fs/gfs2/file.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) Sistina Software, Inc.  1997-2003 All rights reserved.
   3  * Copyright (C) 2004-2006 Red Hat, Inc.  All rights reserved.
   4  *
   5  * This copyrighted material is made available to anyone wishing to use,
   6  * modify, copy, or redistribute it subject to the terms and conditions
   7  * of the GNU General Public License version 2.
   8  */
   9
  10 #include <linux/slab.h>
  11 #include <linux/spinlock.h>
  12 #include <linux/completion.h>
  13 #include <linux/buffer_head.h>
  14 #include <linux/pagemap.h>
  15 #include <linux/uio.h>
  16 #include <linux/blkdev.h>
  17 #include <linux/mm.h>
  18 #include <linux/mount.h>
  19 #include <linux/fs.h>
  20 #include <linux/gfs2_ondisk.h>
  21 #include <linux/ext2_fs.h>
  22 #include <linux/falloc.h>
  23 #include <linux/swap.h>
  24 #include <linux/crc32.h>
  25 #include <linux/writeback.h>
  26 #include <asm/uaccess.h>
  27 #include <linux/dlm.h>
  28 #include <linux/dlm_plock.h>
  29
  30 #include "gfs2.h"
  31 #include "incore.h"
  32 #include "bmap.h"
  33 #include "dir.h"
  34 #include "glock.h"
  35 #include "glops.h"
  36 #include "inode.h"
  37 #include "log.h"
  38 #include "meta_io.h"
  39 #include "quota.h"
  40 #include "rgrp.h"
  41 #include "trans.h"
  42 #include "util.h"
  43
  44 /**
  45  * gfs2_llseek - seek to a location in a file
  46  * @file: the file
  47  * @offset: the offset
  48  * @origin: Where to seek from (SEEK_SET, SEEK_CUR, or SEEK_END)
  49  *
  50  * SEEK_END requires the glock for the file because it references the
  51  * file's size.
  52  *
  53  * Returns: The new offset, or errno
  54  */
  55
  56 static loff_t gfs2_llseek(struct file *file, loff_t offset, int origin)
  57 {
  58         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(file->f_mapping->host);
  59         struct gfs2_holder i_gh;
  60         loff_t error;
  61
  62         if (origin == 2) {
  63                 error = gfs2_glock_nq_init(ip->i_gl, LM_ST_SHARED, LM_FLAG_ANY,
  64                                            &i_gh);
  65                 if (!error) {
  66                         error = generic_file_llseek_unlocked(file, offset, origin);
  67                         gfs2_glock_dq_uninit(&i_gh);
  68                 }
  69         } else
  70                 error = generic_file_llseek_unlocked(file, offset, origin);
  71
  72         return error;
  73 }
  74
  75 /**
  76  * gfs2_readdir - Read directory entries from a directory
  77  * @file: The directory to read from
  78  * @dirent: Buffer for dirents
  79  * @filldir: Function used to do the copying
  80  *
  81  * Returns: errno
  82  */
  83
  84 static int gfs2_readdir(struct file *file, void *dirent, filldir_t filldir)
  85 {
  86         struct inode *dir = file->f_mapping->host;
  87         struct gfs2_inode *dip = GFS2_I(dir);
  88         struct gfs2_holder d_gh;
  89         u64 offset = file->f_pos;
  90         int error;
  91
  92         gfs2_holder_init(dip->i_gl, LM_ST_SHARED, 0, &d_gh);
  93         error = gfs2_glock_nq(&d_gh);
  94         if (error) {
  95                 gfs2_holder_uninit(&d_gh);
  96                 return error;
  97         }
  98
  99         error = gfs2_dir_read(dir, &offset, dirent, filldir);
 100
 101         gfs2_glock_dq_uninit(&d_gh);
 102
 103         file->f_pos = offset;
 104
 105         return error;
 106 }
 107
 108 /**
 109  * fsflags_cvt
 110  * @table: A table of 32 u32 flags
 111  * @val: a 32 bit value to convert
 112  *
 113  * This function can be used to convert between fsflags values and
 114  * GFS2's own flags values.
 115  *
 116  * Returns: the converted flags
 117  */
 118 static u32 fsflags_cvt(const u32 *table, u32 val)
 119 {
 120         u32 res = 0;
 121         while(val) {
 122                 if (val & 1)
 123                         res |= *table;
 124                 table++;
 125                 val >>= 1;
 126         }
 127         return res;
 128 }
 129
 130 static const u32 fsflags_to_gfs2[32] = {
 131         [3] = GFS2_DIF_SYNC,
 132         [4] = GFS2_DIF_IMMUTABLE,
 133         [5] = GFS2_DIF_APPENDONLY,
 134         [7] = GFS2_DIF_NOATIME,
 135         [12] = GFS2_DIF_EXHASH,
 136         [14] = GFS2_DIF_INHERIT_JDATA,
 137 };
 138
 139 static const u32 gfs2_to_fsflags[32] = {
 140         [gfs2fl_Sync] = FS_SYNC_FL,
 141         [gfs2fl_Immutable] = FS_IMMUTABLE_FL,
 142         [gfs2fl_AppendOnly] = FS_APPEND_FL,
 143         [gfs2fl_NoAtime] = FS_NOATIME_FL,
 144         [gfs2fl_ExHash] = FS_INDEX_FL,
 145         [gfs2fl_InheritJdata] = FS_JOURNAL_DATA_FL,
 146 };
 147
 148 static int gfs2_get_flags(struct file *filp, u32 __user *ptr)
 149 {
 150         struct inode *inode = filp->f_path.dentry->d_inode;
 151         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 152         struct gfs2_holder gh;
 153         int error;
 154         u32 fsflags;
 155
 156         gfs2_holder_init(ip->i_gl, LM_ST_SHARED, 0, &gh);
 157         error = gfs2_glock_nq(&gh);
 158         if (error)
 159                 return error;
 160
 161         fsflags = fsflags_cvt(gfs2_to_fsflags, ip->i_diskflags);
 162         if (!S_ISDIR(inode->i_mode) && ip->i_diskflags & GFS2_DIF_JDATA)
 163                 fsflags |= FS_JOURNAL_DATA_FL;
 164         if (put_user(fsflags, ptr))
 165                 error = -EFAULT;
 166
 167         gfs2_glock_dq(&gh);
 168         gfs2_holder_uninit(&gh);
 169         return error;
 170 }
 171
 172 void gfs2_set_inode_flags(struct inode *inode)
 173 {
 174         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 175         unsigned int flags = inode->i_flags;
 176
 177         flags &= ~(S_SYNC|S_APPEND|S_IMMUTABLE|S_NOATIME|S_DIRSYNC|S_NOSEC);
 178         if ((ip->i_eattr == 0) && !is_sxid(inode->i_mode))
 179                 inode->i_flags |= S_NOSEC;
 180         if (ip->i_diskflags & GFS2_DIF_IMMUTABLE)
 181                 flags |= S_IMMUTABLE;
 182         if (ip->i_diskflags & GFS2_DIF_APPENDONLY)
 183                 flags |= S_APPEND;
 184         if (ip->i_diskflags & GFS2_DIF_NOATIME)
 185                 flags |= S_NOATIME;
 186         if (ip->i_diskflags & GFS2_DIF_SYNC)
 187                 flags |= S_SYNC;
 188         inode->i_flags = flags;
 189 }
 190
 191 /* Flags that can be set by user space */
 192 #define GFS2_FLAGS_USER_SET (GFS2_DIF_JDATA|                    \
 193                              GFS2_DIF_IMMUTABLE|                \
 194                              GFS2_DIF_APPENDONLY|               \
 195                              GFS2_DIF_NOATIME|                  \
 196                              GFS2_DIF_SYNC|                     \
 197                              GFS2_DIF_SYSTEM|                   \
 198                              GFS2_DIF_INHERIT_JDATA)
 199
 200 /**
 201  * gfs2_set_flags - set flags on an inode
 202  * @inode: The inode
 203  * @flags: The flags to set
 204  * @mask: Indicates which flags are valid
 205  *
 206  */
 207 static int do_gfs2_set_flags(struct file *filp, u32 reqflags, u32 mask)
 208 {
 209         struct inode *inode = filp->f_path.dentry->d_inode;
 210         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 211         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
 212         struct buffer_head *bh;
 213         struct gfs2_holder gh;
 214         int error;
 215         u32 new_flags, flags;
 216
 217         error = mnt_want_write(filp->f_path.mnt);
 218         if (error)
 219                 return error;
 220
 221         error = gfs2_glock_nq_init(ip->i_gl, LM_ST_EXCLUSIVE, 0, &gh);
 222         if (error)
 223                 goto out_drop_write;
 224
 225         error = -EACCES;
 226         if (!inode_owner_or_capable(inode))
 227                 goto out;
 228
 229         error = 0;
 230         flags = ip->i_diskflags;
 231         new_flags = (flags & ~mask) | (reqflags & mask);
 232         if ((new_flags ^ flags) == 0)
 233                 goto out;
 234
 235         error = -EINVAL;
 236         if ((new_flags ^ flags) & ~GFS2_FLAGS_USER_SET)
 237                 goto out;
 238
 239         error = -EPERM;
 240         if (IS_IMMUTABLE(inode) && (new_flags & GFS2_DIF_IMMUTABLE))
 241                 goto out;
 242         if (IS_APPEND(inode) && (new_flags & GFS2_DIF_APPENDONLY))
 243                 goto out;
 244         if (((new_flags ^ flags) & GFS2_DIF_IMMUTABLE) &&
 245             !capable(CAP_LINUX_IMMUTABLE))
 246                 goto out;
 247         if (!IS_IMMUTABLE(inode)) {
 248                 error = gfs2_permission(inode, MAY_WRITE, 0);
 249                 if (error)
 250                         goto out;
 251         }
 252         if ((flags ^ new_flags) & GFS2_DIF_JDATA) {
 253                 if (flags & GFS2_DIF_JDATA)
 254                         gfs2_log_flush(sdp, ip->i_gl);
 255                 error = filemap_fdatawrite(inode->i_mapping);
 256                 if (error)
 257                         goto out;
 258                 error = filemap_fdatawait(inode->i_mapping);
 259                 if (error)
 260                         goto out;
 261         }
 262         error = gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE, 0);
 263         if (error)
 264                 goto out;
 265         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &bh);
 266         if (error)
 267                 goto out_trans_end;
 268         gfs2_trans_add_bh(ip->i_gl, bh, 1);
 269         ip->i_diskflags = new_flags;
 270         gfs2_dinode_out(ip, bh->b_data);
 271         brelse(bh);
 272         gfs2_set_inode_flags(inode);
 273         gfs2_set_aops(inode);
 274 out_trans_end:
 275         gfs2_trans_end(sdp);
 276 out:
 277         gfs2_glock_dq_uninit(&gh);
 278 out_drop_write:
 279         mnt_drop_write(filp->f_path.mnt);
 280         return error;
 281 }
 282
 283 static int gfs2_set_flags(struct file *filp, u32 __user *ptr)
 284 {
 285         struct inode *inode = filp->f_path.dentry->d_inode;
 286         u32 fsflags, gfsflags;
 287
 288         if (get_user(fsflags, ptr))
 289                 return -EFAULT;
 290
 291         gfsflags = fsflags_cvt(fsflags_to_gfs2, fsflags);
 292         if (!S_ISDIR(inode->i_mode)) {
 293                 if (gfsflags & GFS2_DIF_INHERIT_JDATA)
 294                         gfsflags ^= (GFS2_DIF_JDATA | GFS2_DIF_INHERIT_JDATA);
 295                 return do_gfs2_set_flags(filp, gfsflags, ~0);
 296         }
 297         return do_gfs2_set_flags(filp, gfsflags, ~GFS2_DIF_JDATA);
 298 }
 299
 300 static long gfs2_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)
 301 {
 302         switch(cmd) {
 303         case FS_IOC_GETFLAGS:
 304                 return gfs2_get_flags(filp, (u32 __user *)arg);
 305         case FS_IOC_SETFLAGS:
 306                 return gfs2_set_flags(filp, (u32 __user *)arg);
 307         }
 308         return -ENOTTY;
 309 }
 310
 311 /**
 312  * gfs2_allocate_page_backing - Use bmap to allocate blocks
 313  * @page: The (locked) page to allocate backing for
 314  *
 315  * We try to allocate all the blocks required for the page in
 316  * one go. This might fail for various reasons, so we keep
 317  * trying until all the blocks to back this page are allocated.
 318  * If some of the blocks are already allocated, thats ok too.
 319  */
 320
 321 static int gfs2_allocate_page_backing(struct page *page)
 322 {
 323         struct inode *inode = page->mapping->host;
 324         struct buffer_head bh;
 325         unsigned long size = PAGE_CACHE_SIZE;
 326         u64 lblock = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - inode->i_blkbits);
 327
 328         do {
 329                 bh.b_state = 0;
 330                 bh.b_size = size;
 331                 gfs2_block_map(inode, lblock, &bh, 1);
 332                 if (!buffer_mapped(&bh))
 333                         return -EIO;
 334                 size -= bh.b_size;
 335                 lblock += (bh.b_size >> inode->i_blkbits);
 336         } while(size > 0);
 337         return 0;
 338 }
 339
 340 /**
 341  * gfs2_page_mkwrite - Make a shared, mmap()ed, page writable
 342  * @vma: The virtual memory area
 343  * @page: The page which is about to become writable
 344  *
 345  * When the page becomes writable, we need to ensure that we have
 346  * blocks allocated on disk to back that page.
 347  */
 348
 349 static int gfs2_page_mkwrite(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf)
 350 {
 351         struct page *page = vmf->page;
 352         struct inode *inode = vma->vm_file->f_path.dentry->d_inode;
 353         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 354         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
 355         unsigned long last_index;
 356         u64 pos = page->index << PAGE_CACHE_SHIFT;
 357         unsigned int data_blocks, ind_blocks, rblocks;
 358         struct gfs2_holder gh;
 359         struct gfs2_alloc *al;
 360         int ret;
 361
 362         gfs2_holder_init(ip->i_gl, LM_ST_EXCLUSIVE, 0, &gh);
 363         ret = gfs2_glock_nq(&gh);
 364         if (ret)
 365                 goto out;
 366
 367         set_bit(GLF_DIRTY, &ip->i_gl->gl_flags);
 368         set_bit(GIF_SW_PAGED, &ip->i_flags);
 369
 370         if (!gfs2_write_alloc_required(ip, pos, PAGE_CACHE_SIZE))
 371                 goto out_unlock;
 372         ret = -ENOMEM;
 373         al = gfs2_alloc_get(ip);
 374         if (al == NULL)
 375                 goto out_unlock;
 376
 377         ret = gfs2_quota_lock_check(ip);
 378         if (ret)
 379                 goto out_alloc_put;
 380         gfs2_write_calc_reserv(ip, PAGE_CACHE_SIZE, &data_blocks, &ind_blocks);
 381         al->al_requested = data_blocks + ind_blocks;
 382         ret = gfs2_inplace_reserve(ip);
 383         if (ret)
 384                 goto out_quota_unlock;
 385
 386         rblocks = RES_DINODE + ind_blocks;
 387         if (gfs2_is_jdata(ip))
 388                 rblocks += data_blocks ? data_blocks : 1;
 389         if (ind_blocks || data_blocks) {
 390                 rblocks += RES_STATFS + RES_QUOTA;
 391                 rblocks += gfs2_rg_blocks(al);
 392         }
 393         ret = gfs2_trans_begin(sdp, rblocks, 0);
 394         if (ret)
 395                 goto out_trans_fail;
 396
 397         lock_page(page);
 398         ret = -EINVAL;
 399         last_index = ip->i_inode.i_size >> PAGE_CACHE_SHIFT;
 400         if (page->index > last_index)
 401                 goto out_unlock_page;
 402         ret = 0;
 403         if (!PageUptodate(page) || page->mapping != ip->i_inode.i_mapping)
 404                 goto out_unlock_page;
 405         if (gfs2_is_stuffed(ip)) {
 406                 ret = gfs2_unstuff_dinode(ip, page);
 407                 if (ret)
 408                         goto out_unlock_page;
 409         }
 410         ret = gfs2_allocate_page_backing(page);
 411
 412 out_unlock_page:
 413         unlock_page(page);
 414         gfs2_trans_end(sdp);
 415 out_trans_fail:
 416         gfs2_inplace_release(ip);
 417 out_quota_unlock:
 418         gfs2_quota_unlock(ip);
 419 out_alloc_put:
 420         gfs2_alloc_put(ip);
 421 out_unlock:
 422         gfs2_glock_dq(&gh);
 423 out:
 424         gfs2_holder_uninit(&gh);
 425         if (ret == -ENOMEM)
 426                 ret = VM_FAULT_OOM;
 427         else if (ret)
 428                 ret = VM_FAULT_SIGBUS;
 429         return ret;
 430 }
 431
 432 static const struct vm_operations_struct gfs2_vm_ops = {
 433         .fault = filemap_fault,
 434         .page_mkwrite = gfs2_page_mkwrite,
 435 };
 436
 437 /**
 438  * gfs2_mmap -
 439  * @file: The file to map
 440  * @vma: The VMA which described the mapping
 441  *
 442  * There is no need to get a lock here unless we should be updating
 443  * atime. We ignore any locking errors since the only consequence is
 444  * a missed atime update (which will just be deferred until later).
 445  *
 446  * Returns: 0
 447  */
 448
 449 static int gfs2_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
 450 {
 451         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(file->f_mapping->host);
 452
 453         if (!(file->f_flags & O_NOATIME) &&
 454             !IS_NOATIME(&ip->i_inode)) {
 455                 struct gfs2_holder i_gh;
 456                 int error;
 457
 458                 gfs2_holder_init(ip->i_gl, LM_ST_SHARED, LM_FLAG_ANY, &i_gh);
 459                 error = gfs2_glock_nq(&i_gh);
 460                 if (error == 0) {
 461                         file_accessed(file);
 462                         gfs2_glock_dq(&i_gh);
 463                 }
 464                 gfs2_holder_uninit(&i_gh);
 465                 if (error)
 466                         return error;
 467         }
 468         vma->vm_ops = &gfs2_vm_ops;
 469         vma->vm_flags |= VM_CAN_NONLINEAR;
 470
 471         return 0;
 472 }
 473
 474 /**
 475  * gfs2_open - open a file
 476  * @inode: the inode to open
 477  * @file: the struct file for this opening
 478  *
 479  * Returns: errno
 480  */
 481
 482 static int gfs2_open(struct inode *inode, struct file *file)
 483 {
 484         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 485         struct gfs2_holder i_gh;
 486         struct gfs2_file *fp;
 487         int error;
 488
 489         fp = kzalloc(sizeof(struct gfs2_file), GFP_KERNEL);
 490         if (!fp)
 491                 return -ENOMEM;
 492
 493         mutex_init(&fp->f_fl_mutex);
 494
 495         gfs2_assert_warn(GFS2_SB(inode), !file->private_data);
 496         file->private_data = fp;
 497
 498         if (S_ISREG(ip->i_inode.i_mode)) {
 499                 error = gfs2_glock_nq_init(ip->i_gl, LM_ST_SHARED, LM_FLAG_ANY,
 500                                            &i_gh);
 501                 if (error)
 502                         goto fail;
 503
 504                 if (!(file->f_flags & O_LARGEFILE) &&
 505                     i_size_read(inode) > MAX_NON_LFS) {
 506                         error = -EOVERFLOW;
 507                         goto fail_gunlock;
 508                 }
 509
 510                 gfs2_glock_dq_uninit(&i_gh);
 511         }
 512
 513         return 0;
 514
 515 fail_gunlock:
 516         gfs2_glock_dq_uninit(&i_gh);
 517 fail:
 518         file->private_data = NULL;
 519         kfree(fp);
 520         return error;
 521 }
 522
 523 /**
 524  * gfs2_close - called to close a struct file
 525  * @inode: the inode the struct file belongs to
 526  * @file: the struct file being closed
 527  *
 528  * Returns: errno
 529  */
 530
 531 static int gfs2_close(struct inode *inode, struct file *file)
 532 {
 533         struct gfs2_sbd *sdp = inode->i_sb->s_fs_info;
 534         struct gfs2_file *fp;
 535
 536         fp = file->private_data;
 537         file->private_data = NULL;
 538
 539         if (gfs2_assert_warn(sdp, fp))
 540                 return -EIO;
 541
 542         kfree(fp);
 543
 544         return 0;
 545 }
 546
 547 /**
 548  * gfs2_fsync - sync the dirty data for a file (across the cluster)
 549  * @file: the file that points to the dentry (we ignore this)
 550  * @datasync: set if we can ignore timestamp changes
 551  *
 552  * The VFS will flush data for us. We only need to worry
 553  * about metadata here.
 554  *
 555  * Returns: errno
 556  */
 557
 558 static int gfs2_fsync(struct file *file, int datasync)
 559 {
 560         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
 561         int sync_state = inode->i_state & (I_DIRTY_SYNC|I_DIRTY_DATASYNC);
 562         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 563         int ret;
 564
 565         if (datasync)
 566                 sync_state &= ~I_DIRTY_SYNC;
 567
 568         if (sync_state) {
 569                 ret = sync_inode_metadata(inode, 1);
 570                 if (ret)
 571                         return ret;
 572                 gfs2_ail_flush(ip->i_gl);
 573         }
 574
 575         return 0;
 576 }
 577
 578 /**
 579  * gfs2_file_aio_write - Perform a write to a file
 580  * @iocb: The io context
 581  * @iov: The data to write
 582  * @nr_segs: Number of @iov segments
 583  * @pos: The file position
 584  *
 585  * We have to do a lock/unlock here to refresh the inode size for
 586  * O_APPEND writes, otherwise we can land up writing at the wrong
 587  * offset. There is still a race, but provided the app is using its
 588  * own file locking, this will make O_APPEND work as expected.
 589  *
 590  */
 591
 592 static ssize_t gfs2_file_aio_write(struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
 593                                    unsigned long nr_segs, loff_t pos)
 594 {
 595         struct file *file = iocb->ki_filp;
 596
 597         if (file->f_flags & O_APPEND) {
 598                 struct dentry *dentry = file->f_dentry;
 599                 struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(dentry->d_inode);
 600                 struct gfs2_holder gh;
 601                 int ret;
 602
 603                 ret = gfs2_glock_nq_init(ip->i_gl, LM_ST_SHARED, 0, &gh);
 604                 if (ret)
 605                         return ret;
 606                 gfs2_glock_dq_uninit(&gh);
 607         }
 608
 609         return generic_file_aio_write(iocb, iov, nr_segs, pos);
 610 }
 611
 612 static int empty_write_end(struct page *page, unsigned from,
 613                            unsigned to, int mode)
 614 {
 615         struct inode *inode = page->mapping->host;
 616         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 617         struct buffer_head *bh;
 618         unsigned offset, blksize = 1 << inode->i_blkbits;
 619         pgoff_t end_index = i_size_read(inode) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
 620
 621         zero_user(page, from, to-from);
 622         mark_page_accessed(page);
 623
 624         if (page->index < end_index || !(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE)) {
 625                 if (!gfs2_is_writeback(ip))
 626                         gfs2_page_add_databufs(ip, page, from, to);
 627
 628                 block_commit_write(page, from, to);
 629                 return 0;
 630         }
 631
 632         offset = 0;
 633         bh = page_buffers(page);
 634         while (offset < to) {
 635                 if (offset >= from) {
 636                         set_buffer_uptodate(bh);
 637                         mark_buffer_dirty(bh);
 638                         clear_buffer_new(bh);
 639                         write_dirty_buffer(bh, WRITE);
 640                 }
 641                 offset += blksize;
 642                 bh = bh->b_this_page;
 643         }
 644
 645         offset = 0;
 646         bh = page_buffers(page);
 647         while (offset < to) {
 648                 if (offset >= from) {
 649                         wait_on_buffer(bh);
 650                         if (!buffer_uptodate(bh))
 651                                 return -EIO;
 652                 }
 653                 offset += blksize;
 654                 bh = bh->b_this_page;
 655         }
 656         return 0;
 657 }
 658
 659 static int needs_empty_write(sector_t block, struct inode *inode)
 660 {
 661         int error;
 662         struct buffer_head bh_map = { .b_state = 0, .b_blocknr = 0 };
 663
 664         bh_map.b_size = 1 << inode->i_blkbits;
 665         error = gfs2_block_map(inode, block, &bh_map, 0);
 666         if (unlikely(error))
 667                 return error;
 668         return !buffer_mapped(&bh_map);
 669 }
 670
 671 static int write_empty_blocks(struct page *page, unsigned from, unsigned to,
 672                               int mode)
 673 {
 674         struct inode *inode = page->mapping->host;
 675         unsigned start, end, next, blksize;
 676         sector_t block = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - inode->i_blkbits);
 677         int ret;
 678
 679         blksize = 1 << inode->i_blkbits;
 680         next = end = 0;
 681         while (next < from) {
 682                 next += blksize;
 683                 block++;
 684         }
 685         start = next;
 686         do {
 687                 next += blksize;
 688                 ret = needs_empty_write(block, inode);
 689                 if (unlikely(ret < 0))
 690                         return ret;
 691                 if (ret == 0) {
 692                         if (end) {
 693                                 ret = __block_write_begin(page, start, end - start,
 694                                                           gfs2_block_map);
 695                                 if (unlikely(ret))
 696                                         return ret;
 697                                 ret = empty_write_end(page, start, end, mode);
 698                                 if (unlikely(ret))
 699                                         return ret;
 700                                 end = 0;
 701                         }
 702                         start = next;
 703                 }
 704                 else
 705                         end = next;
 706                 block++;
 707         } while (next < to);
 708
 709         if (end) {
 710                 ret = __block_write_begin(page, start, end - start, gfs2_block_map);
 711                 if (unlikely(ret))
 712                         return ret;
 713                 ret = empty_write_end(page, start, end, mode);
 714                 if (unlikely(ret))
 715                         return ret;
 716         }
 717
 718         return 0;
 719 }
 720
 721 static int fallocate_chunk(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t len,
 722                            int mode)
 723 {
 724         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 725         struct buffer_head *dibh;
 726         int error;
 727         u64 start = offset >> PAGE_CACHE_SHIFT;
 728         unsigned int start_offset = offset & ~PAGE_CACHE_MASK;
 729         u64 end = (offset + len - 1) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
 730         pgoff_t curr;
 731         struct page *page;
 732         unsigned int end_offset = (offset + len) & ~PAGE_CACHE_MASK;
 733         unsigned int from, to;
 734
 735         if (!end_offset)
 736                 end_offset = PAGE_CACHE_SIZE;
 737
 738         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
 739         if (unlikely(error))
 740                 goto out;
 741
 742         gfs2_trans_add_bh(ip->i_gl, dibh, 1);
 743
 744         if (gfs2_is_stuffed(ip)) {
 745                 error = gfs2_unstuff_dinode(ip, NULL);
 746                 if (unlikely(error))
 747                         goto out;
 748         }
 749
 750         curr = start;
 751         offset = start << PAGE_CACHE_SHIFT;
 752         from = start_offset;
 753         to = PAGE_CACHE_SIZE;
 754         while (curr <= end) {
 755                 page = grab_cache_page_write_begin(inode->i_mapping, curr,
 756                                                    AOP_FLAG_NOFS);
 757                 if (unlikely(!page)) {
 758                         error = -ENOMEM;
 759                         goto out;
 760                 }
 761
 762                 if (curr == end)
 763                         to = end_offset;
 764                 error = write_empty_blocks(page, from, to, mode);
 765                 if (!error && offset + to > inode->i_size &&
 766                     !(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE)) {
 767                         i_size_write(inode, offset + to);
 768                 }
 769                 unlock_page(page);
 770                 page_cache_release(page);
 771                 if (error)
 772                         goto out;
 773                 curr++;
 774                 offset += PAGE_CACHE_SIZE;
 775                 from = 0;
 776         }
 777
 778         gfs2_dinode_out(ip, dibh->b_data);
 779         mark_inode_dirty(inode);
 780
 781         brelse(dibh);
 782
 783 out:
 784         return error;
 785 }
 786
 787 static void calc_max_reserv(struct gfs2_inode *ip, loff_t max, loff_t *len,
 788                             unsigned int *data_blocks, unsigned int *ind_blocks)
 789 {
 790         const struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
 791         unsigned int max_blocks = ip->i_alloc->al_rgd->rd_free_clone;
 792         unsigned int tmp, max_data = max_blocks - 3 * (sdp->sd_max_height - 1);
 793
 794         for (tmp = max_data; tmp > sdp->sd_diptrs;) {
 795                 tmp = DIV_ROUND_UP(tmp, sdp->sd_inptrs);
 796                 max_data -= tmp;
 797         }
 798         /* This calculation isn't the exact reverse of gfs2_write_calc_reserve,
 799            so it might end up with fewer data blocks */
 800         if (max_data <= *data_blocks)
 801                 return;
 802         *data_blocks = max_data;
 803         *ind_blocks = max_blocks - max_data;
 804         *len = ((loff_t)max_data - 3) << sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
 805         if (*len > max) {
 806                 *len = max;
 807                 gfs2_write_calc_reserv(ip, max, data_blocks, ind_blocks);
 808         }
 809 }
 810
 811 static long gfs2_fallocate(struct file *file, int mode, loff_t offset,
 812                            loff_t len)
 813 {
 814         struct inode *inode = file->f_path.dentry->d_inode;
 815         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
 816         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 817         unsigned int data_blocks = 0, ind_blocks = 0, rblocks;
 818         loff_t bytes, max_bytes;
 819         struct gfs2_alloc *al;
 820         int error;
 821         loff_t bsize_mask = ~((loff_t)sdp->sd_sb.sb_bsize - 1);
 822         loff_t next = (offset + len - 1) >> sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
 823         next = (next + 1) << sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
 824
 825         /* We only support the FALLOC_FL_KEEP_SIZE mode */
 826         if (mode & ~FALLOC_FL_KEEP_SIZE)
 827                 return -EOPNOTSUPP;
 828
 829         offset &= bsize_mask;
 830
 831         len = next - offset;
 832         bytes = sdp->sd_max_rg_data * sdp->sd_sb.sb_bsize / 2;
 833         if (!bytes)
 834                 bytes = UINT_MAX;
 835         bytes &= bsize_mask;
 836         if (bytes == 0)
 837                 bytes = sdp->sd_sb.sb_bsize;
 838
 839         gfs2_holder_init(ip->i_gl, LM_ST_EXCLUSIVE, 0, &ip->i_gh);
 840         error = gfs2_glock_nq(&ip->i_gh);
 841         if (unlikely(error))
 842                 goto out_uninit;
 843
 844         if (!gfs2_write_alloc_required(ip, offset, len))
 845                 goto out_unlock;
 846
 847         while (len > 0) {
 848                 if (len < bytes)
 849                         bytes = len;
 850                 al = gfs2_alloc_get(ip);
 851                 if (!al) {
 852                         error = -ENOMEM;
 853                         goto out_unlock;
 854                 }
 855
 856                 error = gfs2_quota_lock_check(ip);
 857                 if (error)
 858                         goto out_alloc_put;
 859
 860 retry:
 861                 gfs2_write_calc_reserv(ip, bytes, &data_blocks, &ind_blocks);
 862
 863                 al->al_requested = data_blocks + ind_blocks;
 864                 error = gfs2_inplace_reserve(ip);
 865                 if (error) {
 866                         if (error == -ENOSPC && bytes > sdp->sd_sb.sb_bsize) {
 867                                 bytes >>= 1;
 868                                 bytes &= bsize_mask;
 869                                 if (bytes == 0)
 870                                         bytes = sdp->sd_sb.sb_bsize;
 871                                 goto retry;
 872                         }
 873                         goto out_qunlock;
 874                 }
 875                 max_bytes = bytes;
 876                 calc_max_reserv(ip, len, &max_bytes, &data_blocks, &ind_blocks);
 877                 al->al_requested = data_blocks + ind_blocks;
 878
 879                 rblocks = RES_DINODE + ind_blocks + RES_STATFS + RES_QUOTA +
 880                           RES_RG_HDR + gfs2_rg_blocks(al);
 881                 if (gfs2_is_jdata(ip))
 882                         rblocks += data_blocks ? data_blocks : 1;
 883
 884                 error = gfs2_trans_begin(sdp, rblocks,
 885                                          PAGE_CACHE_SIZE/sdp->sd_sb.sb_bsize);
 886                 if (error)
 887                         goto out_trans_fail;
 888
 889                 error = fallocate_chunk(inode, offset, max_bytes, mode);
 890                 gfs2_trans_end(sdp);
 891
 892                 if (error)
 893                         goto out_trans_fail;
 894
 895                 len -= max_bytes;
 896                 offset += max_bytes;
 897                 gfs2_inplace_release(ip);
 898                 gfs2_quota_unlock(ip);
 899                 gfs2_alloc_put(ip);
 900         }
 901         goto out_unlock;
 902
 903 out_trans_fail:
 904         gfs2_inplace_release(ip);
 905 out_qunlock:
 906         gfs2_quota_unlock(ip);
 907 out_alloc_put:
 908         gfs2_alloc_put(ip);
 909 out_unlock:
 910         gfs2_glock_dq(&ip->i_gh);
 911 out_uninit:
 912         gfs2_holder_uninit(&ip->i_gh);
 913         return error;
 914 }
 915
 916 #ifdef CONFIG_GFS2_FS_LOCKING_DLM
 917
 918 /**
 919  * gfs2_setlease - acquire/release a file lease
 920  * @file: the file pointer
 921  * @arg: lease type
 922  * @fl: file lock
 923  *
 924  * We don't currently have a way to enforce a lease across the whole
 925  * cluster; until we do, disable leases (by just returning -EINVAL),
 926  * unless the administrator has requested purely local locking.
 927  *
 928  * Locking: called under lock_flocks
 929  *
 930  * Returns: errno
 931  */
 932
 933 static int gfs2_setlease(struct file *file, long arg, struct file_lock **fl)
 934 {
 935         return -EINVAL;
 936 }
 937
 938 /**
 939  * gfs2_lock - acquire/release a posix lock on a file
 940  * @file: the file pointer
 941  * @cmd: either modify or retrieve lock state, possibly wait
 942  * @fl: type and range of lock
 943  *
 944  * Returns: errno
 945  */
 946
 947 static int gfs2_lock(struct file *file, int cmd, struct file_lock *fl)
 948 {
 949         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(file->f_mapping->host);
 950         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(file->f_mapping->host);
 951         struct lm_lockstruct *ls = &sdp->sd_lockstruct;
 952
 953         if (!(fl->fl_flags & FL_POSIX))
 954                 return -ENOLCK;
 955         if (__mandatory_lock(&ip->i_inode) && fl->fl_type != F_UNLCK)
 956                 return -ENOLCK;
 957
 958         if (cmd == F_CANCELLK) {
 959                 /* Hack: */
 960                 cmd = F_SETLK;
 961                 fl->fl_type = F_UNLCK;
 962         }
 963         if (unlikely(test_bit(SDF_SHUTDOWN, &sdp->sd_flags)))
 964                 return -EIO;
 965         if (IS_GETLK(cmd))
 966                 return dlm_posix_get(ls->ls_dlm, ip->i_no_addr, file, fl);
 967         else if (fl->fl_type == F_UNLCK)
 968                 return dlm_posix_unlock(ls->ls_dlm, ip->i_no_addr, file, fl);
 969         else
 970                 return dlm_posix_lock(ls->ls_dlm, ip->i_no_addr, file, cmd, fl);
 971 }
 972
 973 static int do_flock(struct file *file, int cmd, struct file_lock *fl)
 974 {
 975         struct gfs2_file *fp = file->private_data;
 976         struct gfs2_holder *fl_gh = &fp->f_fl_gh;
 977         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(file->f_path.dentry->d_inode);
 978         struct gfs2_glock *gl;
 979         unsigned int state;
 980         int flags;
 981         int error = 0;
 982
 983         state = (fl->fl_type == F_WRLCK) ? LM_ST_EXCLUSIVE : LM_ST_SHARED;
 984         flags = (IS_SETLKW(cmd) ? 0 : LM_FLAG_TRY) | GL_EXACT | GL_NOCACHE;
 985
 986         mutex_lock(&fp->f_fl_mutex);
 987
 988         gl = fl_gh->gh_gl;
 989         if (gl) {
 990                 if (fl_gh->gh_state == state)
 991                         goto out;
 992                 flock_lock_file_wait(file,
 993                                      &(struct file_lock){.fl_type = F_UNLCK});
 994                 gfs2_glock_dq_wait(fl_gh);
 995                 gfs2_holder_reinit(state, flags, fl_gh);
 996         } else {
 997                 error = gfs2_glock_get(GFS2_SB(&ip->i_inode), ip->i_no_addr,
 998                                        &gfs2_flock_glops, CREATE, &gl);
 999                 if (error)
1000                         goto out;
1001                 gfs2_holder_init(gl, state, flags, fl_gh);
1002                 gfs2_glock_put(gl);
1003         }
1004         error = gfs2_glock_nq(fl_gh);
1005         if (error) {
1006                 gfs2_holder_uninit(fl_gh);
1007                 if (error == GLR_TRYFAILED)
1008                         error = -EAGAIN;
1009         } else {
1010                 error = flock_lock_file_wait(file, fl);
1011                 gfs2_assert_warn(GFS2_SB(&ip->i_inode), !error);
1012         }
1013
1014 out:
1015         mutex_unlock(&fp->f_fl_mutex);
1016         return error;
1017 }
1018
1019 static void do_unflock(struct file *file, struct file_lock *fl)
1020 {
1021         struct gfs2_file *fp = file->private_data;
1022         struct gfs2_holder *fl_gh = &fp->f_fl_gh;
1023
1024         mutex_lock(&fp->f_fl_mutex);
1025         flock_lock_file_wait(file, fl);
1026         if (fl_gh->gh_gl) {
1027                 gfs2_glock_dq_wait(fl_gh);
1028                 gfs2_holder_uninit(fl_gh);
1029         }
1030         mutex_unlock(&fp->f_fl_mutex);
1031 }
1032
1033 /**
1034  * gfs2_flock - acquire/release a flock lock on a file
1035  * @file: the file pointer
1036  * @cmd: either modify or retrieve lock state, possibly wait
1037  * @fl: type and range of lock
1038  *
1039  * Returns: errno
1040  */
1041
1042 static int gfs2_flock(struct file *file, int cmd, struct file_lock *fl)
1043 {
1044         if (!(fl->fl_flags & FL_FLOCK))
1045                 return -ENOLCK;
1046         if (fl->fl_type & LOCK_MAND)
1047                 return -EOPNOTSUPP;
1048
1049         if (fl->fl_type == F_UNLCK) {
1050                 do_unflock(file, fl);
1051                 return 0;
1052         } else {
1053                 return do_flock(file, cmd, fl);
1054         }
1055 }
1056
1057 const struct file_operations gfs2_file_fops = {
1058         .llseek         = gfs2_llseek,
1059         .read           = do_sync_read,
1060         .aio_read       = generic_file_aio_read,
1061         .write          = do_sync_write,
1062         .aio_write      = gfs2_file_aio_write,
1063         .unlocked_ioctl = gfs2_ioctl,
1064         .mmap           = gfs2_mmap,
1065         .open           = gfs2_open,
1066         .release        = gfs2_close,
1067         .fsync          = gfs2_fsync,
1068         .lock           = gfs2_lock,
1069         .flock          = gfs2_flock,
1070         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1071         .splice_write   = generic_file_splice_write,
1072         .setlease       = gfs2_setlease,
1073         .fallocate      = gfs2_fallocate,
1074 };
1075
1076 const struct file_operations gfs2_dir_fops = {
1077         .readdir        = gfs2_readdir,
1078         .unlocked_ioctl = gfs2_ioctl,
1079         .open           = gfs2_open,
1080         .release        = gfs2_close,
1081         .fsync          = gfs2_fsync,
1082         .lock           = gfs2_lock,
1083         .flock          = gfs2_flock,
1084         .llseek         = default_llseek,
1085 };
1086
1087 #endif /* CONFIG_GFS2_FS_LOCKING_DLM */
1088
1089 const struct file_operations gfs2_file_fops_nolock = {
1090         .llseek         = gfs2_llseek,
1091         .read           = do_sync_read,
1092         .aio_read       = generic_file_aio_read,
1093         .write          = do_sync_write,
1094         .aio_write      = gfs2_file_aio_write,
1095         .unlocked_ioctl = gfs2_ioctl,
1096         .mmap           = gfs2_mmap,
1097         .open           = gfs2_open,
1098         .release        = gfs2_close,
1099         .fsync          = gfs2_fsync,
1100         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1101         .splice_write   = generic_file_splice_write,
1102         .setlease       = generic_setlease,
1103         .fallocate      = gfs2_fallocate,
1104 };
1105
1106 const struct file_operations gfs2_dir_fops_nolock = {
1107         .readdir        = gfs2_readdir,
1108         .unlocked_ioctl = gfs2_ioctl,
1109         .open           = gfs2_open,
1110         .release        = gfs2_close,
1111         .fsync          = gfs2_fsync,
1112         .llseek         = default_llseek,
1113 };
1114