks = 0, ind_blocks = 0, rblocks;
826         loff_t bytes, max_bytes;
827         struct gfs2_alloc *al;
828         int error;
829         loff_t next = (offset + len - 1) >> sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
830         next = (next + 1) << sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
831
832         /* We only support the FALLOC_FL_KEEP_SIZE mode */
833         if (mode & ~FALLOC_FL_KEEP_SIZE)
834                 return -EOPNOTSUPP;
835
836         offset = (offset >> sdp->sd_sb.sb_bsize_shift) <<
837                  sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
838
839         len = next - offset;
840         bytes = sdp->sd_max_rg_data * sdp->sd_sb.sb_bsize / 2;
841         if (!bytes)
842                 bytes = UINT_MAX;
843
844         gfs2_holder_init(ip->i_gl, LM_ST_EXCLUSIVE, 0, &ip->i_gh);
845         error = gfs2_glock_nq(&ip->i_gh);
846         if (unlikely(error))
847                 goto out_uninit;
848
849         if (!gfs2_write_alloc_required(ip, offset, len))
850                 goto out_unlock;
851
852         while (len > 0) {
853                 if (len < bytes)
854                         bytes = len;
855                 al = gfs2_alloc_get(ip);
856                 if (!al) {
857                         error = -ENOMEM;
858                         goto out_unlock;
859                 }
860
861                 error = gfs2_quota_lock_check(ip);
862                 if (error)
863                         goto out_alloc_put;
864
865 retry:
866                 gfs2_write_calc_reserv(ip, bytes, &data_blocks, &ind_blocks);
867
868                 al->al_requested = data_blocks + ind_blocks;
869                 error = gfs2_inplace_reserve(ip);
870                 if (error) {
871                         if (error == -ENOSPC && bytes > sdp->sd_sb.sb_bsize) {
872                                 bytes >>= 1;
873                                 goto retry;
874                         }
875                         goto out_qunlock;
876                 }
877                 max_bytes = bytes;
878                 calc_max_reserv(ip, len, &max_bytes, &data_blocks, &ind_blocks);
879                 al->al_requested = data_blocks + ind_blocks;
880
881                 rblocks = RES_DINODE + ind_blocks + RES_STATFS + RES_QUOTA +
882                           RES_RG_HDR + gfs2_rg_blocks(al);
883                 if (gfs2_is_jdata(ip))
884                         rblocks += data_blocks ? data_blocks : 1;
885
886                 error = gfs2_trans_begin(sdp, rblocks,
887                                          PAGE_CACHE_SIZE/sdp->sd_sb.sb_bsize);
888                 if (error)
889                         goto out_trans_fail;
890
891                 error = fallocate_chunk(inode, offset, max_bytes, mode);
892                 gfs2_trans_end(sdp);
893
894                 if (error)
895                         goto out_trans_fail;
896
897                 len -= max_bytes;
898                 offset += max_bytes;
899                 gfs2_inplace_release(ip);
900                 gfs2_quota_unlock(ip);
901                 gfs2_alloc_put(ip);
902         }
903         goto out_unlock;
904
905 out_trans_fail:
906         gfs2_inplace_release(ip);
907 out_qunlock:
908         gfs2_quota_unlock(ip);
909 out_alloc_put:
910         gfs2_alloc_put(ip);
911 out_unlock:
912         gfs2_glock_dq(&ip->i_gh);
913 out_uninit:
914         gfs2_holder_uninit(&ip->i_gh);
915         return error;
916 }
917
918 #ifdef CONFIG_GFS2_FS_LOCKING_DLM
919
920 /**
921  * gfs2_setlease - acquire/release a file lease
922  * @file: the file pointer
923  * @arg: lease type
924  * @fl: file lock
925  *
926  * We don't currently have a way to enforce a lease across the whole
927  * cluster; until we do, disable leases (by just returning -EINVAL),
928  * unless the administrator has requested purely local locking.
929  *
930  * Locking: called under lock_flocks
931  *
932  * Returns: errno
933  */
934
935 static int gfs2_setlease(struct file *file, long arg, struct file_lock **fl)
936 {
937         return -EINVAL;
938 }
939
940 /**
941  * gfs2_lock - acquire/release a posix lock on a file
942  * @file: the file pointer
943  * @cmd: either modify or retrieve lock state, possibly wait
944  * @fl: type and range of lock
945  *
946  * Returns: errno
947  */
948
949 static int gfs2_lock(struct file *file, int cmd, struct file_lock *fl)
950 {
951         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(file->f_mapping->host);
952         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(file->f_mapping->host);
953         struct lm_lockstruct *ls = &sdp->sd_lockstruct;
954
955         if (!(fl->fl_flags & FL_POSIX))
956                 return -ENOLCK;
957         if (__mandatory_lock(&ip->i_inode) && fl->fl_type != F_UNLCK)
958                 return -ENOLCK;
959
960         if (cmd == F_CANCELLK) {
961                 /* Hack: */
962                 cmd = F_SETLK;
963                 fl->fl_type = F_UNLCK;
964         }
965         if (unlikely(test_bit(SDF_SHUTDOWN, &sdp->sd_flags)))
966                 return -EIO;
967         if (IS_GETLK(cmd))
968                 return dlm_posix_get(ls->ls_dlm, ip->i_no_addr, file, fl);
969         else if (fl->fl_type == F_UNLCK)
970                 return dlm_posix_unlock(ls->ls_dlm, ip->i_no_addr, file, fl);
971         else
972                 return dlm_posix_lock(ls->ls_dlm, ip->i_no_addr, file, cmd, fl);
973 }
974
975 static int do_flock(struct file *file, int cmd, struct file_lock *fl)
976 {
977         struct gfs2_file *fp = file->private_data;
978         struct gfs2_holder *fl_gh = &fp->f_fl_gh;
979         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(file->f_path.dentry->d_inode);
980         struct gfs2_glock *gl;
981         unsigned int state;
982         int flags;
983         int error = 0;
984
985         state = (fl->fl_type == F_WRLCK) ? LM_ST_EXCLUSIVE : LM_ST_SHARED;
986         flags = (IS_SETLKW(cmd) ? 0 : LM_FLAG_TRY) | GL_EXACT | GL_NOCACHE;
987
988         mutex_lock(&fp->f_fl_mutex);
989
990         gl = fl_gh->gh_gl;
991         if (gl) {
992                 if (fl_gh->gh_state == state)
993                         goto out;
994                 flock_lock_file_wait(file,
995                                      &(struct file_lock){.fl_type = F_UNLCK});
996                 gfs2_glock_dq_wait(fl_gh);
997                 gfs2_holder_reinit(state, flags, fl_gh);
998         } else {
999                 error = gfs2_glock_get(GFS2_SB(&ip->i_inode), ip->i_no_addr,
1000                                        &gfs2_flock_glops, CREATE, &gl);
1001                 if (error)
1002                         goto out;
1003                 gfs2_holder_init(gl, state, flags, fl_gh);
1004                 gfs2_glock_put(gl);
1005         }
1006         error = gfs2_glock_nq(fl_gh);
1007         if (error) {
1008                 gfs2_holder_uninit(fl_gh);
1009                 if (error == GLR_TRYFAILED)
1010                         error = -EAGAIN;
1011         } else {
1012                 error = flock_lock_file_wait(file, fl);
1013                 gfs2_assert_warn(GFS2_SB(&ip->i_inode), !error);
1014         }
1015
1016 out:
1017         mutex_unlock(&fp->f_fl_mutex);
1018         return error;
1019 }
1020
1021 static void do_unflock(struct file *file, struct file_lock *fl)
1022 {
1023         struct gfs2_file *fp = file->private_data;
1024         struct gfs2_holder *fl_gh = &fp->f_fl_gh;
1025
1026         mutex_lock(&fp->f_fl_mutex);
1027         flock_lock_file_wait(file, fl);
1028         if (fl_gh->gh_gl) {
1029                 gfs2_glock_dq_wait(fl_gh);
1030                 gfs2_holder_uninit(fl_gh);
1031         }
1032         mutex_unlock(&fp->f_fl_mutex);
1033 }
1034
1035 /**
1036  * gfs2_flock - acquire/release a flock lock on a file
1037  * @file: the file pointer
1038  * @cmd: either modify or retrieve lock state, possibly wait
1039  * @fl: type and range of lock
1040  *
1041  * Returns: errno
1042  */
1043
1044 static int gfs2_flock(struct file *file, int cmd, struct file_lock *fl)
1045 {
1046         if (!(fl->fl_flags & FL_FLOCK))
1047                 return -ENOLCK;
1048         if (fl->fl_type & LOCK_MAND)
1049                 return -EOPNOTSUPP;
1050
1051         if (fl->fl_type == F_UNLCK) {
1052                 do_unflock(file, fl);
1053                 return 0;
1054         } else {
1055                 return do_flock(file, cmd, fl);
1056         }
1057 }
1058
1059 const struct file_operations gfs2_file_fops = {
1060         .llseek         = gfs2_llseek,
1061         .read           = do_sync_read,
1062         .aio_read       = generic_file_aio_read,
1063         .write          = do_sync_write,
1064         .aio_write      = gfs2_file_aio_write,
1065         .unlocked_ioctl = gfs2_ioctl,
1066         .mmap           = gfs2_mmap,
1067         .open           = gfs2_open,
1068         .release        = gfs2_close,
1069         .fsync          = gfs2_fsync,
1070         .lock           = gfs2_lock,
1071         .flock          = gfs2_flock,
1072         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1073         .splice_write   = generic_file_splice_write,
1074         .setlease       = gfs2_setlease,
1075         .fallocate      = gfs2_fallocate,
1076 };
1077
1078 const struct file_operations gfs2_dir_fops = {
1079         .readdir        = gfs2_readdir,
1080         .unlocked_ioctl = gfs2_ioctl,
1081         .open           = gfs2_open,
1082         .release        = gfs2_close,
1083         .fsync          = gfs2_fsync,
1084         .lock           = gfs2_lock,
1085         .flock          = gfs2_flock,
1086         .llseek         = default_llseek,
1087 };
1088
1089 #endif /* CONFIG_GFS2_FS_LOCKING_DLM */
1090
1091 const struct file_operations gfs2_file_fops_nolock = {
1092         .llseek         = gfs2_llseek,
1093         .read           = do_sync_read,
1094         .aio_read       = generic_file_aio_read,
1095         .write          = do_sync_write,
1096         .aio_write      = gfs2_file_aio_write,
1097         .unlocked_ioctl = gfs2_ioctl,
1098         .mmap           = gfs2_mmap,
1099         .open           = gfs2_open,
1100         .release        = gfs2_close,
1101         .fsync          = gfs2_fsync,
1102         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1103         .splice_write   = generic_file_splice_write,
1104         .setlease       = generic_setlease,
1105         .fallocate      = gfs2_fallocate,
1106 };
1107
1108 const struct file_operations gfs2_dir_fops_nolock = {
1109         .readdir        = gfs2_readdir,
1110         .unlocked_ioctl = gfs2_ioctl,
1111         .open           = gfs2_open,
1112         .release        = gfs2_close,
1113         .fsync          = gfs2_fsync,
1114         .llseek         = default_llseek,
1115 };
1116