Merge branch 'for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/viro/vfs-2.6
[linux-3.10.git] / fs / xfs / linux-2.6 / 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_ioend_wait(ip);
153
154         if (mp->m_flags & XFS_MOUNT_BARRIER) {
155                 /*
156                  * If we have an RT and/or log subvolume we need to make sure
157                  * to flush the write cache the device used for file data
158                  * first.  This is to ensure newly written file data make
159                  * it to disk before logging the new inode size in case of
160                  * an extending write.
161                  */
162                 if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip))
163                         xfs_blkdev_issue_flush(mp->m_rtdev_targp);
164                 else if (mp->m_logdev_targp != mp->m_ddev_targp)
165                         xfs_blkdev_issue_flush(mp->m_ddev_targp);
166         }
167
168         /*
169          * We always need to make sure that the required inode state is safe on
170          * disk.  The inode might be clean but we still might need to force the
171          * log because of committed transactions that haven't hit the disk yet.
172          * Likewise, there could be unflushed non-transactional changes to the
173          * inode core that have to go to disk and this requires us to issue
174          * a synchronous transaction to capture these changes correctly.
175          *
176          * This code relies on the assumption that if the i_update_core field
177          * of the inode is clear and the inode is unpinned then it is clean
178          * and no action is required.
179          */
180         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
181
182         /*
183          * First check if the VFS inode is marked dirty.  All the dirtying
184          * of non-transactional updates no goes through mark_inode_dirty*,
185          * which allows us to distinguish beteeen pure timestamp updates
186          * and i_size updates which need to be caught for fdatasync.
187          * After that also theck for the dirty state in the XFS inode, which
188          * might gets cleared when the inode gets written out via the AIL
189          * or xfs_iflush_cluster.
190          */
191         if (((inode->i_state & I_DIRTY_DATASYNC) ||
192             ((inode->i_state & I_DIRTY_SYNC) && !datasync)) &&
193             ip->i_update_core) {
194                 /*
195                  * Kick off a transaction to log the inode core to get the
196                  * updates.  The sync transaction will also force the log.
197                  */
198                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
199                 tp = xfs_trans_alloc(mp, XFS_TRANS_FSYNC_TS);
200                 error = xfs_trans_reserve(tp, 0,
201                                 XFS_FSYNC_TS_LOG_RES(mp), 0, 0, 0);
202                 if (error) {
203                         xfs_trans_cancel(tp, 0);
204                         return -error;
205                 }
206                 xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
207
208                 /*
209                  * Note - it's possible that we might have pushed ourselves out
210                  * of the way during trans_reserve which would flush the inode.
211                  * But there's no guarantee that the inode buffer has actually
212                  * gone out yet (it's delwri).  Plus the buffer could be pinned
213                  * anyway if it's part of an inode in another recent
214                  * transaction.  So we play it safe and fire off the
215                  * transaction anyway.
216                  */
217                 xfs_trans_ijoin(tp, ip);
218                 xfs_trans_log_inode(tp, ip, XFS_ILOG_CORE);
219                 xfs_trans_set_sync(tp);
220                 error = _xfs_trans_commit(tp, 0, &log_flushed);
221
222                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
223         } else {
224                 /*
225                  * Timestamps/size haven't changed since last inode flush or
226                  * inode transaction commit.  That means either nothing got
227                  * written or a transaction committed which caught the updates.
228                  * If the latter happened and the transaction hasn't hit the
229                  * disk yet, the inode will be still be pinned.  If it is,
230                  * force the log.
231                  */
232                 if (xfs_ipincount(ip)) {
233                         error = _xfs_log_force_lsn(mp,
234                                         ip->i_itemp->ili_last_lsn,
235                                         XFS_LOG_SYNC, &log_flushed);
236                 }
237                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
238         }
239
240         /*
241          * If we only have a single device, and the log force about was
242          * a no-op we might have to flush the data device cache here.
243          * This can only happen for fdatasync/O_DSYNC if we were overwriting
244          * an already allocated file and thus do not have any metadata to
245          * commit.
246          */
247         if ((mp->m_flags & XFS_MOUNT_BARRIER) &&
248             mp->m_logdev_targp == mp->m_ddev_targp &&
249             !XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) &&
250             !log_flushed)
251                 xfs_blkdev_issue_flush(mp->m_ddev_targp);
252
253         return -error;
254 }
255
256 STATIC ssize_t
257 xfs_file_aio_read(
258         struct kiocb            *iocb,
259         const struct iovec      *iovp,
260         unsigned long           nr_segs,
261         loff_t                  pos)
262 {
263         struct file             *file = iocb->ki_filp;
264         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
265         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
266         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
267         size_t                  size = 0;
268         ssize_t                 ret = 0;
269         int                     ioflags = 0;
270         xfs_fsize_t             n;
271         unsigned long           seg;
272
273         XFS_STATS_INC(xs_read_calls);
274
275         BUG_ON(iocb->ki_pos != pos);
276
277         if (unlikely(file->f_flags & O_DIRECT))
278                 ioflags |= IO_ISDIRECT;
279         if (file->f_mode & FMODE_NOCMTIME)
280                 ioflags |= IO_INVIS;
281
282         /* START copy & waste from filemap.c */
283         for (seg = 0; seg < nr_segs; seg++) {
284                 const struct iovec *iv = &iovp[seg];
285
286                 /*
287                  * If any segment has a negative length, or the cumulative
288                  * length ever wraps negative then return -EINVAL.
289                  */
290                 size += iv->iov_len;
291                 if (unlikely((ssize_t)(size|iv->iov_len) < 0))
292                         return XFS_ERROR(-EINVAL);
293         }
294         /* END copy & waste from filemap.c */
295
296         if (unlikely(ioflags & IO_ISDIRECT)) {
297                 xfs_buftarg_t   *target =
298                         XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) ?
299                                 mp->m_rtdev_targp : mp->m_ddev_targp;
300                 if ((iocb->ki_pos & target->bt_smask) ||
301                     (size & target->bt_smask)) {
302                         if (iocb->ki_pos == ip->i_size)
303                                 return 0;
304                         return -XFS_ERROR(EINVAL);
305                 }
306         }
307
308         n = XFS_MAXIOFFSET(mp) - iocb->ki_pos;
309         if (n <= 0 || size == 0)
310                 return 0;
311
312         if (n < size)
313                 size = n;
314
315         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
316                 return -EIO;
317
318         if (unlikely(ioflags & IO_ISDIRECT)) {
319                 xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
320
321                 if (inode->i_mapping->nrpages) {
322                         ret = -xfs_flushinval_pages(ip,
323                                         (iocb->ki_pos & PAGE_CACHE_MASK),
324                                         -1, FI_REMAPF_LOCKED);
325                         if (ret) {
326                                 xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
327                                 return ret;
328                         }
329                 }
330                 xfs_rw_ilock_demote(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
331         } else
332                 xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
333
334         trace_xfs_file_read(ip, size, iocb->ki_pos, ioflags);
335
336         ret = generic_file_aio_read(iocb, iovp, nr_segs, iocb->ki_pos);
337         if (ret > 0)
338                 XFS_STATS_ADD(xs_read_bytes, ret);
339
340         xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
341         return ret;
342 }
343
344 STATIC ssize_t
345 xfs_file_splice_read(
346         struct file             *infilp,
347         loff_t                  *ppos,
348         struct pipe_inode_info  *pipe,
349         size_t                  count,
350         unsigned int            flags)
351 {
352         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(infilp->f_mapping->host);
353         int                     ioflags = 0;
354         ssize_t                 ret;
355
356         XFS_STATS_INC(xs_read_calls);
357
358         if (infilp->f_mode & FMODE_NOCMTIME)
359                 ioflags |= IO_INVIS;
360
361         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
362                 return -EIO;
363
364         xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
365
366         trace_xfs_file_splice_read(ip, count, *ppos, ioflags);
367
368         ret = generic_file_splice_read(infilp, ppos, pipe, count, flags);
369         if (ret > 0)
370                 XFS_STATS_ADD(xs_read_bytes, ret);
371
372         xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
373         return ret;
374 }
375
376 STATIC void
377 xfs_aio_write_isize_update(
378         struct inode    *inode,
379         loff_t          *ppos,
380         ssize_t         bytes_written)
381 {
382         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
383         xfs_fsize_t             isize = i_size_read(inode);
384
385         if (bytes_written > 0)
386                 XFS_STATS_ADD(xs_write_bytes, bytes_written);
387
388         if (unlikely(bytes_written < 0 && bytes_written != -EFAULT &&
389                                         *ppos > isize))
390                 *ppos = isize;
391
392         if (*ppos > ip->i_size) {
393                 xfs_rw_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
394                 if (*ppos > ip->i_size)
395                         ip->i_size = *ppos;
396                 xfs_rw_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
397         }
398 }
399
400 /*
401  * If this was a direct or synchronous I/O that failed (such as ENOSPC) then
402  * part of the I/O may have been written to disk before the error occurred.  In
403  * this case the on-disk file size may have been adjusted beyond the in-memory
404  * file size and now needs to be truncated back.
405  */
406 STATIC void
407 xfs_aio_write_newsize_update(
408         struct xfs_inode        *ip)
409 {
410         if (ip->i_new_size) {
411                 xfs_rw_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
412                 ip->i_new_size = 0;
413                 if (ip->i_d.di_size > ip->i_size)
414                         ip->i_d.di_size = ip->i_size;
415                 xfs_rw_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
416         }
417 }
418
419 /*
420  * xfs_file_splice_write() does not use xfs_rw_ilock() because
421  * generic_file_splice_write() takes the i_mutex itself. This, in theory,
422  * couuld cause lock inversions between the aio_write path and the splice path
423  * if someone is doing concurrent splice(2) based writes and write(2) based
424  * writes to the same inode. The only real way to fix this is to re-implement
425  * the generic code here with correct locking orders.
426  */
427 STATIC ssize_t
428 xfs_file_splice_write(
429         struct pipe_inode_info  *pipe,
430         struct file             *outfilp,
431         loff_t                  *ppos,
432         size_t                  count,
433         unsigned int            flags)
434 {
435         struct inode            *inode = outfilp->f_mapping->host;
436         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
437         xfs_fsize_t             new_size;
438         int                     ioflags = 0;
439         ssize_t                 ret;
440
441         XFS_STATS_INC(xs_write_calls);
442
443         if (outfilp->f_mode & FMODE_NOCMTIME)
444                 ioflags |= IO_INVIS;
445
446         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
447                 return -EIO;
448
449         xfs_ilock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
450
451         new_size = *ppos + count;
452
453         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
454         if (new_size > ip->i_size)
455                 ip->i_new_size = new_size;
456         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
457
458         trace_xfs_file_splice_write(ip, count, *ppos, ioflags);
459
460         ret = generic_file_splice_write(pipe, outfilp, ppos, count, flags);
461
462         xfs_aio_write_isize_update(inode, ppos, ret);
463         xfs_aio_write_newsize_update(ip);
464         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
465         return ret;
466 }
467
468 /*
469  * This routine is called to handle zeroing any space in the last
470  * block of the file that is beyond the EOF.  We do this since the
471  * size is being increased without writing anything to that block
472  * and we don't want anyone to read the garbage on the disk.
473  */
474 STATIC int                              /* error (positive) */
475 xfs_zero_last_block(
476         xfs_inode_t     *ip,
477         xfs_fsize_t     offset,
478         xfs_fsize_t     isize)
479 {
480         xfs_fileoff_t   last_fsb;
481         xfs_mount_t     *mp = ip->i_mount;
482         int             nimaps;
483         int             zero_offset;
484         int             zero_len;
485         int             error = 0;
486         xfs_bmbt_irec_t imap;
487
488         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_ILOCK_EXCL));
489
490         zero_offset = XFS_B_FSB_OFFSET(mp, isize);
491         if (zero_offset == 0) {
492                 /*
493                  * There are no extra bytes in the last block on disk to
494                  * zero, so return.
495                  */
496                 return 0;
497         }
498
499         last_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, isize);
500         nimaps = 1;
501         error = xfs_bmapi(NULL, ip, last_fsb, 1, 0, NULL, 0, &imap,
502                           &nimaps, NULL);
503         if (error) {
504                 return error;
505         }
506         ASSERT(nimaps > 0);
507         /*
508          * If the block underlying isize is just a hole, then there
509          * is nothing to zero.
510          */
511         if (imap.br_startblock == HOLESTARTBLOCK) {
512                 return 0;
513         }
514         /*
515          * Zero the part of the last block beyond the EOF, and write it
516          * out sync.  We need to drop the ilock while we do this so we
517          * don't deadlock when the buffer cache calls back to us.
518          */
519         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
520
521         zero_len = mp->m_sb.sb_blocksize - zero_offset;
522         if (isize + zero_len > offset)
523                 zero_len = offset - isize;
524         error = xfs_iozero(ip, isize, zero_len);
525
526         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
527         ASSERT(error >= 0);
528         return error;
529 }
530
531 /*
532  * Zero any on disk space between the current EOF and the new,
533  * larger EOF.  This handles the normal case of zeroing the remainder
534  * of the last block in the file and the unusual case of zeroing blocks
535  * out beyond the size of the file.  This second case only happens
536  * with fixed size extents and when the system crashes before the inode
537  * size was updated but after blocks were allocated.  If fill is set,
538  * then any holes in the range are filled and zeroed.  If not, the holes
539  * are left alone as holes.
540  */
541
542 int                                     /* error (positive) */
543 xfs_zero_eof(
544         xfs_inode_t     *ip,
545         xfs_off_t       offset,         /* starting I/O offset */
546         xfs_fsize_t     isize)          /* current inode size */
547 {
548         xfs_mount_t     *mp = ip->i_mount;
549         xfs_fileoff_t   start_zero_fsb;
550         xfs_fileoff_t   end_zero_fsb;
551         xfs_fileoff_t   zero_count_fsb;
552         xfs_fileoff_t   last_fsb;
553         xfs_fileoff_t   zero_off;
554         xfs_fsize_t     zero_len;
555         int             nimaps;
556         int             error = 0;
557         xfs_bmbt_irec_t imap;
558
559         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_ILOCK_EXCL|XFS_IOLOCK_EXCL));
560         ASSERT(offset > isize);
561
562         /*
563          * First handle zeroing the block on which isize resides.
564          * We only zero a part of that block so it is handled specially.
565          */
566         error = xfs_zero_last_block(ip, offset, isize);
567         if (error) {
568                 ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_ILOCK_EXCL|XFS_IOLOCK_EXCL));
569                 return error;
570         }
571
572         /*
573          * Calculate the range between the new size and the old
574          * where blocks needing to be zeroed may exist.  To get the
575          * block where the last byte in the file currently resides,
576          * we need to subtract one from the size and truncate back
577          * to a block boundary.  We subtract 1 in case the size is
578          * exactly on a block boundary.
579          */
580         last_fsb = isize ? XFS_B_TO_FSBT(mp, isize - 1) : (xfs_fileoff_t)-1;
581         start_zero_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, (xfs_ufsize_t)isize);
582         end_zero_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset - 1);
583         ASSERT((xfs_sfiloff_t)last_fsb < (xfs_sfiloff_t)start_zero_fsb);
584         if (last_fsb == end_zero_fsb) {
585                 /*
586                  * The size was only incremented on its last block.
587                  * We took care of that above, so just return.
588                  */
589                 return 0;
590         }
591
592         ASSERT(start_zero_fsb <= end_zero_fsb);
593         while (start_zero_fsb <= end_zero_fsb) {
594                 nimaps = 1;
595                 zero_count_fsb = end_zero_fsb - start_zero_fsb + 1;
596                 error = xfs_bmapi(NULL, ip, start_zero_fsb, zero_count_fsb,
597                                   0, NULL, 0, &imap, &nimaps, NULL);
598                 if (error) {
599                         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_ILOCK_EXCL|XFS_IOLOCK_EXCL));
600                         return error;
601                 }
602                 ASSERT(nimaps > 0);
603
604                 if (imap.br_state == XFS_EXT_UNWRITTEN ||
605                     imap.br_startblock == HOLESTARTBLOCK) {
606                         /*
607                          * This loop handles initializing pages that were
608                          * partially initialized by the code below this
609                          * loop. It basically zeroes the part of the page
610                          * that sits on a hole and sets the page as P_HOLE
611                          * and calls remapf if it is a mapped file.
612                          */
613                         start_zero_fsb = imap.br_startoff + imap.br_blockcount;
614                         ASSERT(start_zero_fsb <= (end_zero_fsb + 1));
615                         continue;
616                 }
617
618                 /*
619                  * There are blocks we need to zero.
620                  * Drop the inode lock while we're doing the I/O.
621                  * We'll still have the iolock to protect us.
622                  */
623                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
624
625                 zero_off = XFS_FSB_TO_B(mp, start_zero_fsb);
626                 zero_len = XFS_FSB_TO_B(mp, imap.br_blockcount);
627
628                 if ((zero_off + zero_len) > offset)
629                         zero_len = offset - zero_off;
630
631                 error = xfs_iozero(ip, zero_off, zero_len);
632                 if (error) {
633                         goto out_lock;
634                 }
635
636                 start_zero_fsb = imap.br_startoff + imap.br_blockcount;
637                 ASSERT(start_zero_fsb <= (end_zero_fsb + 1));
638
639                 xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
640         }
641
642         return 0;
643
644 out_lock:
645         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
646         ASSERT(error >= 0);
647         return error;
648 }
649
650 /*
651  * Common pre-write limit and setup checks.
652  *
653  * Returns with iolock held according to @iolock.
654  */
655 STATIC ssize_t
656 xfs_file_aio_write_checks(
657         struct file             *file,
658         loff_t                  *pos,
659         size_t                  *count,
660         int                     *iolock)
661 {
662         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
663         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
664         xfs_fsize_t             new_size;
665         int                     error = 0;
666
667         error = generic_write_checks(file, pos, count, S_ISBLK(inode->i_mode));
668         if (error) {
669                 xfs_rw_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL | *iolock);
670                 *iolock = 0;
671                 return error;
672         }
673
674         new_size = *pos + *count;
675         if (new_size > ip->i_size)
676                 ip->i_new_size = new_size;
677
678         if (likely(!(file->f_mode & FMODE_NOCMTIME)))
679                 file_update_time(file);
680
681         /*
682          * If the offset is beyond the size of the file, we need to zero any
683          * blocks that fall between the existing EOF and the start of this
684          * write.
685          */
686         if (*pos > ip->i_size)
687                 error = -xfs_zero_eof(ip, *pos, ip->i_size);
688
689         xfs_rw_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
690         if (error)
691                 return error;
692
693         /*
694          * If we're writing the file then make sure to clear the setuid and
695          * setgid bits if the process is not being run by root.  This keeps
696          * people from modifying setuid and setgid binaries.
697          */
698         return file_remove_suid(file);
699
700 }
701
702 /*
703  * xfs_file_dio_aio_write - handle direct IO writes
704  *
705  * Lock the inode appropriately to prepare for and issue a direct IO write.
706  * By separating it from the buffered write path we remove all the tricky to
707  * follow locking changes and looping.
708  *
709  * If there are cached pages or we're extending the file, we need IOLOCK_EXCL
710  * until we're sure the bytes at the new EOF have been zeroed and/or the cached
711  * pages are flushed out.
712  *
713  * In most cases the direct IO writes will be done holding IOLOCK_SHARED
714  * allowing them to be done in parallel with reads and other direct IO writes.
715  * However, if the IO is not aligned to filesystem blocks, the direct IO layer
716  * needs to do sub-block zeroing and that requires serialisation against other
717  * direct IOs to the same block. In this case we need to serialise the
718  * submission of the unaligned IOs so that we don't get racing block zeroing in
719  * the dio layer.  To avoid the problem with aio, we also need to wait for
720  * outstanding IOs to complete so that unwritten extent conversion is completed
721  * before we try to map the overlapping block. This is currently implemented by
722  * hitting it with a big hammer (i.e. xfs_ioend_wait()).
723  *
724  * Returns with locks held indicated by @iolock and errors indicated by
725  * negative return values.
726  */
727 STATIC ssize_t
728 xfs_file_dio_aio_write(
729         struct kiocb            *iocb,
730         const struct iovec      *iovp,
731         unsigned long           nr_segs,
732         loff_t                  pos,
733         size_t                  ocount,
734         int                     *iolock)
735 {
736         struct file             *file = iocb->ki_filp;
737         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
738         struct inode            *inode = mapping->host;
739         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
740         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
741         ssize_t                 ret = 0;
742         size_t                  count = ocount;
743         int                     unaligned_io = 0;
744         struct xfs_buftarg      *target = XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) ?
745                                         mp->m_rtdev_targp : mp->m_ddev_targp;
746
747         *iolock = 0;
748         if ((pos & target->bt_smask) || (count & target->bt_smask))
749                 return -XFS_ERROR(EINVAL);
750
751         if ((pos & mp->m_blockmask) || ((pos + count) & mp->m_blockmask))
752                 unaligned_io = 1;
753
754         if (unaligned_io || mapping->nrpages || pos > ip->i_size)
755                 *iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
756         else
757                 *iolock = XFS_IOLOCK_SHARED;
758         xfs_rw_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL | *iolock);
759
760         ret = xfs_file_aio_write_checks(file, &pos, &count, iolock);
761         if (ret)
762                 return ret;
763
764         if (mapping->nrpages) {
765                 WARN_ON(*iolock != XFS_IOLOCK_EXCL);
766                 ret = -xfs_flushinval_pages(ip, (pos & PAGE_CACHE_MASK), -1,
767                                                         FI_REMAPF_LOCKED);
768                 if (ret)
769                         return ret;
770         }
771
772         /*
773          * If we are doing unaligned IO, wait for all other IO to drain,
774          * otherwise demote the lock if we had to flush cached pages
775          */
776         if (unaligned_io)
777                 xfs_ioend_wait(ip);
778         else if (*iolock == XFS_IOLOCK_EXCL) {
779                 xfs_rw_ilock_demote(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
780                 *iolock = XFS_IOLOCK_SHARED;
781         }
782
783         trace_xfs_file_direct_write(ip, count, iocb->ki_pos, 0);
784         ret = generic_file_direct_write(iocb, iovp,
785                         &nr_segs, pos, &iocb->ki_pos, count, ocount);
786
787         /* No fallback to buffered IO on errors for XFS. */
788         ASSERT(ret < 0 || ret == count);
789         return ret;
790 }
791
792 STATIC ssize_t
793 xfs_file_buffered_aio_write(
794         struct kiocb            *iocb,
795         const struct iovec      *iovp,
796         unsigned long           nr_segs,
797         loff_t                  pos,
798         size_t                  ocount,
799         int                     *iolock)
800 {
801         struct file             *file = iocb->ki_filp;
802         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
803         struct inode            *inode = mapping->host;
804         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
805         ssize_t                 ret;
806         int                     enospc = 0;
807         size_t                  count = ocount;
808
809         *iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
810         xfs_rw_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL | *iolock);
811
812         ret = xfs_file_aio_write_checks(file, &pos, &count, iolock);
813         if (ret)
814                 return ret;
815
816         /* We can write back this queue in page reclaim */
817         current->backing_dev_info = mapping->backing_dev_info;
818
819 write_retry:
820         trace_xfs_file_buffered_write(ip, count, iocb->ki_pos, 0);
821         ret = generic_file_buffered_write(iocb, iovp, nr_segs,
822                         pos, &iocb->ki_pos, count, ret);
823         /*
824          * if we just got an ENOSPC, flush the inode now we aren't holding any
825          * page locks and retry *once*
826          */
827         if (ret == -ENOSPC && !enospc) {
828                 ret = -xfs_flush_pages(ip, 0, -1, 0, FI_NONE);
829                 if (ret)
830                         return ret;
831                 enospc = 1;
832                 goto write_retry;
833         }
834         current->backing_dev_info = NULL;
835         return ret;
836 }
837
838 STATIC ssize_t
839 xfs_file_aio_write(
840         struct kiocb            *iocb,
841         const struct iovec      *iovp,
842         unsigned long           nr_segs,
843         loff_t                  pos)
844 {
845         struct file             *file = iocb->ki_filp;
846         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
847         struct inode            *inode = mapping->host;
848         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
849         ssize_t                 ret;
850         int                     iolock;
851         size_t                  ocount = 0;
852
853         XFS_STATS_INC(xs_write_calls);
854
855         BUG_ON(iocb->ki_pos != pos);
856
857         ret = generic_segment_checks(iovp, &nr_segs, &ocount, VERIFY_READ);
858         if (ret)
859                 return ret;
860
861         if (ocount == 0)
862                 return 0;
863
864         xfs_wait_for_freeze(ip->i_mount, SB_FREEZE_WRITE);
865
866         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
867                 return -EIO;
868
869         if (unlikely(file->f_flags & O_DIRECT))
870                 ret = xfs_file_dio_aio_write(iocb, iovp, nr_segs, pos,
871                                                 ocount, &iolock);
872         else
873                 ret = xfs_file_buffered_aio_write(iocb, iovp, nr_segs, pos,
874                                                 ocount, &iolock);
875
876         xfs_aio_write_isize_update(inode, &iocb->ki_pos, ret);
877
878         if (ret <= 0)
879                 goto out_unlock;
880
881         /* Handle various SYNC-type writes */
882         if ((file->f_flags & O_DSYNC) || IS_SYNC(inode)) {
883                 loff_t end = pos + ret - 1;
884
885                 xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
886                 ret = -xfs_file_fsync(file, pos, end,
887                                       (file->f_flags & __O_SYNC) ? 0 : 1);
888                 xfs_rw_ilock(ip, iolock);
889         }
890
891 out_unlock:
892         xfs_aio_write_newsize_update(ip);
893         xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
894         return ret;
895 }
896
897 STATIC long
898 xfs_file_fallocate(
899         struct file     *file,
900         int             mode,
901         loff_t          offset,
902         loff_t          len)
903 {
904         struct inode    *inode = file->f_path.dentry->d_inode;
905         long            error;
906         loff_t          new_size = 0;
907         xfs_flock64_t   bf;
908         xfs_inode_t     *ip = XFS_I(inode);
909         int             cmd = XFS_IOC_RESVSP;
910         int             attr_flags = XFS_ATTR_NOLOCK;
911
912         if (mode & ~(FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_PUNCH_HOLE))
913                 return -EOPNOTSUPP;
914
915         bf.l_whence = 0;
916         bf.l_start = offset;
917         bf.l_len = len;
918
919         xfs_ilock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
920
921         if (mode & FALLOC_FL_PUNCH_HOLE)
922                 cmd = XFS_IOC_UNRESVSP;
923
924         /* check the new inode size is valid before allocating */
925         if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) &&
926             offset + len > i_size_read(inode)) {
927                 new_size = offset + len;
928                 error = inode_newsize_ok(inode, new_size);
929                 if (error)
930                         goto out_unlock;
931         }
932
933         if (file->f_flags & O_DSYNC)
934                 attr_flags |= XFS_ATTR_SYNC;
935
936         error = -xfs_change_file_space(ip, cmd, &bf, 0, attr_flags);
937         if (error)
938                 goto out_unlock;
939
940         /* Change file size if needed */
941         if (new_size) {
942                 struct iattr iattr;
943
944                 iattr.ia_valid = ATTR_SIZE;
945                 iattr.ia_size = new_size;
946                 error = -xfs_setattr_size(ip, &iattr, XFS_ATTR_NOLOCK);
947         }
948
949 out_unlock:
950         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
951         return error;
952 }
953
954
955 STATIC int
956 xfs_file_open(
957         struct inode    *inode,
958         struct file     *file)
959 {
960         if (!(file->f_flags & O_LARGEFILE) && i_size_read(inode) > MAX_NON_LFS)
961                 return -EFBIG;
962         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(XFS_M(inode->i_sb)))
963                 return -EIO;
964         return 0;
965 }
966
967 STATIC int
968 xfs_dir_open(
969         struct inode    *inode,
970         struct file     *file)
971 {
972         struct xfs_inode *ip = XFS_I(inode);
973         int             mode;
974         int             error;
975
976         error = xfs_file_open(inode, file);
977         if (error)
978                 return error;
979
980         /*
981          * If there are any blocks, read-ahead block 0 as we're almost
982          * certain to have the next operation be a read there.
983          */
984         mode = xfs_ilock_map_shared(ip);
985         if (ip->i_d.di_nextents > 0)
986                 xfs_da_reada_buf(NULL, ip, 0, XFS_DATA_FORK);
987         xfs_iunlock(ip, mode);
988         return 0;
989 }
990
991 STATIC int
992 xfs_file_release(
993         struct inode    *inode,
994         struct file     *filp)
995 {
996         return -xfs_release(XFS_I(inode));
997 }
998
999 STATIC int
1000 xfs_file_readdir(
1001         struct file     *filp,
1002         void            *dirent,
1003         filldir_t       filldir)
1004 {
1005         struct inode    *inode = filp->f_path.dentry->d_inode;
1006         xfs_inode_t     *ip = XFS_I(inode);
1007         int             error;
1008         size_t          bufsize;
1009
1010         /*
1011          * The Linux API doesn't pass down the total size of the buffer
1012          * we read into down to the filesystem.  With the filldir concept
1013          * it's not needed for correct information, but the XFS dir2 leaf
1014          * code wants an estimate of the buffer size to calculate it's
1015          * readahead window and size the buffers used for mapping to
1016          * physical blocks.
1017          *
1018          * Try to give it an estimate that's good enough, maybe at some
1019          * point we can change the ->readdir prototype to include the
1020          * buffer size.  For now we use the current glibc buffer size.
1021          */
1022         bufsize = (size_t)min_t(loff_t, 32768, ip->i_d.di_size);
1023
1024         error = xfs_readdir(ip, dirent, bufsize,
1025                                 (xfs_off_t *)&filp->f_pos, filldir);
1026         if (error)
1027                 return -error;
1028         return 0;
1029 }
1030
1031 STATIC int
1032 xfs_file_mmap(
1033         struct file     *filp,
1034         struct vm_area_struct *vma)
1035 {
1036         vma->vm_ops = &xfs_file_vm_ops;
1037         vma->vm_flags |= VM_CAN_NONLINEAR;
1038
1039         file_accessed(filp);
1040         return 0;
1041 }
1042
1043 /*
1044  * mmap()d file has taken write protection fault and is being made
1045  * writable. We can set the page state up correctly for a writable
1046  * page, which means we can do correct delalloc accounting (ENOSPC
1047  * checking!) and unwritten extent mapping.
1048  */
1049 STATIC int
1050 xfs_vm_page_mkwrite(
1051         struct vm_area_struct   *vma,
1052         struct vm_fault         *vmf)
1053 {
1054         return block_page_mkwrite(vma, vmf, xfs_get_blocks);
1055 }
1056
1057 const struct file_operations xfs_file_operations = {
1058         .llseek         = generic_file_llseek,
1059         .read           = do_sync_read,
1060         .write          = do_sync_write,
1061         .aio_read       = xfs_file_aio_read,
1062         .aio_write      = xfs_file_aio_write,
1063         .splice_read    = xfs_file_splice_read,
1064         .splice_write   = xfs_file_splice_write,
1065         .unlocked_ioctl = xfs_file_ioctl,
1066 #ifdef CONFIG_COMPAT
1067         .compat_ioctl   = xfs_file_compat_ioctl,
1068 #endif
1069         .mmap           = xfs_file_mmap,
1070         .open           = xfs_file_open,
1071         .release        = xfs_file_release,
1072         .fsync          = xfs_file_fsync,
1073         .fallocate      = xfs_file_fallocate,
1074 };
1075
1076 const struct file_operations xfs_dir_file_operations = {
1077         .open           = xfs_dir_open,
1078         .read           = generic_read_dir,
1079         .readdir        = xfs_file_readdir,
1080         .llseek         = generic_file_llseek,
1081         .unlocked_ioctl = xfs_file_ioctl,
1082 #ifdef CONFIG_COMPAT
1083         .compat_ioctl   = xfs_file_compat_ioctl,
1084 #endif
1085         .fsync          = xfs_file_fsync,
1086 };
1087
1088 static const struct vm_operations_struct xfs_file_vm_ops = {
1089         .fault          = filemap_fault,
1090         .page_mkwrite   = xfs_vm_page_mkwrite,
1091 };