fs/xfs/linux-2.6/xfs_file.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2000-2005 Silicon Graphics, Inc.
   3  * All Rights Reserved.
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   6  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
   7  * published by the Free Software Foundation.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope that it would be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12  * GNU General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  15  * along with this program; if not, write the Free Software Foundation,
  16  * Inc.,  51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
  17  */
  18 #include "xfs.h"
  19 #include "xfs_fs.h"
  20 #include "xfs_bit.h"
  21 #include "xfs_log.h"
  22 #include "xfs_inum.h"
  23 #include "xfs_sb.h"
  24 #include "xfs_ag.h"
  25 #include "xfs_trans.h"
  26 #include "xfs_mount.h"
  27 #include "xfs_bmap_btree.h"
  28 #include "xfs_alloc.h"
  29 #include "xfs_dinode.h"
  30 #include "xfs_inode.h"
  31 #include "xfs_inode_item.h"
  32 #include "xfs_bmap.h"
  33 #include "xfs_error.h"
  34 #include "xfs_vnodeops.h"
  35 #include "xfs_da_btree.h"
  36 #include "xfs_ioctl.h"
  37 #include "xfs_trace.h"
  38
  39 #include <linux/dcache.h>
  40 #include <linux/falloc.h>
  41
  42 static const struct vm_operations_struct xfs_file_vm_ops;
  43
  44 /*
  45  * Locking primitives for read and write IO paths to ensure we consistently use
  46  * and order the inode->i_mutex, ip->i_lock and ip->i_iolock.
  47  */
  48 static inline void
  49 xfs_rw_ilock(
  50         struct xfs_inode        *ip,
  51         int                     type)
  52 {
  53         if (type & XFS_IOLOCK_EXCL)
  54                 mutex_lock(&VFS_I(ip)->i_mutex);
  55         xfs_ilock(ip, type);
  56 }
  57
  58 static inline void
  59 xfs_rw_iunlock(
  60         struct xfs_inode        *ip,
  61         int                     type)
  62 {
  63         xfs_iunlock(ip, type);
  64         if (type & XFS_IOLOCK_EXCL)
  65                 mutex_unlock(&VFS_I(ip)->i_mutex);
  66 }
  67
  68 static inline void
  69 xfs_rw_ilock_demote(
  70         struct xfs_inode        *ip,
  71         int                     type)
  72 {
  73         xfs_ilock_demote(ip, type);
  74         if (type & XFS_IOLOCK_EXCL)
  75                 mutex_unlock(&VFS_I(ip)->i_mutex);
  76 }
  77
  78 /*
  79  *      xfs_iozero
  80  *
  81  *      xfs_iozero clears the specified range of buffer supplied,
  82  *      and marks all the affected blocks as valid and modified.  If
  83  *      an affected block is not allocated, it will be allocated.  If
  84  *      an affected block is not completely overwritten, and is not
  85  *      valid before the operation, it will be read from disk before
  86  *      being partially zeroed.
  87  */
  88 STATIC int
  89 xfs_iozero(
  90         struct xfs_inode        *ip,    /* inode                        */
  91         loff_t                  pos,    /* offset in file               */
  92         size_t                  count)  /* size of data to zero         */
  93 {
  94         struct page             *page;
  95         struct address_space    *mapping;
  96         int                     status;
  97
  98         mapping = VFS_I(ip)->i_mapping;
  99         do {
 100                 unsigned offset, bytes;
 101                 void *fsdata;
 102
 103                 offset = (pos & (PAGE_CACHE_SIZE -1)); /* Within page */
 104                 bytes = PAGE_CACHE_SIZE - offset;
 105                 if (bytes > count)
 106                         bytes = count;
 107
 108                 status = pagecache_write_begin(NULL, mapping, pos, bytes,
 109                                         AOP_FLAG_UNINTERRUPTIBLE,
 110                                         &page, &fsdata);
 111                 if (status)
 112                         break;
 113
 114                 zero_user(page, offset, bytes);
 115
 116                 status = pagecache_write_end(NULL, mapping, pos, bytes, bytes,
 117                                         page, fsdata);
 118                 WARN_ON(status <= 0); /* can't return less than zero! */
 119                 pos += bytes;
 120                 count -= bytes;
 121                 status = 0;
 122         } while (count);
 123
 124         return (-status);
 125 }
 126
 127 STATIC int
 128 xfs_file_fsync(
 129         struct file             *file,
 130         int                     datasync)
 131 {
 132         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
 133         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 134         struct xfs_trans        *tp;
 135         int                     error = 0;
 136         int                     log_flushed = 0;
 137
 138         trace_xfs_file_fsync(ip);
 139
 140         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
 141                 return -XFS_ERROR(EIO);
 142
 143         xfs_iflags_clear(ip, XFS_ITRUNCATED);
 144
 145         xfs_ioend_wait(ip);
 146
 147         /*
 148          * We always need to make sure that the required inode state is safe on
 149          * disk.  The inode might be clean but we still might need to force the
 150          * log because of committed transactions that haven't hit the disk yet.
 151          * Likewise, there could be unflushed non-transactional changes to the
 152          * inode core that have to go to disk and this requires us to issue
 153          * a synchronous transaction to capture these changes correctly.
 154          *
 155          * This code relies on the assumption that if the i_update_core field
 156          * of the inode is clear and the inode is unpinned then it is clean
 157          * and no action is required.
 158          */
 159         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 160
 161         /*
 162          * First check if the VFS inode is marked dirty.  All the dirtying
 163          * of non-transactional updates no goes through mark_inode_dirty*,
 164          * which allows us to distinguish beteeen pure timestamp updates
 165          * and i_size updates which need to be caught for fdatasync.
 166          * After that also theck for the dirty state in the XFS inode, which
 167          * might gets cleared when the inode gets written out via the AIL
 168          * or xfs_iflush_cluster.
 169          */
 170         if (((inode->i_state & I_DIRTY_DATASYNC) ||
 171             ((inode->i_state & I_DIRTY_SYNC) && !datasync)) &&
 172             ip->i_update_core) {
 173                 /*
 174                  * Kick off a transaction to log the inode core to get the
 175                  * updates.  The sync transaction will also force the log.
 176                  */
 177                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 178                 tp = xfs_trans_alloc(ip->i_mount, XFS_TRANS_FSYNC_TS);
 179                 error = xfs_trans_reserve(tp, 0,
 180                                 XFS_FSYNC_TS_LOG_RES(ip->i_mount), 0, 0, 0);
 181                 if (error) {
 182                         xfs_trans_cancel(tp, 0);
 183                         return -error;
 184                 }
 185                 xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 186
 187                 /*
 188                  * Note - it's possible that we might have pushed ourselves out
 189                  * of the way during trans_reserve which would flush the inode.
 190                  * But there's no guarantee that the inode buffer has actually
 191                  * gone out yet (it's delwri).  Plus the buffer could be pinned
 192                  * anyway if it's part of an inode in another recent
 193                  * transaction.  So we play it safe and fire off the
 194                  * transaction anyway.
 195                  */
 196                 xfs_trans_ijoin(tp, ip);
 197                 xfs_trans_log_inode(tp, ip, XFS_ILOG_CORE);
 198                 xfs_trans_set_sync(tp);
 199                 error = _xfs_trans_commit(tp, 0, &log_flushed);
 200
 201                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 202         } else {
 203                 /*
 204                  * Timestamps/size haven't changed since last inode flush or
 205                  * inode transaction commit.  That means either nothing got
 206                  * written or a transaction committed which caught the updates.
 207                  * If the latter happened and the transaction hasn't hit the
 208                  * disk yet, the inode will be still be pinned.  If it is,
 209                  * force the log.
 210                  */
 211                 if (xfs_ipincount(ip)) {
 212                         error = _xfs_log_force_lsn(ip->i_mount,
 213                                         ip->i_itemp->ili_last_lsn,
 214                                         XFS_LOG_SYNC, &log_flushed);
 215                 }
 216                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 217         }
 218
 219         if (ip->i_mount->m_flags & XFS_MOUNT_BARRIER) {
 220                 /*
 221                  * If the log write didn't issue an ordered tag we need
 222                  * to flush the disk cache for the data device now.
 223                  */
 224                 if (!log_flushed)
 225                         xfs_blkdev_issue_flush(ip->i_mount->m_ddev_targp);
 226
 227                 /*
 228                  * If this inode is on the RT dev we need to flush that
 229                  * cache as well.
 230                  */
 231                 if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip))
 232                         xfs_blkdev_issue_flush(ip->i_mount->m_rtdev_targp);
 233         }
 234
 235         return -error;
 236 }
 237
 238 STATIC ssize_t
 239 xfs_file_aio_read(
 240         struct kiocb            *iocb,
 241         const struct iovec      *iovp,
 242         unsigned long           nr_segs,
 243         loff_t                  pos)
 244 {
 245         struct file             *file = iocb->ki_filp;
 246         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
 247         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 248         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 249         size_t                  size = 0;
 250         ssize_t                 ret = 0;
 251         int                     ioflags = 0;
 252         xfs_fsize_t             n;
 253         unsigned long           seg;
 254
 255         XFS_STATS_INC(xs_read_calls);
 256
 257         BUG_ON(iocb->ki_pos != pos);
 258
 259         if (unlikely(file->f_flags & O_DIRECT))
 260                 ioflags |= IO_ISDIRECT;
 261         if (file->f_mode & FMODE_NOCMTIME)
 262                 ioflags |= IO_INVIS;
 263
 264         /* START copy & waste from filemap.c */
 265         for (seg = 0; seg < nr_segs; seg++) {
 266                 const struct iovec *iv = &iovp[seg];
 267
 268                 /*
 269                  * If any segment has a negative length, or the cumulative
 270                  * length ever wraps negative then return -EINVAL.
 271                  */
 272                 size += iv->iov_len;
 273                 if (unlikely((ssize_t)(size|iv->iov_len) < 0))
 274                         return XFS_ERROR(-EINVAL);
 275         }
 276         /* END copy & waste from filemap.c */
 277
 278         if (unlikely(ioflags & IO_ISDIRECT)) {
 279                 xfs_buftarg_t   *target =
 280                         XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) ?
 281                                 mp->m_rtdev_targp : mp->m_ddev_targp;
 282                 if ((iocb->ki_pos & target->bt_smask) ||
 283                     (size & target->bt_smask)) {
 284                         if (iocb->ki_pos == ip->i_size)
 285                                 return 0;
 286                         return -XFS_ERROR(EINVAL);
 287                 }
 288         }
 289
 290         n = XFS_MAXIOFFSET(mp) - iocb->ki_pos;
 291         if (n <= 0 || size == 0)
 292                 return 0;
 293
 294         if (n < size)
 295                 size = n;
 296
 297         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
 298                 return -EIO;
 299
 300         if (unlikely(ioflags & IO_ISDIRECT)) {
 301                 xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 302
 303                 if (inode->i_mapping->nrpages) {
 304                         ret = -xfs_flushinval_pages(ip,
 305                                         (iocb->ki_pos & PAGE_CACHE_MASK),
 306                                         -1, FI_REMAPF_LOCKED);
 307                         if (ret) {
 308                                 xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 309                                 return ret;
 310                         }
 311                 }
 312                 xfs_rw_ilock_demote(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 313         } else
 314                 xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 315
 316         trace_xfs_file_read(ip, size, iocb->ki_pos, ioflags);
 317
 318         ret = generic_file_aio_read(iocb, iovp, nr_segs, iocb->ki_pos);
 319         if (ret > 0)
 320                 XFS_STATS_ADD(xs_read_bytes, ret);
 321
 322         xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 323         return ret;
 324 }
 325
 326 STATIC ssize_t
 327 xfs_file_splice_read(
 328         struct file             *infilp,
 329         loff_t                  *ppos,
 330         struct pipe_inode_info  *pipe,
 331         size_t                  count,
 332         unsigned int            flags)
 333 {
 334         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(infilp->f_mapping->host);
 335         int                     ioflags = 0;
 336         ssize_t                 ret;
 337
 338         XFS_STATS_INC(xs_read_calls);
 339
 340         if (infilp->f_mode & FMODE_NOCMTIME)
 341                 ioflags |= IO_INVIS;
 342
 343         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
 344                 return -EIO;
 345
 346         xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 347
 348         trace_xfs_file_splice_read(ip, count, *ppos, ioflags);
 349
 350         ret = generic_file_splice_read(infilp, ppos, pipe, count, flags);
 351         if (ret > 0)
 352                 XFS_STATS_ADD(xs_read_bytes, ret);
 353
 354         xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 355         return ret;
 356 }
 357
 358 STATIC void
 359 xfs_aio_write_isize_update(
 360         struct inode    *inode,
 361         loff_t          *ppos,
 362         ssize_t         bytes_written)
 363 {
 364         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 365         xfs_fsize_t             isize = i_size_read(inode);
 366
 367         if (bytes_written > 0)
 368                 XFS_STATS_ADD(xs_write_bytes, bytes_written);
 369
 370         if (unlikely(bytes_written < 0 && bytes_written != -EFAULT &&
 371                                         *ppos > isize))
 372                 *ppos = isize;
 373
 374         if (*ppos > ip->i_size) {
 375                 xfs_rw_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 376                 if (*ppos > ip->i_size)
 377                         ip->i_size = *ppos;
 378                 xfs_rw_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 379         }
 380 }
 381
 382 /*
 383  * If this was a direct or synchronous I/O that failed (such as ENOSPC) then
 384  * part of the I/O may have been written to disk before the error occurred.  In
 385  * this case the on-disk file size may have been adjusted beyond the in-memory
 386  * file size and now needs to be truncated back.
 387  */
 388 STATIC void
 389 xfs_aio_write_newsize_update(
 390         struct xfs_inode        *ip)
 391 {
 392         if (ip->i_new_size) {
 393                 xfs_rw_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 394                 ip->i_new_size = 0;
 395                 if (ip->i_d.di_size > ip->i_size)
 396                         ip->i_d.di_size = ip->i_size;
 397                 xfs_rw_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 398         }
 399 }
 400
 401 /*
 402  * xfs_file_splice_write() does not use xfs_rw_ilock() because
 403  * generic_file_splice_write() takes the i_mutex itself. This, in theory,
 404  * couuld cause lock inversions between the aio_write path and the splice path
 405  * if someone is doing concurrent splice(2) based writes and write(2) based
 406  * writes to the same inode. The only real way to fix this is to re-implement
 407  * the generic code here with correct locking orders.
 408  */
 409 STATIC ssize_t
 410 xfs_file_splice_write(
 411         struct pipe_inode_info  *pipe,
 412         struct file             *outfilp,
 413         loff_t                  *ppos,
 414         size_t                  count,
 415         unsigned int            flags)
 416 {
 417         struct inode            *inode = outfilp->f_mapping->host;
 418         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 419         xfs_fsize_t             new_size;
 420         int                     ioflags = 0;
 421         ssize_t                 ret;
 422
 423         XFS_STATS_INC(xs_write_calls);
 424
 425         if (outfilp->f_mode & FMODE_NOCMTIME)
 426                 ioflags |= IO_INVIS;
 427
 428         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
 429                 return -EIO;
 430
 431         xfs_ilock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 432
 433         new_size = *ppos + count;
 434
 435         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 436         if (new_size > ip->i_size)
 437                 ip->i_new_size = new_size;
 438         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 439
 440         trace_xfs_file_splice_write(ip, count, *ppos, ioflags);
 441
 442         ret = generic_file_splice_write(pipe, outfilp, ppos, count, flags);
 443
 444         xfs_aio_write_isize_update(inode, ppos, ret);
 445         xfs_aio_write_newsize_update(ip);
 446         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 447         return ret;
 448 }
 449
 450 /*
 451  * This routine is called to handle zeroing any space in the last
 452  * block of the file that is beyond the EOF.  We do this since the
 453  * size is being increased without writing anything to that block
 454  * and we don't want anyone to read the garbage on the disk.
 455  */
 456 STATIC int                              /* error (positive) */
 457 xfs_zero_last_block(
 458         xfs_inode_t     *ip,
 459         xfs_fsize_t     offset,
 460         xfs_fsize_t     isize)
 461 {
 462         xfs_fileoff_t   last_fsb;
 463         xfs_mount_t     *mp = ip->i_mount;
 464         int             nimaps;
 465         int             zero_offset;
 466         int             zero_len;
 467         int             error = 0;
 468         xfs_bmbt_irec_t imap;
 469
 470         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_ILOCK_EXCL));
 471
 472         zero_offset = XFS_B_FSB_OFFSET(mp, isize);
 473         if (zero_offset == 0) {
 474                 /*
 475                  * There are no extra bytes in the last block on disk to
 476                  * zero, so return.
 477                  */
 478                 return 0;
 479         }
 480
 481         last_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, isize);
 482         nimaps = 1;
 483         error = xfs_bmapi(NULL, ip, last_fsb, 1, 0, NULL, 0, &imap,
 484                           &nimaps, NULL);
 485         if (error) {
 486                 return error;
 487         }
 488         ASSERT(nimaps > 0);
 489         /*
 490          * If the block underlying isize is just a hole, then there
 491          * is nothing to zero.
 492          */
 493         if (imap.br_startblock == HOLESTARTBLOCK) {
 494                 return 0;
 495         }
 496         /*
 497          * Zero the part of the last block beyond the EOF, and write it
 498          * out sync.  We need to drop the ilock while we do this so we
 499          * don't deadlock when the buffer cache calls back to us.
 500          */
 501         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 502
 503         zero_len = mp->m_sb.sb_blocksize - zero_offset;
 504         if (isize + zero_len > offset)
 505                 zero_len = offset - isize;
 506         error = xfs_iozero(ip, isize, zero_len);
 507
 508         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 509         ASSERT(error >= 0);
 510         return error;
 511 }
 512
 513 /*
 514  * Zero any on disk space between the current EOF and the new,
 515  * larger EOF.  This handles the normal case of zeroing the remainder
 516  * of the last block in the file and the unusual case of zeroing blocks
 517  * out beyond the size of the file.  This second case only happens
 518  * with fixed size extents and when the system crashes before the inode
 519  * size was updated but after blocks were allocated.  If fill is set,
 520  * then any holes in the range are filled and zeroed.  If not, the holes
 521  * are left alone as holes.
 522  */
 523
 524 int                                     /* error (positive) */
 525 xfs_zero_eof(
 526         xfs_inode_t     *ip,
 527         xfs_off_t       offset,         /* starting I/O offset */
 528         xfs_fsize_t     isize)          /* current inode size */
 529 {
 530         xfs_mount_t     *mp = ip->i_mount;
 531         xfs_fileoff_t   start_zero_fsb;
 532         xfs_fileoff_t   end_zero_fsb;
 533         xfs_fileoff_t   zero_count_fsb;
 534         xfs_fileoff_t   last_fsb;
 535         xfs_fileoff_t   zero_off;
 536         xfs_fsize_t     zero_len;
 537         int             nimaps;
 538         int             error = 0;
 539         xfs_bmbt_irec_t imap;
 540
 541         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_ILOCK_EXCL|XFS_IOLOCK_EXCL));
 542         ASSERT(offset > isize);
 543
 544         /*
 545          * First handle zeroing the block on which isize resides.
 546          * We only zero a part of that block so it is handled specially.
 547          */
 548         error = xfs_zero_last_block(ip, offset, isize);
 549         if (error) {
 550                 ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_ILOCK_EXCL|XFS_IOLOCK_EXCL));
 551                 return error;
 552         }
 553
 554         /*
 555          * Calculate the range between the new size and the old
 556          * where blocks needing to be zeroed may exist.  To get the
 557          * block where the last byte in the file currently resides,
 558          * we need to subtract one from the size and truncate back
 559          * to a block boundary.  We subtract 1 in case the size is
 560          * exactly on a block boundary.
 561          */
 562         last_fsb = isize ? XFS_B_TO_FSBT(mp, isize - 1) : (xfs_fileoff_t)-1;
 563         start_zero_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, (xfs_ufsize_t)isize);
 564         end_zero_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset - 1);
 565         ASSERT((xfs_sfiloff_t)last_fsb < (xfs_sfiloff_t)start_zero_fsb);
 566         if (last_fsb == end_zero_fsb) {
 567                 /*
 568                  * The size was only incremented on its last block.
 569                  * We took care of that above, so just return.
 570                  */
 571                 return 0;
 572         }
 573
 574         ASSERT(start_zero_fsb <= end_zero_fsb);
 575         while (start_zero_fsb <= end_zero_fsb) {
 576                 nimaps = 1;
 577                 zero_count_fsb = end_zero_fsb - start_zero_fsb + 1;
 578                 error = xfs_bmapi(NULL, ip, start_zero_fsb, zero_count_fsb,
 579                                   0, NULL, 0, &imap, &nimaps, NULL);
 580                 if (error) {
 581                         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_ILOCK_EXCL|XFS_IOLOCK_EXCL));
 582                         return error;
 583                 }
 584                 ASSERT(nimaps > 0);
 585
 586                 if (imap.br_state == XFS_EXT_UNWRITTEN ||
 587                     imap.br_startblock == HOLESTARTBLOCK) {
 588                         /*
 589                          * This loop handles initializing pages that were
 590                          * partially initialized by the code below this
 591                          * loop. It basically zeroes the part of the page
 592                          * that sits on a hole and sets the page as P_HOLE
 593                          * and calls remapf if it is a mapped file.
 594                          */
 595                         start_zero_fsb = imap.br_startoff + imap.br_blockcount;
 596                         ASSERT(start_zero_fsb <= (end_zero_fsb + 1));
 597                         continue;
 598                 }
 599
 600                 /*
 601                  * There are blocks we need to zero.
 602                  * Drop the inode lock while we're doing the I/O.
 603                  * We'll still have the iolock to protect us.
 604                  */
 605                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 606
 607                 zero_off = XFS_FSB_TO_B(mp, start_zero_fsb);
 608                 zero_len = XFS_FSB_TO_B(mp, imap.br_blockcount);
 609
 610                 if ((zero_off + zero_len) > offset)
 611                         zero_len = offset - zero_off;
 612
 613                 error = xfs_iozero(ip, zero_off, zero_len);
 614                 if (error) {
 615                         goto out_lock;
 616                 }
 617
 618                 start_zero_fsb = imap.br_startoff + imap.br_blockcount;
 619                 ASSERT(start_zero_fsb <= (end_zero_fsb + 1));
 620
 621                 xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 622         }
 623
 624         return 0;
 625
 626 out_lock:
 627         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 628         ASSERT(error >= 0);
 629         return error;
 630 }
 631
 632 /*
 633  * Common pre-write limit and setup checks.
 634  *
 635  * Returns with iolock held according to @iolock.
 636  */
 637 STATIC ssize_t
 638 xfs_file_aio_write_checks(
 639         struct file             *file,
 640         loff_t                  *pos,
 641         size_t                  *count,
 642         int                     *iolock)
 643 {
 644         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
 645         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 646         xfs_fsize_t             new_size;
 647         int                     error = 0;
 648
 649         error = generic_write_checks(file, pos, count, S_ISBLK(inode->i_mode));
 650         if (error) {
 651                 xfs_rw_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL | *iolock);
 652                 *iolock = 0;
 653                 return error;
 654         }
 655
 656         new_size = *pos + *count;
 657         if (new_size > ip->i_size)
 658                 ip->i_new_size = new_size;
 659
 660         if (likely(!(file->f_mode & FMODE_NOCMTIME)))
 661                 file_update_time(file);
 662
 663         /*
 664          * If the offset is beyond the size of the file, we need to zero any
 665          * blocks that fall between the existing EOF and the start of this
 666          * write.
 667          */
 668         if (*pos > ip->i_size)
 669                 error = -xfs_zero_eof(ip, *pos, ip->i_size);
 670
 671         xfs_rw_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 672         if (error)
 673                 return error;
 674
 675         /*
 676          * If we're writing the file then make sure to clear the setuid and
 677          * setgid bits if the process is not being run by root.  This keeps
 678          * people from modifying setuid and setgid binaries.
 679          */
 680         return file_remove_suid(file);
 681
 682 }
 683
 684 /*
 685  * xfs_file_dio_aio_write - handle direct IO writes
 686  *
 687  * Lock the inode appropriately to prepare for and issue a direct IO write.
 688  * By separating it from the buffered write path we remove all the tricky to
 689  * follow locking changes and looping.
 690  *
 691  * If there are cached pages or we're extending the file, we need IOLOCK_EXCL
 692  * until we're sure the bytes at the new EOF have been zeroed and/or the cached
 693  * pages are flushed out.
 694  *
 695  * In most cases the direct IO writes will be done holding IOLOCK_SHARED
 696  * allowing them to be done in parallel with reads and other direct IO writes.
 697  * However, if the IO is not aligned to filesystem blocks, the direct IO layer
 698  * needs to do sub-block zeroing and that requires serialisation against other
 699  * direct IOs to the same block. In this case we need to serialise the
 700  * submission of the unaligned IOs so that we don't get racing block zeroing in
 701  * the dio layer.  To avoid the problem with aio, we also need to wait for
 702  * outstanding IOs to complete so that unwritten extent conversion is completed
 703  * before we try to map the overlapping block. This is currently implemented by
 704  * hitting it with a big hammer (i.e. xfs_ioend_wait()).
 705  *
 706  * Returns with locks held indicated by @iolock and errors indicated by
 707  * negative return values.
 708  */
 709 STATIC ssize_t
 710 xfs_file_dio_aio_write(
 711         struct kiocb            *iocb,
 712         const struct iovec      *iovp,
 713         unsigned long           nr_segs,
 714         loff_t                  pos,
 715         size_t                  ocount,
 716         int                     *iolock)
 717 {
 718         struct file             *file = iocb->ki_filp;
 719         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
 720         struct inode            *inode = mapping->host;
 721         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 722         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 723         ssize_t                 ret = 0;
 724         size_t                  count = ocount;
 725         int                     unaligned_io = 0;
 726         struct xfs_buftarg      *target = XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) ?
 727                                         mp->m_rtdev_targp : mp->m_ddev_targp;
 728
 729         *iolock = 0;
 730         if ((pos & target->bt_smask) || (count & target->bt_smask))
 731                 return -XFS_ERROR(EINVAL);
 732
 733         if ((pos & mp->m_blockmask) || ((pos + count) & mp->m_blockmask))
 734                 unaligned_io = 1;
 735
 736         if (unaligned_io || mapping->nrpages || pos > ip->i_size)
 737                 *iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
 738         else
 739                 *iolock = XFS_IOLOCK_SHARED;
 740         xfs_rw_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL | *iolock);
 741
 742         ret = xfs_file_aio_write_checks(file, &pos, &count, iolock);
 743         if (ret)
 744                 return ret;
 745
 746         if (mapping->nrpages) {
 747                 WARN_ON(*iolock != XFS_IOLOCK_EXCL);
 748                 ret = -xfs_flushinval_pages(ip, (pos & PAGE_CACHE_MASK), -1,
 749                                                         FI_REMAPF_LOCKED);
 750                 if (ret)
 751                         return ret;
 752         }
 753
 754         /*
 755          * If we are doing unaligned IO, wait for all other IO to drain,
 756          * otherwise demote the lock if we had to flush cached pages
 757          */
 758         if (unaligned_io)
 759                 xfs_ioend_wait(ip);
 760         else if (*iolock == XFS_IOLOCK_EXCL) {
 761                 xfs_rw_ilock_demote(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 762                 *iolock = XFS_IOLOCK_SHARED;
 763         }
 764
 765         trace_xfs_file_direct_write(ip, count, iocb->ki_pos, 0);
 766         ret = generic_file_direct_write(iocb, iovp,
 767                         &nr_segs, pos, &iocb->ki_pos, count, ocount);
 768
 769         /* No fallback to buffered IO on errors for XFS. */
 770         ASSERT(ret < 0 || ret == count);
 771         return ret;
 772 }
 773
 774 STATIC ssize_t
 775 xfs_file_buffered_aio_write(
 776         struct kiocb            *iocb,
 777         const struct iovec      *iovp,
 778         unsigned long           nr_segs,
 779         loff_t                  pos,
 780         size_t                  ocount,
 781         int                     *iolock)
 782 {
 783         struct file             *file = iocb->ki_filp;
 784         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
 785         struct inode            *inode = mapping->host;
 786         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 787         ssize_t                 ret;
 788         int                     enospc = 0;
 789         size_t                  count = ocount;
 790
 791         *iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
 792         xfs_rw_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL | *iolock);
 793
 794         ret = xfs_file_aio_write_checks(file, &pos, &count, iolock);
 795         if (ret)
 796                 return ret;
 797
 798         /* We can write back this queue in page reclaim */
 799         current->backing_dev_info = mapping->backing_dev_info;
 800
 801 write_retry:
 802         trace_xfs_file_buffered_write(ip, count, iocb->ki_pos, 0);
 803         ret = generic_file_buffered_write(iocb, iovp, nr_segs,
 804                         pos, &iocb->ki_pos, count, ret);
 805         /*
 806          * if we just got an ENOSPC, flush the inode now we aren't holding any
 807          * page locks and retry *once*
 808          */
 809         if (ret == -ENOSPC && !enospc) {
 810                 ret = -xfs_flush_pages(ip, 0, -1, 0, FI_NONE);
 811                 if (ret)
 812                         return ret;
 813                 enospc = 1;
 814                 goto write_retry;
 815         }
 816         current->backing_dev_info = NULL;
 817         return ret;
 818 }
 819
 820 STATIC ssize_t
 821 xfs_file_aio_write(
 822         struct kiocb            *iocb,
 823         const struct iovec      *iovp,
 824         unsigned long           nr_segs,
 825         loff_t                  pos)
 826 {
 827         struct file             *file = iocb->ki_filp;
 828         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
 829         struct inode            *inode = mapping->host;
 830         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 831         ssize_t                 ret;
 832         int                     iolock;
 833         size_t                  ocount = 0;
 834
 835         XFS_STATS_INC(xs_write_calls);
 836
 837         BUG_ON(iocb->ki_pos != pos);
 838
 839         ret = generic_segment_checks(iovp, &nr_segs, &ocount, VERIFY_READ);
 840         if (ret)
 841                 return ret;
 842
 843         if (ocount == 0)
 844                 return 0;
 845
 846         xfs_wait_for_freeze(ip->i_mount, SB_FREEZE_WRITE);
 847
 848         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
 849                 return -EIO;
 850
 851         if (unlikely(file->f_flags & O_DIRECT))
 852                 ret = xfs_file_dio_aio_write(iocb, iovp, nr_segs, pos,
 853                                                 ocount, &iolock);
 854         else
 855                 ret = xfs_file_buffered_aio_write(iocb, iovp, nr_segs, pos,
 856                                                 ocount, &iolock);
 857
 858         xfs_aio_write_isize_update(inode, &iocb->ki_pos, ret);
 859
 860         if (ret <= 0)
 861                 goto out_unlock;
 862
 863         /* Handle various SYNC-type writes */
 864         if ((file->f_flags & O_DSYNC) || IS_SYNC(inode)) {
 865                 loff_t end = pos + ret - 1;
 866                 int error, error2;
 867
 868                 xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
 869                 error = filemap_write_and_wait_range(mapping, pos, end);
 870                 xfs_rw_ilock(ip, iolock);
 871
 872                 error2 = -xfs_file_fsync(file,
 873                                          (file->f_flags & __O_SYNC) ? 0 : 1);
 874                 if (error)
 875                         ret = error;
 876                 else if (error2)
 877                         ret = error2;
 878         }
 879
 880 out_unlock:
 881         xfs_aio_write_newsize_update(ip);
 882         xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
 883         return ret;
 884 }
 885
 886 STATIC long
 887 xfs_file_fallocate(
 888         struct file     *file,
 889         int             mode,
 890         loff_t          offset,
 891         loff_t          len)
 892 {
 893         struct inode    *inode = file->f_path.dentry->d_inode;
 894         long            error;
 895         loff_t          new_size = 0;
 896         xfs_flock64_t   bf;
 897         xfs_inode_t     *ip = XFS_I(inode);
 898         int             cmd = XFS_IOC_RESVSP;
 899         int             attr_flags = XFS_ATTR_NOLOCK;
 900
 901         if (mode & ~(FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_PUNCH_HOLE))
 902                 return -EOPNOTSUPP;
 903
 904         bf.l_whence = 0;
 905         bf.l_start = offset;
 906         bf.l_len = len;
 907
 908         xfs_ilock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 909
 910         if (mode & FALLOC_FL_PUNCH_HOLE)
 911                 cmd = XFS_IOC_UNRESVSP;
 912
 913         /* check the new inode size is valid before allocating */
 914         if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) &&
 915             offset + len > i_size_read(inode)) {
 916                 new_size = offset + len;
 917                 error = inode_newsize_ok(inode, new_size);
 918                 if (error)
 919                         goto out_unlock;
 920         }
 921
 922         if (file->f_flags & O_DSYNC)
 923                 attr_flags |= XFS_ATTR_SYNC;
 924
 925         error = -xfs_change_file_space(ip, cmd, &bf, 0, attr_flags);
 926         if (error)
 927                 goto out_unlock;
 928
 929         /* Change file size if needed */
 930         if (new_size) {
 931                 struct iattr iattr;
 932
 933                 iattr.ia_valid = ATTR_SIZE;
 934                 iattr.ia_size = new_size;
 935                 error = -xfs_setattr(ip, &iattr, XFS_ATTR_NOLOCK);
 936         }
 937
 938 out_unlock:
 939         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 940         return error;
 941 }
 942
 943
 944 STATIC int
 945 xfs_file_open(
 946         struct inode    *inode,
 947         struct file     *file)
 948 {
 949         if (!(file->f_flags & O_LARGEFILE) && i_size_read(inode) > MAX_NON_LFS)
 950                 return -EFBIG;
 951         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(XFS_M(inode->i_sb)))
 952                 return -EIO;
 953         return 0;
 954 }
 955
 956 STATIC int
 957 xfs_dir_open(
 958         struct inode    *inode,
 959         struct file     *file)
 960 {
 961         struct xfs_inode *ip = XFS_I(inode);
 962         int             mode;
 963         int             error;
 964
 965         error = xfs_file_open(inode, file);
 966         if (error)
 967                 return error;
 968
 969         /*
 970          * If there are any blocks, read-ahead block 0 as we're almost
 971          * certain to have the next operation be a read there.
 972          */
 973         mode = xfs_ilock_map_shared(ip);
 974         if (ip->i_d.di_nextents > 0)
 975                 xfs_da_reada_buf(NULL, ip, 0, XFS_DATA_FORK);
 976         xfs_iunlock(ip, mode);
 977         return 0;
 978 }
 979
 980 STATIC int
 981 xfs_file_release(
 982         struct inode    *inode,
 983         struct file     *filp)
 984 {
 985         return -xfs_release(XFS_I(inode));
 986 }
 987
 988 STATIC int
 989 xfs_file_readdir(
 990         struct file     *filp,
 991         void            *dirent,
 992         filldir_t       filldir)
 993 {
 994         struct inode    *inode = filp->f_path.dentry->d_inode;
 995         xfs_inode_t     *ip = XFS_I(inode);
 996         int             error;
 997         size_t          bufsize;
 998
 999         /*
1000          * The Linux API doesn't pass down the total size of the buffer
1001          * we read into down to the filesystem.  With the filldir concept
1002          * it's not needed for correct information, but the XFS dir2 leaf
1003          * code wants an estimate of the buffer size to calculate it's
1004          * readahead window and size the buffers used for mapping to
1005          * physical blocks.
1006          *
1007          * Try to give it an estimate that's good enough, maybe at some
1008          * point we can change the ->readdir prototype to include the
1009          * buffer size.  For now we use the current glibc buffer size.
1010          */
1011         bufsize = (size_t)min_t(loff_t, 32768, ip->i_d.di_size);
1012
1013         error = xfs_readdir(ip, dirent, bufsize,
1014                                 (xfs_off_t *)&filp->f_pos, filldir);
1015         if (error)
1016                 return -error;
1017         return 0;
1018 }
1019
1020 STATIC int
1021 xfs_file_mmap(
1022         struct file     *filp,
1023         struct vm_area_struct *vma)
1024 {
1025         vma->vm_ops = &xfs_file_vm_ops;
1026         vma->vm_flags |= VM_CAN_NONLINEAR;
1027
1028         file_accessed(filp);
1029         return 0;
1030 }
1031
1032 /*
1033  * mmap()d file has taken write protection fault and is being made
1034  * writable. We can set the page state up correctly for a writable
1035  * page, which means we can do correct delalloc accounting (ENOSPC
1036  * checking!) and unwritten extent mapping.
1037  */
1038 STATIC int
1039 xfs_vm_page_mkwrite(
1040         struct vm_area_struct   *vma,
1041         struct vm_fault         *vmf)
1042 {
1043         return block_page_mkwrite(vma, vmf, xfs_get_blocks);
1044 }
1045
1046 const struct file_operations xfs_file_operations = {
1047         .llseek         = generic_file_llseek,
1048         .read           = do_sync_read,
1049         .write          = do_sync_write,
1050         .aio_read       = xfs_file_aio_read,
1051         .aio_write      = xfs_file_aio_write,
1052         .splice_read    = xfs_file_splice_read,
1053         .splice_write   = xfs_file_splice_write,
1054         .unlocked_ioctl = xfs_file_ioctl,
1055 #ifdef CONFIG_COMPAT
1056         .compat_ioctl   = xfs_file_compat_ioctl,
1057 #endif
1058         .mmap           = xfs_file_mmap,
1059         .open           = xfs_file_open,
1060         .release        = xfs_file_release,
1061         .fsync          = xfs_file_fsync,
1062         .fallocate      = xfs_file_fallocate,
1063 };
1064
1065 const struct file_operations xfs_dir_file_operations = {
1066         .open           = xfs_dir_open,
1067         .read           = generic_read_dir,
1068         .readdir        = xfs_file_readdir,
1069         .llseek         = generic_file_llseek,
1070         .unlocked_ioctl = xfs_file_ioctl,
1071 #ifdef CONFIG_COMPAT
1072         .compat_ioctl   = xfs_file_compat_ioctl,
1073 #endif
1074         .fsync          = xfs_file_fsync,
1075 };
1076
1077 static const struct vm_operations_struct xfs_file_vm_ops = {
1078         .fault          = filemap_fault,
1079         .page_mkwrite   = xfs_vm_page_mkwrite,
1080 };