Leave superblocks on s_list until the end
[linux-3.10.git] / fs / sync.c
1 /*
2  * High-level sync()-related operations
3  */
4
5 #include <linux/kernel.h>
6 #include <linux/file.h>
7 #include <linux/fs.h>
8 #include <linux/slab.h>
9 #include <linux/module.h>
10 #include <linux/sched.h>
11 #include <linux/writeback.h>
12 #include <linux/syscalls.h>
13 #include <linux/linkage.h>
14 #include <linux/pagemap.h>
15 #include <linux/quotaops.h>
16 #include <linux/buffer_head.h>
17 #include <linux/backing-dev.h>
18 #include "internal.h"
19
20 #define VALID_FLAGS (SYNC_FILE_RANGE_WAIT_BEFORE|SYNC_FILE_RANGE_WRITE| \
21                         SYNC_FILE_RANGE_WAIT_AFTER)
22
23 /*
24  * Do the filesystem syncing work. For simple filesystems
25  * writeback_inodes_sb(sb) just dirties buffers with inodes so we have to
26  * submit IO for these buffers via __sync_blockdev(). This also speeds up the
27  * wait == 1 case since in that case write_inode() functions do
28  * sync_dirty_buffer() and thus effectively write one block at a time.
29  */
30 static int __sync_filesystem(struct super_block *sb, int wait)
31 {
32         /*
33          * This should be safe, as we require bdi backing to actually
34          * write out data in the first place
35          */
36         if (!sb->s_bdi || sb->s_bdi == &noop_backing_dev_info)
37                 return 0;
38
39         if (sb->s_qcop && sb->s_qcop->quota_sync)
40                 sb->s_qcop->quota_sync(sb, -1, wait);
41
42         if (wait)
43                 sync_inodes_sb(sb);
44         else
45                 writeback_inodes_sb(sb);
46
47         if (sb->s_op->sync_fs)
48                 sb->s_op->sync_fs(sb, wait);
49         return __sync_blockdev(sb->s_bdev, wait);
50 }
51
52 /*
53  * Write out and wait upon all dirty data associated with this
54  * superblock.  Filesystem data as well as the underlying block
55  * device.  Takes the superblock lock.
56  */
57 int sync_filesystem(struct super_block *sb)
58 {
59         int ret;
60
61         /*
62          * We need to be protected against the filesystem going from
63          * r/o to r/w or vice versa.
64          */
65         WARN_ON(!rwsem_is_locked(&sb->s_umount));
66
67         /*
68          * No point in syncing out anything if the filesystem is read-only.
69          */
70         if (sb->s_flags & MS_RDONLY)
71                 return 0;
72
73         ret = __sync_filesystem(sb, 0);
74         if (ret < 0)
75                 return ret;
76         return __sync_filesystem(sb, 1);
77 }
78 EXPORT_SYMBOL_GPL(sync_filesystem);
79
80 /*
81  * Sync all the data for all the filesystems (called by sys_sync() and
82  * emergency sync)
83  *
84  * This operation is careful to avoid the livelock which could easily happen
85  * if two or more filesystems are being continuously dirtied.  s_need_sync
86  * is used only here.  We set it against all filesystems and then clear it as
87  * we sync them.  So redirtied filesystems are skipped.
88  *
89  * But if process A is currently running sync_filesystems and then process B
90  * calls sync_filesystems as well, process B will set all the s_need_sync
91  * flags again, which will cause process A to resync everything.  Fix that with
92  * a local mutex.
93  */
94 static void sync_filesystems(int wait)
95 {
96         struct super_block *sb;
97         static DEFINE_MUTEX(mutex);
98
99         mutex_lock(&mutex);             /* Could be down_interruptible */
100         spin_lock(&sb_lock);
101         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list)
102                 if (!list_empty(&sb->s_instances))
103                         sb->s_need_sync = 1;
104
105 restart:
106         list_for_each_entry(sb, &super_blocks, s_list) {
107                 if (list_empty(&sb->s_instances))
108                         continue;
109                 if (!sb->s_need_sync)
110                         continue;
111                 sb->s_need_sync = 0;
112                 sb->s_count++;
113                 spin_unlock(&sb_lock);
114
115                 down_read(&sb->s_umount);
116                 if (!(sb->s_flags & MS_RDONLY) && sb->s_root && sb->s_bdi)
117                         __sync_filesystem(sb, wait);
118                 up_read(&sb->s_umount);
119
120                 /* restart only when sb is no longer on the list */
121                 spin_lock(&sb_lock);
122                 if (__put_super_and_need_restart(sb))
123                         goto restart;
124         }
125         spin_unlock(&sb_lock);
126         mutex_unlock(&mutex);
127 }
128
129 /*
130  * sync everything.  Start out by waking pdflush, because that writes back
131  * all queues in parallel.
132  */
133 SYSCALL_DEFINE0(sync)
134 {
135         wakeup_flusher_threads(0);
136         sync_filesystems(0);
137         sync_filesystems(1);
138         if (unlikely(laptop_mode))
139                 laptop_sync_completion();
140         return 0;
141 }
142
143 static void do_sync_work(struct work_struct *work)
144 {
145         /*
146          * Sync twice to reduce the possibility we skipped some inodes / pages
147          * because they were temporarily locked
148          */
149         sync_filesystems(0);
150         sync_filesystems(0);
151         printk("Emergency Sync complete\n");
152         kfree(work);
153 }
154
155 void emergency_sync(void)
156 {
157         struct work_struct *work;
158
159         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_ATOMIC);
160         if (work) {
161                 INIT_WORK(work, do_sync_work);
162                 schedule_work(work);
163         }
164 }
165
166 /*
167  * Generic function to fsync a file.
168  *
169  * filp may be NULL if called via the msync of a vma.
170  */
171 int file_fsync(struct file *filp, struct dentry *dentry, int datasync)
172 {
173         struct inode * inode = dentry->d_inode;
174         struct super_block * sb;
175         int ret, err;
176
177         /* sync the inode to buffers */
178         ret = write_inode_now(inode, 0);
179
180         /* sync the superblock to buffers */
181         sb = inode->i_sb;
182         if (sb->s_dirt && sb->s_op->write_super)
183                 sb->s_op->write_super(sb);
184
185         /* .. finally sync the buffers to disk */
186         err = sync_blockdev(sb->s_bdev);
187         if (!ret)
188                 ret = err;
189         return ret;
190 }
191 EXPORT_SYMBOL(file_fsync);
192
193 /**
194  * vfs_fsync_range - helper to sync a range of data & metadata to disk
195  * @file:               file to sync
196  * @dentry:             dentry of @file
197  * @start:              offset in bytes of the beginning of data range to sync
198  * @end:                offset in bytes of the end of data range (inclusive)
199  * @datasync:           perform only datasync
200  *
201  * Write back data in range @start..@end and metadata for @file to disk.  If
202  * @datasync is set only metadata needed to access modified file data is
203  * written.
204  *
205  * In case this function is called from nfsd @file may be %NULL and
206  * only @dentry is set.  This can only happen when the filesystem
207  * implements the export_operations API.
208  */
209 int vfs_fsync_range(struct file *file, struct dentry *dentry, loff_t start,
210                     loff_t end, int datasync)
211 {
212         const struct file_operations *fop;
213         struct address_space *mapping;
214         int err, ret;
215
216         /*
217          * Get mapping and operations from the file in case we have
218          * as file, or get the default values for them in case we
219          * don't have a struct file available.  Damn nfsd..
220          */
221         if (file) {
222                 mapping = file->f_mapping;
223                 fop = file->f_op;
224         } else {
225                 mapping = dentry->d_inode->i_mapping;
226                 fop = dentry->d_inode->i_fop;
227         }
228
229         if (!fop || !fop->fsync) {
230                 ret = -EINVAL;
231                 goto out;
232         }
233
234         ret = filemap_write_and_wait_range(mapping, start, end);
235
236         /*
237          * We need to protect against concurrent writers, which could cause
238          * livelocks in fsync_buffers_list().
239          */
240         mutex_lock(&mapping->host->i_mutex);
241         err = fop->fsync(file, dentry, datasync);
242         if (!ret)
243                 ret = err;
244         mutex_unlock(&mapping->host->i_mutex);
245
246 out:
247         return ret;
248 }
249 EXPORT_SYMBOL(vfs_fsync_range);
250
251 /**
252  * vfs_fsync - perform a fsync or fdatasync on a file
253  * @file:               file to sync
254  * @dentry:             dentry of @file
255  * @datasync:           only perform a fdatasync operation
256  *
257  * Write back data and metadata for @file to disk.  If @datasync is
258  * set only metadata needed to access modified file data is written.
259  *
260  * In case this function is called from nfsd @file may be %NULL and
261  * only @dentry is set.  This can only happen when the filesystem
262  * implements the export_operations API.
263  */
264 int vfs_fsync(struct file *file, struct dentry *dentry, int datasync)
265 {
266         return vfs_fsync_range(file, dentry, 0, LLONG_MAX, datasync);
267 }
268 EXPORT_SYMBOL(vfs_fsync);
269
270 static int do_fsync(unsigned int fd, int datasync)
271 {
272         struct file *file;
273         int ret = -EBADF;
274
275         file = fget(fd);
276         if (file) {
277                 ret = vfs_fsync(file, file->f_path.dentry, datasync);
278                 fput(file);
279         }
280         return ret;
281 }
282
283 SYSCALL_DEFINE1(fsync, unsigned int, fd)
284 {
285         return do_fsync(fd, 0);
286 }
287
288 SYSCALL_DEFINE1(fdatasync, unsigned int, fd)
289 {
290         return do_fsync(fd, 1);
291 }
292
293 /**
294  * generic_write_sync - perform syncing after a write if file / inode is sync
295  * @file:       file to which the write happened
296  * @pos:        offset where the write started
297  * @count:      length of the write
298  *
299  * This is just a simple wrapper about our general syncing function.
300  */
301 int generic_write_sync(struct file *file, loff_t pos, loff_t count)
302 {
303         if (!(file->f_flags & O_DSYNC) && !IS_SYNC(file->f_mapping->host))
304                 return 0;
305         return vfs_fsync_range(file, file->f_path.dentry, pos,
306                                pos + count - 1,
307                                (file->f_flags & __O_SYNC) ? 0 : 1);
308 }
309 EXPORT_SYMBOL(generic_write_sync);
310
311 /*
312  * sys_sync_file_range() permits finely controlled syncing over a segment of
313  * a file in the range offset .. (offset+nbytes-1) inclusive.  If nbytes is
314  * zero then sys_sync_file_range() will operate from offset out to EOF.
315  *
316  * The flag bits are:
317  *
318  * SYNC_FILE_RANGE_WAIT_BEFORE: wait upon writeout of all pages in the range
319  * before performing the write.
320  *
321  * SYNC_FILE_RANGE_WRITE: initiate writeout of all those dirty pages in the
322  * range which are not presently under writeback. Note that this may block for
323  * significant periods due to exhaustion of disk request structures.
324  *
325  * SYNC_FILE_RANGE_WAIT_AFTER: wait upon writeout of all pages in the range
326  * after performing the write.
327  *
328  * Useful combinations of the flag bits are:
329  *
330  * SYNC_FILE_RANGE_WAIT_BEFORE|SYNC_FILE_RANGE_WRITE: ensures that all pages
331  * in the range which were dirty on entry to sys_sync_file_range() are placed
332  * under writeout.  This is a start-write-for-data-integrity operation.
333  *
334  * SYNC_FILE_RANGE_WRITE: start writeout of all dirty pages in the range which
335  * are not presently under writeout.  This is an asynchronous flush-to-disk
336  * operation.  Not suitable for data integrity operations.
337  *
338  * SYNC_FILE_RANGE_WAIT_BEFORE (or SYNC_FILE_RANGE_WAIT_AFTER): wait for
339  * completion of writeout of all pages in the range.  This will be used after an
340  * earlier SYNC_FILE_RANGE_WAIT_BEFORE|SYNC_FILE_RANGE_WRITE operation to wait
341  * for that operation to complete and to return the result.
342  *
343  * SYNC_FILE_RANGE_WAIT_BEFORE|SYNC_FILE_RANGE_WRITE|SYNC_FILE_RANGE_WAIT_AFTER:
344  * a traditional sync() operation.  This is a write-for-data-integrity operation
345  * which will ensure that all pages in the range which were dirty on entry to
346  * sys_sync_file_range() are committed to disk.
347  *
348  *
349  * SYNC_FILE_RANGE_WAIT_BEFORE and SYNC_FILE_RANGE_WAIT_AFTER will detect any
350  * I/O errors or ENOSPC conditions and will return those to the caller, after
351  * clearing the EIO and ENOSPC flags in the address_space.
352  *
353  * It should be noted that none of these operations write out the file's
354  * metadata.  So unless the application is strictly performing overwrites of
355  * already-instantiated disk blocks, there are no guarantees here that the data
356  * will be available after a crash.
357  */
358 SYSCALL_DEFINE(sync_file_range)(int fd, loff_t offset, loff_t nbytes,
359                                 unsigned int flags)
360 {
361         int ret;
362         struct file *file;
363         struct address_space *mapping;
364         loff_t endbyte;                 /* inclusive */
365         int fput_needed;
366         umode_t i_mode;
367
368         ret = -EINVAL;
369         if (flags & ~VALID_FLAGS)
370                 goto out;
371
372         endbyte = offset + nbytes;
373
374         if ((s64)offset < 0)
375                 goto out;
376         if ((s64)endbyte < 0)
377                 goto out;
378         if (endbyte < offset)
379                 goto out;
380
381         if (sizeof(pgoff_t) == 4) {
382                 if (offset >= (0x100000000ULL << PAGE_CACHE_SHIFT)) {
383                         /*
384                          * The range starts outside a 32 bit machine's
385                          * pagecache addressing capabilities.  Let it "succeed"
386                          */
387                         ret = 0;
388                         goto out;
389                 }
390                 if (endbyte >= (0x100000000ULL << PAGE_CACHE_SHIFT)) {
391                         /*
392                          * Out to EOF
393                          */
394                         nbytes = 0;
395                 }
396         }
397
398         if (nbytes == 0)
399                 endbyte = LLONG_MAX;
400         else
401                 endbyte--;              /* inclusive */
402
403         ret = -EBADF;
404         file = fget_light(fd, &fput_needed);
405         if (!file)
406                 goto out;
407
408         i_mode = file->f_path.dentry->d_inode->i_mode;
409         ret = -ESPIPE;
410         if (!S_ISREG(i_mode) && !S_ISBLK(i_mode) && !S_ISDIR(i_mode) &&
411                         !S_ISLNK(i_mode))
412                 goto out_put;
413
414         mapping = file->f_mapping;
415         if (!mapping) {
416                 ret = -EINVAL;
417                 goto out_put;
418         }
419
420         ret = 0;
421         if (flags & SYNC_FILE_RANGE_WAIT_BEFORE) {
422                 ret = filemap_fdatawait_range(mapping, offset, endbyte);
423                 if (ret < 0)
424                         goto out_put;
425         }
426
427         if (flags & SYNC_FILE_RANGE_WRITE) {
428                 ret = filemap_fdatawrite_range(mapping, offset, endbyte);
429                 if (ret < 0)
430                         goto out_put;
431         }
432
433         if (flags & SYNC_FILE_RANGE_WAIT_AFTER)
434                 ret = filemap_fdatawait_range(mapping, offset, endbyte);
435
436 out_put:
437         fput_light(file, fput_needed);
438 out:
439         return ret;
440 }
441 #ifdef CONFIG_HAVE_SYSCALL_WRAPPERS
442 asmlinkage long SyS_sync_file_range(long fd, loff_t offset, loff_t nbytes,
443                                     long flags)
444 {
445         return SYSC_sync_file_range((int) fd, offset, nbytes,
446                                     (unsigned int) flags);
447 }
448 SYSCALL_ALIAS(sys_sync_file_range, SyS_sync_file_range);
449 #endif
450
451 /* It would be nice if people remember that not all the world's an i386
452    when they introduce new system calls */
453 SYSCALL_DEFINE(sync_file_range2)(int fd, unsigned int flags,
454                                  loff_t offset, loff_t nbytes)
455 {
456         return sys_sync_file_range(fd, offset, nbytes, flags);
457 }
458 #ifdef CONFIG_HAVE_SYSCALL_WRAPPERS
459 asmlinkage long SyS_sync_file_range2(long fd, long flags,
460                                      loff_t offset, loff_t nbytes)
461 {
462         return SYSC_sync_file_range2((int) fd, (unsigned int) flags,
463                                      offset, nbytes);
464 }
465 SYSCALL_ALIAS(sys_sync_file_range2, SyS_sync_file_range2);
466 #endif