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         switch (origin) {
  63         case SEEK_END: /* These reference inode->i_size */
  64         case SEEK_DATA:
  65         case SEEK_HOLE:
  66                 error = gfs2_glock_nq_init(ip->i_gl, LM_ST_SHARED, LM_FLAG_ANY,
  67                                            &i_gh);
  68                 if (!error) {
  69                         error = generic_file_llseek_unlocked(file, offset, origin);
  70                         gfs2_glock_dq_uninit(&i_gh);
  71                 }
  72                 break;
  73         case SEEK_CUR:
  74         case SEEK_SET:
  75                 error = generic_file_llseek_unlocked(file, offset, origin);
  76                 break;
  77         default:
  78                 error = -EINVAL;
  79         }
  80
  81         return error;
  82 }
  83
  84 /**
  85  * gfs2_readdir - Read directory entries from a directory
  86  * @file: The directory to read from
  87  * @dirent: Buffer for dirents
  88  * @filldir: Function used to do the copying
  89  *
  90  * Returns: errno
  91  */
  92
  93 static int gfs2_readdir(struct file *file, void *dirent, filldir_t filldir)
  94 {
  95         struct inode *dir = file->f_mapping->host;
  96         struct gfs2_inode *dip = GFS2_I(dir);
  97         struct gfs2_holder d_gh;
  98         u64 offset = file->f_pos;
  99         int error;
 100
 101         gfs2_holder_init(dip->i_gl, LM_ST_SHARED, 0, &d_gh);
 102         error = gfs2_glock_nq(&d_gh);
 103         if (error) {
 104                 gfs2_holder_uninit(&d_gh);
 105                 return error;
 106         }
 107
 108         error = gfs2_dir_read(dir, &offset, dirent, filldir);
 109
 110         gfs2_glock_dq_uninit(&d_gh);
 111
 112         file->f_pos = offset;
 113
 114         return error;
 115 }
 116
 117 /**
 118  * fsflags_cvt
 119  * @table: A table of 32 u32 flags
 120  * @val: a 32 bit value to convert
 121  *
 122  * This function can be used to convert between fsflags values and
 123  * GFS2's own flags values.
 124  *
 125  * Returns: the converted flags
 126  */
 127 static u32 fsflags_cvt(const u32 *table, u32 val)
 128 {
 129         u32 res = 0;
 130         while(val) {
 131                 if (val & 1)
 132                         res |= *table;
 133                 table++;
 134                 val >>= 1;
 135         }
 136         return res;
 137 }
 138
 139 static const u32 fsflags_to_gfs2[32] = {
 140         [3] = GFS2_DIF_SYNC,
 141         [4] = GFS2_DIF_IMMUTABLE,
 142         [5] = GFS2_DIF_APPENDONLY,
 143         [7] = GFS2_DIF_NOATIME,
 144         [12] = GFS2_DIF_EXHASH,
 145         [14] = GFS2_DIF_INHERIT_JDATA,
 146 };
 147
 148 static const u32 gfs2_to_fsflags[32] = {
 149         [gfs2fl_Sync] = FS_SYNC_FL,
 150         [gfs2fl_Immutable] = FS_IMMUTABLE_FL,
 151         [gfs2fl_AppendOnly] = FS_APPEND_FL,
 152         [gfs2fl_NoAtime] = FS_NOATIME_FL,
 153         [gfs2fl_ExHash] = FS_INDEX_FL,
 154         [gfs2fl_InheritJdata] = FS_JOURNAL_DATA_FL,
 155 };
 156
 157 static int gfs2_get_flags(struct file *filp, u32 __user *ptr)
 158 {
 159         struct inode *inode = filp->f_path.dentry->d_inode;
 160         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 161         struct gfs2_holder gh;
 162         int error;
 163         u32 fsflags;
 164
 165         gfs2_holder_init(ip->i_gl, LM_ST_SHARED, 0, &gh);
 166         error = gfs2_glock_nq(&gh);
 167         if (error)
 168                 return error;
 169
 170         fsflags = fsflags_cvt(gfs2_to_fsflags, ip->i_diskflags);
 171         if (!S_ISDIR(inode->i_mode) && ip->i_diskflags & GFS2_DIF_JDATA)
 172                 fsflags |= FS_JOURNAL_DATA_FL;
 173         if (put_user(fsflags, ptr))
 174                 error = -EFAULT;
 175
 176         gfs2_glock_dq(&gh);
 177         gfs2_holder_uninit(&gh);
 178         return error;
 179 }
 180
 181 void gfs2_set_inode_flags(struct inode *inode)
 182 {
 183         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 184         unsigned int flags = inode->i_flags;
 185
 186         flags &= ~(S_SYNC|S_APPEND|S_IMMUTABLE|S_NOATIME|S_DIRSYNC|S_NOSEC);
 187         if ((ip->i_eattr == 0) && !is_sxid(inode->i_mode))
 188                 inode->i_flags |= S_NOSEC;
 189         if (ip->i_diskflags & GFS2_DIF_IMMUTABLE)
 190                 flags |= S_IMMUTABLE;
 191         if (ip->i_diskflags & GFS2_DIF_APPENDONLY)
 192                 flags |= S_APPEND;
 193         if (ip->i_diskflags & GFS2_DIF_NOATIME)
 194                 flags |= S_NOATIME;
 195         if (ip->i_diskflags & GFS2_DIF_SYNC)
 196                 flags |= S_SYNC;
 197         inode->i_flags = flags;
 198 }
 199
 200 /* Flags that can be set by user space */
 201 #define GFS2_FLAGS_USER_SET (GFS2_DIF_JDATA|                    \
 202                              GFS2_DIF_IMMUTABLE|                \
 203                              GFS2_DIF_APPENDONLY|               \
 204                              GFS2_DIF_NOATIME|                  \
 205                              GFS2_DIF_SYNC|                     \
 206                              GFS2_DIF_SYSTEM|                   \
 207                              GFS2_DIF_INHERIT_JDATA)
 208
 209 /**
 210  * gfs2_set_flags - set flags on an inode
 211  * @inode: The inode
 212  * @flags: The flags to set
 213  * @mask: Indicates which flags are valid
 214  *
 215  */
 216 static int do_gfs2_set_flags(struct file *filp, u32 reqflags, u32 mask)
 217 {
 218         struct inode *inode = filp->f_path.dentry->d_inode;
 219         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 220         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
 221         struct buffer_head *bh;
 222         struct gfs2_holder gh;
 223         int error;
 224         u32 new_flags, flags;
 225
 226         error = mnt_want_write(filp->f_path.mnt);
 227         if (error)
 228                 return error;
 229
 230         error = gfs2_glock_nq_init(ip->i_gl, LM_ST_EXCLUSIVE, 0, &gh);
 231         if (error)
 232                 goto out_drop_write;
 233
 234         error = -EACCES;
 235         if (!inode_owner_or_capable(inode))
 236                 goto out;
 237
 238         error = 0;
 239         flags = ip->i_diskflags;
 240         new_flags = (flags & ~mask) | (reqflags & mask);
 241         if ((new_flags ^ flags) == 0)
 242                 goto out;
 243
 244         error = -EINVAL;
 245         if ((new_flags ^ flags) & ~GFS2_FLAGS_USER_SET)
 246                 goto out;
 247
 248         error = -EPERM;
 249         if (IS_IMMUTABLE(inode) && (new_flags & GFS2_DIF_IMMUTABLE))
 250                 goto out;
 251         if (IS_APPEND(inode) && (new_flags & GFS2_DIF_APPENDONLY))
 252                 goto out;
 253         if (((new_flags ^ flags) & GFS2_DIF_IMMUTABLE) &&
 254             !capable(CAP_LINUX_IMMUTABLE))
 255                 goto out;
 256         if (!IS_IMMUTABLE(inode)) {
 257                 error = gfs2_permission(inode, MAY_WRITE);
 258                 if (error)
 259                         goto out;
 260         }
 261         if ((flags ^ new_flags) & GFS2_DIF_JDATA) {
 262                 if (flags & GFS2_DIF_JDATA)
 263                         gfs2_log_flush(sdp, ip->i_gl);
 264                 error = filemap_fdatawrite(inode->i_mapping);
 265                 if (error)
 266                         goto out;
 267                 error = filemap_fdatawait(inode->i_mapping);
 268                 if (error)
 269                         goto out;
 270         }
 271         error = gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE, 0);
 272         if (error)
 273                 goto out;
 274         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &bh);
 275         if (error)
 276                 goto out_trans_end;
 277         gfs2_trans_add_bh(ip->i_gl, bh, 1);
 278         ip->i_diskflags = new_flags;
 279         gfs2_dinode_out(ip, bh->b_data);
 280         brelse(bh);
 281         gfs2_set_inode_flags(inode);
 282         gfs2_set_aops(inode);
 283 out_trans_end:
 284         gfs2_trans_end(sdp);
 285 out:
 286         gfs2_glock_dq_uninit(&gh);
 287 out_drop_write:
 288         mnt_drop_write(filp->f_path.mnt);
 289         return error;
 290 }
 291
 292 static int gfs2_set_flags(struct file *filp, u32 __user *ptr)
 293 {
 294         struct inode *inode = filp->f_path.dentry->d_inode;
 295         u32 fsflags, gfsflags;
 296
 297         if (get_user(fsflags, ptr))
 298                 return -EFAULT;
 299
 300         gfsflags = fsflags_cvt(fsflags_to_gfs2, fsflags);
 301         if (!S_ISDIR(inode->i_mode)) {
 302                 if (gfsflags & GFS2_DIF_INHERIT_JDATA)
 303                         gfsflags ^= (GFS2_DIF_JDATA | GFS2_DIF_INHERIT_JDATA);
 304                 return do_gfs2_set_flags(filp, gfsflags, ~0);
 305         }
 306         return do_gfs2_set_flags(filp, gfsflags, ~GFS2_DIF_JDATA);
 307 }
 308
 309 static long gfs2_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)
 310 {
 311         switch(cmd) {
 312         case FS_IOC_GETFLAGS:
 313                 return gfs2_get_flags(filp, (u32 __user *)arg);
 314         case FS_IOC_SETFLAGS:
 315                 return gfs2_set_flags(filp, (u32 __user *)arg);
 316         }
 317         return -ENOTTY;
 318 }
 319
 320 /**
 321  * gfs2_allocate_page_backing - Use bmap to allocate blocks
 322  * @page: The (locked) page to allocate backing for
 323  *
 324  * We try to allocate all the blocks required for the page in
 325  * one go. This might fail for various reasons, so we keep
 326  * trying until all the blocks to back this page are allocated.
 327  * If some of the blocks are already allocated, thats ok too.
 328  */
 329
 330 static int gfs2_allocate_page_backing(struct page *page)
 331 {
 332         struct inode *inode = page->mapping->host;
 333         struct buffer_head bh;
 334         unsigned long size = PAGE_CACHE_SIZE;
 335         u64 lblock = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - inode->i_blkbits);
 336
 337         do {
 338                 bh.b_state = 0;
 339                 bh.b_size = size;
 340                 gfs2_block_map(inode, lblock, &bh, 1);
 341                 if (!buffer_mapped(&bh))
 342                         return -EIO;
 343                 size -= bh.b_size;
 344                 lblock += (bh.b_size >> inode->i_blkbits);
 345         } while(size > 0);
 346         return 0;
 347 }
 348
 349 /**
 350  * gfs2_page_mkwrite - Make a shared, mmap()ed, page writable
 351  * @vma: The virtual memory area
 352  * @page: The page which is about to become writable
 353  *
 354  * When the page becomes writable, we need to ensure that we have
 355  * blocks allocated on disk to back that page.
 356  */
 357
 358 static int gfs2_page_mkwrite(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf)
 359 {
 360         struct page *page = vmf->page;
 361         struct inode *inode = vma->vm_file->f_path.dentry->d_inode;
 362         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 363         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
 364         unsigned long last_index;
 365         u64 pos = page->index << PAGE_CACHE_SHIFT;
 366         unsigned int data_blocks, ind_blocks, rblocks;
 367         struct gfs2_holder gh;
 368         struct gfs2_alloc *al;
 369         loff_t size;
 370         int ret;
 371
 372         /* Wait if fs is frozen. This is racy so we check again later on
 373          * and retry if the fs has been frozen after the page lock has
 374          * been acquired
 375          */
 376         vfs_check_frozen(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
 377
 378         gfs2_holder_init(ip->i_gl, LM_ST_EXCLUSIVE, 0, &gh);
 379         ret = gfs2_glock_nq(&gh);
 380         if (ret)
 381                 goto out;
 382
 383         set_bit(GLF_DIRTY, &ip->i_gl->gl_flags);
 384         set_bit(GIF_SW_PAGED, &ip->i_flags);
 385
 386         if (!gfs2_write_alloc_required(ip, pos, PAGE_CACHE_SIZE)) {
 387                 lock_page(page);
 388                 if (!PageUptodate(page) || page->mapping != inode->i_mapping) {
 389                         ret = -EAGAIN;
 390                         unlock_page(page);
 391                 }
 392                 goto out_unlock;
 393         }
 394
 395         ret = -ENOMEM;
 396         al = gfs2_alloc_get(ip);
 397         if (al == NULL)
 398                 goto out_unlock;
 399
 400         ret = gfs2_quota_lock_check(ip);
 401         if (ret)
 402                 goto out_alloc_put;
 403         gfs2_write_calc_reserv(ip, PAGE_CACHE_SIZE, &data_blocks, &ind_blocks);
 404         al->al_requested = data_blocks + ind_blocks;
 405         ret = gfs2_inplace_reserve(ip);
 406         if (ret)
 407                 goto out_quota_unlock;
 408
 409         rblocks = RES_DINODE + ind_blocks;
 410         if (gfs2_is_jdata(ip))
 411                 rblocks += data_blocks ? data_blocks : 1;
 412         if (ind_blocks || data_blocks) {
 413                 rblocks += RES_STATFS + RES_QUOTA;
 414                 rblocks += gfs2_rg_blocks(ip);
 415         }
 416         ret = gfs2_trans_begin(sdp, rblocks, 0);
 417         if (ret)
 418                 goto out_trans_fail;
 419
 420         lock_page(page);
 421         ret = -EINVAL;
 422         size = i_size_read(inode);
 423         last_index = (size - 1) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
 424         /* Check page index against inode size */
 425         if (size == 0 || (page->index > last_index))
 426                 goto out_trans_end;
 427
 428         ret = -EAGAIN;
 429         /* If truncated, we must retry the operation, we may have raced
 430          * with the glock demotion code.
 431          */
 432         if (!PageUptodate(page) || page->mapping != inode->i_mapping)
 433                 goto out_trans_end;
 434
 435         /* Unstuff, if required, and allocate backing blocks for page */
 436         ret = 0;
 437         if (gfs2_is_stuffed(ip))
 438                 ret = gfs2_unstuff_dinode(ip, page);
 439         if (ret == 0)
 440                 ret = gfs2_allocate_page_backing(page);
 441
 442 out_trans_end:
 443         if (ret)
 444                 unlock_page(page);
 445         gfs2_trans_end(sdp);
 446 out_trans_fail:
 447         gfs2_inplace_release(ip);
 448 out_quota_unlock:
 449         gfs2_quota_unlock(ip);
 450 out_alloc_put:
 451         gfs2_alloc_put(ip);
 452 out_unlock:
 453         gfs2_glock_dq(&gh);
 454 out:
 455         gfs2_holder_uninit(&gh);
 456         if (ret == 0) {
 457                 set_page_dirty(page);
 458                 /* This check must be post dropping of transaction lock */
 459                 if (inode->i_sb->s_frozen == SB_UNFROZEN) {
 460                         wait_on_page_writeback(page);
 461                 } else {
 462                         ret = -EAGAIN;
 463                         unlock_page(page);
 464                 }
 465         }
 466         return block_page_mkwrite_return(ret);
 467 }
 468
 469 static const struct vm_operations_struct gfs2_vm_ops = {
 470         .fault = filemap_fault,
 471         .page_mkwrite = gfs2_page_mkwrite,
 472 };
 473
 474 /**
 475  * gfs2_mmap -
 476  * @file: The file to map
 477  * @vma: The VMA which described the mapping
 478  *
 479  * There is no need to get a lock here unless we should be updating
 480  * atime. We ignore any locking errors since the only consequence is
 481  * a missed atime update (which will just be deferred until later).
 482  *
 483  * Returns: 0
 484  */
 485
 486 static int gfs2_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
 487 {
 488         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(file->f_mapping->host);
 489
 490         if (!(file->f_flags & O_NOATIME) &&
 491             !IS_NOATIME(&ip->i_inode)) {
 492                 struct gfs2_holder i_gh;
 493                 int error;
 494
 495                 gfs2_holder_init(ip->i_gl, LM_ST_SHARED, LM_FLAG_ANY, &i_gh);
 496                 error = gfs2_glock_nq(&i_gh);
 497                 if (error == 0) {
 498                         file_accessed(file);
 499                         gfs2_glock_dq(&i_gh);
 500                 }
 501                 gfs2_holder_uninit(&i_gh);
 502                 if (error)
 503                         return error;
 504         }
 505         vma->vm_ops = &gfs2_vm_ops;
 506         vma->vm_flags |= VM_CAN_NONLINEAR;
 507
 508         return 0;
 509 }
 510
 511 /**
 512  * gfs2_open - open a file
 513  * @inode: the inode to open
 514  * @file: the struct file for this opening
 515  *
 516  * Returns: errno
 517  */
 518
 519 static int gfs2_open(struct inode *inode, struct file *file)
 520 {
 521         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 522         struct gfs2_holder i_gh;
 523         struct gfs2_file *fp;
 524         int error;
 525
 526         fp = kzalloc(sizeof(struct gfs2_file), GFP_KERNEL);
 527         if (!fp)
 528                 return -ENOMEM;
 529
 530         mutex_init(&fp->f_fl_mutex);
 531
 532         gfs2_assert_warn(GFS2_SB(inode), !file->private_data);
 533         file->private_data = fp;
 534
 535         if (S_ISREG(ip->i_inode.i_mode)) {
 536                 error = gfs2_glock_nq_init(ip->i_gl, LM_ST_SHARED, LM_FLAG_ANY,
 537                                            &i_gh);
 538                 if (error)
 539                         goto fail;
 540
 541                 if (!(file->f_flags & O_LARGEFILE) &&
 542                     i_size_read(inode) > MAX_NON_LFS) {
 543                         error = -EOVERFLOW;
 544                         goto fail_gunlock;
 545                 }
 546
 547                 gfs2_glock_dq_uninit(&i_gh);
 548         }
 549
 550         return 0;
 551
 552 fail_gunlock:
 553         gfs2_glock_dq_uninit(&i_gh);
 554 fail:
 555         file->private_data = NULL;
 556         kfree(fp);
 557         return error;
 558 }
 559
 560 /**
 561  * gfs2_close - called to close a struct file
 562  * @inode: the inode the struct file belongs to
 563  * @file: the struct file being closed
 564  *
 565  * Returns: errno
 566  */
 567
 568 static int gfs2_close(struct inode *inode, struct file *file)
 569 {
 570         struct gfs2_sbd *sdp = inode->i_sb->s_fs_info;
 571         struct gfs2_file *fp;
 572
 573         fp = file->private_data;
 574         file->private_data = NULL;
 575
 576         if (gfs2_assert_warn(sdp, fp))
 577                 return -EIO;
 578
 579         kfree(fp);
 580
 581         return 0;
 582 }
 583
 584 /**
 585  * gfs2_fsync - sync the dirty data for a file (across the cluster)
 586  * @file: the file that points to the dentry
 587  * @start: the start position in the file to sync
 588  * @end: the end position in the file to sync
 589  * @datasync: set if we can ignore timestamp changes
 590  *
 591  * We split the data flushing here so that we don't wait for the data
 592  * until after we've also sent the metadata to disk. Note that for
 593  * data=ordered, we will write & wait for the data at the log flush
 594  * stage anyway, so this is unlikely to make much of a difference
 595  * except in the data=writeback case.
 596  *
 597  * If the fdatawrite fails due to any reason except -EIO, we will
 598  * continue the remainder of the fsync, although we'll still report
 599  * the error at the end. This is to match filemap_write_and_wait_range()
 600  * behaviour.
 601  *
 602  * Returns: errno
 603  */
 604
 605 static int gfs2_fsync(struct file *file, loff_t start, loff_t end,
 606                       int datasync)
 607 {
 608         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
 609         struct inode *inode = mapping->host;
 610         int sync_state = inode->i_state & (I_DIRTY_SYNC|I_DIRTY_DATASYNC);
 611         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 612         int ret, ret1 = 0;
 613
 614         if (mapping->nrpages) {
 615                 ret1 = filemap_fdatawrite_range(mapping, start, end);
 616                 if (ret1 == -EIO)
 617                         return ret1;
 618         }
 619
 620         if (datasync)
 621                 sync_state &= ~I_DIRTY_SYNC;
 622
 623         if (sync_state) {
 624                 ret = sync_inode_metadata(inode, 1);
 625                 if (ret)
 626                         return ret;
 627                 if (gfs2_is_jdata(ip))
 628                         filemap_write_and_wait(mapping);
 629                 gfs2_ail_flush(ip->i_gl, 1);
 630         }
 631
 632         if (mapping->nrpages)
 633                 ret = filemap_fdatawait_range(mapping, start, end);
 634
 635         return ret ? ret : ret1;
 636 }
 637
 638 /**
 639  * gfs2_file_aio_write - Perform a write to a file
 640  * @iocb: The io context
 641  * @iov: The data to write
 642  * @nr_segs: Number of @iov segments
 643  * @pos: The file position
 644  *
 645  * We have to do a lock/unlock here to refresh the inode size for
 646  * O_APPEND writes, otherwise we can land up writing at the wrong
 647  * offset. There is still a race, but provided the app is using its
 648  * own file locking, this will make O_APPEND work as expected.
 649  *
 650  */
 651
 652 static ssize_t gfs2_file_aio_write(struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
 653                                    unsigned long nr_segs, loff_t pos)
 654 {
 655         struct file *file = iocb->ki_filp;
 656
 657         if (file->f_flags & O_APPEND) {
 658                 struct dentry *dentry = file->f_dentry;
 659                 struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(dentry->d_inode);
 660                 struct gfs2_holder gh;
 661                 int ret;
 662
 663                 ret = gfs2_glock_nq_init(ip->i_gl, LM_ST_SHARED, 0, &gh);
 664                 if (ret)
 665                         return ret;
 666                 gfs2_glock_dq_uninit(&gh);
 667         }
 668
 669         return generic_file_aio_write(iocb, iov, nr_segs, pos);
 670 }
 671
 672 static int empty_write_end(struct page *page, unsigned from,
 673                            unsigned to, int mode)
 674 {
 675         struct inode *inode = page->mapping->host;
 676         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 677         struct buffer_head *bh;
 678         unsigned offset, blksize = 1 << inode->i_blkbits;
 679         pgoff_t end_index = i_size_read(inode) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
 680
 681         zero_user(page, from, to-from);
 682         mark_page_accessed(page);
 683
 684         if (page->index < end_index || !(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE)) {
 685                 if (!gfs2_is_writeback(ip))
 686                         gfs2_page_add_databufs(ip, page, from, to);
 687
 688                 block_commit_write(page, from, to);
 689                 return 0;
 690         }
 691
 692         offset = 0;
 693         bh = page_buffers(page);
 694         while (offset < to) {
 695                 if (offset >= from) {
 696                         set_buffer_uptodate(bh);
 697                         mark_buffer_dirty(bh);
 698                         clear_buffer_new(bh);
 699                         write_dirty_buffer(bh, WRITE);
 700                 }
 701                 offset += blksize;
 702                 bh = bh->b_this_page;
 703         }
 704
 705         offset = 0;
 706         bh = page_buffers(page);
 707         while (offset < to) {
 708                 if (offset >= from) {
 709                         wait_on_buffer(bh);
 710                         if (!buffer_uptodate(bh))
 711                                 return -EIO;
 712                 }
 713                 offset += blksize;
 714                 bh = bh->b_this_page;
 715         }
 716         return 0;
 717 }
 718
 719 static int needs_empty_write(sector_t block, struct inode *inode)
 720 {
 721         int error;
 722         struct buffer_head bh_map = { .b_state = 0, .b_blocknr = 0 };
 723
 724         bh_map.b_size = 1 << inode->i_blkbits;
 725         error = gfs2_block_map(inode, block, &bh_map, 0);
 726         if (unlikely(error))
 727                 return error;
 728         return !buffer_mapped(&bh_map);
 729 }
 730
 731 static int write_empty_blocks(struct page *page, unsigned from, unsigned to,
 732                               int mode)
 733 {
 734         struct inode *inode = page->mapping->host;
 735         unsigned start, end, next, blksize;
 736         sector_t block = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - inode->i_blkbits);
 737         int ret;
 738
 739         blksize = 1 << inode->i_blkbits;
 740         next = end = 0;
 741         while (next < from) {
 742                 next += blksize;
 743                 block++;
 744         }
 745         start = next;
 746         do {
 747                 next += blksize;
 748                 ret = needs_empty_write(block, inode);
 749                 if (unlikely(ret < 0))
 750                         return ret;
 751                 if (ret == 0) {
 752                         if (end) {
 753                                 ret = __block_write_begin(page, start, end - start,
 754                                                           gfs2_block_map);
 755                                 if (unlikely(ret))
 756                                         return ret;
 757                                 ret = empty_write_end(page, start, end, mode);
 758                                 if (unlikely(ret))
 759                                         return ret;
 760                                 end = 0;
 761                         }
 762                         start = next;
 763                 }
 764                 else
 765                         end = next;
 766                 block++;
 767         } while (next < to);
 768
 769         if (end) {
 770                 ret = __block_write_begin(page, start, end - start, gfs2_block_map);
 771                 if (unlikely(ret))
 772                         return ret;
 773                 ret = empty_write_end(page, start, end, mode);
 774                 if (unlikely(ret))
 775                         return ret;
 776         }
 777
 778         return 0;
 779 }
 780
 781 static int fallocate_chunk(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t len,
 782                            int mode)
 783 {
 784         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 785         struct buffer_head *dibh;
 786         int error;
 787         u64 start = offset >> PAGE_CACHE_SHIFT;
 788         unsigned int start_offset = offset & ~PAGE_CACHE_MASK;
 789         u64 end = (offset + len - 1) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
 790         pgoff_t curr;
 791         struct page *page;
 792         unsigned int end_offset = (offset + len) & ~PAGE_CACHE_MASK;
 793         unsigned int from, to;
 794
 795         if (!end_offset)
 796                 end_offset = PAGE_CACHE_SIZE;
 797
 798         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
 799         if (unlikely(error))
 800                 goto out;
 801
 802         gfs2_trans_add_bh(ip->i_gl, dibh, 1);
 803
 804         if (gfs2_is_stuffed(ip)) {
 805                 error = gfs2_unstuff_dinode(ip, NULL);
 806                 if (unlikely(error))
 807                         goto out;
 808         }
 809
 810         curr = start;
 811         offset = start << PAGE_CACHE_SHIFT;
 812         from = start_offset;
 813         to = PAGE_CACHE_SIZE;
 814         while (curr <= end) {
 815                 page = grab_cache_page_write_begin(inode->i_mapping, curr,
 816                                                    AOP_FLAG_NOFS);
 817                 if (unlikely(!page)) {
 818                         error = -ENOMEM;
 819                         goto out;
 820                 }
 821
 822                 if (curr == end)
 823                         to = end_offset;
 824                 error = write_empty_blocks(page, from, to, mode);
 825                 if (!error && offset + to > inode->i_size &&
 826                     !(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE)) {
 827                         i_size_write(inode, offset + to);
 828                 }
 829                 unlock_page(page);
 830                 page_cache_release(page);
 831                 if (error)
 832                         goto out;
 833                 curr++;
 834                 offset += PAGE_CACHE_SIZE;
 835                 from = 0;
 836         }
 837
 838         mark_inode_dirty(inode);
 839
 840         brelse(dibh);
 841
 842 out:
 843         return error;
 844 }
 845
 846 static void calc_max_reserv(struct gfs2_inode *ip, loff_t max, loff_t *len,
 847                             unsigned int *data_blocks, unsigned int *ind_blocks)
 848 {
 849         const struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
 850         unsigned int max_blocks = ip->i_rgd->rd_free_clone;
 851         unsigned int tmp, max_data = max_blocks - 3 * (sdp->sd_max_height - 1);
 852
 853         for (tmp = max_data; tmp > sdp->sd_diptrs;) {
 854                 tmp = DIV_ROUND_UP(tmp, sdp->sd_inptrs);
 855                 max_data -= tmp;
 856         }
 857         /* This calculation isn't the exact reverse of gfs2_write_calc_reserve,
 858            so it might end up with fewer data blocks */
 859         if (max_data <= *data_blocks)
 860                 return;
 861         *data_blocks = max_data;
 862         *ind_blocks = max_blocks - max_data;
 863         *len = ((loff_t)max_data - 3) << sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
 864         if (*len > max) {
 865                 *len = max;
 866                 gfs2_write_calc_reserv(ip, max, data_blocks, ind_blocks);
 867         }
 868 }
 869
 870 static long gfs2_fallocate(struct file *file, int mode, loff_t offset,
 871                            loff_t len)
 872 {
 873         struct inode *inode = file->f_path.dentry->d_inode;
 874         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
 875         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 876         unsigned int data_blocks = 0, ind_blocks = 0, rblocks;
 877         loff_t bytes, max_bytes;
 878         struct gfs2_alloc *al;
 879         int error;
 880         loff_t bsize_mask = ~((loff_t)sdp->sd_sb.sb_bsize - 1);
 881         loff_t next = (offset + len - 1) >> sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
 882         next = (next + 1) << sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
 883
 884         /* We only support the FALLOC_FL_KEEP_SIZE mode */
 885         if (mode & ~FALLOC_FL_KEEP_SIZE)
 886                 return -EOPNOTSUPP;
 887
 888         offset &= bsize_mask;
 889
 890         len = next - offset;
 891         bytes = sdp->sd_max_rg_data * sdp->sd_sb.sb_bsize / 2;
 892         if (!bytes)
 893                 bytes = UINT_MAX;
 894         bytes &= bsize_mask;
 895         if (bytes == 0)
 896                 bytes = sdp->sd_sb.sb_bsize;
 897
 898         gfs2_holder_init(ip->i_gl, LM_ST_EXCLUSIVE, 0, &ip->i_gh);
 899         error = gfs2_glock_nq(&ip->i_gh);
 900         if (unlikely(error))
 901                 goto out_uninit;
 902
 903         if (!gfs2_write_alloc_required(ip, offset, len))
 904                 goto out_unlock;
 905
 906         while (len > 0) {
 907                 if (len < bytes)
 908                         bytes = len;
 909                 al = gfs2_alloc_get(ip);
 910                 if (!al) {
 911                         error = -ENOMEM;
 912                         goto out_unlock;
 913                 }
 914
 915                 error = gfs2_quota_lock_check(ip);
 916                 if (error)
 917                         goto out_alloc_put;
 918
 919 retry:
 920                 gfs2_write_calc_reserv(ip, bytes, &data_blocks, &ind_blocks);
 921
 922                 al->al_requested = data_blocks + ind_blocks;
 923                 error = gfs2_inplace_reserve(ip);
 924                 if (error) {
 925                         if (error == -ENOSPC && bytes > sdp->sd_sb.sb_bsize) {
 926                                 bytes >>= 1;
 927                                 bytes &= bsize_mask;
 928                                 if (bytes == 0)
 929                                         bytes = sdp->sd_sb.sb_bsize;
 930                                 goto retry;
 931                         }
 932                         goto out_qunlock;
 933                 }
 934                 max_bytes = bytes;
 935                 calc_max_reserv(ip, len, &max_bytes, &data_blocks, &ind_blocks);
 936                 al->al_requested = data_blocks + ind_blocks;
 937
 938                 rblocks = RES_DINODE + ind_blocks + RES_STATFS + RES_QUOTA +
 939                           RES_RG_HDR + gfs2_rg_blocks(ip);
 940                 if (gfs2_is_jdata(ip))
 941                         rblocks += data_blocks ? data_blocks : 1;
 942
 943                 error = gfs2_trans_begin(sdp, rblocks,
 944                                          PAGE_CACHE_SIZE/sdp->sd_sb.sb_bsize);
 945                 if (error)
 946                         goto out_trans_fail;
 947
 948                 error = fallocate_chunk(inode, offset, max_bytes, mode);
 949                 gfs2_trans_end(sdp);
 950
 951                 if (error)
 952                         goto out_trans_fail;
 953
 954                 len -= max_bytes;
 955                 offset += max_bytes;
 956                 gfs2_inplace_release(ip);
 957                 gfs2_quota_unlock(ip);
 958                 gfs2_alloc_put(ip);
 959         }
 960         goto out_unlock;
 961
 962 out_trans_fail:
 963         gfs2_inplace_release(ip);
 964 out_qunlock:
 965         gfs2_quota_unlock(ip);
 966 out_alloc_put:
 967         gfs2_alloc_put(ip);
 968 out_unlock:
 969         gfs2_glock_dq(&ip->i_gh);
 970 out_uninit:
 971         gfs2_holder_uninit(&ip->i_gh);
 972         return error;
 973 }
 974
 975 #ifdef CONFIG_GFS2_FS_LOCKING_DLM
 976
 977 /**
 978  * gfs2_setlease - acquire/release a file lease
 979  * @file: the file pointer
 980  * @arg: lease type
 981  * @fl: file lock
 982  *
 983  * We don't currently have a way to enforce a lease across the whole
 984  * cluster; until we do, disable leases (by just returning -EINVAL),
 985  * unless the administrator has requested purely local locking.
 986  *
 987  * Locking: called under lock_flocks
 988  *
 989  * Returns: errno
 990  */
 991
 992 static int gfs2_setlease(struct file *file, long arg, struct file_lock **fl)
 993 {
 994         return -EINVAL;
 995 }
 996
 997 /**
 998  * gfs2_lock - acquire/release a posix lock on a file
 999  * @file: the file pointer
1000  * @cmd: either modify or retrieve lock state, possibly wait
1001  * @fl: type and range of lock
1002  *
1003  * Returns: errno
1004  */
1005
1006 static int gfs2_lock(struct file *file, int cmd, struct file_lock *fl)
1007 {
1008         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(file->f_mapping->host);
1009         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(file->f_mapping->host);
1010         struct lm_lockstruct *ls = &sdp->sd_lockstruct;
1011
1012         if (!(fl->fl_flags & FL_POSIX))
1013                 return -ENOLCK;
1014         if (__mandatory_lock(&ip->i_inode) && fl->fl_type != F_UNLCK)
1015                 return -ENOLCK;
1016
1017         if (cmd == F_CANCELLK) {
1018                 /* Hack: */
1019                 cmd = F_SETLK;
1020                 fl->fl_type = F_UNLCK;
1021         }
1022         if (unlikely(test_bit(SDF_SHUTDOWN, &sdp->sd_flags)))
1023                 return -EIO;
1024         if (IS_GETLK(cmd))
1025                 return dlm_posix_get(ls->ls_dlm, ip->i_no_addr, file, fl);
1026         else if (fl->fl_type == F_UNLCK)
1027                 return dlm_posix_unlock(ls->ls_dlm, ip->i_no_addr, file, fl);
1028         else
1029                 return dlm_posix_lock(ls->ls_dlm, ip->i_no_addr, file, cmd, fl);
1030 }
1031
1032 static int do_flock(struct file *file, int cmd, struct file_lock *fl)
1033 {
1034         struct gfs2_file *fp = file->private_data;
1035         struct gfs2_holder *fl_gh = &fp->f_fl_gh;
1036         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(file->f_path.dentry->d_inode);
1037         struct gfs2_glock *gl;
1038         unsigned int state;
1039         int flags;
1040         int error = 0;
1041
1042         state = (fl->fl_type == F_WRLCK) ? LM_ST_EXCLUSIVE : LM_ST_SHARED;
1043         flags = (IS_SETLKW(cmd) ? 0 : LM_FLAG_TRY) | GL_EXACT | GL_NOCACHE;
1044
1045         mutex_lock(&fp->f_fl_mutex);
1046
1047         gl = fl_gh->gh_gl;
1048         if (gl) {
1049                 if (fl_gh->gh_state == state)
1050                         goto out;
1051                 flock_lock_file_wait(file,
1052                                      &(struct file_lock){.fl_type = F_UNLCK});
1053                 gfs2_glock_dq_wait(fl_gh);
1054                 gfs2_holder_reinit(state, flags, fl_gh);
1055         } else {
1056                 error = gfs2_glock_get(GFS2_SB(&ip->i_inode), ip->i_no_addr,
1057                                        &gfs2_flock_glops, CREATE, &gl);
1058                 if (error)
1059                         goto out;
1060                 gfs2_holder_init(gl, state, flags, fl_gh);
1061                 gfs2_glock_put(gl);
1062         }
1063         error = gfs2_glock_nq(fl_gh);
1064         if (error) {
1065                 gfs2_holder_uninit(fl_gh);
1066                 if (error == GLR_TRYFAILED)
1067                         error = -EAGAIN;
1068         } else {
1069                 error = flock_lock_file_wait(file, fl);
1070                 gfs2_assert_warn(GFS2_SB(&ip->i_inode), !error);
1071         }
1072
1073 out:
1074         mutex_unlock(&fp->f_fl_mutex);
1075         return error;
1076 }
1077
1078 static void do_unflock(struct file *file, struct file_lock *fl)
1079 {
1080         struct gfs2_file *fp = file->private_data;
1081         struct gfs2_holder *fl_gh = &fp->f_fl_gh;
1082
1083         mutex_lock(&fp->f_fl_mutex);
1084         flock_lock_file_wait(file, fl);
1085         if (fl_gh->gh_gl) {
1086                 gfs2_glock_dq_wait(fl_gh);
1087                 gfs2_holder_uninit(fl_gh);
1088         }
1089         mutex_unlock(&fp->f_fl_mutex);
1090 }
1091
1092 /**
1093  * gfs2_flock - acquire/release a flock lock on a file
1094  * @file: the file pointer
1095  * @cmd: either modify or retrieve lock state, possibly wait
1096  * @fl: type and range of lock
1097  *
1098  * Returns: errno
1099  */
1100
1101 static int gfs2_flock(struct file *file, int cmd, struct file_lock *fl)
1102 {
1103         if (!(fl->fl_flags & FL_FLOCK))
1104                 return -ENOLCK;
1105         if (fl->fl_type & LOCK_MAND)
1106                 return -EOPNOTSUPP;
1107
1108         if (fl->fl_type == F_UNLCK) {
1109                 do_unflock(file, fl);
1110                 return 0;
1111         } else {
1112                 return do_flock(file, cmd, fl);
1113         }
1114 }
1115
1116 const struct file_operations gfs2_file_fops = {
1117         .llseek         = gfs2_llseek,
1118         .read           = do_sync_read,
1119         .aio_read       = generic_file_aio_read,
1120         .write          = do_sync_write,
1121         .aio_write      = gfs2_file_aio_write,
1122         .unlocked_ioctl = gfs2_ioctl,
1123         .mmap           = gfs2_mmap,
1124         .open           = gfs2_open,
1125         .release        = gfs2_close,
1126         .fsync          = gfs2_fsync,
1127         .lock           = gfs2_lock,
1128         .flock          = gfs2_flock,
1129         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1130         .splice_write   = generic_file_splice_write,
1131         .setlease       = gfs2_setlease,
1132         .fallocate      = gfs2_fallocate,
1133 };
1134
1135 const struct file_operations gfs2_dir_fops = {
1136         .readdir        = gfs2_readdir,
1137         .unlocked_ioctl = gfs2_ioctl,
1138         .open           = gfs2_open,
1139         .release        = gfs2_close,
1140         .fsync          = gfs2_fsync,
1141         .lock           = gfs2_lock,
1142         .flock          = gfs2_flock,
1143         .llseek         = default_llseek,
1144 };
1145
1146 #endif /* CONFIG_GFS2_FS_LOCKING_DLM */
1147
1148 const struct file_operations gfs2_file_fops_nolock = {
1149         .llseek         = gfs2_llseek,
1150         .read           = do_sync_read,
1151         .aio_read       = generic_file_aio_read,
1152         .write          = do_sync_write,
1153         .aio_write      = gfs2_file_aio_write,
1154         .unlocked_ioctl = gfs2_ioctl,
1155         .mmap           = gfs2_mmap,
1156         .open           = gfs2_open,
1157         .release        = gfs2_close,
1158         .fsync          = gfs2_fsync,
1159         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1160         .splice_write   = generic_file_splice_write,
1161         .setlease       = generic_setlease,
1162         .fallocate      = gfs2_fallocate,
1163 };
1164
1165 const struct file_operations gfs2_dir_fops_nolock = {
1166         .readdir        = gfs2_readdir,
1167         .unlocked_ioctl = gfs2_ioctl,
1168         .open           = gfs2_open,
1169         .release        = gfs2_close,
1170         .fsync          = gfs2_fsync,
1171         .llseek         = default_llseek,
1172 };
1173