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);
 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
 550  * @start: the start position in the file to sync
 551  * @end: the end position in the file to sync
 552  * @datasync: set if we can ignore timestamp changes
 553  *
 554  * The VFS will flush data for us. We only need to worry
 555  * about metadata here.
 556  *
 557  * Returns: errno
 558  */
 559
 560 static int gfs2_fsync(struct file *file, loff_t start, loff_t end,
 561                       int datasync)
 562 {
 563         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
 564         int sync_state = inode->i_state & (I_DIRTY_SYNC|I_DIRTY_DATASYNC);
 565         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 566         int ret;
 567
 568         ret = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, start, end);
 569         if (ret)
 570                 return ret;
 571         mutex_lock(&inode->i_mutex);
 572
 573         if (datasync)
 574                 sync_state &= ~I_DIRTY_SYNC;
 575
 576         if (sync_state) {
 577                 ret = sync_inode_metadata(inode, 1);
 578                 if (ret) {
 579                         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
 580                         return ret;
 581                 }
 582                 gfs2_ail_flush(ip->i_gl);
 583         }
 584
 585         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
 586         return 0;
 587 }
 588
 589 /**
 590  * gfs2_file_aio_write - Perform a write to a file
 591  * @iocb: The io context
 592  * @iov: The data to write
 593  * @nr_segs: Number of @iov segments
 594  * @pos: The file position
 595  *
 596  * We have to do a lock/unlock here to refresh the inode size for
 597  * O_APPEND writes, otherwise we can land up writing at the wrong
 598  * offset. There is still a race, but provided the app is using its
 599  * own file locking, this will make O_APPEND work as expected.
 600  *
 601  */
 602
 603 static ssize_t gfs2_file_aio_write(struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
 604                                    unsigned long nr_segs, loff_t pos)
 605 {
 606         struct file *file = iocb->ki_filp;
 607
 608         if (file->f_flags & O_APPEND) {
 609                 struct dentry *dentry = file->f_dentry;
 610                 struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(dentry->d_inode);
 611                 struct gfs2_holder gh;
 612                 int ret;
 613
 614                 ret = gfs2_glock_nq_init(ip->i_gl, LM_ST_SHARED, 0, &gh);
 615                 if (ret)
 616                         return ret;
 617                 gfs2_glock_dq_uninit(&gh);
 618         }
 619
 620         return generic_file_aio_write(iocb, iov, nr_segs, pos);
 621 }
 622
 623 static int empty_write_end(struct page *page, unsigned from,
 624                            unsigned to, int mode)
 625 {
 626         struct inode *inode = page->mapping->host;
 627         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 628         struct buffer_head *bh;
 629         unsigned offset, blksize = 1 << inode->i_blkbits;
 630         pgoff_t end_index = i_size_read(inode) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
 631
 632         zero_user(page, from, to-from);
 633         mark_page_accessed(page);
 634
 635         if (page->index < end_index || !(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE)) {
 636                 if (!gfs2_is_writeback(ip))
 637                         gfs2_page_add_databufs(ip, page, from, to);
 638
 639                 block_commit_write(page, from, to);
 640                 return 0;
 641         }
 642
 643         offset = 0;
 644         bh = page_buffers(page);
 645         while (offset < to) {
 646                 if (offset >= from) {
 647                         set_buffer_uptodate(bh);
 648                         mark_buffer_dirty(bh);
 649                         clear_buffer_new(bh);
 650                         write_dirty_buffer(bh, WRITE);
 651                 }
 652                 offset += blksize;
 653                 bh = bh->b_this_page;
 654         }
 655
 656         offset = 0;
 657         bh = page_buffers(page);
 658         while (offset < to) {
 659                 if (offset >= from) {
 660                         wait_on_buffer(bh);
 661                         if (!buffer_uptodate(bh))
 662                                 return -EIO;
 663                 }
 664                 offset += blksize;
 665                 bh = bh->b_this_page;
 666         }
 667         return 0;
 668 }
 669
 670 static int needs_empty_write(sector_t block, struct inode *inode)
 671 {
 672         int error;
 673         struct buffer_head bh_map = { .b_state = 0, .b_blocknr = 0 };
 674
 675         bh_map.b_size = 1 << inode->i_blkbits;
 676         error = gfs2_block_map(inode, block, &bh_map, 0);
 677         if (unlikely(error))
 678                 return error;
 679         return !buffer_mapped(&bh_map);
 680 }
 681
 682 static int write_empty_blocks(struct page *page, unsigned from, unsigned to,
 683                               int mode)
 684 {
 685         struct inode *inode = page->mapping->host;
 686         unsigned start, end, next, blksize;
 687         sector_t block = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - inode->i_blkbits);
 688         int ret;
 689
 690         blksize = 1 << inode->i_blkbits;
 691         next = end = 0;
 692         while (next < from) {
 693                 next += blksize;
 694                 block++;
 695         }
 696         start = next;
 697         do {
 698                 next += blksize;
 699                 ret = needs_empty_write(block, inode);
 700                 if (unlikely(ret < 0))
 701                         return ret;
 702                 if (ret == 0) {
 703                         if (end) {
 704                                 ret = __block_write_begin(page, start, end - start,
 705                                                           gfs2_block_map);
 706                                 if (unlikely(ret))
 707                                         return ret;
 708                                 ret = empty_write_end(page, start, end, mode);
 709                                 if (unlikely(ret))
 710                                         return ret;
 711                                 end = 0;
 712                         }
 713                         start = next;
 714                 }
 715                 else
 716                         end = next;
 717                 block++;
 718         } while (next < to);
 719
 720         if (end) {
 721                 ret = __block_write_begin(page, start, end - start, gfs2_block_map);
 722                 if (unlikely(ret))
 723                         return ret;
 724                 ret = empty_write_end(page, start, end, mode);
 725                 if (unlikely(ret))
 726                         return ret;
 727         }
 728
 729         return 0;
 730 }
 731
 732 static int fallocate_chunk(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t len,
 733                            int mode)
 734 {
 735         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 736         struct buffer_head *dibh;
 737         int error;
 738         u64 start = offset >> PAGE_CACHE_SHIFT;
 739         unsigned int start_offset = offset & ~PAGE_CACHE_MASK;
 740         u64 end = (offset + len - 1) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
 741         pgoff_t curr;
 742         struct page *page;
 743         unsigned int end_offset = (offset + len) & ~PAGE_CACHE_MASK;
 744         unsigned int from, to;
 745
 746         if (!end_offset)
 747                 end_offset = PAGE_CACHE_SIZE;
 748
 749         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
 750         if (unlikely(error))
 751                 goto out;
 752
 753         gfs2_trans_add_bh(ip->i_gl, dibh, 1);
 754
 755         if (gfs2_is_stuffed(ip)) {
 756                 error = gfs2_unstuff_dinode(ip, NULL);
 757                 if (unlikely(error))
 758                         goto out;
 759         }
 760
 761         curr = start;
 762         offset = start << PAGE_CACHE_SHIFT;
 763         from = start_offset;
 764         to = PAGE_CACHE_SIZE;
 765         while (curr <= end) {
 766                 page = grab_cache_page_write_begin(inode->i_mapping, curr,
 767                                                    AOP_FLAG_NOFS);
 768                 if (unlikely(!page)) {
 769                         error = -ENOMEM;
 770                         goto out;
 771                 }
 772
 773                 if (curr == end)
 774                         to = end_offset;
 775                 error = write_empty_blocks(page, from, to, mode);
 776                 if (!error && offset + to > inode->i_size &&
 777                     !(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE)) {
 778                         i_size_write(inode, offset + to);
 779                 }
 780                 unlock_page(page);
 781                 page_cache_release(page);
 782                 if (error)
 783                         goto out;
 784                 curr++;
 785                 offset += PAGE_CACHE_SIZE;
 786                 from = 0;
 787         }
 788
 789         gfs2_dinode_out(ip, dibh->b_data);
 790         mark_inode_dirty(inode);
 791
 792         brelse(dibh);
 793
 794 out:
 795         return error;
 796 }
 797
 798 static void calc_max_reserv(struct gfs2_inode *ip, loff_t max, loff_t *len,
 799                             unsigned int *data_blocks, unsigned int *ind_blocks)
 800 {
 801         const struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
 802         unsigned int max_blocks = ip->i_alloc->al_rgd->rd_free_clone;
 803         unsigned int tmp, max_data = max_blocks - 3 * (sdp->sd_max_height - 1);
 804
 805         for (tmp = max_data; tmp > sdp->sd_diptrs;) {
 806                 tmp = DIV_ROUND_UP(tmp, sdp->sd_inptrs);
 807                 max_data -= tmp;
 808         }
 809         /* This calculation isn't the exact reverse of gfs2_write_calc_reserve,
 810            so it might end up with fewer data blocks */
 811         if (max_data <= *data_blocks)
 812                 return;
 813         *data_blocks = max_data;
 814         *ind_blocks = max_blocks - max_data;
 815         *len = ((loff_t)max_data - 3) << sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
 816         if (*len > max) {
 817                 *len = max;
 818                 gfs2_write_calc_reserv(ip, max, data_blocks, ind_blocks);
 819         }
 820 }
 821
 822 static long gfs2_fallocate(struct file *file, int mode, loff_t offset,
 823                            loff_t len)
 824 {
 825         struct inode *inode = file->f_path.dentry->d_inode;
 826         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
 827         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 828         unsigned int data_blocks = 0, ind_blocks = 0, rblocks;
 829         loff_t bytes, max_bytes;
 830         struct gfs2_alloc *al;
 831         int error;
 832         loff_t bsize_mask = ~((loff_t)sdp->sd_sb.sb_bsize - 1);
 833         loff_t next = (offset + len - 1) >> sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
 834         next = (next + 1) << sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
 835
 836         /* We only support the FALLOC_FL_KEEP_SIZE mode */
 837         if (mode & ~FALLOC_FL_KEEP_SIZE)
 838                 return -EOPNOTSUPP;
 839
 840         offset &= bsize_mask;
 841
 842         len = next - offset;
 843         bytes = sdp->sd_max_rg_data * sdp->sd_sb.sb_bsize / 2;
 844         if (!bytes)
 845                 bytes = UINT_MAX;
 846         bytes &= bsize_mask;
 847         if (bytes == 0)
 848                 bytes = sdp->sd_sb.sb_bsize;
 849
 850         gfs2_holder_init(ip->i_gl, LM_ST_EXCLUSIVE, 0, &ip->i_gh);
 851         error = gfs2_glock_nq(&ip->i_gh);
 852         if (unlikely(error))
 853                 goto out_uninit;
 854
 855         if (!gfs2_write_alloc_required(ip, offset, len))
 856                 goto out_unlock;
 857
 858         while (len > 0) {
 859                 if (len < bytes)
 860                         bytes = len;
 861                 al = gfs2_alloc_get(ip);
 862                 if (!al) {
 863                         error = -ENOMEM;
 864                         goto out_unlock;
 865                 }
 866
 867                 error = gfs2_quota_lock_check(ip);
 868                 if (error)
 869                         goto out_alloc_put;
 870
 871 retry:
 872                 gfs2_write_calc_reserv(ip, bytes, &data_blocks, &ind_blocks);
 873
 874                 al->al_requested = data_blocks + ind_blocks;
 875                 error = gfs2_inplace_reserve(ip);
 876                 if (error) {
 877                         if (error == -ENOSPC && bytes > sdp->sd_sb.sb_bsize) {
 878                                 bytes >>= 1;
 879                                 bytes &= bsize_mask;
 880                                 if (bytes == 0)
 881                                         bytes = sdp->sd_sb.sb_bsize;
 882                                 goto retry;
 883                         }
 884                         goto out_qunlock;
 885                 }
 886                 max_bytes = bytes;
 887                 calc_max_reserv(ip, len, &max_bytes, &data_blocks, &ind_blocks);
 888                 al->al_requested = data_blocks + ind_blocks;
 889
 890                 rblocks = RES_DINODE + ind_blocks + RES_STATFS + RES_QUOTA +
 891                           RES_RG_HDR + gfs2_rg_blocks(al);
 892                 if (gfs2_is_jdata(ip))
 893                         rblocks += data_blocks ? data_blocks : 1;
 894
 895                 error = gfs2_trans_begin(sdp, rblocks,
 896                                          PAGE_CACHE_SIZE/sdp->sd_sb.sb_bsize);
 897                 if (error)
 898                         goto out_trans_fail;
 899
 900                 error = fallocate_chunk(inode, offset, max_bytes, mode);
 901                 gfs2_trans_end(sdp);
 902
 903                 if (error)
 904                         goto out_trans_fail;
 905
 906                 len -= max_bytes;
 907                 offset += max_bytes;
 908                 gfs2_inplace_release(ip);
 909                 gfs2_quota_unlock(ip);
 910                 gfs2_alloc_put(ip);
 911         }
 912         goto out_unlock;
 913
 914 out_trans_fail:
 915         gfs2_inplace_release(ip);
 916 out_qunlock:
 917         gfs2_quota_unlock(ip);
 918 out_alloc_put:
 919         gfs2_alloc_put(ip);
 920 out_unlock:
 921         gfs2_glock_dq(&ip->i_gh);
 922 out_uninit:
 923         gfs2_holder_uninit(&ip->i_gh);
 924         return error;
 925 }
 926
 927 #ifdef CONFIG_GFS2_FS_LOCKING_DLM
 928
 929 /**
 930  * gfs2_setlease - acquire/release a file lease
 931  * @file: the file pointer
 932  * @arg: lease type
 933  * @fl: file lock
 934  *
 935  * We don't currently have a way to enforce a lease across the whole
 936  * cluster; until we do, disable leases (by just returning -EINVAL),
 937  * unless the administrator has requested purely local locking.
 938  *
 939  * Locking: called under lock_flocks
 940  *
 941  * Returns: errno
 942  */
 943
 944 static int gfs2_setlease(struct file *file, long arg, struct file_lock **fl)
 945 {
 946         return -EINVAL;
 947 }
 948
 949 /**
 950  * gfs2_lock - acquire/release a posix lock on a file
 951  * @file: the file pointer
 952  * @cmd: either modify or retrieve lock state, possibly wait
 953  * @fl: type and range of lock
 954  *
 955  * Returns: errno
 956  */
 957
 958 static int gfs2_lock(struct file *file, int cmd, struct file_lock *fl)
 959 {
 960         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(file->f_mapping->host);
 961         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(file->f_mapping->host);
 962         struct lm_lockstruct *ls = &sdp->sd_lockstruct;
 963
 964         if (!(fl->fl_flags & FL_POSIX))
 965                 return -ENOLCK;
 966         if (__mandatory_lock(&ip->i_inode) && fl->fl_type != F_UNLCK)
 967                 return -ENOLCK;
 968
 969         if (cmd == F_CANCELLK) {
 970                 /* Hack: */
 971                 cmd = F_SETLK;
 972                 fl->fl_type = F_UNLCK;
 973         }
 974         if (unlikely(test_bit(SDF_SHUTDOWN, &sdp->sd_flags)))
 975                 return -EIO;
 976         if (IS_GETLK(cmd))
 977                 return dlm_posix_get(ls->ls_dlm, ip->i_no_addr, file, fl);
 978         else if (fl->fl_type == F_UNLCK)
 979                 return dlm_posix_unlock(ls->ls_dlm, ip->i_no_addr, file, fl);
 980         else
 981                 return dlm_posix_lock(ls->ls_dlm, ip->i_no_addr, file, cmd, fl);
 982 }
 983
 984 static int do_flock(struct file *file, int cmd, struct file_lock *fl)
 985 {
 986         struct gfs2_file *fp = file->private_data;
 987         struct gfs2_holder *fl_gh = &fp->f_fl_gh;
 988         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(file->f_path.dentry->d_inode);
 989         struct gfs2_glock *gl;
 990         unsigned int state;
 991         int flags;
 992         int error = 0;
 993
 994         state = (fl->fl_type == F_WRLCK) ? LM_ST_EXCLUSIVE : LM_ST_SHARED;
 995         flags = (IS_SETLKW(cmd) ? 0 : LM_FLAG_TRY) | GL_EXACT | GL_NOCACHE;
 996
 997         mutex_lock(&fp->f_fl_mutex);
 998
 999         gl = fl_gh->gh_gl;
1000         if (gl) {
1001                 if (fl_gh->gh_state == state)
1002                         goto out;
1003                 flock_lock_file_wait(file,
1004                                      &(struct file_lock){.fl_type = F_UNLCK});
1005                 gfs2_glock_dq_wait(fl_gh);
1006                 gfs2_holder_reinit(state, flags, fl_gh);
1007         } else {
1008                 error = gfs2_glock_get(GFS2_SB(&ip->i_inode), ip->i_no_addr,
1009                                        &gfs2_flock_glops, CREATE, &gl);
1010                 if (error)
1011                         goto out;
1012                 gfs2_holder_init(gl, state, flags, fl_gh);
1013                 gfs2_glock_put(gl);
1014         }
1015         error = gfs2_glock_nq(fl_gh);
1016         if (error) {
1017                 gfs2_holder_uninit(fl_gh);
1018                 if (error == GLR_TRYFAILED)
1019                         error = -EAGAIN;
1020         } else {
1021                 error = flock_lock_file_wait(file, fl);
1022                 gfs2_assert_warn(GFS2_SB(&ip->i_inode), !error);
1023         }
1024
1025 out:
1026         mutex_unlock(&fp->f_fl_mutex);
1027         return error;
1028 }
1029
1030 static void do_unflock(struct file *file, struct file_lock *fl)
1031 {
1032         struct gfs2_file *fp = file->private_data;
1033         struct gfs2_holder *fl_gh = &fp->f_fl_gh;
1034
1035         mutex_lock(&fp->f_fl_mutex);
1036         flock_lock_file_wait(file, fl);
1037         if (fl_gh->gh_gl) {
1038                 gfs2_glock_dq_wait(fl_gh);
1039                 gfs2_holder_uninit(fl_gh);
1040         }
1041         mutex_unlock(&fp->f_fl_mutex);
1042 }
1043
1044 /**
1045  * gfs2_flock - acquire/release a flock lock on a file
1046  * @file: the file pointer
1047  * @cmd: either modify or retrieve lock state, possibly wait
1048  * @fl: type and range of lock
1049  *
1050  * Returns: errno
1051  */
1052
1053 static int gfs2_flock(struct file *file, int cmd, struct file_lock *fl)
1054 {
1055         if (!(fl->fl_flags & FL_FLOCK))
1056                 return -ENOLCK;
1057         if (fl->fl_type & LOCK_MAND)
1058                 return -EOPNOTSUPP;
1059
1060         if (fl->fl_type == F_UNLCK) {
1061                 do_unflock(file, fl);
1062                 return 0;
1063         } else {
1064                 return do_flock(file, cmd, fl);
1065         }
1066 }
1067
1068 const struct file_operations gfs2_file_fops = {
1069         .llseek         = gfs2_llseek,
1070         .read           = do_sync_read,
1071         .aio_read       = generic_file_aio_read,
1072         .write          = do_sync_write,
1073         .aio_write      = gfs2_file_aio_write,
1074         .unlocked_ioctl = gfs2_ioctl,
1075         .mmap           = gfs2_mmap,
1076         .open           = gfs2_open,
1077         .release        = gfs2_close,
1078         .fsync          = gfs2_fsync,
1079         .lock           = gfs2_lock,
1080         .flock          = gfs2_flock,
1081         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1082         .splice_write   = generic_file_splice_write,
1083         .setlease       = gfs2_setlease,
1084         .fallocate      = gfs2_fallocate,
1085 };
1086
1087 const struct file_operations gfs2_dir_fops = {
1088         .readdir        = gfs2_readdir,
1089         .unlocked_ioctl = gfs2_ioctl,
1090         .open           = gfs2_open,
1091         .release        = gfs2_close,
1092         .fsync          = gfs2_fsync,
1093         .lock           = gfs2_lock,
1094         .flock          = gfs2_flock,
1095         .llseek         = default_llseek,
1096 };
1097
1098 #endif /* CONFIG_GFS2_FS_LOCKING_DLM */
1099
1100 const struct file_operations gfs2_file_fops_nolock = {
1101         .llseek         = gfs2_llseek,
1102         .read           = do_sync_read,
1103         .aio_read       = generic_file_aio_read,
1104         .write          = do_sync_write,
1105         .aio_write      = gfs2_file_aio_write,
1106         .unlocked_ioctl = gfs2_ioctl,
1107         .mmap           = gfs2_mmap,
1108         .open           = gfs2_open,
1109         .release        = gfs2_close,
1110         .fsync          = gfs2_fsync,
1111         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1112         .splice_write   = generic_file_splice_write,
1113         .setlease       = generic_setlease,
1114         .fallocate      = gfs2_fallocate,
1115 };
1116
1117 const struct file_operations gfs2_dir_fops_nolock = {
1118         .readdir        = gfs2_readdir,
1119         .unlocked_ioctl = gfs2_ioctl,
1120         .open           = gfs2_open,
1121         .release        = gfs2_close,
1122         .fsync          = gfs2_fsync,
1123         .llseek         = default_llseek,
1124 };
1125