fs/xfs/xfs_file.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2000-2005 Silicon Graphics, Inc.
   3  * All Rights Reserved.
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   6  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
   7  * published by the Free Software Foundation.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope that it would be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12  * GNU General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  15  * along with this program; if not, write the Free Software Foundation,
  16  * Inc.,  51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
  17  */
  18 #include "xfs.h"
  19 #include "xfs_fs.h"
  20 #include "xfs_shared.h"
  21 #include "xfs_format.h"
  22 #include "xfs_log_format.h"
  23 #include "xfs_trans_resv.h"
  24 #include "xfs_sb.h"
  25 #include "xfs_ag.h"
  26 #include "xfs_mount.h"
  27 #include "xfs_da_format.h"
  28 #include "xfs_da_btree.h"
  29 #include "xfs_inode.h"
  30 #include "xfs_trans.h"
  31 #include "xfs_inode_item.h"
  32 #include "xfs_bmap.h"
  33 #include "xfs_bmap_util.h"
  34 #include "xfs_error.h"
  35 #include "xfs_dir2.h"
  36 #include "xfs_dir2_priv.h"
  37 #include "xfs_ioctl.h"
  38 #include "xfs_trace.h"
  39 #include "xfs_log.h"
  40 #include "xfs_dinode.h"
  41
  42 #include <linux/aio.h>
  43 #include <linux/dcache.h>
  44 #include <linux/falloc.h>
  45 #include <linux/pagevec.h>
  46
  47 static const struct vm_operations_struct xfs_file_vm_ops;
  48
  49 /*
  50  * Locking primitives for read and write IO paths to ensure we consistently use
  51  * and order the inode->i_mutex, ip->i_lock and ip->i_iolock.
  52  */
  53 static inline void
  54 xfs_rw_ilock(
  55         struct xfs_inode        *ip,
  56         int                     type)
  57 {
  58         if (type & XFS_IOLOCK_EXCL)
  59                 mutex_lock(&VFS_I(ip)->i_mutex);
  60         xfs_ilock(ip, type);
  61 }
  62
  63 static inline void
  64 xfs_rw_iunlock(
  65         struct xfs_inode        *ip,
  66         int                     type)
  67 {
  68         xfs_iunlock(ip, type);
  69         if (type & XFS_IOLOCK_EXCL)
  70                 mutex_unlock(&VFS_I(ip)->i_mutex);
  71 }
  72
  73 static inline void
  74 xfs_rw_ilock_demote(
  75         struct xfs_inode        *ip,
  76         int                     type)
  77 {
  78         xfs_ilock_demote(ip, type);
  79         if (type & XFS_IOLOCK_EXCL)
  80                 mutex_unlock(&VFS_I(ip)->i_mutex);
  81 }
  82
  83 /*
  84  *      xfs_iozero
  85  *
  86  *      xfs_iozero clears the specified range of buffer supplied,
  87  *      and marks all the affected blocks as valid and modified.  If
  88  *      an affected block is not allocated, it will be allocated.  If
  89  *      an affected block is not completely overwritten, and is not
  90  *      valid before the operation, it will be read from disk before
  91  *      being partially zeroed.
  92  */
  93 int
  94 xfs_iozero(
  95         struct xfs_inode        *ip,    /* inode                        */
  96         loff_t                  pos,    /* offset in file               */
  97         size_t                  count)  /* size of data to zero         */
  98 {
  99         struct page             *page;
 100         struct address_space    *mapping;
 101         int                     status;
 102
 103         mapping = VFS_I(ip)->i_mapping;
 104         do {
 105                 unsigned offset, bytes;
 106                 void *fsdata;
 107
 108                 offset = (pos & (PAGE_CACHE_SIZE -1)); /* Within page */
 109                 bytes = PAGE_CACHE_SIZE - offset;
 110                 if (bytes > count)
 111                         bytes = count;
 112
 113                 status = pagecache_write_begin(NULL, mapping, pos, bytes,
 114                                         AOP_FLAG_UNINTERRUPTIBLE,
 115                                         &page, &fsdata);
 116                 if (status)
 117                         break;
 118
 119                 zero_user(page, offset, bytes);
 120
 121                 status = pagecache_write_end(NULL, mapping, pos, bytes, bytes,
 122                                         page, fsdata);
 123                 WARN_ON(status <= 0); /* can't return less than zero! */
 124                 pos += bytes;
 125                 count -= bytes;
 126                 status = 0;
 127         } while (count);
 128
 129         return (-status);
 130 }
 131
 132 /*
 133  * Fsync operations on directories are much simpler than on regular files,
 134  * as there is no file data to flush, and thus also no need for explicit
 135  * cache flush operations, and there are no non-transaction metadata updates
 136  * on directories either.
 137  */
 138 STATIC int
 139 xfs_dir_fsync(
 140         struct file             *file,
 141         loff_t                  start,
 142         loff_t                  end,
 143         int                     datasync)
 144 {
 145         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(file->f_mapping->host);
 146         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 147         xfs_lsn_t               lsn = 0;
 148
 149         trace_xfs_dir_fsync(ip);
 150
 151         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 152         if (xfs_ipincount(ip))
 153                 lsn = ip->i_itemp->ili_last_lsn;
 154         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 155
 156         if (!lsn)
 157                 return 0;
 158         return _xfs_log_force_lsn(mp, lsn, XFS_LOG_SYNC, NULL);
 159 }
 160
 161 STATIC int
 162 xfs_file_fsync(
 163         struct file             *file,
 164         loff_t                  start,
 165         loff_t                  end,
 166         int                     datasync)
 167 {
 168         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
 169         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 170         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 171         int                     error = 0;
 172         int                     log_flushed = 0;
 173         xfs_lsn_t               lsn = 0;
 174
 175         trace_xfs_file_fsync(ip);
 176
 177         error = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, start, end);
 178         if (error)
 179                 return error;
 180
 181         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
 182                 return -XFS_ERROR(EIO);
 183
 184         xfs_iflags_clear(ip, XFS_ITRUNCATED);
 185
 186         if (mp->m_flags & XFS_MOUNT_BARRIER) {
 187                 /*
 188                  * If we have an RT and/or log subvolume we need to make sure
 189                  * to flush the write cache the device used for file data
 190                  * first.  This is to ensure newly written file data make
 191                  * it to disk before logging the new inode size in case of
 192                  * an extending write.
 193                  */
 194                 if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip))
 195                         xfs_blkdev_issue_flush(mp->m_rtdev_targp);
 196                 else if (mp->m_logdev_targp != mp->m_ddev_targp)
 197                         xfs_blkdev_issue_flush(mp->m_ddev_targp);
 198         }
 199
 200         /*
 201          * All metadata updates are logged, which means that we just have
 202          * to flush the log up to the latest LSN that touched the inode.
 203          */
 204         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 205         if (xfs_ipincount(ip)) {
 206                 if (!datasync ||
 207                     (ip->i_itemp->ili_fields & ~XFS_ILOG_TIMESTAMP))
 208                         lsn = ip->i_itemp->ili_last_lsn;
 209         }
 210         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 211
 212         if (lsn)
 213                 error = _xfs_log_force_lsn(mp, lsn, XFS_LOG_SYNC, &log_flushed);
 214
 215         /*
 216          * If we only have a single device, and the log force about was
 217          * a no-op we might have to flush the data device cache here.
 218          * This can only happen for fdatasync/O_DSYNC if we were overwriting
 219          * an already allocated file and thus do not have any metadata to
 220          * commit.
 221          */
 222         if ((mp->m_flags & XFS_MOUNT_BARRIER) &&
 223             mp->m_logdev_targp == mp->m_ddev_targp &&
 224             !XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) &&
 225             !log_flushed)
 226                 xfs_blkdev_issue_flush(mp->m_ddev_targp);
 227
 228         return -error;
 229 }
 230
 231 STATIC ssize_t
 232 xfs_file_aio_read(
 233         struct kiocb            *iocb,
 234         const struct iovec      *iovp,
 235         unsigned long           nr_segs,
 236         loff_t                  pos)
 237 {
 238         struct file             *file = iocb->ki_filp;
 239         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
 240         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 241         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 242         size_t                  size = 0;
 243         ssize_t                 ret = 0;
 244         int                     ioflags = 0;
 245         xfs_fsize_t             n;
 246
 247         XFS_STATS_INC(xs_read_calls);
 248
 249         BUG_ON(iocb->ki_pos != pos);
 250
 251         if (unlikely(file->f_flags & O_DIRECT))
 252                 ioflags |= IO_ISDIRECT;
 253         if (file->f_mode & FMODE_NOCMTIME)
 254                 ioflags |= IO_INVIS;
 255
 256         ret = generic_segment_checks(iovp, &nr_segs, &size, VERIFY_WRITE);
 257         if (ret < 0)
 258                 return ret;
 259
 260         if (unlikely(ioflags & IO_ISDIRECT)) {
 261                 xfs_buftarg_t   *target =
 262                         XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) ?
 263                                 mp->m_rtdev_targp : mp->m_ddev_targp;
 264                 /* DIO must be aligned to device logical sector size */
 265                 if ((pos | size) & target->bt_logical_sectormask) {
 266                         if (pos == i_size_read(inode))
 267                                 return 0;
 268                         return -XFS_ERROR(EINVAL);
 269                 }
 270         }
 271
 272         n = mp->m_super->s_maxbytes - pos;
 273         if (n <= 0 || size == 0)
 274                 return 0;
 275
 276         if (n < size)
 277                 size = n;
 278
 279         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
 280                 return -EIO;
 281
 282         /*
 283          * Locking is a bit tricky here. If we take an exclusive lock
 284          * for direct IO, we effectively serialise all new concurrent
 285          * read IO to this file and block it behind IO that is currently in
 286          * progress because IO in progress holds the IO lock shared. We only
 287          * need to hold the lock exclusive to blow away the page cache, so
 288          * only take lock exclusively if the page cache needs invalidation.
 289          * This allows the normal direct IO case of no page cache pages to
 290          * proceeed concurrently without serialisation.
 291          */
 292         xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 293         if ((ioflags & IO_ISDIRECT) && inode->i_mapping->nrpages) {
 294                 xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 295                 xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 296
 297                 if (inode->i_mapping->nrpages) {
 298                         ret = -filemap_write_and_wait_range(
 299                                                         VFS_I(ip)->i_mapping,
 300                                                         pos, -1);
 301                         if (ret) {
 302                                 xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 303                                 return ret;
 304                         }
 305                         truncate_pagecache_range(VFS_I(ip), pos, -1);
 306                 }
 307                 xfs_rw_ilock_demote(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 308         }
 309
 310         trace_xfs_file_read(ip, size, pos, ioflags);
 311
 312         ret = generic_file_aio_read(iocb, iovp, nr_segs, pos);
 313         if (ret > 0)
 314                 XFS_STATS_ADD(xs_read_bytes, ret);
 315
 316         xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 317         return ret;
 318 }
 319
 320 STATIC ssize_t
 321 xfs_file_splice_read(
 322         struct file             *infilp,
 323         loff_t                  *ppos,
 324         struct pipe_inode_info  *pipe,
 325         size_t                  count,
 326         unsigned int            flags)
 327 {
 328         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(infilp->f_mapping->host);
 329         int                     ioflags = 0;
 330         ssize_t                 ret;
 331
 332         XFS_STATS_INC(xs_read_calls);
 333
 334         if (infilp->f_mode & FMODE_NOCMTIME)
 335                 ioflags |= IO_INVIS;
 336
 337         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
 338                 return -EIO;
 339
 340         xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 341
 342         trace_xfs_file_splice_read(ip, count, *ppos, ioflags);
 343
 344         ret = generic_file_splice_read(infilp, ppos, pipe, count, flags);
 345         if (ret > 0)
 346                 XFS_STATS_ADD(xs_read_bytes, ret);
 347
 348         xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 349         return ret;
 350 }
 351
 352 /*
 353  * xfs_file_splice_write() does not use xfs_rw_ilock() because
 354  * generic_file_splice_write() takes the i_mutex itself. This, in theory,
 355  * couuld cause lock inversions between the aio_write path and the splice path
 356  * if someone is doing concurrent splice(2) based writes and write(2) based
 357  * writes to the same inode. The only real way to fix this is to re-implement
 358  * the generic code here with correct locking orders.
 359  */
 360 STATIC ssize_t
 361 xfs_file_splice_write(
 362         struct pipe_inode_info  *pipe,
 363         struct file             *outfilp,
 364         loff_t                  *ppos,
 365         size_t                  count,
 366         unsigned int            flags)
 367 {
 368         struct inode            *inode = outfilp->f_mapping->host;
 369         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 370         int                     ioflags = 0;
 371         ssize_t                 ret;
 372
 373         XFS_STATS_INC(xs_write_calls);
 374
 375         if (outfilp->f_mode & FMODE_NOCMTIME)
 376                 ioflags |= IO_INVIS;
 377
 378         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
 379                 return -EIO;
 380
 381         xfs_ilock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 382
 383         trace_xfs_file_splice_write(ip, count, *ppos, ioflags);
 384
 385         ret = generic_file_splice_write(pipe, outfilp, ppos, count, flags);
 386         if (ret > 0)
 387                 XFS_STATS_ADD(xs_write_bytes, ret);
 388
 389         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 390         return ret;
 391 }
 392
 393 /*
 394  * This routine is called to handle zeroing any space in the last block of the
 395  * file that is beyond the EOF.  We do this since the size is being increased
 396  * without writing anything to that block and we don't want to read the
 397  * garbage on the disk.
 398  */
 399 STATIC int                              /* error (positive) */
 400 xfs_zero_last_block(
 401         struct xfs_inode        *ip,
 402         xfs_fsize_t             offset,
 403         xfs_fsize_t             isize)
 404 {
 405         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 406         xfs_fileoff_t           last_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, isize);
 407         int                     zero_offset = XFS_B_FSB_OFFSET(mp, isize);
 408         int                     zero_len;
 409         int                     nimaps = 1;
 410         int                     error = 0;
 411         struct xfs_bmbt_irec    imap;
 412
 413         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 414         error = xfs_bmapi_read(ip, last_fsb, 1, &imap, &nimaps, 0);
 415         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 416         if (error)
 417                 return error;
 418
 419         ASSERT(nimaps > 0);
 420
 421         /*
 422          * If the block underlying isize is just a hole, then there
 423          * is nothing to zero.
 424          */
 425         if (imap.br_startblock == HOLESTARTBLOCK)
 426                 return 0;
 427
 428         zero_len = mp->m_sb.sb_blocksize - zero_offset;
 429         if (isize + zero_len > offset)
 430                 zero_len = offset - isize;
 431         return xfs_iozero(ip, isize, zero_len);
 432 }
 433
 434 /*
 435  * Zero any on disk space between the current EOF and the new, larger EOF.
 436  *
 437  * This handles the normal case of zeroing the remainder of the last block in
 438  * the file and the unusual case of zeroing blocks out beyond the size of the
 439  * file.  This second case only happens with fixed size extents and when the
 440  * system crashes before the inode size was updated but after blocks were
 441  * allocated.
 442  *
 443  * Expects the iolock to be held exclusive, and will take the ilock internally.
 444  */
 445 int                                     /* error (positive) */
 446 xfs_zero_eof(
 447         struct xfs_inode        *ip,
 448         xfs_off_t               offset,         /* starting I/O offset */
 449         xfs_fsize_t             isize)          /* current inode size */
 450 {
 451         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 452         xfs_fileoff_t           start_zero_fsb;
 453         xfs_fileoff_t           end_zero_fsb;
 454         xfs_fileoff_t           zero_count_fsb;
 455         xfs_fileoff_t           last_fsb;
 456         xfs_fileoff_t           zero_off;
 457         xfs_fsize_t             zero_len;
 458         int                     nimaps;
 459         int                     error = 0;
 460         struct xfs_bmbt_irec    imap;
 461
 462         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_IOLOCK_EXCL));
 463         ASSERT(offset > isize);
 464
 465         /*
 466          * First handle zeroing the block on which isize resides.
 467          *
 468          * We only zero a part of that block so it is handled specially.
 469          */
 470         if (XFS_B_FSB_OFFSET(mp, isize) != 0) {
 471                 error = xfs_zero_last_block(ip, offset, isize);
 472                 if (error)
 473                         return error;
 474         }
 475
 476         /*
 477          * Calculate the range between the new size and the old where blocks
 478          * needing to be zeroed may exist.
 479          *
 480          * To get the block where the last byte in the file currently resides,
 481          * we need to subtract one from the size and truncate back to a block
 482          * boundary.  We subtract 1 in case the size is exactly on a block
 483          * boundary.
 484          */
 485         last_fsb = isize ? XFS_B_TO_FSBT(mp, isize - 1) : (xfs_fileoff_t)-1;
 486         start_zero_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, (xfs_ufsize_t)isize);
 487         end_zero_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset - 1);
 488         ASSERT((xfs_sfiloff_t)last_fsb < (xfs_sfiloff_t)start_zero_fsb);
 489         if (last_fsb == end_zero_fsb) {
 490                 /*
 491                  * The size was only incremented on its last block.
 492                  * We took care of that above, so just return.
 493                  */
 494                 return 0;
 495         }
 496
 497         ASSERT(start_zero_fsb <= end_zero_fsb);
 498         while (start_zero_fsb <= end_zero_fsb) {
 499                 nimaps = 1;
 500                 zero_count_fsb = end_zero_fsb - start_zero_fsb + 1;
 501
 502                 xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 503                 error = xfs_bmapi_read(ip, start_zero_fsb, zero_count_fsb,
 504                                           &imap, &nimaps, 0);
 505                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 506                 if (error)
 507                         return error;
 508
 509                 ASSERT(nimaps > 0);
 510
 511                 if (imap.br_state == XFS_EXT_UNWRITTEN ||
 512                     imap.br_startblock == HOLESTARTBLOCK) {
 513                         start_zero_fsb = imap.br_startoff + imap.br_blockcount;
 514                         ASSERT(start_zero_fsb <= (end_zero_fsb + 1));
 515                         continue;
 516                 }
 517
 518                 /*
 519                  * There are blocks we need to zero.
 520                  */
 521                 zero_off = XFS_FSB_TO_B(mp, start_zero_fsb);
 522                 zero_len = XFS_FSB_TO_B(mp, imap.br_blockcount);
 523
 524                 if ((zero_off + zero_len) > offset)
 525                         zero_len = offset - zero_off;
 526
 527                 error = xfs_iozero(ip, zero_off, zero_len);
 528                 if (error)
 529                         return error;
 530
 531                 start_zero_fsb = imap.br_startoff + imap.br_blockcount;
 532                 ASSERT(start_zero_fsb <= (end_zero_fsb + 1));
 533         }
 534
 535         return 0;
 536 }
 537
 538 /*
 539  * Common pre-write limit and setup checks.
 540  *
 541  * Called with the iolocked held either shared and exclusive according to
 542  * @iolock, and returns with it held.  Might upgrade the iolock to exclusive
 543  * if called for a direct write beyond i_size.
 544  */
 545 STATIC ssize_t
 546 xfs_file_aio_write_checks(
 547         struct file             *file,
 548         loff_t                  *pos,
 549         size_t                  *count,
 550         int                     *iolock)
 551 {
 552         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
 553         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 554         int                     error = 0;
 555
 556 restart:
 557         error = generic_write_checks(file, pos, count, S_ISBLK(inode->i_mode));
 558         if (error)
 559                 return error;
 560
 561         /*
 562          * If the offset is beyond the size of the file, we need to zero any
 563          * blocks that fall between the existing EOF and the start of this
 564          * write.  If zeroing is needed and we are currently holding the
 565          * iolock shared, we need to update it to exclusive which implies
 566          * having to redo all checks before.
 567          */
 568         if (*pos > i_size_read(inode)) {
 569                 if (*iolock == XFS_IOLOCK_SHARED) {
 570                         xfs_rw_iunlock(ip, *iolock);
 571                         *iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
 572                         xfs_rw_ilock(ip, *iolock);
 573                         goto restart;
 574                 }
 575                 error = -xfs_zero_eof(ip, *pos, i_size_read(inode));
 576                 if (error)
 577                         return error;
 578         }
 579
 580         /*
 581          * Updating the timestamps will grab the ilock again from
 582          * xfs_fs_dirty_inode, so we have to call it after dropping the
 583          * lock above.  Eventually we should look into a way to avoid
 584          * the pointless lock roundtrip.
 585          */
 586         if (likely(!(file->f_mode & FMODE_NOCMTIME))) {
 587                 error = file_update_time(file);
 588                 if (error)
 589                         return error;
 590         }
 591
 592         /*
 593          * If we're writing the file then make sure to clear the setuid and
 594          * setgid bits if the process is not being run by root.  This keeps
 595          * people from modifying setuid and setgid binaries.
 596          */
 597         return file_remove_suid(file);
 598 }
 599
 600 /*
 601  * xfs_file_dio_aio_write - handle direct IO writes
 602  *
 603  * Lock the inode appropriately to prepare for and issue a direct IO write.
 604  * By separating it from the buffered write path we remove all the tricky to
 605  * follow locking changes and looping.
 606  *
 607  * If there are cached pages or we're extending the file, we need IOLOCK_EXCL
 608  * until we're sure the bytes at the new EOF have been zeroed and/or the cached
 609  * pages are flushed out.
 610  *
 611  * In most cases the direct IO writes will be done holding IOLOCK_SHARED
 612  * allowing them to be done in parallel with reads and other direct IO writes.
 613  * However, if the IO is not aligned to filesystem blocks, the direct IO layer
 614  * needs to do sub-block zeroing and that requires serialisation against other
 615  * direct IOs to the same block. In this case we need to serialise the
 616  * submission of the unaligned IOs so that we don't get racing block zeroing in
 617  * the dio layer.  To avoid the problem with aio, we also need to wait for
 618  * outstanding IOs to complete so that unwritten extent conversion is completed
 619  * before we try to map the overlapping block. This is currently implemented by
 620  * hitting it with a big hammer (i.e. inode_dio_wait()).
 621  *
 622  * Returns with locks held indicated by @iolock and errors indicated by
 623  * negative return values.
 624  */
 625 STATIC ssize_t
 626 xfs_file_dio_aio_write(
 627         struct kiocb            *iocb,
 628         const struct iovec      *iovp,
 629         unsigned long           nr_segs,
 630         loff_t                  pos,
 631         size_t                  ocount)
 632 {
 633         struct file             *file = iocb->ki_filp;
 634         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
 635         struct inode            *inode = mapping->host;
 636         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 637         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 638         ssize_t                 ret = 0;
 639         size_t                  count = ocount;
 640         int                     unaligned_io = 0;
 641         int                     iolock;
 642         struct xfs_buftarg      *target = XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) ?
 643                                         mp->m_rtdev_targp : mp->m_ddev_targp;
 644
 645         /* DIO must be aligned to device logical sector size */
 646         if ((pos | count) & target->bt_logical_sectormask)
 647                 return -XFS_ERROR(EINVAL);
 648
 649         /* "unaligned" here means not aligned to a filesystem block */
 650         if ((pos & mp->m_blockmask) || ((pos + count) & mp->m_blockmask))
 651                 unaligned_io = 1;
 652
 653         /*
 654          * We don't need to take an exclusive lock unless there page cache needs
 655          * to be invalidated or unaligned IO is being executed. We don't need to
 656          * consider the EOF extension case here because
 657          * xfs_file_aio_write_checks() will relock the inode as necessary for
 658          * EOF zeroing cases and fill out the new inode size as appropriate.
 659          */
 660         if (unaligned_io || mapping->nrpages)
 661                 iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
 662         else
 663                 iolock = XFS_IOLOCK_SHARED;
 664         xfs_rw_ilock(ip, iolock);
 665
 666         /*
 667          * Recheck if there are cached pages that need invalidate after we got
 668          * the iolock to protect against other threads adding new pages while
 669          * we were waiting for the iolock.
 670          */
 671         if (mapping->nrpages && iolock == XFS_IOLOCK_SHARED) {
 672                 xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
 673                 iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
 674                 xfs_rw_ilock(ip, iolock);
 675         }
 676
 677         ret = xfs_file_aio_write_checks(file, &pos, &count, &iolock);
 678         if (ret)
 679                 goto out;
 680
 681         if (mapping->nrpages) {
 682                 ret = filemap_write_and_wait_range(VFS_I(ip)->i_mapping,
 683                                                     pos, -1);
 684                 if (ret)
 685                         goto out;
 686                 truncate_pagecache_range(VFS_I(ip), pos, -1);
 687         }
 688
 689         /*
 690          * If we are doing unaligned IO, wait for all other IO to drain,
 691          * otherwise demote the lock if we had to flush cached pages
 692          */
 693         if (unaligned_io)
 694                 inode_dio_wait(inode);
 695         else if (iolock == XFS_IOLOCK_EXCL) {
 696                 xfs_rw_ilock_demote(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 697                 iolock = XFS_IOLOCK_SHARED;
 698         }
 699
 700         trace_xfs_file_direct_write(ip, count, iocb->ki_pos, 0);
 701         ret = generic_file_direct_write(iocb, iovp,
 702                         &nr_segs, pos, count, ocount);
 703
 704 out:
 705         xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
 706
 707         /* No fallback to buffered IO on errors for XFS. */
 708         ASSERT(ret < 0 || ret == count);
 709         return ret;
 710 }
 711
 712 STATIC ssize_t
 713 xfs_file_buffered_aio_write(
 714         struct kiocb            *iocb,
 715         const struct iovec      *iovp,
 716         unsigned long           nr_segs,
 717         loff_t                  pos,
 718         size_t                  count)
 719 {
 720         struct file             *file = iocb->ki_filp;
 721         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
 722         struct inode            *inode = mapping->host;
 723         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 724         ssize_t                 ret;
 725         int                     enospc = 0;
 726         int                     iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
 727         struct iov_iter         from;
 728
 729         xfs_rw_ilock(ip, iolock);
 730
 731         ret = xfs_file_aio_write_checks(file, &pos, &count, &iolock);
 732         if (ret)
 733                 goto out;
 734
 735         iov_iter_init(&from, iovp, nr_segs, count, 0);
 736         /* We can write back this queue in page reclaim */
 737         current->backing_dev_info = mapping->backing_dev_info;
 738
 739 write_retry:
 740         trace_xfs_file_buffered_write(ip, count, iocb->ki_pos, 0);
 741         ret = generic_perform_write(file, &from, pos);
 742         if (likely(ret >= 0))
 743                 iocb->ki_pos = pos + ret;
 744         /*
 745          * If we just got an ENOSPC, try to write back all dirty inodes to
 746          * convert delalloc space to free up some of the excess reserved
 747          * metadata space.
 748          */
 749         if (ret == -ENOSPC && !enospc) {
 750                 enospc = 1;
 751                 xfs_flush_inodes(ip->i_mount);
 752                 goto write_retry;
 753         }
 754
 755         current->backing_dev_info = NULL;
 756 out:
 757         xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
 758         return ret;
 759 }
 760
 761 STATIC ssize_t
 762 xfs_file_aio_write(
 763         struct kiocb            *iocb,
 764         const struct iovec      *iovp,
 765         unsigned long           nr_segs,
 766         loff_t                  pos)
 767 {
 768         struct file             *file = iocb->ki_filp;
 769         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
 770         struct inode            *inode = mapping->host;
 771         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 772         ssize_t                 ret;
 773         size_t                  ocount = 0;
 774
 775         XFS_STATS_INC(xs_write_calls);
 776
 777         BUG_ON(iocb->ki_pos != pos);
 778
 779         ret = generic_segment_checks(iovp, &nr_segs, &ocount, VERIFY_READ);
 780         if (ret)
 781                 return ret;
 782
 783         if (ocount == 0)
 784                 return 0;
 785
 786         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount)) {
 787                 ret = -EIO;
 788                 goto out;
 789         }
 790
 791         if (unlikely(file->f_flags & O_DIRECT))
 792                 ret = xfs_file_dio_aio_write(iocb, iovp, nr_segs, pos, ocount);
 793         else
 794                 ret = xfs_file_buffered_aio_write(iocb, iovp, nr_segs, pos,
 795                                                   ocount);
 796
 797         if (ret > 0) {
 798                 ssize_t err;
 799
 800                 XFS_STATS_ADD(xs_write_bytes, ret);
 801
 802                 /* Handle various SYNC-type writes */
 803                 err = generic_write_sync(file, iocb->ki_pos - ret, ret);
 804                 if (err < 0)
 805                         ret = err;
 806         }
 807
 808 out:
 809         return ret;
 810 }
 811
 812 STATIC long
 813 xfs_file_fallocate(
 814         struct file             *file,
 815         int                     mode,
 816         loff_t                  offset,
 817         loff_t                  len)
 818 {
 819         struct inode            *inode = file_inode(file);
 820         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 821         struct xfs_trans        *tp;
 822         long                    error;
 823         loff_t                  new_size = 0;
 824
 825         if (!S_ISREG(inode->i_mode))
 826                 return -EINVAL;
 827         if (mode & ~(FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_PUNCH_HOLE |
 828                      FALLOC_FL_COLLAPSE_RANGE | FALLOC_FL_ZERO_RANGE))
 829                 return -EOPNOTSUPP;
 830
 831         xfs_ilock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 832         if (mode & FALLOC_FL_PUNCH_HOLE) {
 833                 error = xfs_free_file_space(ip, offset, len);
 834                 if (error)
 835                         goto out_unlock;
 836         } else if (mode & FALLOC_FL_COLLAPSE_RANGE) {
 837                 unsigned blksize_mask = (1 << inode->i_blkbits) - 1;
 838
 839                 if (offset & blksize_mask || len & blksize_mask) {
 840                         error = -EINVAL;
 841                         goto out_unlock;
 842                 }
 843
 844                 /*
 845                  * There is no need to overlap collapse range with EOF,
 846                  * in which case it is effectively a truncate operation
 847                  */
 848                 if (offset + len >= i_size_read(inode)) {
 849                         error = -EINVAL;
 850                         goto out_unlock;
 851                 }
 852
 853                 new_size = i_size_read(inode) - len;
 854
 855                 error = xfs_collapse_file_space(ip, offset, len);
 856                 if (error)
 857                         goto out_unlock;
 858         } else {
 859                 if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) &&
 860                     offset + len > i_size_read(inode)) {
 861                         new_size = offset + len;
 862                         error = -inode_newsize_ok(inode, new_size);
 863                         if (error)
 864                                 goto out_unlock;
 865                 }
 866
 867                 if (mode & FALLOC_FL_ZERO_RANGE)
 868                         error = xfs_zero_file_space(ip, offset, len);
 869                 else
 870                         error = xfs_alloc_file_space(ip, offset, len,
 871                                                      XFS_BMAPI_PREALLOC);
 872                 if (error)
 873                         goto out_unlock;
 874         }
 875
 876         tp = xfs_trans_alloc(ip->i_mount, XFS_TRANS_WRITEID);
 877         error = xfs_trans_reserve(tp, &M_RES(ip->i_mount)->tr_writeid, 0, 0);
 878         if (error) {
 879                 xfs_trans_cancel(tp, 0);
 880                 goto out_unlock;
 881         }
 882
 883         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 884         xfs_trans_ijoin(tp, ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 885         ip->i_d.di_mode &= ~S_ISUID;
 886         if (ip->i_d.di_mode & S_IXGRP)
 887                 ip->i_d.di_mode &= ~S_ISGID;
 888
 889         if (!(mode & (FALLOC_FL_PUNCH_HOLE | FALLOC_FL_COLLAPSE_RANGE)))
 890                 ip->i_d.di_flags |= XFS_DIFLAG_PREALLOC;
 891
 892         xfs_trans_ichgtime(tp, ip, XFS_ICHGTIME_MOD | XFS_ICHGTIME_CHG);
 893         xfs_trans_log_inode(tp, ip, XFS_ILOG_CORE);
 894
 895         if (file->f_flags & O_DSYNC)
 896                 xfs_trans_set_sync(tp);
 897         error = xfs_trans_commit(tp, 0);
 898         if (error)
 899                 goto out_unlock;
 900
 901         /* Change file size if needed */
 902         if (new_size) {
 903                 struct iattr iattr;
 904
 905                 iattr.ia_valid = ATTR_SIZE;
 906                 iattr.ia_size = new_size;
 907                 error = xfs_setattr_size(ip, &iattr);
 908         }
 909
 910 out_unlock:
 911         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 912         return -error;
 913 }
 914
 915
 916 STATIC int
 917 xfs_file_open(
 918         struct inode    *inode,
 919         struct file     *file)
 920 {
 921         if (!(file->f_flags & O_LARGEFILE) && i_size_read(inode) > MAX_NON_LFS)
 922                 return -EFBIG;
 923         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(XFS_M(inode->i_sb)))
 924                 return -EIO;
 925         return 0;
 926 }
 927
 928 STATIC int
 929 xfs_dir_open(
 930         struct inode    *inode,
 931         struct file     *file)
 932 {
 933         struct xfs_inode *ip = XFS_I(inode);
 934         int             mode;
 935         int             error;
 936
 937         error = xfs_file_open(inode, file);
 938         if (error)
 939                 return error;
 940
 941         /*
 942          * If there are any blocks, read-ahead block 0 as we're almost
 943          * certain to have the next operation be a read there.
 944          */
 945         mode = xfs_ilock_data_map_shared(ip);
 946         if (ip->i_d.di_nextents > 0)
 947                 xfs_dir3_data_readahead(NULL, ip, 0, -1);
 948         xfs_iunlock(ip, mode);
 949         return 0;
 950 }
 951
 952 STATIC int
 953 xfs_file_release(
 954         struct inode    *inode,
 955         struct file     *filp)
 956 {
 957         return -xfs_release(XFS_I(inode));
 958 }
 959
 960 STATIC int
 961 xfs_file_readdir(
 962         struct file     *file,
 963         struct dir_context *ctx)
 964 {
 965         struct inode    *inode = file_inode(file);
 966         xfs_inode_t     *ip = XFS_I(inode);
 967         int             error;
 968         size_t          bufsize;
 969
 970         /*
 971          * The Linux API doesn't pass down the total size of the buffer
 972          * we read into down to the filesystem.  With the filldir concept
 973          * it's not needed for correct information, but the XFS dir2 leaf
 974          * code wants an estimate of the buffer size to calculate it's
 975          * readahead window and size the buffers used for mapping to
 976          * physical blocks.
 977          *
 978          * Try to give it an estimate that's good enough, maybe at some
 979          * point we can change the ->readdir prototype to include the
 980          * buffer size.  For now we use the current glibc buffer size.
 981          */
 982         bufsize = (size_t)min_t(loff_t, 32768, ip->i_d.di_size);
 983
 984         error = xfs_readdir(ip, ctx, bufsize);
 985         if (error)
 986                 return -error;
 987         return 0;
 988 }
 989
 990 STATIC int
 991 xfs_file_mmap(
 992         struct file     *filp,
 993         struct vm_area_struct *vma)
 994 {
 995         vma->vm_ops = &xfs_file_vm_ops;
 996
 997         file_accessed(filp);
 998         return 0;
 999 }
1000
1001 /*
1002  * mmap()d file has taken write protection fault and is being made
1003  * writable. We can set the page state up correctly for a writable
1004  * page, which means we can do correct delalloc accounting (ENOSPC
1005  * checking!) and unwritten extent mapping.
1006  */
1007 STATIC int
1008 xfs_vm_page_mkwrite(
1009         struct vm_area_struct   *vma,
1010         struct vm_fault         *vmf)
1011 {
1012         return block_page_mkwrite(vma, vmf, xfs_get_blocks);
1013 }
1014
1015 /*
1016  * This type is designed to indicate the type of offset we would like
1017  * to search from page cache for either xfs_seek_data() or xfs_seek_hole().
1018  */
1019 enum {
1020         HOLE_OFF = 0,
1021         DATA_OFF,
1022 };
1023
1024 /*
1025  * Lookup the desired type of offset from the given page.
1026  *
1027  * On success, return true and the offset argument will point to the
1028  * start of the region that was found.  Otherwise this function will
1029  * return false and keep the offset argument unchanged.
1030  */
1031 STATIC bool
1032 xfs_lookup_buffer_offset(
1033         struct page             *page,
1034         loff_t                  *offset,
1035         unsigned int            type)
1036 {
1037         loff_t                  lastoff = page_offset(page);
1038         bool                    found = false;
1039         struct buffer_head      *bh, *head;
1040
1041         bh = head = page_buffers(page);
1042         do {
1043                 /*
1044                  * Unwritten extents that have data in the page
1045                  * cache covering them can be identified by the
1046                  * BH_Unwritten state flag.  Pages with multiple
1047                  * buffers might have a mix of holes, data and
1048                  * unwritten extents - any buffer with valid
1049                  * data in it should have BH_Uptodate flag set
1050                  * on it.
1051                  */
1052                 if (buffer_unwritten(bh) ||
1053                     buffer_uptodate(bh)) {
1054                         if (type == DATA_OFF)
1055                                 found = true;
1056                 } else {
1057                         if (type == HOLE_OFF)
1058                                 found = true;
1059                 }
1060
1061                 if (found) {
1062                         *offset = lastoff;
1063                         break;
1064                 }
1065                 lastoff += bh->b_size;
1066         } while ((bh = bh->b_this_page) != head);
1067
1068         return found;
1069 }
1070
1071 /*
1072  * This routine is called to find out and return a data or hole offset
1073  * from the page cache for unwritten extents according to the desired
1074  * type for xfs_seek_data() or xfs_seek_hole().
1075  *
1076  * The argument offset is used to tell where we start to search from the
1077  * page cache.  Map is used to figure out the end points of the range to
1078  * lookup pages.
1079  *
1080  * Return true if the desired type of offset was found, and the argument
1081  * offset is filled with that address.  Otherwise, return false and keep
1082  * offset unchanged.
1083  */
1084 STATIC bool
1085 xfs_find_get_desired_pgoff(
1086         struct inode            *inode,
1087         struct xfs_bmbt_irec    *map,
1088         unsigned int            type,
1089         loff_t                  *offset)
1090 {
1091         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1092         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1093         struct pagevec          pvec;
1094         pgoff_t                 index;
1095         pgoff_t                 end;
1096         loff_t                  endoff;
1097         loff_t                  startoff = *offset;
1098         loff_t                  lastoff = startoff;
1099         bool                    found = false;
1100
1101         pagevec_init(&pvec, 0);
1102
1103         index = startoff >> PAGE_CACHE_SHIFT;
1104         endoff = XFS_FSB_TO_B(mp, map->br_startoff + map->br_blockcount);
1105         end = endoff >> PAGE_CACHE_SHIFT;
1106         do {
1107                 int             want;
1108                 unsigned        nr_pages;
1109                 unsigned int    i;
1110
1111                 want = min_t(pgoff_t, end - index, PAGEVEC_SIZE);
1112                 nr_pages = pagevec_lookup(&pvec, inode->i_mapping, index,
1113                                           want);
1114                 /*
1115                  * No page mapped into given range.  If we are searching holes
1116                  * and if this is the first time we got into the loop, it means
1117                  * that the given offset is landed in a hole, return it.
1118                  *
1119                  * If we have already stepped through some block buffers to find
1120                  * holes but they all contains data.  In this case, the last
1121                  * offset is already updated and pointed to the end of the last
1122                  * mapped page, if it does not reach the endpoint to search,
1123                  * that means there should be a hole between them.
1124                  */
1125                 if (nr_pages == 0) {
1126                         /* Data search found nothing */
1127                         if (type == DATA_OFF)
1128                                 break;
1129
1130                         ASSERT(type == HOLE_OFF);
1131                         if (lastoff == startoff || lastoff < endoff) {
1132                                 found = true;
1133                                 *offset = lastoff;
1134                         }
1135                         break;
1136                 }
1137
1138                 /*
1139                  * At lease we found one page.  If this is the first time we
1140                  * step into the loop, and if the first page index offset is
1141                  * greater than the given search offset, a hole was found.
1142                  */
1143                 if (type == HOLE_OFF && lastoff == startoff &&
1144                     lastoff < page_offset(pvec.pages[0])) {
1145                         found = true;
1146                         break;
1147                 }
1148
1149                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1150                         struct page     *page = pvec.pages[i];
1151                         loff_t          b_offset;
1152
1153                         /*
1154                          * At this point, the page may be truncated or
1155                          * invalidated (changing page->mapping to NULL),
1156                          * or even swizzled back from swapper_space to tmpfs
1157                          * file mapping. However, page->index will not change
1158                          * because we have a reference on the page.
1159                          *
1160                          * Searching done if the page index is out of range.
1161                          * If the current offset is not reaches the end of
1162                          * the specified search range, there should be a hole
1163                          * between them.
1164                          */
1165                         if (page->index > end) {
1166                                 if (type == HOLE_OFF && lastoff < endoff) {
1167                                         *offset = lastoff;
1168                                         found = true;
1169                                 }
1170                                 goto out;
1171                         }
1172
1173                         lock_page(page);
1174                         /*
1175                          * Page truncated or invalidated(page->mapping == NULL).
1176                          * We can freely skip it and proceed to check the next
1177                          * page.
1178                          */
1179                         if (unlikely(page->mapping != inode->i_mapping)) {
1180                                 unlock_page(page);
1181                                 continue;
1182                         }
1183
1184                         if (!page_has_buffers(page)) {
1185                                 unlock_page(page);
1186                                 continue;
1187                         }
1188
1189                         found = xfs_lookup_buffer_offset(page, &b_offset, type);
1190                         if (found) {
1191                                 /*
1192                                  * The found offset may be less than the start
1193                                  * point to search if this is the first time to
1194                                  * come here.
1195                                  */
1196                                 *offset = max_t(loff_t, startoff, b_offset);
1197                                 unlock_page(page);
1198                                 goto out;
1199                         }
1200
1201                         /*
1202                          * We either searching data but nothing was found, or
1203                          * searching hole but found a data buffer.  In either
1204                          * case, probably the next page contains the desired
1205                          * things, update the last offset to it so.
1206                          */
1207                         lastoff = page_offset(page) + PAGE_SIZE;
1208                         unlock_page(page);
1209                 }
1210
1211                 /*
1212                  * The number of returned pages less than our desired, search
1213                  * done.  In this case, nothing was found for searching data,
1214                  * but we found a hole behind the last offset.
1215                  */
1216                 if (nr_pages < want) {
1217                         if (type == HOLE_OFF) {
1218                                 *offset = lastoff;
1219                                 found = true;
1220                         }
1221                         break;
1222                 }
1223
1224                 index = pvec.pages[i - 1]->index + 1;
1225                 pagevec_release(&pvec);
1226         } while (index <= end);
1227
1228 out:
1229         pagevec_release(&pvec);
1230         return found;
1231 }
1232
1233 STATIC loff_t
1234 xfs_seek_data(
1235         struct file             *file,
1236         loff_t                  start)
1237 {
1238         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
1239         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1240         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1241         loff_t                  uninitialized_var(offset);
1242         xfs_fsize_t             isize;
1243         xfs_fileoff_t           fsbno;
1244         xfs_filblks_t           end;
1245         uint                    lock;
1246         int                     error;
1247
1248         lock = xfs_ilock_data_map_shared(ip);
1249
1250         isize = i_size_read(inode);
1251         if (start >= isize) {
1252                 error = ENXIO;
1253                 goto out_unlock;
1254         }
1255
1256         /*
1257          * Try to read extents from the first block indicated
1258          * by fsbno to the end block of the file.
1259          */
1260         fsbno = XFS_B_TO_FSBT(mp, start);
1261         end = XFS_B_TO_FSB(mp, isize);
1262         for (;;) {
1263                 struct xfs_bmbt_irec    map[2];
1264                 int                     nmap = 2;
1265                 unsigned int            i;
1266
1267                 error = xfs_bmapi_read(ip, fsbno, end - fsbno, map, &nmap,
1268                                        XFS_BMAPI_ENTIRE);
1269                 if (error)
1270                         goto out_unlock;
1271
1272                 /* No extents at given offset, must be beyond EOF */
1273                 if (nmap == 0) {
1274                         error = ENXIO;
1275                         goto out_unlock;
1276                 }
1277
1278                 for (i = 0; i < nmap; i++) {
1279                         offset = max_t(loff_t, start,
1280                                        XFS_FSB_TO_B(mp, map[i].br_startoff));
1281
1282                         /* Landed in a data extent */
1283                         if (map[i].br_startblock == DELAYSTARTBLOCK ||
1284                             (map[i].br_state == XFS_EXT_NORM &&
1285                              !isnullstartblock(map[i].br_startblock)))
1286                                 goto out;
1287
1288                         /*
1289                          * Landed in an unwritten extent, try to search data
1290                          * from page cache.
1291                          */
1292                         if (map[i].br_state == XFS_EXT_UNWRITTEN) {
1293                                 if (xfs_find_get_desired_pgoff(inode, &map[i],
1294                                                         DATA_OFF, &offset))
1295                                         goto out;
1296                         }
1297                 }
1298
1299                 /*
1300                  * map[0] is hole or its an unwritten extent but
1301                  * without data in page cache.  Probably means that
1302                  * we are reading after EOF if nothing in map[1].
1303                  */
1304                 if (nmap == 1) {
1305                         error = ENXIO;
1306                         goto out_unlock;
1307                 }
1308
1309                 ASSERT(i > 1);
1310
1311                 /*
1312                  * Nothing was found, proceed to the next round of search
1313                  * if reading offset not beyond or hit EOF.
1314                  */
1315                 fsbno = map[i - 1].br_startoff + map[i - 1].br_blockcount;
1316                 start = XFS_FSB_TO_B(mp, fsbno);
1317                 if (start >= isize) {
1318                         error = ENXIO;
1319                         goto out_unlock;
1320                 }
1321         }
1322
1323 out:
1324         offset = vfs_setpos(file, offset, inode->i_sb->s_maxbytes);
1325
1326 out_unlock:
1327         xfs_iunlock(ip, lock);
1328
1329         if (error)
1330                 return -error;
1331         return offset;
1332 }
1333
1334 STATIC loff_t
1335 xfs_seek_hole(
1336         struct file             *file,
1337         loff_t                  start)
1338 {
1339         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
1340         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1341         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1342         loff_t                  uninitialized_var(offset);
1343         xfs_fsize_t             isize;
1344         xfs_fileoff_t           fsbno;
1345         xfs_filblks_t           end;
1346         uint                    lock;
1347         int                     error;
1348
1349         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
1350                 return -XFS_ERROR(EIO);
1351
1352         lock = xfs_ilock_data_map_shared(ip);
1353
1354         isize = i_size_read(inode);
1355         if (start >= isize) {
1356                 error = ENXIO;
1357                 goto out_unlock;
1358         }
1359
1360         fsbno = XFS_B_TO_FSBT(mp, start);
1361         end = XFS_B_TO_FSB(mp, isize);
1362
1363         for (;;) {
1364                 struct xfs_bmbt_irec    map[2];
1365                 int                     nmap = 2;
1366                 unsigned int            i;
1367
1368                 error = xfs_bmapi_read(ip, fsbno, end - fsbno, map, &nmap,
1369                                        XFS_BMAPI_ENTIRE);
1370                 if (error)
1371                         goto out_unlock;
1372
1373                 /* No extents at given offset, must be beyond EOF */
1374                 if (nmap == 0) {
1375                         error = ENXIO;
1376                         goto out_unlock;
1377                 }
1378
1379                 for (i = 0; i < nmap; i++) {
1380                         offset = max_t(loff_t, start,
1381                                        XFS_FSB_TO_B(mp, map[i].br_startoff));
1382
1383                         /* Landed in a hole */
1384                         if (map[i].br_startblock == HOLESTARTBLOCK)
1385                                 goto out;
1386
1387                         /*
1388                          * Landed in an unwritten extent, try to search hole
1389                          * from page cache.
1390                          */
1391                         if (map[i].br_state == XFS_EXT_UNWRITTEN) {
1392                                 if (xfs_find_get_desired_pgoff(inode, &map[i],
1393                                                         HOLE_OFF, &offset))
1394                                         goto out;
1395                         }
1396                 }
1397
1398                 /*
1399                  * map[0] contains data or its unwritten but contains
1400                  * data in page cache, probably means that we are
1401                  * reading after EOF.  We should fix offset to point
1402                  * to the end of the file(i.e., there is an implicit
1403                  * hole at the end of any file).
1404                  */
1405                 if (nmap == 1) {
1406                         offset = isize;
1407                         break;
1408                 }
1409
1410                 ASSERT(i > 1);
1411
1412                 /*
1413                  * Both mappings contains data, proceed to the next round of
1414                  * search if the current reading offset not beyond or hit EOF.
1415                  */
1416                 fsbno = map[i - 1].br_startoff + map[i - 1].br_blockcount;
1417                 start = XFS_FSB_TO_B(mp, fsbno);
1418                 if (start >= isize) {
1419                         offset = isize;
1420                         break;
1421                 }
1422         }
1423
1424 out:
1425         /*
1426          * At this point, we must have found a hole.  However, the returned
1427          * offset may be bigger than the file size as it may be aligned to
1428          * page boundary for unwritten extents, we need to deal with this
1429          * situation in particular.
1430          */
1431         offset = min_t(loff_t, offset, isize);
1432         offset = vfs_setpos(file, offset, inode->i_sb->s_maxbytes);
1433
1434 out_unlock:
1435         xfs_iunlock(ip, lock);
1436
1437         if (error)
1438                 return -error;
1439         return offset;
1440 }
1441
1442 STATIC loff_t
1443 xfs_file_llseek(
1444         struct file     *file,
1445         loff_t          offset,
1446         int             origin)
1447 {
1448         switch (origin) {
1449         case SEEK_END:
1450         case SEEK_CUR:
1451         case SEEK_SET:
1452                 return generic_file_llseek(file, offset, origin);
1453         case SEEK_DATA:
1454                 return xfs_seek_data(file, offset);
1455         case SEEK_HOLE:
1456                 return xfs_seek_hole(file, offset);
1457         default:
1458                 return -EINVAL;
1459         }
1460 }
1461
1462 const struct file_operations xfs_file_operations = {
1463         .llseek         = xfs_file_llseek,
1464         .read           = do_sync_read,
1465         .write          = do_sync_write,
1466         .aio_read       = xfs_file_aio_read,
1467         .aio_write      = xfs_file_aio_write,
1468         .splice_read    = xfs_file_splice_read,
1469         .splice_write   = xfs_file_splice_write,
1470         .unlocked_ioctl = xfs_file_ioctl,
1471 #ifdef CONFIG_COMPAT
1472         .compat_ioctl   = xfs_file_compat_ioctl,
1473 #endif
1474         .mmap           = xfs_file_mmap,
1475         .open           = xfs_file_open,
1476         .release        = xfs_file_release,
1477         .fsync          = xfs_file_fsync,
1478         .fallocate      = xfs_file_fallocate,
1479 };
1480
1481 const struct file_operations xfs_dir_file_operations = {
1482         .open           = xfs_dir_open,
1483         .read           = generic_read_dir,
1484         .iterate        = xfs_file_readdir,
1485         .llseek         = generic_file_llseek,
1486         .unlocked_ioctl = xfs_file_ioctl,
1487 #ifdef CONFIG_COMPAT
1488         .compat_ioctl   = xfs_file_compat_ioctl,
1489 #endif
1490         .fsync          = xfs_dir_fsync,
1491 };
1492
1493 static const struct vm_operations_struct xfs_file_vm_ops = {
1494         .fault          = filemap_fault,
1495         .map_pages      = filemap_map_pages,
1496         .page_mkwrite   = xfs_vm_page_mkwrite,
1497         .remap_pages    = generic_file_remap_pages,
1498 };