kernel/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_shared.h"
  21 #include "xfs_format.h"
  22 #include "xfs_log_format.h"
  23 #include "xfs_trans_resv.h"
  24 #include "xfs_mount.h"
  25 #include "xfs_da_format.h"
  26 #include "xfs_da_btree.h"
  27 #include "xfs_inode.h"
  28 #include "xfs_trans.h"
  29 #include "xfs_inode_item.h"
  30 #include "xfs_bmap.h"
  31 #include "xfs_bmap_util.h"
  32 #include "xfs_error.h"
  33 #include "xfs_dir2.h"
  34 #include "xfs_dir2_priv.h"
  35 #include "xfs_ioctl.h"
  36 #include "xfs_trace.h"
  37 #include "xfs_log.h"
  38 #include "xfs_icache.h"
  39 #include "xfs_pnfs.h"
  40
  41 #include <linux/dcache.h>
  42 #include <linux/falloc.h>
  43 #include <linux/pagevec.h>
  44
  45 static const struct vm_operations_struct xfs_file_vm_ops;
  46
  47 /*
  48  * Locking primitives for read and write IO paths to ensure we consistently use
  49  * and order the inode->i_mutex, ip->i_lock and ip->i_iolock.
  50  */
  51 static inline void
  52 xfs_rw_ilock(
  53         struct xfs_inode        *ip,
  54         int                     type)
  55 {
  56         if (type & XFS_IOLOCK_EXCL)
  57                 mutex_lock(&VFS_I(ip)->i_mutex);
  58         xfs_ilock(ip, type);
  59 }
  60
  61 static inline void
  62 xfs_rw_iunlock(
  63         struct xfs_inode        *ip,
  64         int                     type)
  65 {
  66         xfs_iunlock(ip, type);
  67         if (type & XFS_IOLOCK_EXCL)
  68                 mutex_unlock(&VFS_I(ip)->i_mutex);
  69 }
  70
  71 static inline void
  72 xfs_rw_ilock_demote(
  73         struct xfs_inode        *ip,
  74         int                     type)
  75 {
  76         xfs_ilock_demote(ip, type);
  77         if (type & XFS_IOLOCK_EXCL)
  78                 mutex_unlock(&VFS_I(ip)->i_mutex);
  79 }
  80
  81 /*
  82  *      xfs_iozero
  83  *
  84  *      xfs_iozero clears the specified range of buffer supplied,
  85  *      and marks all the affected blocks as valid and modified.  If
  86  *      an affected block is not allocated, it will be allocated.  If
  87  *      an affected block is not completely overwritten, and is not
  88  *      valid before the operation, it will be read from disk before
  89  *      being partially zeroed.
  90  */
  91 int
  92 xfs_iozero(
  93         struct xfs_inode        *ip,    /* inode                        */
  94         loff_t                  pos,    /* offset in file               */
  95         size_t                  count)  /* size of data to zero         */
  96 {
  97         struct page             *page;
  98         struct address_space    *mapping;
  99         int                     status;
 100
 101         mapping = VFS_I(ip)->i_mapping;
 102         do {
 103                 unsigned offset, bytes;
 104                 void *fsdata;
 105
 106                 offset = (pos & (PAGE_CACHE_SIZE -1)); /* Within page */
 107                 bytes = PAGE_CACHE_SIZE - offset;
 108                 if (bytes > count)
 109                         bytes = count;
 110
 111                 status = pagecache_write_begin(NULL, mapping, pos, bytes,
 112                                         AOP_FLAG_UNINTERRUPTIBLE,
 113                                         &page, &fsdata);
 114                 if (status)
 115                         break;
 116
 117                 zero_user(page, offset, bytes);
 118
 119                 status = pagecache_write_end(NULL, mapping, pos, bytes, bytes,
 120                                         page, fsdata);
 121                 WARN_ON(status <= 0); /* can't return less than zero! */
 122                 pos += bytes;
 123                 count -= bytes;
 124                 status = 0;
 125         } while (count);
 126
 127         return status;
 128 }
 129
 130 int
 131 xfs_update_prealloc_flags(
 132         struct xfs_inode        *ip,
 133         enum xfs_prealloc_flags flags)
 134 {
 135         struct xfs_trans        *tp;
 136         int                     error;
 137
 138         tp = xfs_trans_alloc(ip->i_mount, XFS_TRANS_WRITEID);
 139         error = xfs_trans_reserve(tp, &M_RES(ip->i_mount)->tr_writeid, 0, 0);
 140         if (error) {
 141                 xfs_trans_cancel(tp, 0);
 142                 return error;
 143         }
 144
 145         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 146         xfs_trans_ijoin(tp, ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 147
 148         if (!(flags & XFS_PREALLOC_INVISIBLE)) {
 149                 ip->i_d.di_mode &= ~S_ISUID;
 150                 if (ip->i_d.di_mode & S_IXGRP)
 151                         ip->i_d.di_mode &= ~S_ISGID;
 152                 xfs_trans_ichgtime(tp, ip, XFS_ICHGTIME_MOD | XFS_ICHGTIME_CHG);
 153         }
 154
 155         if (flags & XFS_PREALLOC_SET)
 156                 ip->i_d.di_flags |= XFS_DIFLAG_PREALLOC;
 157         if (flags & XFS_PREALLOC_CLEAR)
 158                 ip->i_d.di_flags &= ~XFS_DIFLAG_PREALLOC;
 159
 160         xfs_trans_log_inode(tp, ip, XFS_ILOG_CORE);
 161         if (flags & XFS_PREALLOC_SYNC)
 162                 xfs_trans_set_sync(tp);
 163         return xfs_trans_commit(tp, 0);
 164 }
 165
 166 /*
 167  * Fsync operations on directories are much simpler than on regular files,
 168  * as there is no file data to flush, and thus also no need for explicit
 169  * cache flush operations, and there are no non-transaction metadata updates
 170  * on directories either.
 171  */
 172 STATIC int
 173 xfs_dir_fsync(
 174         struct file             *file,
 175         loff_t                  start,
 176         loff_t                  end,
 177         int                     datasync)
 178 {
 179         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(file->f_mapping->host);
 180         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 181         xfs_lsn_t               lsn = 0;
 182
 183         trace_xfs_dir_fsync(ip);
 184
 185         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 186         if (xfs_ipincount(ip))
 187                 lsn = ip->i_itemp->ili_last_lsn;
 188         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 189
 190         if (!lsn)
 191                 return 0;
 192         return _xfs_log_force_lsn(mp, lsn, XFS_LOG_SYNC, NULL);
 193 }
 194
 195 STATIC int
 196 xfs_file_fsync(
 197         struct file             *file,
 198         loff_t                  start,
 199         loff_t                  end,
 200         int                     datasync)
 201 {
 202         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
 203         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 204         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 205         int                     error = 0;
 206         int                     log_flushed = 0;
 207         xfs_lsn_t               lsn = 0;
 208
 209         trace_xfs_file_fsync(ip);
 210
 211         error = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, start, end);
 212         if (error)
 213                 return error;
 214
 215         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
 216                 return -EIO;
 217
 218         xfs_iflags_clear(ip, XFS_ITRUNCATED);
 219
 220         if (mp->m_flags & XFS_MOUNT_BARRIER) {
 221                 /*
 222                  * If we have an RT and/or log subvolume we need to make sure
 223                  * to flush the write cache the device used for file data
 224                  * first.  This is to ensure newly written file data make
 225                  * it to disk before logging the new inode size in case of
 226                  * an extending write.
 227                  */
 228                 if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip))
 229                         xfs_blkdev_issue_flush(mp->m_rtdev_targp);
 230                 else if (mp->m_logdev_targp != mp->m_ddev_targp)
 231                         xfs_blkdev_issue_flush(mp->m_ddev_targp);
 232         }
 233
 234         /*
 235          * All metadata updates are logged, which means that we just have
 236          * to flush the log up to the latest LSN that touched the inode.
 237          */
 238         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 239         if (xfs_ipincount(ip)) {
 240                 if (!datasync ||
 241                     (ip->i_itemp->ili_fields & ~XFS_ILOG_TIMESTAMP))
 242                         lsn = ip->i_itemp->ili_last_lsn;
 243         }
 244         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 245
 246         if (lsn)
 247                 error = _xfs_log_force_lsn(mp, lsn, XFS_LOG_SYNC, &log_flushed);
 248
 249         /*
 250          * If we only have a single device, and the log force about was
 251          * a no-op we might have to flush the data device cache here.
 252          * This can only happen for fdatasync/O_DSYNC if we were overwriting
 253          * an already allocated file and thus do not have any metadata to
 254          * commit.
 255          */
 256         if ((mp->m_flags & XFS_MOUNT_BARRIER) &&
 257             mp->m_logdev_targp == mp->m_ddev_targp &&
 258             !XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) &&
 259             !log_flushed)
 260                 xfs_blkdev_issue_flush(mp->m_ddev_targp);
 261
 262         return error;
 263 }
 264
 265 STATIC ssize_t
 266 xfs_file_read_iter(
 267         struct kiocb            *iocb,
 268         struct iov_iter         *to)
 269 {
 270         struct file             *file = iocb->ki_filp;
 271         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
 272         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 273         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 274         size_t                  size = iov_iter_count(to);
 275         ssize_t                 ret = 0;
 276         int                     ioflags = 0;
 277         xfs_fsize_t             n;
 278         loff_t                  pos = iocb->ki_pos;
 279
 280         XFS_STATS_INC(xs_read_calls);
 281
 282         if (unlikely(iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT))
 283                 ioflags |= XFS_IO_ISDIRECT;
 284         if (file->f_mode & FMODE_NOCMTIME)
 285                 ioflags |= XFS_IO_INVIS;
 286
 287         if (unlikely(ioflags & XFS_IO_ISDIRECT)) {
 288                 xfs_buftarg_t   *target =
 289                         XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) ?
 290                                 mp->m_rtdev_targp : mp->m_ddev_targp;
 291                 /* DIO must be aligned to device logical sector size */
 292                 if ((pos | size) & target->bt_logical_sectormask) {
 293                         if (pos == i_size_read(inode))
 294                                 return 0;
 295                         return -EINVAL;
 296                 }
 297         }
 298
 299         n = mp->m_super->s_maxbytes - pos;
 300         if (n <= 0 || size == 0)
 301                 return 0;
 302
 303         if (n < size)
 304                 size = n;
 305
 306         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
 307                 return -EIO;
 308
 309         /*
 310          * Locking is a bit tricky here. If we take an exclusive lock
 311          * for direct IO, we effectively serialise all new concurrent
 312          * read IO to this file and block it behind IO that is currently in
 313          * progress because IO in progress holds the IO lock shared. We only
 314          * need to hold the lock exclusive to blow away the page cache, so
 315          * only take lock exclusively if the page cache needs invalidation.
 316          * This allows the normal direct IO case of no page cache pages to
 317          * proceeed concurrently without serialisation.
 318          */
 319         xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 320         if ((ioflags & XFS_IO_ISDIRECT) && inode->i_mapping->nrpages) {
 321                 xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 322                 xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 323
 324                 if (inode->i_mapping->nrpages) {
 325                         ret = filemap_write_and_wait_range(
 326                                                         VFS_I(ip)->i_mapping,
 327                                                         pos, pos + size - 1);
 328                         if (ret) {
 329                                 xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 330                                 return ret;
 331                         }
 332
 333                         /*
 334                          * Invalidate whole pages. This can return an error if
 335                          * we fail to invalidate a page, but this should never
 336                          * happen on XFS. Warn if it does fail.
 337                          */
 338                         ret = invalidate_inode_pages2_range(VFS_I(ip)->i_mapping,
 339                                         pos >> PAGE_CACHE_SHIFT,
 340                                         (pos + size - 1) >> PAGE_CACHE_SHIFT);
 341                         WARN_ON_ONCE(ret);
 342                         ret = 0;
 343                 }
 344                 xfs_rw_ilock_demote(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 345         }
 346
 347         trace_xfs_file_read(ip, size, pos, ioflags);
 348
 349         ret = generic_file_read_iter(iocb, to);
 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 STATIC ssize_t
 358 xfs_file_splice_read(
 359         struct file             *infilp,
 360         loff_t                  *ppos,
 361         struct pipe_inode_info  *pipe,
 362         size_t                  count,
 363         unsigned int            flags)
 364 {
 365         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(infilp->f_mapping->host);
 366         int                     ioflags = 0;
 367         ssize_t                 ret;
 368
 369         XFS_STATS_INC(xs_read_calls);
 370
 371         if (infilp->f_mode & FMODE_NOCMTIME)
 372                 ioflags |= XFS_IO_INVIS;
 373
 374         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
 375                 return -EIO;
 376
 377         xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 378
 379         trace_xfs_file_splice_read(ip, count, *ppos, ioflags);
 380
 381         ret = generic_file_splice_read(infilp, ppos, pipe, count, flags);
 382         if (ret > 0)
 383                 XFS_STATS_ADD(xs_read_bytes, ret);
 384
 385         xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 386         return ret;
 387 }
 388
 389 /*
 390  * This routine is called to handle zeroing any space in the last block of the
 391  * file that is beyond the EOF.  We do this since the size is being increased
 392  * without writing anything to that block and we don't want to read the
 393  * garbage on the disk.
 394  */
 395 STATIC int                              /* error (positive) */
 396 xfs_zero_last_block(
 397         struct xfs_inode        *ip,
 398         xfs_fsize_t             offset,
 399         xfs_fsize_t             isize,
 400         bool                    *did_zeroing)
 401 {
 402         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 403         xfs_fileoff_t           last_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, isize);
 404         int                     zero_offset = XFS_B_FSB_OFFSET(mp, isize);
 405         int                     zero_len;
 406         int                     nimaps = 1;
 407         int                     error = 0;
 408         struct xfs_bmbt_irec    imap;
 409
 410         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 411         error = xfs_bmapi_read(ip, last_fsb, 1, &imap, &nimaps, 0);
 412         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 413         if (error)
 414                 return error;
 415
 416         ASSERT(nimaps > 0);
 417
 418         /*
 419          * If the block underlying isize is just a hole, then there
 420          * is nothing to zero.
 421          */
 422         if (imap.br_startblock == HOLESTARTBLOCK)
 423                 return 0;
 424
 425         zero_len = mp->m_sb.sb_blocksize - zero_offset;
 426         if (isize + zero_len > offset)
 427                 zero_len = offset - isize;
 428         *did_zeroing = true;
 429         return xfs_iozero(ip, isize, zero_len);
 430 }
 431
 432 /*
 433  * Zero any on disk space between the current EOF and the new, larger EOF.
 434  *
 435  * This handles the normal case of zeroing the remainder of the last block in
 436  * the file and the unusual case of zeroing blocks out beyond the size of the
 437  * file.  This second case only happens with fixed size extents and when the
 438  * system crashes before the inode size was updated but after blocks were
 439  * allocated.
 440  *
 441  * Expects the iolock to be held exclusive, and will take the ilock internally.
 442  */
 443 int                                     /* error (positive) */
 444 xfs_zero_eof(
 445         struct xfs_inode        *ip,
 446         xfs_off_t               offset,         /* starting I/O offset */
 447         xfs_fsize_t             isize,          /* current inode size */
 448         bool                    *did_zeroing)
 449 {
 450         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 451         xfs_fileoff_t           start_zero_fsb;
 452         xfs_fileoff_t           end_zero_fsb;
 453         xfs_fileoff_t           zero_count_fsb;
 454         xfs_fileoff_t           last_fsb;
 455         xfs_fileoff_t           zero_off;
 456         xfs_fsize_t             zero_len;
 457         int                     nimaps;
 458         int                     error = 0;
 459         struct xfs_bmbt_irec    imap;
 460
 461         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_IOLOCK_EXCL));
 462         ASSERT(offset > isize);
 463
 464         /*
 465          * First handle zeroing the block on which isize resides.
 466          *
 467          * We only zero a part of that block so it is handled specially.
 468          */
 469         if (XFS_B_FSB_OFFSET(mp, isize) != 0) {
 470                 error = xfs_zero_last_block(ip, offset, isize, did_zeroing);
 471                 if (error)
 472                         return error;
 473         }
 474
 475         /*
 476          * Calculate the range between the new size and the old where blocks
 477          * needing to be zeroed may exist.
 478          *
 479          * To get the block where the last byte in the file currently resides,
 480          * we need to subtract one from the size and truncate back to a block
 481          * boundary.  We subtract 1 in case the size is exactly on a block
 482          * boundary.
 483          */
 484         last_fsb = isize ? XFS_B_TO_FSBT(mp, isize - 1) : (xfs_fileoff_t)-1;
 485         start_zero_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, (xfs_ufsize_t)isize);
 486         end_zero_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset - 1);
 487         ASSERT((xfs_sfiloff_t)last_fsb < (xfs_sfiloff_t)start_zero_fsb);
 488         if (last_fsb == end_zero_fsb) {
 489                 /*
 490                  * The size was only incremented on its last block.
 491                  * We took care of that above, so just return.
 492                  */
 493                 return 0;
 494         }
 495
 496         ASSERT(start_zero_fsb <= end_zero_fsb);
 497         while (start_zero_fsb <= end_zero_fsb) {
 498                 nimaps = 1;
 499                 zero_count_fsb = end_zero_fsb - start_zero_fsb + 1;
 500
 501                 xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 502                 error = xfs_bmapi_read(ip, start_zero_fsb, zero_count_fsb,
 503                                           &imap, &nimaps, 0);
 504                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 505                 if (error)
 506                         return error;
 507
 508                 ASSERT(nimaps > 0);
 509
 510                 if (imap.br_state == XFS_EXT_UNWRITTEN ||
 511                     imap.br_startblock == HOLESTARTBLOCK) {
 512                         start_zero_fsb = imap.br_startoff + imap.br_blockcount;
 513                         ASSERT(start_zero_fsb <= (end_zero_fsb + 1));
 514                         continue;
 515                 }
 516
 517                 /*
 518                  * There are blocks we need to zero.
 519                  */
 520                 zero_off = XFS_FSB_TO_B(mp, start_zero_fsb);
 521                 zero_len = XFS_FSB_TO_B(mp, imap.br_blockcount);
 522
 523                 if ((zero_off + zero_len) > offset)
 524                         zero_len = offset - zero_off;
 525
 526                 error = xfs_iozero(ip, zero_off, zero_len);
 527                 if (error)
 528                         return error;
 529
 530                 *did_zeroing = true;
 531                 start_zero_fsb = imap.br_startoff + imap.br_blockcount;
 532                 ASSERT(start_zero_fsb <= (end_zero_fsb + 1));
 533         }
 534
 535         return 0;
 536 }
 537
 538 /*
 539  * Common pre-write limit and setup checks.
 540  *
 541  * Called with the iolocked held either shared and exclusive according to
 542  * @iolock, and returns with it held.  Might upgrade the iolock to exclusive
 543  * if called for a direct write beyond i_size.
 544  */
 545 STATIC ssize_t
 546 xfs_file_aio_write_checks(
 547         struct kiocb            *iocb,
 548         struct iov_iter         *from,
 549         int                     *iolock)
 550 {
 551         struct file             *file = iocb->ki_filp;
 552         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
 553         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 554         ssize_t                 error = 0;
 555         size_t                  count = iov_iter_count(from);
 556
 557 restart:
 558         error = generic_write_checks(iocb, from);
 559         if (error <= 0)
 560                 return error;
 561
 562         error = xfs_break_layouts(inode, iolock, true);
 563         if (error)
 564                 return error;
 565
 566         /*
 567          * If the offset is beyond the size of the file, we need to zero any
 568          * blocks that fall between the existing EOF and the start of this
 569          * write.  If zeroing is needed and we are currently holding the
 570          * iolock shared, we need to update it to exclusive which implies
 571          * having to redo all checks before.
 572          *
 573          * We need to serialise against EOF updates that occur in IO
 574          * completions here. We want to make sure that nobody is changing the
 575          * size while we do this check until we have placed an IO barrier (i.e.
 576          * hold the XFS_IOLOCK_EXCL) that prevents new IO from being dispatched.
 577          * The spinlock effectively forms a memory barrier once we have the
 578          * XFS_IOLOCK_EXCL so we are guaranteed to see the latest EOF value
 579          * and hence be able to correctly determine if we need to run zeroing.
 580          */
 581         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
 582         if (iocb->ki_pos > i_size_read(inode)) {
 583                 bool    zero = false;
 584
 585                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
 586                 if (*iolock == XFS_IOLOCK_SHARED) {
 587                         xfs_rw_iunlock(ip, *iolock);
 588                         *iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
 589                         xfs_rw_ilock(ip, *iolock);
 590                         iov_iter_reexpand(from, count);
 591
 592                         /*
 593                          * We now have an IO submission barrier in place, but
 594                          * AIO can do EOF updates during IO completion and hence
 595                          * we now need to wait for all of them to drain. Non-AIO
 596                          * DIO will have drained before we are given the
 597                          * XFS_IOLOCK_EXCL, and so for most cases this wait is a
 598                          * no-op.
 599                          */
 600                         inode_dio_wait(inode);
 601                         goto restart;
 602                 }
 603                 error = xfs_zero_eof(ip, iocb->ki_pos, i_size_read(inode), &zero);
 604                 if (error)
 605                         return error;
 606         } else
 607                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
 608
 609         /*
 610          * Updating the timestamps will grab the ilock again from
 611          * xfs_fs_dirty_inode, so we have to call it after dropping the
 612          * lock above.  Eventually we should look into a way to avoid
 613          * the pointless lock roundtrip.
 614          */
 615         if (likely(!(file->f_mode & FMODE_NOCMTIME))) {
 616                 error = file_update_time(file);
 617                 if (error)
 618                         return error;
 619         }
 620
 621         /*
 622          * If we're writing the file then make sure to clear the setuid and
 623          * setgid bits if the process is not being run by root.  This keeps
 624          * people from modifying setuid and setgid binaries.
 625          */
 626         return file_remove_suid(file);
 627 }
 628
 629 /*
 630  * xfs_file_dio_aio_write - handle direct IO writes
 631  *
 632  * Lock the inode appropriately to prepare for and issue a direct IO write.
 633  * By separating it from the buffered write path we remove all the tricky to
 634  * follow locking changes and looping.
 635  *
 636  * If there are cached pages or we're extending the file, we need IOLOCK_EXCL
 637  * until we're sure the bytes at the new EOF have been zeroed and/or the cached
 638  * pages are flushed out.
 639  *
 640  * In most cases the direct IO writes will be done holding IOLOCK_SHARED
 641  * allowing them to be done in parallel with reads and other direct IO writes.
 642  * However, if the IO is not aligned to filesystem blocks, the direct IO layer
 643  * needs to do sub-block zeroing and that requires serialisation against other
 644  * direct IOs to the same block. In this case we need to serialise the
 645  * submission of the unaligned IOs so that we don't get racing block zeroing in
 646  * the dio layer.  To avoid the problem with aio, we also need to wait for
 647  * outstanding IOs to complete so that unwritten extent conversion is completed
 648  * before we try to map the overlapping block. This is currently implemented by
 649  * hitting it with a big hammer (i.e. inode_dio_wait()).
 650  *
 651  * Returns with locks held indicated by @iolock and errors indicated by
 652  * negative return values.
 653  */
 654 STATIC ssize_t
 655 xfs_file_dio_aio_write(
 656         struct kiocb            *iocb,
 657         struct iov_iter         *from)
 658 {
 659         struct file             *file = iocb->ki_filp;
 660         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
 661         struct inode            *inode = mapping->host;
 662         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 663         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 664         ssize_t                 ret = 0;
 665         int                     unaligned_io = 0;
 666         int                     iolock;
 667         size_t                  count = iov_iter_count(from);
 668         loff_t                  pos = iocb->ki_pos;
 669         loff_t                  end;
 670         struct iov_iter         data;
 671         struct xfs_buftarg      *target = XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) ?
 672                                         mp->m_rtdev_targp : mp->m_ddev_targp;
 673
 674         /* DIO must be aligned to device logical sector size */
 675         if ((pos | count) & target->bt_logical_sectormask)
 676                 return -EINVAL;
 677
 678         /* "unaligned" here means not aligned to a filesystem block */
 679         if ((pos & mp->m_blockmask) || ((pos + count) & mp->m_blockmask))
 680                 unaligned_io = 1;
 681
 682         /*
 683          * We don't need to take an exclusive lock unless there page cache needs
 684          * to be invalidated or unaligned IO is being executed. We don't need to
 685          * consider the EOF extension case here because
 686          * xfs_file_aio_write_checks() will relock the inode as necessary for
 687          * EOF zeroing cases and fill out the new inode size as appropriate.
 688          */
 689         if (unaligned_io || mapping->nrpages)
 690                 iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
 691         else
 692                 iolock = XFS_IOLOCK_SHARED;
 693         xfs_rw_ilock(ip, iolock);
 694
 695         /*
 696          * Recheck if there are cached pages that need invalidate after we got
 697          * the iolock to protect against other threads adding new pages while
 698          * we were waiting for the iolock.
 699          */
 700         if (mapping->nrpages && iolock == XFS_IOLOCK_SHARED) {
 701                 xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
 702                 iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
 703                 xfs_rw_ilock(ip, iolock);
 704         }
 705
 706         ret = xfs_file_aio_write_checks(iocb, from, &iolock);
 707         if (ret)
 708                 goto out;
 709         count = iov_iter_count(from);
 710         pos = iocb->ki_pos;
 711         end = pos + count - 1;
 712
 713         if (mapping->nrpages) {
 714                 ret = filemap_write_and_wait_range(VFS_I(ip)->i_mapping,
 715                                                    pos, end);
 716                 if (ret)
 717                         goto out;
 718                 /*
 719                  * Invalidate whole pages. This can return an error if
 720                  * we fail to invalidate a page, but this should never
 721                  * happen on XFS. Warn if it does fail.
 722                  */
 723                 ret = invalidate_inode_pages2_range(VFS_I(ip)->i_mapping,
 724                                         pos >> PAGE_CACHE_SHIFT,
 725                                         end >> PAGE_CACHE_SHIFT);
 726                 WARN_ON_ONCE(ret);
 727                 ret = 0;
 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
 743         data = *from;
 744         ret = mapping->a_ops->direct_IO(iocb, &data, pos);
 745
 746         /* see generic_file_direct_write() for why this is necessary */
 747         if (mapping->nrpages) {
 748                 invalidate_inode_pages2_range(mapping,
 749                                               pos >> PAGE_CACHE_SHIFT,
 750                                               end >> PAGE_CACHE_SHIFT);
 751         }
 752
 753         if (ret > 0) {
 754                 pos += ret;
 755                 iov_iter_advance(from, ret);
 756                 iocb->ki_pos = pos;
 757         }
 758 out:
 759         xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
 760
 761         /* No fallback to buffered IO on errors for XFS. */
 762         ASSERT(ret < 0 || ret == count);
 763         return ret;
 764 }
 765
 766 STATIC ssize_t
 767 xfs_file_buffered_aio_write(
 768         struct kiocb            *iocb,
 769         struct iov_iter         *from)
 770 {
 771         struct file             *file = iocb->ki_filp;
 772         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
 773         struct inode            *inode = mapping->host;
 774         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 775         ssize_t                 ret;
 776         int                     enospc = 0;
 777         int                     iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
 778
 779         xfs_rw_ilock(ip, iolock);
 780
 781         ret = xfs_file_aio_write_checks(iocb, from, &iolock);
 782         if (ret)
 783                 goto out;
 784
 785         /* We can write back this queue in page reclaim */
 786         current->backing_dev_info = inode_to_bdi(inode);
 787
 788 write_retry:
 789         trace_xfs_file_buffered_write(ip, iov_iter_count(from),
 790                                       iocb->ki_pos, 0);
 791         ret = generic_perform_write(file, from, iocb->ki_pos);
 792         if (likely(ret >= 0))
 793                 iocb->ki_pos += ret;
 794
 795         /*
 796          * If we hit a space limit, try to free up some lingering preallocated
 797          * space before returning an error. In the case of ENOSPC, first try to
 798          * write back all dirty inodes to free up some of the excess reserved
 799          * metadata space. This reduces the chances that the eofblocks scan
 800          * waits on dirty mappings. Since xfs_flush_inodes() is serialized, this
 801          * also behaves as a filter to prevent too many eofblocks scans from
 802          * running at the same time.
 803          */
 804         if (ret == -EDQUOT && !enospc) {
 805                 enospc = xfs_inode_free_quota_eofblocks(ip);
 806                 if (enospc)
 807                         goto write_retry;
 808         } else if (ret == -ENOSPC && !enospc) {
 809                 struct xfs_eofblocks eofb = {0};
 810
 811                 enospc = 1;
 812                 xfs_flush_inodes(ip->i_mount);
 813                 eofb.eof_scan_owner = ip->i_ino; /* for locking */
 814                 eofb.eof_flags = XFS_EOF_FLAGS_SYNC;
 815                 xfs_icache_free_eofblocks(ip->i_mount, &eofb);
 816                 goto write_retry;
 817         }
 818
 819         current->backing_dev_info = NULL;
 820 out:
 821         xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
 822         return ret;
 823 }
 824
 825 STATIC ssize_t
 826 xfs_file_write_iter(
 827         struct kiocb            *iocb,
 828         struct iov_iter         *from)
 829 {
 830         struct file             *file = iocb->ki_filp;
 831         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
 832         struct inode            *inode = mapping->host;
 833         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 834         ssize_t                 ret;
 835         size_t                  ocount = iov_iter_count(from);
 836
 837         XFS_STATS_INC(xs_write_calls);
 838
 839         if (ocount == 0)
 840                 return 0;
 841
 842         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
 843                 return -EIO;
 844
 845         if (unlikely(iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT))
 846                 ret = xfs_file_dio_aio_write(iocb, from);
 847         else
 848                 ret = xfs_file_buffered_aio_write(iocb, from);
 849
 850         if (ret > 0) {
 851                 ssize_t err;
 852
 853                 XFS_STATS_ADD(xs_write_bytes, ret);
 854
 855                 /* Handle various SYNC-type writes */
 856                 err = generic_write_sync(file, iocb->ki_pos - ret, ret);
 857                 if (err < 0)
 858                         ret = err;
 859         }
 860         return ret;
 861 }
 862
 863 #define XFS_FALLOC_FL_SUPPORTED                                         \
 864                 (FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_PUNCH_HOLE |           \
 865                  FALLOC_FL_COLLAPSE_RANGE | FALLOC_FL_ZERO_RANGE |      \
 866                  FALLOC_FL_INSERT_RANGE)
 867
 868 STATIC long
 869 xfs_file_fallocate(
 870         struct file             *file,
 871         int                     mode,
 872         loff_t                  offset,
 873         loff_t                  len)
 874 {
 875         struct inode            *inode = file_inode(file);
 876         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 877         long                    error;
 878         enum xfs_prealloc_flags flags = 0;
 879         uint                    iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
 880         loff_t                  new_size = 0;
 881         bool                    do_file_insert = 0;
 882
 883         if (!S_ISREG(inode->i_mode))
 884                 return -EINVAL;
 885         if (mode & ~XFS_FALLOC_FL_SUPPORTED)
 886                 return -EOPNOTSUPP;
 887
 888         xfs_ilock(ip, iolock);
 889         error = xfs_break_layouts(inode, &iolock, false);
 890         if (error)
 891                 goto out_unlock;
 892
 893         xfs_ilock(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL);
 894         iolock |= XFS_MMAPLOCK_EXCL;
 895
 896         if (mode & FALLOC_FL_PUNCH_HOLE) {
 897                 error = xfs_free_file_space(ip, offset, len);
 898                 if (error)
 899                         goto out_unlock;
 900         } else if (mode & FALLOC_FL_COLLAPSE_RANGE) {
 901                 unsigned blksize_mask = (1 << inode->i_blkbits) - 1;
 902
 903                 if (offset & blksize_mask || len & blksize_mask) {
 904                         error = -EINVAL;
 905                         goto out_unlock;
 906                 }
 907
 908                 /*
 909                  * There is no need to overlap collapse range with EOF,
 910                  * in which case it is effectively a truncate operation
 911                  */
 912                 if (offset + len >= i_size_read(inode)) {
 913                         error = -EINVAL;
 914                         goto out_unlock;
 915                 }
 916
 917                 new_size = i_size_read(inode) - len;
 918
 919                 error = xfs_collapse_file_space(ip, offset, len);
 920                 if (error)
 921                         goto out_unlock;
 922         } else if (mode & FALLOC_FL_INSERT_RANGE) {
 923                 unsigned blksize_mask = (1 << inode->i_blkbits) - 1;
 924
 925                 new_size = i_size_read(inode) + len;
 926                 if (offset & blksize_mask || len & blksize_mask) {
 927                         error = -EINVAL;
 928                         goto out_unlock;
 929                 }
 930
 931                 /* check the new inode size does not wrap through zero */
 932                 if (new_size > inode->i_sb->s_maxbytes) {
 933                         error = -EFBIG;
 934                         goto out_unlock;
 935                 }
 936
 937                 /* Offset should be less than i_size */
 938                 if (offset >= i_size_read(inode)) {
 939                         error = -EINVAL;
 940                         goto out_unlock;
 941                 }
 942                 do_file_insert = 1;
 943         } else {
 944                 flags |= XFS_PREALLOC_SET;
 945
 946                 if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) &&
 947                     offset + len > i_size_read(inode)) {
 948                         new_size = offset + len;
 949                         error = inode_newsize_ok(inode, new_size);
 950                         if (error)
 951                                 goto out_unlock;
 952                 }
 953
 954                 if (mode & FALLOC_FL_ZERO_RANGE)
 955                         error = xfs_zero_file_space(ip, offset, len);
 956                 else
 957                         error = xfs_alloc_file_space(ip, offset, len,
 958                                                      XFS_BMAPI_PREALLOC);
 959                 if (error)
 960                         goto out_unlock;
 961         }
 962
 963         if (file->f_flags & O_DSYNC)
 964                 flags |= XFS_PREALLOC_SYNC;
 965
 966         error = xfs_update_prealloc_flags(ip, flags);
 967         if (error)
 968                 goto out_unlock;
 969
 970         /* Change file size if needed */
 971         if (new_size) {
 972                 struct iattr iattr;
 973
 974                 iattr.ia_valid = ATTR_SIZE;
 975                 iattr.ia_size = new_size;
 976                 error = xfs_setattr_size(ip, &iattr);
 977                 if (error)
 978                         goto out_unlock;
 979         }
 980
 981         /*
 982          * Perform hole insertion now that the file size has been
 983          * updated so that if we crash during the operation we don't
 984          * leave shifted extents past EOF and hence losing access to
 985          * the data that is contained within them.
 986          */
 987         if (do_file_insert)
 988                 error = xfs_insert_file_space(ip, offset, len);
 989
 990 out_unlock:
 991         xfs_iunlock(ip, iolock);
 992         return error;
 993 }
 994
 995
 996 STATIC int
 997 xfs_file_open(
 998         struct inode    *inode,
 999         struct file     *file)
1000 {
1001         if (!(file->f_flags & O_LARGEFILE) && i_size_read(inode) > MAX_NON_LFS)
1002                 return -EFBIG;
1003         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(XFS_M(inode->i_sb)))
1004                 return -EIO;
1005         return 0;
1006 }
1007
1008 STATIC int
1009 xfs_dir_open(
1010         struct inode    *inode,
1011         struct file     *file)
1012 {
1013         struct xfs_inode *ip = XFS_I(inode);
1014         int             mode;
1015         int             error;
1016
1017         error = xfs_file_open(inode, file);
1018         if (error)
1019                 return error;
1020
1021         /*
1022          * If there are any blocks, read-ahead block 0 as we're almost
1023          * certain to have the next operation be a read there.
1024          */
1025         mode = xfs_ilock_data_map_shared(ip);
1026         if (ip->i_d.di_nextents > 0)
1027                 xfs_dir3_data_readahead(ip, 0, -1);
1028         xfs_iunlock(ip, mode);
1029         return 0;
1030 }
1031
1032 STATIC int
1033 xfs_file_release(
1034         struct inode    *inode,
1035         struct file     *filp)
1036 {
1037         return xfs_release(XFS_I(inode));
1038 }
1039
1040 STATIC int
1041 xfs_file_readdir(
1042         struct file     *file,
1043         struct dir_context *ctx)
1044 {
1045         struct inode    *inode = file_inode(file);
1046         xfs_inode_t     *ip = XFS_I(inode);
1047         size_t          bufsize;
1048
1049         /*
1050          * The Linux API doesn't pass down the total size of the buffer
1051          * we read into down to the filesystem.  With the filldir concept
1052          * it's not needed for correct information, but the XFS dir2 leaf
1053          * code wants an estimate of the buffer size to calculate it's
1054          * readahead window and size the buffers used for mapping to
1055          * physical blocks.
1056          *
1057          * Try to give it an estimate that's good enough, maybe at some
1058          * point we can change the ->readdir prototype to include the
1059          * buffer size.  For now we use the current glibc buffer size.
1060          */
1061         bufsize = (size_t)min_t(loff_t, 32768, ip->i_d.di_size);
1062
1063         return xfs_readdir(ip, ctx, bufsize);
1064 }
1065
1066 STATIC int
1067 xfs_file_mmap(
1068         struct file     *filp,
1069         struct vm_area_struct *vma)
1070 {
1071         vma->vm_ops = &xfs_file_vm_ops;
1072
1073         file_accessed(filp);
1074         return 0;
1075 }
1076
1077 /*
1078  * This type is designed to indicate the type of offset we would like
1079  * to search from page cache for xfs_seek_hole_data().
1080  */
1081 enum {
1082         HOLE_OFF = 0,
1083         DATA_OFF,
1084 };
1085
1086 /*
1087  * Lookup the desired type of offset from the given page.
1088  *
1089  * On success, return true and the offset argument will point to the
1090  * start of the region that was found.  Otherwise this function will
1091  * return false and keep the offset argument unchanged.
1092  */
1093 STATIC bool
1094 xfs_lookup_buffer_offset(
1095         struct page             *page,
1096         loff_t                  *offset,
1097         unsigned int            type)
1098 {
1099         loff_t                  lastoff = page_offset(page);
1100         bool                    found = false;
1101         struct buffer_head      *bh, *head;
1102
1103         bh = head = page_buffers(page);
1104         do {
1105                 /*
1106                  * Unwritten extents that have data in the page
1107                  * cache covering them can be identified by the
1108                  * BH_Unwritten state flag.  Pages with multiple
1109                  * buffers might have a mix of holes, data and
1110                  * unwritten extents - any buffer with valid
1111                  * data in it should have BH_Uptodate flag set
1112                  * on it.
1113                  */
1114                 if (buffer_unwritten(bh) ||
1115                     buffer_uptodate(bh)) {
1116                         if (type == DATA_OFF)
1117                                 found = true;
1118                 } else {
1119                         if (type == HOLE_OFF)
1120                                 found = true;
1121                 }
1122
1123                 if (found) {
1124                         *offset = lastoff;
1125                         break;
1126                 }
1127                 lastoff += bh->b_size;
1128         } while ((bh = bh->b_this_page) != head);
1129
1130         return found;
1131 }
1132
1133 /*
1134  * This routine is called to find out and return a data or hole offset
1135  * from the page cache for unwritten extents according to the desired
1136  * type for xfs_seek_hole_data().
1137  *
1138  * The argument offset is used to tell where we start to search from the
1139  * page cache.  Map is used to figure out the end points of the range to
1140  * lookup pages.
1141  *
1142  * Return true if the desired type of offset was found, and the argument
1143  * offset is filled with that address.  Otherwise, return false and keep
1144  * offset unchanged.
1145  */
1146 STATIC bool
1147 xfs_find_get_desired_pgoff(
1148         struct inode            *inode,
1149         struct xfs_bmbt_irec    *map,
1150         unsigned int            type,
1151         loff_t                  *offset)
1152 {
1153         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1154         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1155         struct pagevec          pvec;
1156         pgoff_t                 index;
1157         pgoff_t                 end;
1158         loff_t                  endoff;
1159         loff_t                  startoff = *offset;
1160         loff_t                  lastoff = startoff;
1161         bool                    found = false;
1162
1163         pagevec_init(&pvec, 0);
1164
1165         index = startoff >> PAGE_CACHE_SHIFT;
1166         endoff = XFS_FSB_TO_B(mp, map->br_startoff + map->br_blockcount);
1167         end = endoff >> PAGE_CACHE_SHIFT;
1168         do {
1169                 int             want;
1170                 unsigned        nr_pages;
1171                 unsigned int    i;
1172
1173                 want = min_t(pgoff_t, end - index, PAGEVEC_SIZE);
1174                 nr_pages = pagevec_lookup(&pvec, inode->i_mapping, index,
1175                                           want);
1176                 /*
1177                  * No page mapped into given range.  If we are searching holes
1178                  * and if this is the first time we got into the loop, it means
1179                  * that the given offset is landed in a hole, return it.
1180                  *
1181                  * If we have already stepped through some block buffers to find
1182                  * holes but they all contains data.  In this case, the last
1183                  * offset is already updated and pointed to the end of the last
1184                  * mapped page, if it does not reach the endpoint to search,
1185                  * that means there should be a hole between them.
1186                  */
1187                 if (nr_pages == 0) {
1188                         /* Data search found nothing */
1189                         if (type == DATA_OFF)
1190                                 break;
1191
1192                         ASSERT(type == HOLE_OFF);
1193                         if (lastoff == startoff || lastoff < endoff) {
1194                                 found = true;
1195                                 *offset = lastoff;
1196                         }
1197                         break;
1198                 }
1199
1200                 /*
1201                  * At lease we found one page.  If this is the first time we
1202                  * step into the loop, and if the first page index offset is
1203                  * greater than the given search offset, a hole was found.
1204                  */
1205                 if (type == HOLE_OFF && lastoff == startoff &&
1206                     lastoff < page_offset(pvec.pages[0])) {
1207                         found = true;
1208                         break;
1209                 }
1210
1211                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1212                         struct page     *page = pvec.pages[i];
1213                         loff_t          b_offset;
1214
1215                         /*
1216                          * At this point, the page may be truncated or
1217                          * invalidated (changing page->mapping to NULL),
1218                          * or even swizzled back from swapper_space to tmpfs
1219                          * file mapping. However, page->index will not change
1220                          * because we have a reference on the page.
1221                          *
1222                          * Searching done if the page index is out of range.
1223                          * If the current offset is not reaches the end of
1224                          * the specified search range, there should be a hole
1225                          * between them.
1226                          */
1227                         if (page->index > end) {
1228                                 if (type == HOLE_OFF && lastoff < endoff) {
1229                                         *offset = lastoff;
1230                                         found = true;
1231                                 }
1232                                 goto out;
1233                         }
1234
1235                         lock_page(page);
1236                         /*
1237                          * Page truncated or invalidated(page->mapping == NULL).
1238                          * We can freely skip it and proceed to check the next
1239                          * page.
1240                          */
1241                         if (unlikely(page->mapping != inode->i_mapping)) {
1242                                 unlock_page(page);
1243                                 continue;
1244                         }
1245
1246                         if (!page_has_buffers(page)) {
1247                                 unlock_page(page);
1248                                 continue;
1249                         }
1250
1251                         found = xfs_lookup_buffer_offset(page, &b_offset, type);
1252                         if (found) {
1253                                 /*
1254                                  * The found offset may be less than the start
1255                                  * point to search if this is the first time to
1256                                  * come here.
1257                                  */
1258                                 *offset = max_t(loff_t, startoff, b_offset);
1259                                 unlock_page(page);
1260                                 goto out;
1261                         }
1262
1263                         /*
1264                          * We either searching data but nothing was found, or
1265                          * searching hole but found a data buffer.  In either
1266                          * case, probably the next page contains the desired
1267                          * things, update the last offset to it so.
1268                          */
1269                         lastoff = page_offset(page) + PAGE_SIZE;
1270                         unlock_page(page);
1271                 }
1272
1273                 /*
1274                  * The number of returned pages less than our desired, search
1275                  * done.  In this case, nothing was found for searching data,
1276                  * but we found a hole behind the last offset.
1277                  */
1278                 if (nr_pages < want) {
1279                         if (type == HOLE_OFF) {
1280                                 *offset = lastoff;
1281                                 found = true;
1282                         }
1283                         break;
1284                 }
1285
1286                 index = pvec.pages[i - 1]->index + 1;
1287                 pagevec_release(&pvec);
1288         } while (index <= end);
1289
1290 out:
1291         pagevec_release(&pvec);
1292         return found;
1293 }
1294
1295 STATIC loff_t
1296 xfs_seek_hole_data(
1297         struct file             *file,
1298         loff_t                  start,
1299         int                     whence)
1300 {
1301         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
1302         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1303         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1304         loff_t                  uninitialized_var(offset);
1305         xfs_fsize_t             isize;
1306         xfs_fileoff_t           fsbno;
1307         xfs_filblks_t           end;
1308         uint                    lock;
1309         int                     error;
1310
1311         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
1312                 return -EIO;
1313
1314         lock = xfs_ilock_data_map_shared(ip);
1315
1316         isize = i_size_read(inode);
1317         if (start >= isize) {
1318                 error = -ENXIO;
1319                 goto out_unlock;
1320         }
1321
1322         /*
1323          * Try to read extents from the first block indicated
1324          * by fsbno to the end block of the file.
1325          */
1326         fsbno = XFS_B_TO_FSBT(mp, start);
1327         end = XFS_B_TO_FSB(mp, isize);
1328
1329         for (;;) {
1330                 struct xfs_bmbt_irec    map[2];
1331                 int                     nmap = 2;
1332                 unsigned int            i;
1333
1334                 error = xfs_bmapi_read(ip, fsbno, end - fsbno, map, &nmap,
1335                                        XFS_BMAPI_ENTIRE);
1336                 if (error)
1337                         goto out_unlock;
1338
1339                 /* No extents at given offset, must be beyond EOF */
1340                 if (nmap == 0) {
1341                         error = -ENXIO;
1342                         goto out_unlock;
1343                 }
1344
1345                 for (i = 0; i < nmap; i++) {
1346                         offset = max_t(loff_t, start,
1347                                        XFS_FSB_TO_B(mp, map[i].br_startoff));
1348
1349                         /* Landed in the hole we wanted? */
1350                         if (whence == SEEK_HOLE &&
1351                             map[i].br_startblock == HOLESTARTBLOCK)
1352                                 goto out;
1353
1354                         /* Landed in the data extent we wanted? */
1355                         if (whence == SEEK_DATA &&
1356                             (map[i].br_startblock == DELAYSTARTBLOCK ||
1357                              (map[i].br_state == XFS_EXT_NORM &&
1358                               !isnullstartblock(map[i].br_startblock))))
1359                                 goto out;
1360
1361                         /*
1362                          * Landed in an unwritten extent, try to search
1363                          * for hole or data from page cache.
1364                          */
1365                         if (map[i].br_state == XFS_EXT_UNWRITTEN) {
1366                                 if (xfs_find_get_desired_pgoff(inode, &map[i],
1367                                       whence == SEEK_HOLE ? HOLE_OFF : DATA_OFF,
1368                                                         &offset))
1369                                         goto out;
1370                         }
1371                 }
1372
1373                 /*
1374                  * We only received one extent out of the two requested. This
1375                  * means we've hit EOF and didn't find what we are looking for.
1376                  */
1377                 if (nmap == 1) {
1378                         /*
1379                          * If we were looking for a hole, set offset to
1380                          * the end of the file (i.e., there is an implicit
1381                          * hole at the end of any file).
1382                          */
1383                         if (whence == SEEK_HOLE) {
1384                                 offset = isize;
1385                                 break;
1386                         }
1387                         /*
1388                          * If we were looking for data, it's nowhere to be found
1389                          */
1390                         ASSERT(whence == SEEK_DATA);
1391                         error = -ENXIO;
1392                         goto out_unlock;
1393                 }
1394
1395                 ASSERT(i > 1);
1396
1397                 /*
1398                  * Nothing was found, proceed to the next round of search
1399                  * if the next reading offset is not at or beyond EOF.
1400                  */
1401                 fsbno = map[i - 1].br_startoff + map[i - 1].br_blockcount;
1402                 start = XFS_FSB_TO_B(mp, fsbno);
1403                 if (start >= isize) {
1404                         if (whence == SEEK_HOLE) {
1405                                 offset = isize;
1406                                 break;
1407                         }
1408                         ASSERT(whence == SEEK_DATA);
1409                         error = -ENXIO;
1410                         goto out_unlock;
1411                 }
1412         }
1413
1414 out:
1415         /*
1416          * If at this point we have found the hole we wanted, the returned
1417          * offset may be bigger than the file size as it may be aligned to
1418          * page boundary for unwritten extents.  We need to deal with this
1419          * situation in particular.
1420          */
1421         if (whence == SEEK_HOLE)
1422                 offset = min_t(loff_t, offset, isize);
1423         offset = vfs_setpos(file, offset, inode->i_sb->s_maxbytes);
1424
1425 out_unlock:
1426         xfs_iunlock(ip, lock);
1427
1428         if (error)
1429                 return error;
1430         return offset;
1431 }
1432
1433 STATIC loff_t
1434 xfs_file_llseek(
1435         struct file     *file,
1436         loff_t          offset,
1437         int             whence)
1438 {
1439         switch (whence) {
1440         case SEEK_END:
1441         case SEEK_CUR:
1442         case SEEK_SET:
1443                 return generic_file_llseek(file, offset, whence);
1444         case SEEK_HOLE:
1445         case SEEK_DATA:
1446                 return xfs_seek_hole_data(file, offset, whence);
1447         default:
1448                 return -EINVAL;
1449         }
1450 }
1451
1452 /*
1453  * Locking for serialisation of IO during page faults. This results in a lock
1454  * ordering of:
1455  *
1456  * mmap_sem (MM)
1457  *   i_mmap_lock (XFS - truncate serialisation)
1458  *     page_lock (MM)
1459  *       i_lock (XFS - extent map serialisation)
1460  */
1461 STATIC int
1462 xfs_filemap_fault(
1463         struct vm_area_struct   *vma,
1464         struct vm_fault         *vmf)
1465 {
1466         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(vma->vm_file->f_mapping->host);
1467         int                     error;
1468
1469         trace_xfs_filemap_fault(ip);
1470
1471         xfs_ilock(ip, XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1472         error = filemap_fault(vma, vmf);
1473         xfs_iunlock(ip, XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1474
1475         return error;
1476 }
1477
1478 /*
1479  * mmap()d file has taken write protection fault and is being made writable. We
1480  * can set the page state up correctly for a writable page, which means we can
1481  * do correct delalloc accounting (ENOSPC checking!) and unwritten extent
1482  * mapping.
1483  */
1484 STATIC int
1485 xfs_filemap_page_mkwrite(
1486         struct vm_area_struct   *vma,
1487         struct vm_fault         *vmf)
1488 {
1489         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(vma->vm_file->f_mapping->host);
1490         int                     error;
1491
1492         trace_xfs_filemap_page_mkwrite(ip);
1493
1494         xfs_ilock(ip, XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1495         error = block_page_mkwrite(vma, vmf, xfs_get_blocks);
1496         xfs_iunlock(ip, XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1497
1498         return error;
1499 }
1500
1501 const struct file_operations xfs_file_operations = {
1502         .llseek         = xfs_file_llseek,
1503         .read_iter      = xfs_file_read_iter,
1504         .write_iter     = xfs_file_write_iter,
1505         .splice_read    = xfs_file_splice_read,
1506         .splice_write   = iter_file_splice_write,
1507         .unlocked_ioctl = xfs_file_ioctl,
1508 #ifdef CONFIG_COMPAT
1509         .compat_ioctl   = xfs_file_compat_ioctl,
1510 #endif
1511         .mmap           = xfs_file_mmap,
1512         .open           = xfs_file_open,
1513         .release        = xfs_file_release,
1514         .fsync          = xfs_file_fsync,
1515         .fallocate      = xfs_file_fallocate,
1516 };
1517
1518 const struct file_operations xfs_dir_file_operations = {
1519         .open           = xfs_dir_open,
1520         .read           = generic_read_dir,
1521         .iterate        = xfs_file_readdir,
1522         .llseek         = generic_file_llseek,
1523         .unlocked_ioctl = xfs_file_ioctl,
1524 #ifdef CONFIG_COMPAT
1525         .compat_ioctl   = xfs_file_compat_ioctl,
1526 #endif
1527         .fsync          = xfs_dir_fsync,
1528 };
1529
1530 static const struct vm_operations_struct xfs_file_vm_ops = {
1531         .fault          = xfs_filemap_fault,
1532         .map_pages      = filemap_map_pages,
1533         .page_mkwrite   = xfs_filemap_page_mkwrite,
1534 };