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