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