fs/xfs/xfs_file.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2000-2005 Silicon Graphics, Inc.
   3  * All Rights Reserved.
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   6  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
   7  * published by the Free Software Foundation.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope that it would be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12  * GNU General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  15  * along with this program; if not, write the Free Software Foundation,
  16  * Inc.,  51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
  17  */
  18 #include "xfs.h"
  19 #include "xfs_fs.h"
  20 #include "xfs_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         loff_t                  start,
 131         loff_t                  end,
 132         int                     datasync)
 133 {
 134         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
 135         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 136         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 137         struct xfs_trans        *tp;
 138         int                     error = 0;
 139         int                     log_flushed = 0;
 140
 141         trace_xfs_file_fsync(ip);
 142
 143         error = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, start, end);
 144         if (error)
 145                 return error;
 146
 147         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
 148                 return -XFS_ERROR(EIO);
 149
 150         xfs_iflags_clear(ip, XFS_ITRUNCATED);
 151
 152         xfs_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 153         xfs_ioend_wait(ip);
 154         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 155
 156         if (mp->m_flags & XFS_MOUNT_BARRIER) {
 157                 /*
 158                  * If we have an RT and/or log subvolume we need to make sure
 159                  * to flush the write cache the device used for file data
 160                  * first.  This is to ensure newly written file data make
 161                  * it to disk before logging the new inode size in case of
 162                  * an extending write.
 163                  */
 164                 if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip))
 165                         xfs_blkdev_issue_flush(mp->m_rtdev_targp);
 166                 else if (mp->m_logdev_targp != mp->m_ddev_targp)
 167                         xfs_blkdev_issue_flush(mp->m_ddev_targp);
 168         }
 169
 170         /*
 171          * We always need to make sure that the required inode state is safe on
 172          * disk.  The inode might be clean but we still might need to force the
 173          * log because of committed transactions that haven't hit the disk yet.
 174          * Likewise, there could be unflushed non-transactional changes to the
 175          * inode core that have to go to disk and this requires us to issue
 176          * a synchronous transaction to capture these changes correctly.
 177          *
 178          * This code relies on the assumption that if the i_update_core field
 179          * of the inode is clear and the inode is unpinned then it is clean
 180          * and no action is required.
 181          */
 182         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 183
 184         /*
 185          * First check if the VFS inode is marked dirty.  All the dirtying
 186          * of non-transactional updates no goes through mark_inode_dirty*,
 187          * which allows us to distinguish beteeen pure timestamp updates
 188          * and i_size updates which need to be caught for fdatasync.
 189          * After that also theck for the dirty state in the XFS inode, which
 190          * might gets cleared when the inode gets written out via the AIL
 191          * or xfs_iflush_cluster.
 192          */
 193         if (((inode->i_state & I_DIRTY_DATASYNC) ||
 194             ((inode->i_state & I_DIRTY_SYNC) && !datasync)) &&
 195             ip->i_update_core) {
 196                 /*
 197                  * Kick off a transaction to log the inode core to get the
 198                  * updates.  The sync transaction will also force the log.
 199                  */
 200                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 201                 tp = xfs_trans_alloc(mp, XFS_TRANS_FSYNC_TS);
 202                 error = xfs_trans_reserve(tp, 0,
 203                                 XFS_FSYNC_TS_LOG_RES(mp), 0, 0, 0);
 204                 if (error) {
 205                         xfs_trans_cancel(tp, 0);
 206                         return -error;
 207                 }
 208                 xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 209
 210                 /*
 211                  * Note - it's possible that we might have pushed ourselves out
 212                  * of the way during trans_reserve which would flush the inode.
 213                  * But there's no guarantee that the inode buffer has actually
 214                  * gone out yet (it's delwri).  Plus the buffer could be pinned
 215                  * anyway if it's part of an inode in another recent
 216                  * transaction.  So we play it safe and fire off the
 217                  * transaction anyway.
 218                  */
 219                 xfs_trans_ijoin(tp, ip);
 220                 xfs_trans_log_inode(tp, ip, XFS_ILOG_CORE);
 221                 xfs_trans_set_sync(tp);
 222                 error = _xfs_trans_commit(tp, 0, &log_flushed);
 223
 224                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 225         } else {
 226                 /*
 227                  * Timestamps/size haven't changed since last inode flush or
 228                  * inode transaction commit.  That means either nothing got
 229                  * written or a transaction committed which caught the updates.
 230                  * If the latter happened and the transaction hasn't hit the
 231                  * disk yet, the inode will be still be pinned.  If it is,
 232                  * force the log.
 233                  */
 234                 if (xfs_ipincount(ip)) {
 235                         error = _xfs_log_force_lsn(mp,
 236                                         ip->i_itemp->ili_last_lsn,
 237                                         XFS_LOG_SYNC, &log_flushed);
 238                 }
 239                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 240         }
 241
 242         /*
 243          * If we only have a single device, and the log force about was
 244          * a no-op we might have to flush the data device cache here.
 245          * This can only happen for fdatasync/O_DSYNC if we were overwriting
 246          * an already allocated file and thus do not have any metadata to
 247          * commit.
 248          */
 249         if ((mp->m_flags & XFS_MOUNT_BARRIER) &&
 250             mp->m_logdev_targp == mp->m_ddev_targp &&
 251             !XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) &&
 252             !log_flushed)
 253                 xfs_blkdev_issue_flush(mp->m_ddev_targp);
 254
 255         return -error;
 256 }
 257
 258 STATIC ssize_t
 259 xfs_file_aio_read(
 260         struct kiocb            *iocb,
 261         const struct iovec      *iovp,
 262         unsigned long           nr_segs,
 263         loff_t                  pos)
 264 {
 265         struct file             *file = iocb->ki_filp;
 266         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
 267         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 268         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 269         size_t                  size = 0;
 270         ssize_t                 ret = 0;
 271         int                     ioflags = 0;
 272         xfs_fsize_t             n;
 273         unsigned long           seg;
 274
 275         XFS_STATS_INC(xs_read_calls);
 276
 277         BUG_ON(iocb->ki_pos != pos);
 278
 279         if (unlikely(file->f_flags & O_DIRECT))
 280                 ioflags |= IO_ISDIRECT;
 281         if (file->f_mode & FMODE_NOCMTIME)
 282                 ioflags |= IO_INVIS;
 283
 284         /* START copy & waste from filemap.c */
 285         for (seg = 0; seg < nr_segs; seg++) {
 286                 const struct iovec *iv = &iovp[seg];
 287
 288                 /*
 289                  * If any segment has a negative length, or the cumulative
 290                  * length ever wraps negative then return -EINVAL.
 291                  */
 292                 size += iv->iov_len;
 293                 if (unlikely((ssize_t)(size|iv->iov_len) < 0))
 294                         return XFS_ERROR(-EINVAL);
 295         }
 296         /* END copy & waste from filemap.c */
 297
 298         if (unlikely(ioflags & IO_ISDIRECT)) {
 299                 xfs_buftarg_t   *target =
 300                         XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) ?
 301                                 mp->m_rtdev_targp : mp->m_ddev_targp;
 302                 if ((iocb->ki_pos & target->bt_smask) ||
 303                     (size & target->bt_smask)) {
 304                         if (iocb->ki_pos == ip->i_size)
 305                                 return 0;
 306                         return -XFS_ERROR(EINVAL);
 307                 }
 308         }
 309
 310         n = XFS_MAXIOFFSET(mp) - iocb->ki_pos;
 311         if (n <= 0 || size == 0)
 312                 return 0;
 313
 314         if (n < size)
 315                 size = n;
 316
 317         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
 318                 return -EIO;
 319
 320         if (unlikely(ioflags & IO_ISDIRECT)) {
 321                 xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 322
 323                 if (inode->i_mapping->nrpages) {
 324                         ret = -xfs_flushinval_pages(ip,
 325                                         (iocb->ki_pos & PAGE_CACHE_MASK),
 326                                         -1, FI_REMAPF_LOCKED);
 327                         if (ret) {
 328                                 xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 329                                 return ret;
 330                         }
 331                 }
 332                 xfs_rw_ilock_demote(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 333         } else
 334                 xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 335
 336         trace_xfs_file_read(ip, size, iocb->ki_pos, ioflags);
 337
 338         ret = generic_file_aio_read(iocb, iovp, nr_segs, iocb->ki_pos);
 339         if (ret > 0)
 340                 XFS_STATS_ADD(xs_read_bytes, ret);
 341
 342         xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 343         return ret;
 344 }
 345
 346 STATIC ssize_t
 347 xfs_file_splice_read(
 348         struct file             *infilp,
 349         loff_t                  *ppos,
 350         struct pipe_inode_info  *pipe,
 351         size_t                  count,
 352         unsigned int            flags)
 353 {
 354         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(infilp->f_mapping->host);
 355         int                     ioflags = 0;
 356         ssize_t                 ret;
 357
 358         XFS_STATS_INC(xs_read_calls);
 359
 360         if (infilp->f_mode & FMODE_NOCMTIME)
 361                 ioflags |= IO_INVIS;
 362
 363         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
 364                 return -EIO;
 365
 366         xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 367
 368         trace_xfs_file_splice_read(ip, count, *ppos, ioflags);
 369
 370         ret = generic_file_splice_read(infilp, ppos, pipe, count, flags);
 371         if (ret > 0)
 372                 XFS_STATS_ADD(xs_read_bytes, ret);
 373
 374         xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 375         return ret;
 376 }
 377
 378 STATIC void
 379 xfs_aio_write_isize_update(
 380         struct inode    *inode,
 381         loff_t          *ppos,
 382         ssize_t         bytes_written)
 383 {
 384         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 385         xfs_fsize_t             isize = i_size_read(inode);
 386
 387         if (bytes_written > 0)
 388                 XFS_STATS_ADD(xs_write_bytes, bytes_written);
 389
 390         if (unlikely(bytes_written < 0 && bytes_written != -EFAULT &&
 391                                         *ppos > isize))
 392                 *ppos = isize;
 393
 394         if (*ppos > ip->i_size) {
 395                 xfs_rw_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 396                 if (*ppos > ip->i_size)
 397                         ip->i_size = *ppos;
 398                 xfs_rw_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 399         }
 400 }
 401
 402 /*
 403  * If this was a direct or synchronous I/O that failed (such as ENOSPC) then
 404  * part of the I/O may have been written to disk before the error occurred.  In
 405  * this case the on-disk file size may have been adjusted beyond the in-memory
 406  * file size and now needs to be truncated back.
 407  */
 408 STATIC void
 409 xfs_aio_write_newsize_update(
 410         struct xfs_inode        *ip)
 411 {
 412         if (ip->i_new_size) {
 413                 xfs_rw_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 414                 ip->i_new_size = 0;
 415                 if (ip->i_d.di_size > ip->i_size)
 416                         ip->i_d.di_size = ip->i_size;
 417                 xfs_rw_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 418         }
 419 }
 420
 421 /*
 422  * xfs_file_splice_write() does not use xfs_rw_ilock() because
 423  * generic_file_splice_write() takes the i_mutex itself. This, in theory,
 424  * couuld cause lock inversions between the aio_write path and the splice path
 425  * if someone is doing concurrent splice(2) based writes and write(2) based
 426  * writes to the same inode. The only real way to fix this is to re-implement
 427  * the generic code here with correct locking orders.
 428  */
 429 STATIC ssize_t
 430 xfs_file_splice_write(
 431         struct pipe_inode_info  *pipe,
 432         struct file             *outfilp,
 433         loff_t                  *ppos,
 434         size_t                  count,
 435         unsigned int            flags)
 436 {
 437         struct inode            *inode = outfilp->f_mapping->host;
 438         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 439         xfs_fsize_t             new_size;
 440         int                     ioflags = 0;
 441         ssize_t                 ret;
 442
 443         XFS_STATS_INC(xs_write_calls);
 444
 445         if (outfilp->f_mode & FMODE_NOCMTIME)
 446                 ioflags |= IO_INVIS;
 447
 448         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
 449                 return -EIO;
 450
 451         xfs_ilock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 452
 453         new_size = *ppos + count;
 454
 455         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 456         if (new_size > ip->i_size)
 457                 ip->i_new_size = new_size;
 458         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 459
 460         trace_xfs_file_splice_write(ip, count, *ppos, ioflags);
 461
 462         ret = generic_file_splice_write(pipe, outfilp, ppos, count, flags);
 463
 464         xfs_aio_write_isize_update(inode, ppos, ret);
 465         xfs_aio_write_newsize_update(ip);
 466         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 467         return ret;
 468 }
 469
 470 /*
 471  * This routine is called to handle zeroing any space in the last
 472  * block of the file that is beyond the EOF.  We do this since the
 473  * size is being increased without writing anything to that block
 474  * and we don't want anyone to read the garbage on the disk.
 475  */
 476 STATIC int                              /* error (positive) */
 477 xfs_zero_last_block(
 478         xfs_inode_t     *ip,
 479         xfs_fsize_t     offset,
 480         xfs_fsize_t     isize)
 481 {
 482         xfs_fileoff_t   last_fsb;
 483         xfs_mount_t     *mp = ip->i_mount;
 484         int             nimaps;
 485         int             zero_offset;
 486         int             zero_len;
 487         int             error = 0;
 488         xfs_bmbt_irec_t imap;
 489
 490         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_ILOCK_EXCL));
 491
 492         zero_offset = XFS_B_FSB_OFFSET(mp, isize);
 493         if (zero_offset == 0) {
 494                 /*
 495                  * There are no extra bytes in the last block on disk to
 496                  * zero, so return.
 497                  */
 498                 return 0;
 499         }
 500
 501         last_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, isize);
 502         nimaps = 1;
 503         error = xfs_bmapi(NULL, ip, last_fsb, 1, 0, NULL, 0, &imap,
 504                           &nimaps, NULL);
 505         if (error) {
 506                 return error;
 507         }
 508         ASSERT(nimaps > 0);
 509         /*
 510          * If the block underlying isize is just a hole, then there
 511          * is nothing to zero.
 512          */
 513         if (imap.br_startblock == HOLESTARTBLOCK) {
 514                 return 0;
 515         }
 516         /*
 517          * Zero the part of the last block beyond the EOF, and write it
 518          * out sync.  We need to drop the ilock while we do this so we
 519          * don't deadlock when the buffer cache calls back to us.
 520          */
 521         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 522
 523         zero_len = mp->m_sb.sb_blocksize - zero_offset;
 524         if (isize + zero_len > offset)
 525                 zero_len = offset - isize;
 526         error = xfs_iozero(ip, isize, zero_len);
 527
 528         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 529         ASSERT(error >= 0);
 530         return error;
 531 }
 532
 533 /*
 534  * Zero any on disk space between the current EOF and the new,
 535  * larger EOF.  This handles the normal case of zeroing the remainder
 536  * of the last block in the file and the unusual case of zeroing blocks
 537  * out beyond the size of the file.  This second case only happens
 538  * with fixed size extents and when the system crashes before the inode
 539  * size was updated but after blocks were allocated.  If fill is set,
 540  * then any holes in the range are filled and zeroed.  If not, the holes
 541  * are left alone as holes.
 542  */
 543
 544 int                                     /* error (positive) */
 545 xfs_zero_eof(
 546         xfs_inode_t     *ip,
 547         xfs_off_t       offset,         /* starting I/O offset */
 548         xfs_fsize_t     isize)          /* current inode size */
 549 {
 550         xfs_mount_t     *mp = ip->i_mount;
 551         xfs_fileoff_t   start_zero_fsb;
 552         xfs_fileoff_t   end_zero_fsb;
 553         xfs_fileoff_t   zero_count_fsb;
 554         xfs_fileoff_t   last_fsb;
 555         xfs_fileoff_t   zero_off;
 556         xfs_fsize_t     zero_len;
 557         int             nimaps;
 558         int             error = 0;
 559         xfs_bmbt_irec_t imap;
 560
 561         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_ILOCK_EXCL|XFS_IOLOCK_EXCL));
 562         ASSERT(offset > isize);
 563
 564         /*
 565          * First handle zeroing the block on which isize resides.
 566          * We only zero a part of that block so it is handled specially.
 567          */
 568         error = xfs_zero_last_block(ip, offset, isize);
 569         if (error) {
 570                 ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_ILOCK_EXCL|XFS_IOLOCK_EXCL));
 571                 return error;
 572         }
 573
 574         /*
 575          * Calculate the range between the new size and the old
 576          * where blocks needing to be zeroed may exist.  To get the
 577          * block where the last byte in the file currently resides,
 578          * we need to subtract one from the size and truncate back
 579          * to a block boundary.  We subtract 1 in case the size is
 580          * exactly on a block boundary.
 581          */
 582         last_fsb = isize ? XFS_B_TO_FSBT(mp, isize - 1) : (xfs_fileoff_t)-1;
 583         start_zero_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, (xfs_ufsize_t)isize);
 584         end_zero_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset - 1);
 585         ASSERT((xfs_sfiloff_t)last_fsb < (xfs_sfiloff_t)start_zero_fsb);
 586         if (last_fsb == end_zero_fsb) {
 587                 /*
 588                  * The size was only incremented on its last block.
 589                  * We took care of that above, so just return.
 590                  */
 591                 return 0;
 592         }
 593
 594         ASSERT(start_zero_fsb <= end_zero_fsb);
 595         while (start_zero_fsb <= end_zero_fsb) {
 596                 nimaps = 1;
 597                 zero_count_fsb = end_zero_fsb - start_zero_fsb + 1;
 598                 error = xfs_bmapi(NULL, ip, start_zero_fsb, zero_count_fsb,
 599                                   0, NULL, 0, &imap, &nimaps, NULL);
 600                 if (error) {
 601                         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_ILOCK_EXCL|XFS_IOLOCK_EXCL));
 602                         return error;
 603                 }
 604                 ASSERT(nimaps > 0);
 605
 606                 if (imap.br_state == XFS_EXT_UNWRITTEN ||
 607                     imap.br_startblock == HOLESTARTBLOCK) {
 608                         /*
 609                          * This loop handles initializing pages that were
 610                          * partially initialized by the code below this
 611                          * loop. It basically zeroes the part of the page
 612                          * that sits on a hole and sets the page as P_HOLE
 613                          * and calls remapf if it is a mapped file.
 614                          */
 615                         start_zero_fsb = imap.br_startoff + imap.br_blockcount;
 616                         ASSERT(start_zero_fsb <= (end_zero_fsb + 1));
 617                         continue;
 618                 }
 619
 620                 /*
 621                  * There are blocks we need to zero.
 622                  * Drop the inode lock while we're doing the I/O.
 623                  * We'll still have the iolock to protect us.
 624                  */
 625                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 626
 627                 zero_off = XFS_FSB_TO_B(mp, start_zero_fsb);
 628                 zero_len = XFS_FSB_TO_B(mp, imap.br_blockcount);
 629
 630                 if ((zero_off + zero_len) > offset)
 631                         zero_len = offset - zero_off;
 632
 633                 error = xfs_iozero(ip, zero_off, zero_len);
 634                 if (error) {
 635                         goto out_lock;
 636                 }
 637
 638                 start_zero_fsb = imap.br_startoff + imap.br_blockcount;
 639                 ASSERT(start_zero_fsb <= (end_zero_fsb + 1));
 640
 641                 xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 642         }
 643
 644         return 0;
 645
 646 out_lock:
 647         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 648         ASSERT(error >= 0);
 649         return error;
 650 }
 651
 652 /*
 653  * Common pre-write limit and setup checks.
 654  *
 655  * Returns with iolock held according to @iolock.
 656  */
 657 STATIC ssize_t
 658 xfs_file_aio_write_checks(
 659         struct file             *file,
 660         loff_t                  *pos,
 661         size_t                  *count,
 662         int                     *iolock)
 663 {
 664         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
 665         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 666         xfs_fsize_t             new_size;
 667         int                     error = 0;
 668
 669         error = generic_write_checks(file, pos, count, S_ISBLK(inode->i_mode));
 670         if (error) {
 671                 xfs_rw_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL | *iolock);
 672                 *iolock = 0;
 673                 return error;
 674         }
 675
 676         new_size = *pos + *count;
 677         if (new_size > ip->i_size)
 678                 ip->i_new_size = new_size;
 679
 680         if (likely(!(file->f_mode & FMODE_NOCMTIME)))
 681                 file_update_time(file);
 682
 683         /*
 684          * If the offset is beyond the size of the file, we need to zero any
 685          * blocks that fall between the existing EOF and the start of this
 686          * write.
 687          */
 688         if (*pos > ip->i_size)
 689                 error = -xfs_zero_eof(ip, *pos, ip->i_size);
 690
 691         xfs_rw_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 692         if (error)
 693                 return error;
 694
 695         /*
 696          * If we're writing the file then make sure to clear the setuid and
 697          * setgid bits if the process is not being run by root.  This keeps
 698          * people from modifying setuid and setgid binaries.
 699          */
 700         return file_remove_suid(file);
 701
 702 }
 703
 704 /*
 705  * xfs_file_dio_aio_write - handle direct IO writes
 706  *
 707  * Lock the inode appropriately to prepare for and issue a direct IO write.
 708  * By separating it from the buffered write path we remove all the tricky to
 709  * follow locking changes and looping.
 710  *
 711  * If there are cached pages or we're extending the file, we need IOLOCK_EXCL
 712  * until we're sure the bytes at the new EOF have been zeroed and/or the cached
 713  * pages are flushed out.
 714  *
 715  * In most cases the direct IO writes will be done holding IOLOCK_SHARED
 716  * allowing them to be done in parallel with reads and other direct IO writes.
 717  * However, if the IO is not aligned to filesystem blocks, the direct IO layer
 718  * needs to do sub-block zeroing and that requires serialisation against other
 719  * direct IOs to the same block. In this case we need to serialise the
 720  * submission of the unaligned IOs so that we don't get racing block zeroing in
 721  * the dio layer.  To avoid the problem with aio, we also need to wait for
 722  * outstanding IOs to complete so that unwritten extent conversion is completed
 723  * before we try to map the overlapping block. This is currently implemented by
 724  * hitting it with a big hammer (i.e. xfs_ioend_wait()).
 725  *
 726  * Returns with locks held indicated by @iolock and errors indicated by
 727  * negative return values.
 728  */
 729 STATIC ssize_t
 730 xfs_file_dio_aio_write(
 731         struct kiocb            *iocb,
 732         const struct iovec      *iovp,
 733         unsigned long           nr_segs,
 734         loff_t                  pos,
 735         size_t                  ocount,
 736         int                     *iolock)
 737 {
 738         struct file             *file = iocb->ki_filp;
 739         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
 740         struct inode            *inode = mapping->host;
 741         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 742         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 743         ssize_t                 ret = 0;
 744         size_t                  count = ocount;
 745         int                     unaligned_io = 0;
 746         struct xfs_buftarg      *target = XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) ?
 747                                         mp->m_rtdev_targp : mp->m_ddev_targp;
 748
 749         *iolock = 0;
 750         if ((pos & target->bt_smask) || (count & target->bt_smask))
 751                 return -XFS_ERROR(EINVAL);
 752
 753         if ((pos & mp->m_blockmask) || ((pos + count) & mp->m_blockmask))
 754                 unaligned_io = 1;
 755
 756         if (unaligned_io || mapping->nrpages || pos > ip->i_size)
 757                 *iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
 758         else
 759                 *iolock = XFS_IOLOCK_SHARED;
 760         xfs_rw_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL | *iolock);
 761
 762         ret = xfs_file_aio_write_checks(file, &pos, &count, iolock);
 763         if (ret)
 764                 return ret;
 765
 766         if (mapping->nrpages) {
 767                 WARN_ON(*iolock != XFS_IOLOCK_EXCL);
 768                 ret = -xfs_flushinval_pages(ip, (pos & PAGE_CACHE_MASK), -1,
 769                                                         FI_REMAPF_LOCKED);
 770                 if (ret)
 771                         return ret;
 772         }
 773
 774         /*
 775          * If we are doing unaligned IO, wait for all other IO to drain,
 776          * otherwise demote the lock if we had to flush cached pages
 777          */
 778         if (unaligned_io)
 779                 xfs_ioend_wait(ip);
 780         else if (*iolock == XFS_IOLOCK_EXCL) {
 781                 xfs_rw_ilock_demote(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 782                 *iolock = XFS_IOLOCK_SHARED;
 783         }
 784
 785         trace_xfs_file_direct_write(ip, count, iocb->ki_pos, 0);
 786         ret = generic_file_direct_write(iocb, iovp,
 787                         &nr_segs, pos, &iocb->ki_pos, count, ocount);
 788
 789         /* No fallback to buffered IO on errors for XFS. */
 790         ASSERT(ret < 0 || ret == count);
 791         return ret;
 792 }
 793
 794 STATIC ssize_t
 795 xfs_file_buffered_aio_write(
 796         struct kiocb            *iocb,
 797         const struct iovec      *iovp,
 798         unsigned long           nr_segs,
 799         loff_t                  pos,
 800         size_t                  ocount,
 801         int                     *iolock)
 802 {
 803         struct file             *file = iocb->ki_filp;
 804         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
 805         struct inode            *inode = mapping->host;
 806         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 807         ssize_t                 ret;
 808         int                     enospc = 0;
 809         size_t                  count = ocount;
 810
 811         *iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
 812         xfs_rw_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL | *iolock);
 813
 814         ret = xfs_file_aio_write_checks(file, &pos, &count, iolock);
 815         if (ret)
 816                 return ret;
 817
 818         /* We can write back this queue in page reclaim */
 819         current->backing_dev_info = mapping->backing_dev_info;
 820
 821 write_retry:
 822         trace_xfs_file_buffered_write(ip, count, iocb->ki_pos, 0);
 823         ret = generic_file_buffered_write(iocb, iovp, nr_segs,
 824                         pos, &iocb->ki_pos, count, ret);
 825         /*
 826          * if we just got an ENOSPC, flush the inode now we aren't holding any
 827          * page locks and retry *once*
 828          */
 829         if (ret == -ENOSPC && !enospc) {
 830                 ret = -xfs_flush_pages(ip, 0, -1, 0, FI_NONE);
 831                 if (ret)
 832                         return ret;
 833                 enospc = 1;
 834                 goto write_retry;
 835         }
 836         current->backing_dev_info = NULL;
 837         return ret;
 838 }
 839
 840 STATIC ssize_t
 841 xfs_file_aio_write(
 842         struct kiocb            *iocb,
 843         const struct iovec      *iovp,
 844         unsigned long           nr_segs,
 845         loff_t                  pos)
 846 {
 847         struct file             *file = iocb->ki_filp;
 848         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
 849         struct inode            *inode = mapping->host;
 850         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 851         ssize_t                 ret;
 852         int                     iolock;
 853         size_t                  ocount = 0;
 854
 855         XFS_STATS_INC(xs_write_calls);
 856
 857         BUG_ON(iocb->ki_pos != pos);
 858
 859         ret = generic_segment_checks(iovp, &nr_segs, &ocount, VERIFY_READ);
 860         if (ret)
 861                 return ret;
 862
 863         if (ocount == 0)
 864                 return 0;
 865
 866         xfs_wait_for_freeze(ip->i_mount, SB_FREEZE_WRITE);
 867
 868         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
 869                 return -EIO;
 870
 871         if (unlikely(file->f_flags & O_DIRECT))
 872                 ret = xfs_file_dio_aio_write(iocb, iovp, nr_segs, pos,
 873                                                 ocount, &iolock);
 874         else
 875                 ret = xfs_file_buffered_aio_write(iocb, iovp, nr_segs, pos,
 876                                                 ocount, &iolock);
 877
 878         xfs_aio_write_isize_update(inode, &iocb->ki_pos, ret);
 879
 880         if (ret <= 0)
 881                 goto out_unlock;
 882
 883         /* Handle various SYNC-type writes */
 884         if ((file->f_flags & O_DSYNC) || IS_SYNC(inode)) {
 885                 loff_t end = pos + ret - 1;
 886                 int error;
 887
 888                 xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
 889                 error = xfs_file_fsync(file, pos, end,
 890                                       (file->f_flags & __O_SYNC) ? 0 : 1);
 891                 xfs_rw_ilock(ip, iolock);
 892                 if (error)
 893                         ret = error;
 894         }
 895
 896 out_unlock:
 897         xfs_aio_write_newsize_update(ip);
 898         xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
 899         return ret;
 900 }
 901
 902 STATIC long
 903 xfs_file_fallocate(
 904         struct file     *file,
 905         int             mode,
 906         loff_t          offset,
 907         loff_t          len)
 908 {
 909         struct inode    *inode = file->f_path.dentry->d_inode;
 910         long            error;
 911         loff_t          new_size = 0;
 912         xfs_flock64_t   bf;
 913         xfs_inode_t     *ip = XFS_I(inode);
 914         int             cmd = XFS_IOC_RESVSP;
 915         int             attr_flags = XFS_ATTR_NOLOCK;
 916
 917         if (mode & ~(FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_PUNCH_HOLE))
 918                 return -EOPNOTSUPP;
 919
 920         bf.l_whence = 0;
 921         bf.l_start = offset;
 922         bf.l_len = len;
 923
 924         xfs_ilock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 925
 926         if (mode & FALLOC_FL_PUNCH_HOLE)
 927                 cmd = XFS_IOC_UNRESVSP;
 928
 929         /* check the new inode size is valid before allocating */
 930         if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) &&
 931             offset + len > i_size_read(inode)) {
 932                 new_size = offset + len;
 933                 error = inode_newsize_ok(inode, new_size);
 934                 if (error)
 935                         goto out_unlock;
 936         }
 937
 938         if (file->f_flags & O_DSYNC)
 939                 attr_flags |= XFS_ATTR_SYNC;
 940
 941         error = -xfs_change_file_space(ip, cmd, &bf, 0, attr_flags);
 942         if (error)
 943                 goto out_unlock;
 944
 945         /* Change file size if needed */
 946         if (new_size) {
 947                 struct iattr iattr;
 948
 949                 iattr.ia_valid = ATTR_SIZE;
 950                 iattr.ia_size = new_size;
 951                 error = -xfs_setattr_size(ip, &iattr, XFS_ATTR_NOLOCK);
 952         }
 953
 954 out_unlock:
 955         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 956         return error;
 957 }
 958
 959
 960 STATIC int
 961 xfs_file_open(
 962         struct inode    *inode,
 963         struct file     *file)
 964 {
 965         if (!(file->f_flags & O_LARGEFILE) && i_size_read(inode) > MAX_NON_LFS)
 966                 return -EFBIG;
 967         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(XFS_M(inode->i_sb)))
 968                 return -EIO;
 969         return 0;
 970 }
 971
 972 STATIC int
 973 xfs_dir_open(
 974         struct inode    *inode,
 975         struct file     *file)
 976 {
 977         struct xfs_inode *ip = XFS_I(inode);
 978         int             mode;
 979         int             error;
 980
 981         error = xfs_file_open(inode, file);
 982         if (error)
 983                 return error;
 984
 985         /*
 986          * If there are any blocks, read-ahead block 0 as we're almost
 987          * certain to have the next operation be a read there.
 988          */
 989         mode = xfs_ilock_map_shared(ip);
 990         if (ip->i_d.di_nextents > 0)
 991                 xfs_da_reada_buf(NULL, ip, 0, XFS_DATA_FORK);
 992         xfs_iunlock(ip, mode);
 993         return 0;
 994 }
 995
 996 STATIC int
 997 xfs_file_release(
 998         struct inode    *inode,
 999         struct file     *filp)
1000 {
1001         return -xfs_release(XFS_I(inode));
1002 }
1003
1004 STATIC int
1005 xfs_file_readdir(
1006         struct file     *filp,
1007         void            *dirent,
1008         filldir_t       filldir)
1009 {
1010         struct inode    *inode = filp->f_path.dentry->d_inode;
1011         xfs_inode_t     *ip = XFS_I(inode);
1012         int             error;
1013         size_t          bufsize;
1014
1015         /*
1016          * The Linux API doesn't pass down the total size of the buffer
1017          * we read into down to the filesystem.  With the filldir concept
1018          * it's not needed for correct information, but the XFS dir2 leaf
1019          * code wants an estimate of the buffer size to calculate it's
1020          * readahead window and size the buffers used for mapping to
1021          * physical blocks.
1022          *
1023          * Try to give it an estimate that's good enough, maybe at some
1024          * point we can change the ->readdir prototype to include the
1025          * buffer size.  For now we use the current glibc buffer size.
1026          */
1027         bufsize = (size_t)min_t(loff_t, 32768, ip->i_d.di_size);
1028
1029         error = xfs_readdir(ip, dirent, bufsize,
1030                                 (xfs_off_t *)&filp->f_pos, filldir);
1031         if (error)
1032                 return -error;
1033         return 0;
1034 }
1035
1036 STATIC int
1037 xfs_file_mmap(
1038         struct file     *filp,
1039         struct vm_area_struct *vma)
1040 {
1041         vma->vm_ops = &xfs_file_vm_ops;
1042         vma->vm_flags |= VM_CAN_NONLINEAR;
1043
1044         file_accessed(filp);
1045         return 0;
1046 }
1047
1048 /*
1049  * mmap()d file has taken write protection fault and is being made
1050  * writable. We can set the page state up correctly for a writable
1051  * page, which means we can do correct delalloc accounting (ENOSPC
1052  * checking!) and unwritten extent mapping.
1053  */
1054 STATIC int
1055 xfs_vm_page_mkwrite(
1056         struct vm_area_struct   *vma,
1057         struct vm_fault         *vmf)
1058 {
1059         return block_page_mkwrite(vma, vmf, xfs_get_blocks);
1060 }
1061
1062 const struct file_operations xfs_file_operations = {
1063         .llseek         = generic_file_llseek,
1064         .read           = do_sync_read,
1065         .write          = do_sync_write,
1066         .aio_read       = xfs_file_aio_read,
1067         .aio_write      = xfs_file_aio_write,
1068         .splice_read    = xfs_file_splice_read,
1069         .splice_write   = xfs_file_splice_write,
1070         .unlocked_ioctl = xfs_file_ioctl,
1071 #ifdef CONFIG_COMPAT
1072         .compat_ioctl   = xfs_file_compat_ioctl,
1073 #endif
1074         .mmap           = xfs_file_mmap,
1075         .open           = xfs_file_open,
1076         .release        = xfs_file_release,
1077         .fsync          = xfs_file_fsync,
1078         .fallocate      = xfs_file_fallocate,
1079 };
1080
1081 const struct file_operations xfs_dir_file_operations = {
1082         .open           = xfs_dir_open,
1083         .read           = generic_read_dir,
1084         .readdir        = xfs_file_readdir,
1085         .llseek         = generic_file_llseek,
1086         .unlocked_ioctl = xfs_file_ioctl,
1087 #ifdef CONFIG_COMPAT
1088         .compat_ioctl   = xfs_file_compat_ioctl,
1089 #endif
1090         .fsync          = xfs_file_fsync,
1091 };
1092
1093 static const struct vm_operations_struct xfs_file_vm_ops = {
1094         .fault          = filemap_fault,
1095         .page_mkwrite   = xfs_vm_page_mkwrite,
1096 };