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 #include <linux/backing-dev.h>
  45
  46 static const struct vm_operations_struct xfs_file_vm_ops;
  47
  48 /*
  49  * Locking primitives for read and write IO paths to ensure we consistently use
  50  * and order the inode->i_mutex, ip->i_lock and ip->i_iolock.
  51  */
  52 static inline void
  53 xfs_rw_ilock(
  54         struct xfs_inode        *ip,
  55         int                     type)
  56 {
  57         if (type & XFS_IOLOCK_EXCL)
  58                 mutex_lock(&VFS_I(ip)->i_mutex);
  59         xfs_ilock(ip, type);
  60 }
  61
  62 static inline void
  63 xfs_rw_iunlock(
  64         struct xfs_inode        *ip,
  65         int                     type)
  66 {
  67         xfs_iunlock(ip, type);
  68         if (type & XFS_IOLOCK_EXCL)
  69                 mutex_unlock(&VFS_I(ip)->i_mutex);
  70 }
  71
  72 static inline void
  73 xfs_rw_ilock_demote(
  74         struct xfs_inode        *ip,
  75         int                     type)
  76 {
  77         xfs_ilock_demote(ip, type);
  78         if (type & XFS_IOLOCK_EXCL)
  79                 mutex_unlock(&VFS_I(ip)->i_mutex);
  80 }
  81
  82 /*
  83  *      xfs_iozero
  84  *
  85  *      xfs_iozero clears the specified range of buffer supplied,
  86  *      and marks all the affected blocks as valid and modified.  If
  87  *      an affected block is not allocated, it will be allocated.  If
  88  *      an affected block is not completely overwritten, and is not
  89  *      valid before the operation, it will be read from disk before
  90  *      being partially zeroed.
  91  */
  92 int
  93 xfs_iozero(
  94         struct xfs_inode        *ip,    /* inode                        */
  95         loff_t                  pos,    /* offset in file               */
  96         size_t                  count)  /* size of data to zero         */
  97 {
  98         struct page             *page;
  99         struct address_space    *mapping;
 100         int                     status;
 101
 102         mapping = VFS_I(ip)->i_mapping;
 103         do {
 104                 unsigned offset, bytes;
 105                 void *fsdata;
 106
 107                 offset = (pos & (PAGE_CACHE_SIZE -1)); /* Within page */
 108                 bytes = PAGE_CACHE_SIZE - offset;
 109                 if (bytes > count)
 110                         bytes = count;
 111
 112                 status = pagecache_write_begin(NULL, mapping, pos, bytes,
 113                                         AOP_FLAG_UNINTERRUPTIBLE,
 114                                         &page, &fsdata);
 115                 if (status)
 116                         break;
 117
 118                 zero_user(page, offset, bytes);
 119
 120                 status = pagecache_write_end(NULL, mapping, pos, bytes, bytes,
 121                                         page, fsdata);
 122                 WARN_ON(status <= 0); /* can't return less than zero! */
 123                 pos += bytes;
 124                 count -= bytes;
 125                 status = 0;
 126         } while (count);
 127
 128         return status;
 129 }
 130
 131 int
 132 xfs_update_prealloc_flags(
 133         struct xfs_inode        *ip,
 134         enum xfs_prealloc_flags flags)
 135 {
 136         struct xfs_trans        *tp;
 137         int                     error;
 138
 139         tp = xfs_trans_alloc(ip->i_mount, XFS_TRANS_WRITEID);
 140         error = xfs_trans_reserve(tp, &M_RES(ip->i_mount)->tr_writeid, 0, 0);
 141         if (error) {
 142                 xfs_trans_cancel(tp, 0);
 143                 return error;
 144         }
 145
 146         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 147         xfs_trans_ijoin(tp, ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 148
 149         if (!(flags & XFS_PREALLOC_INVISIBLE)) {
 150                 ip->i_d.di_mode &= ~S_ISUID;
 151                 if (ip->i_d.di_mode & S_IXGRP)
 152                         ip->i_d.di_mode &= ~S_ISGID;
 153                 xfs_trans_ichgtime(tp, ip, XFS_ICHGTIME_MOD | XFS_ICHGTIME_CHG);
 154         }
 155
 156         if (flags & XFS_PREALLOC_SET)
 157                 ip->i_d.di_flags |= XFS_DIFLAG_PREALLOC;
 158         if (flags & XFS_PREALLOC_CLEAR)
 159                 ip->i_d.di_flags &= ~XFS_DIFLAG_PREALLOC;
 160
 161         xfs_trans_log_inode(tp, ip, XFS_ILOG_CORE);
 162         if (flags & XFS_PREALLOC_SYNC)
 163                 xfs_trans_set_sync(tp);
 164         return xfs_trans_commit(tp, 0);
 165 }
 166
 167 /*
 168  * Fsync operations on directories are much simpler than on regular files,
 169  * as there is no file data to flush, and thus also no need for explicit
 170  * cache flush operations, and there are no non-transaction metadata updates
 171  * on directories either.
 172  */
 173 STATIC int
 174 xfs_dir_fsync(
 175         struct file             *file,
 176         loff_t                  start,
 177         loff_t                  end,
 178         int                     datasync)
 179 {
 180         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(file->f_mapping->host);
 181         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 182         xfs_lsn_t               lsn = 0;
 183
 184         trace_xfs_dir_fsync(ip);
 185
 186         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 187         if (xfs_ipincount(ip))
 188                 lsn = ip->i_itemp->ili_last_lsn;
 189         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 190
 191         if (!lsn)
 192                 return 0;
 193         return _xfs_log_force_lsn(mp, lsn, XFS_LOG_SYNC, NULL);
 194 }
 195
 196 STATIC int
 197 xfs_file_fsync(
 198         struct file             *file,
 199         loff_t                  start,
 200         loff_t                  end,
 201         int                     datasync)
 202 {
 203         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
 204         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 205         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 206         int                     error = 0;
 207         int                     log_flushed = 0;
 208         xfs_lsn_t               lsn = 0;
 209
 210         trace_xfs_file_fsync(ip);
 211
 212         error = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, start, end);
 213         if (error)
 214                 return error;
 215
 216         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
 217                 return -EIO;
 218
 219         xfs_iflags_clear(ip, XFS_ITRUNCATED);
 220
 221         if (mp->m_flags & XFS_MOUNT_BARRIER) {
 222                 /*
 223                  * If we have an RT and/or log subvolume we need to make sure
 224                  * to flush the write cache the device used for file data
 225                  * first.  This is to ensure newly written file data make
 226                  * it to disk before logging the new inode size in case of
 227                  * an extending write.
 228                  */
 229                 if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip))
 230                         xfs_blkdev_issue_flush(mp->m_rtdev_targp);
 231                 else if (mp->m_logdev_targp != mp->m_ddev_targp)
 232                         xfs_blkdev_issue_flush(mp->m_ddev_targp);
 233         }
 234
 235         /*
 236          * All metadata updates are logged, which means that we just have
 237          * to flush the log up to the latest LSN that touched the inode.
 238          */
 239         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 240         if (xfs_ipincount(ip)) {
 241                 if (!datasync ||
 242                     (ip->i_itemp->ili_fields & ~XFS_ILOG_TIMESTAMP))
 243                         lsn = ip->i_itemp->ili_last_lsn;
 244         }
 245         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 246
 247         if (lsn)
 248                 error = _xfs_log_force_lsn(mp, lsn, XFS_LOG_SYNC, &log_flushed);
 249
 250         /*
 251          * If we only have a single device, and the log force about was
 252          * a no-op we might have to flush the data device cache here.
 253          * This can only happen for fdatasync/O_DSYNC if we were overwriting
 254          * an already allocated file and thus do not have any metadata to
 255          * commit.
 256          */
 257         if ((mp->m_flags & XFS_MOUNT_BARRIER) &&
 258             mp->m_logdev_targp == mp->m_ddev_targp &&
 259             !XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) &&
 260             !log_flushed)
 261                 xfs_blkdev_issue_flush(mp->m_ddev_targp);
 262
 263         return error;
 264 }
 265
 266 STATIC ssize_t
 267 xfs_file_read_iter(
 268         struct kiocb            *iocb,
 269         struct iov_iter         *to)
 270 {
 271         struct file             *file = iocb->ki_filp;
 272         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
 273         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 274         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 275         size_t                  size = iov_iter_count(to);
 276         ssize_t                 ret = 0;
 277         int                     ioflags = 0;
 278         xfs_fsize_t             n;
 279         loff_t                  pos = iocb->ki_pos;
 280
 281         XFS_STATS_INC(xs_read_calls);
 282
 283         if (unlikely(iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT))
 284                 ioflags |= XFS_IO_ISDIRECT;
 285         if (file->f_mode & FMODE_NOCMTIME)
 286                 ioflags |= XFS_IO_INVIS;
 287
 288         if (unlikely(ioflags & XFS_IO_ISDIRECT)) {
 289                 xfs_buftarg_t   *target =
 290                         XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) ?
 291                                 mp->m_rtdev_targp : mp->m_ddev_targp;
 292                 /* DIO must be aligned to device logical sector size */
 293                 if ((pos | size) & target->bt_logical_sectormask) {
 294                         if (pos == i_size_read(inode))
 295                                 return 0;
 296                         return -EINVAL;
 297                 }
 298         }
 299
 300         n = mp->m_super->s_maxbytes - pos;
 301         if (n <= 0 || size == 0)
 302                 return 0;
 303
 304         if (n < size)
 305                 size = n;
 306
 307         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
 308                 return -EIO;
 309
 310         /*
 311          * Locking is a bit tricky here. If we take an exclusive lock
 312          * for direct IO, we effectively serialise all new concurrent
 313          * read IO to this file and block it behind IO that is currently in
 314          * progress because IO in progress holds the IO lock shared. We only
 315          * need to hold the lock exclusive to blow away the page cache, so
 316          * only take lock exclusively if the page cache needs invalidation.
 317          * This allows the normal direct IO case of no page cache pages to
 318          * proceeed concurrently without serialisation.
 319          */
 320         xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 321         if ((ioflags & XFS_IO_ISDIRECT) && inode->i_mapping->nrpages) {
 322                 xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 323                 xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 324
 325                 if (inode->i_mapping->nrpages) {
 326                         ret = filemap_write_and_wait_range(
 327                                                         VFS_I(ip)->i_mapping,
 328                                                         pos, pos + size - 1);
 329                         if (ret) {
 330                                 xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 331                                 return ret;
 332                         }
 333
 334                         /*
 335                          * Invalidate whole pages. This can return an error if
 336                          * we fail to invalidate a page, but this should never
 337                          * happen on XFS. Warn if it does fail.
 338                          */
 339                         ret = invalidate_inode_pages2_range(VFS_I(ip)->i_mapping,
 340                                         pos >> PAGE_CACHE_SHIFT,
 341                                         (pos + size - 1) >> PAGE_CACHE_SHIFT);
 342                         WARN_ON_ONCE(ret);
 343                         ret = 0;
 344                 }
 345                 xfs_rw_ilock_demote(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 346         }
 347
 348         trace_xfs_file_read(ip, size, pos, ioflags);
 349
 350         ret = generic_file_read_iter(iocb, to);
 351         if (ret > 0)
 352                 XFS_STATS_ADD(xs_read_bytes, ret);
 353
 354         xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 355         return ret;
 356 }
 357
 358 STATIC ssize_t
 359 xfs_file_splice_read(
 360         struct file             *infilp,
 361         loff_t                  *ppos,
 362         struct pipe_inode_info  *pipe,
 363         size_t                  count,
 364         unsigned int            flags)
 365 {
 366         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(infilp->f_mapping->host);
 367         int                     ioflags = 0;
 368         ssize_t                 ret;
 369
 370         XFS_STATS_INC(xs_read_calls);
 371
 372         if (infilp->f_mode & FMODE_NOCMTIME)
 373                 ioflags |= XFS_IO_INVIS;
 374
 375         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
 376                 return -EIO;
 377
 378         xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 379
 380         trace_xfs_file_splice_read(ip, count, *ppos, ioflags);
 381
 382         ret = generic_file_splice_read(infilp, ppos, pipe, count, flags);
 383         if (ret > 0)
 384                 XFS_STATS_ADD(xs_read_bytes, ret);
 385
 386         xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 387         return ret;
 388 }
 389
 390 /*
 391  * This routine is called to handle zeroing any space in the last block of the
 392  * file that is beyond the EOF.  We do this since the size is being increased
 393  * without writing anything to that block and we don't want to read the
 394  * garbage on the disk.
 395  */
 396 STATIC int                              /* error (positive) */
 397 xfs_zero_last_block(
 398         struct xfs_inode        *ip,
 399         xfs_fsize_t             offset,
 400         xfs_fsize_t             isize,
 401         bool                    *did_zeroing)
 402 {
 403         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 404         xfs_fileoff_t           last_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, isize);
 405         int                     zero_offset = XFS_B_FSB_OFFSET(mp, isize);
 406         int                     zero_len;
 407         int                     nimaps = 1;
 408         int                     error = 0;
 409         struct xfs_bmbt_irec    imap;
 410
 411         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 412         error = xfs_bmapi_read(ip, last_fsb, 1, &imap, &nimaps, 0);
 413         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 414         if (error)
 415                 return error;
 416
 417         ASSERT(nimaps > 0);
 418
 419         /*
 420          * If the block underlying isize is just a hole, then there
 421          * is nothing to zero.
 422          */
 423         if (imap.br_startblock == HOLESTARTBLOCK)
 424                 return 0;
 425
 426         zero_len = mp->m_sb.sb_blocksize - zero_offset;
 427         if (isize + zero_len > offset)
 428                 zero_len = offset - isize;
 429         *did_zeroing = true;
 430         return xfs_iozero(ip, isize, zero_len);
 431 }
 432
 433 /*
 434  * Zero any on disk space between the current EOF and the new, larger EOF.
 435  *
 436  * This handles the normal case of zeroing the remainder of the last block in
 437  * the file and the unusual case of zeroing blocks out beyond the size of the
 438  * file.  This second case only happens with fixed size extents and when the
 439  * system crashes before the inode size was updated but after blocks were
 440  * allocated.
 441  *
 442  * Expects the iolock to be held exclusive, and will take the ilock internally.
 443  */
 444 int                                     /* error (positive) */
 445 xfs_zero_eof(
 446         struct xfs_inode        *ip,
 447         xfs_off_t               offset,         /* starting I/O offset */
 448         xfs_fsize_t             isize,          /* current inode size */
 449         bool                    *did_zeroing)
 450 {
 451         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 452         xfs_fileoff_t           start_zero_fsb;
 453         xfs_fileoff_t           end_zero_fsb;
 454         xfs_fileoff_t           zero_count_fsb;
 455         xfs_fileoff_t           last_fsb;
 456         xfs_fileoff_t           zero_off;
 457         xfs_fsize_t             zero_len;
 458         int                     nimaps;
 459         int                     error = 0;
 460         struct xfs_bmbt_irec    imap;
 461
 462         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_IOLOCK_EXCL));
 463         ASSERT(offset > isize);
 464
 465         /*
 466          * First handle zeroing the block on which isize resides.
 467          *
 468          * We only zero a part of that block so it is handled specially.
 469          */
 470         if (XFS_B_FSB_OFFSET(mp, isize) != 0) {
 471                 error = xfs_zero_last_block(ip, offset, isize, did_zeroing);
 472                 if (error)
 473                         return error;
 474         }
 475
 476         /*
 477          * Calculate the range between the new size and the old where blocks
 478          * needing to be zeroed may exist.
 479          *
 480          * To get the block where the last byte in the file currently resides,
 481          * we need to subtract one from the size and truncate back to a block
 482          * boundary.  We subtract 1 in case the size is exactly on a block
 483          * boundary.
 484          */
 485         last_fsb = isize ? XFS_B_TO_FSBT(mp, isize - 1) : (xfs_fileoff_t)-1;
 486         start_zero_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, (xfs_ufsize_t)isize);
 487         end_zero_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset - 1);
 488         ASSERT((xfs_sfiloff_t)last_fsb < (xfs_sfiloff_t)start_zero_fsb);
 489         if (last_fsb == end_zero_fsb) {
 490                 /*
 491                  * The size was only incremented on its last block.
 492                  * We took care of that above, so just return.
 493                  */
 494                 return 0;
 495         }
 496
 497         ASSERT(start_zero_fsb <= end_zero_fsb);
 498         while (start_zero_fsb <= end_zero_fsb) {
 499                 nimaps = 1;
 500                 zero_count_fsb = end_zero_fsb - start_zero_fsb + 1;
 501
 502                 xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 503                 error = xfs_bmapi_read(ip, start_zero_fsb, zero_count_fsb,
 504                                           &imap, &nimaps, 0);
 505                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 506                 if (error)
 507                         return error;
 508
 509                 ASSERT(nimaps > 0);
 510
 511                 if (imap.br_state == XFS_EXT_UNWRITTEN ||
 512                     imap.br_startblock == HOLESTARTBLOCK) {
 513                         start_zero_fsb = imap.br_startoff + imap.br_blockcount;
 514                         ASSERT(start_zero_fsb <= (end_zero_fsb + 1));
 515                         continue;
 516                 }
 517
 518                 /*
 519                  * There are blocks we need to zero.
 520                  */
 521                 zero_off = XFS_FSB_TO_B(mp, start_zero_fsb);
 522                 zero_len = XFS_FSB_TO_B(mp, imap.br_blockcount);
 523
 524                 if ((zero_off + zero_len) > offset)
 525                         zero_len = offset - zero_off;
 526
 527                 error = xfs_iozero(ip, zero_off, zero_len);
 528                 if (error)
 529                         return error;
 530
 531                 *did_zeroing = true;
 532                 start_zero_fsb = imap.br_startoff + imap.br_blockcount;
 533                 ASSERT(start_zero_fsb <= (end_zero_fsb + 1));
 534         }
 535
 536         return 0;
 537 }
 538
 539 /*
 540  * Common pre-write limit and setup checks.
 541  *
 542  * Called with the iolocked held either shared and exclusive according to
 543  * @iolock, and returns with it held.  Might upgrade the iolock to exclusive
 544  * if called for a direct write beyond i_size.
 545  */
 546 STATIC ssize_t
 547 xfs_file_aio_write_checks(
 548         struct kiocb            *iocb,
 549         struct iov_iter         *from,
 550         int                     *iolock)
 551 {
 552         struct file             *file = iocb->ki_filp;
 553         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
 554         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 555         ssize_t                 error = 0;
 556         size_t                  count = iov_iter_count(from);
 557
 558 restart:
 559         error = generic_write_checks(iocb, from);
 560         if (error <= 0)
 561                 return error;
 562
 563         error = xfs_break_layouts(inode, iolock, true);
 564         if (error)
 565                 return error;
 566
 567         /*
 568          * If the offset is beyond the size of the file, we need to zero any
 569          * blocks that fall between the existing EOF and the start of this
 570          * write.  If zeroing is needed and we are currently holding the
 571          * iolock shared, we need to update it to exclusive which implies
 572          * having to redo all checks before.
 573          *
 574          * We need to serialise against EOF updates that occur in IO
 575          * completions here. We want to make sure that nobody is changing the
 576          * size while we do this check until we have placed an IO barrier (i.e.
 577          * hold the XFS_IOLOCK_EXCL) that prevents new IO from being dispatched.
 578          * The spinlock effectively forms a memory barrier once we have the
 579          * XFS_IOLOCK_EXCL so we are guaranteed to see the latest EOF value
 580          * and hence be able to correctly determine if we need to run zeroing.
 581          */
 582         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
 583         if (iocb->ki_pos > i_size_read(inode)) {
 584                 bool    zero = false;
 585
 586                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
 587                 if (*iolock == XFS_IOLOCK_SHARED) {
 588                         xfs_rw_iunlock(ip, *iolock);
 589                         *iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
 590                         xfs_rw_ilock(ip, *iolock);
 591                         iov_iter_reexpand(from, count);
 592
 593                         /*
 594                          * We now have an IO submission barrier in place, but
 595                          * AIO can do EOF updates during IO completion and hence
 596                          * we now need to wait for all of them to drain. Non-AIO
 597                          * DIO will have drained before we are given the
 598                          * XFS_IOLOCK_EXCL, and so for most cases this wait is a
 599                          * no-op.
 600                          */
 601                         inode_dio_wait(inode);
 602                         goto restart;
 603                 }
 604                 error = xfs_zero_eof(ip, iocb->ki_pos, i_size_read(inode), &zero);
 605                 if (error)
 606                         return error;
 607         } else
 608                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
 609
 610         /*
 611          * Updating the timestamps will grab the ilock again from
 612          * xfs_fs_dirty_inode, so we have to call it after dropping the
 613          * lock above.  Eventually we should look into a way to avoid
 614          * the pointless lock roundtrip.
 615          */
 616         if (likely(!(file->f_mode & FMODE_NOCMTIME))) {
 617                 error = file_update_time(file);
 618                 if (error)
 619                         return error;
 620         }
 621
 622         /*
 623          * If we're writing the file then make sure to clear the setuid and
 624          * setgid bits if the process is not being run by root.  This keeps
 625          * people from modifying setuid and setgid binaries.
 626          */
 627         return file_remove_suid(file);
 628 }
 629
 630 /*
 631  * xfs_file_dio_aio_write - handle direct IO writes
 632  *
 633  * Lock the inode appropriately to prepare for and issue a direct IO write.
 634  * By separating it from the buffered write path we remove all the tricky to
 635  * follow locking changes and looping.
 636  *
 637  * If there are cached pages or we're extending the file, we need IOLOCK_EXCL
 638  * until we're sure the bytes at the new EOF have been zeroed and/or the cached
 639  * pages are flushed out.
 640  *
 641  * In most cases the direct IO writes will be done holding IOLOCK_SHARED
 642  * allowing them to be done in parallel with reads and other direct IO writes.
 643  * However, if the IO is not aligned to filesystem blocks, the direct IO layer
 644  * needs to do sub-block zeroing and that requires serialisation against other
 645  * direct IOs to the same block. In this case we need to serialise the
 646  * submission of the unaligned IOs so that we don't get racing block zeroing in
 647  * the dio layer.  To avoid the problem with aio, we also need to wait for
 648  * outstanding IOs to complete so that unwritten extent conversion is completed
 649  * before we try to map the overlapping block. This is currently implemented by
 650  * hitting it with a big hammer (i.e. inode_dio_wait()).
 651  *
 652  * Returns with locks held indicated by @iolock and errors indicated by
 653  * negative return values.
 654  */
 655 STATIC ssize_t
 656 xfs_file_dio_aio_write(
 657         struct kiocb            *iocb,
 658         struct iov_iter         *from)
 659 {
 660         struct file             *file = iocb->ki_filp;
 661         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
 662         struct inode            *inode = mapping->host;
 663         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 664         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 665         ssize_t                 ret = 0;
 666         int                     unaligned_io = 0;
 667         int                     iolock;
 668         size_t                  count = iov_iter_count(from);
 669         loff_t                  pos = iocb->ki_pos;
 670         loff_t                  end;
 671         struct iov_iter         data;
 672         struct xfs_buftarg      *target = XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) ?
 673                                         mp->m_rtdev_targp : mp->m_ddev_targp;
 674
 675         /* DIO must be aligned to device logical sector size */
 676         if ((pos | count) & target->bt_logical_sectormask)
 677                 return -EINVAL;
 678
 679         /* "unaligned" here means not aligned to a filesystem block */
 680         if ((pos & mp->m_blockmask) || ((pos + count) & mp->m_blockmask))
 681                 unaligned_io = 1;
 682
 683         /*
 684          * We don't need to take an exclusive lock unless there page cache needs
 685          * to be invalidated or unaligned IO is being executed. We don't need to
 686          * consider the EOF extension case here because
 687          * xfs_file_aio_write_checks() will relock the inode as necessary for
 688          * EOF zeroing cases and fill out the new inode size as appropriate.
 689          */
 690         if (unaligned_io || mapping->nrpages)
 691                 iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
 692         else
 693                 iolock = XFS_IOLOCK_SHARED;
 694         xfs_rw_ilock(ip, iolock);
 695
 696         /*
 697          * Recheck if there are cached pages that need invalidate after we got
 698          * the iolock to protect against other threads adding new pages while
 699          * we were waiting for the iolock.
 700          */
 701         if (mapping->nrpages && iolock == XFS_IOLOCK_SHARED) {
 702                 xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
 703                 iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
 704                 xfs_rw_ilock(ip, iolock);
 705         }
 706
 707         ret = xfs_file_aio_write_checks(iocb, from, &iolock);
 708         if (ret)
 709                 goto out;
 710         count = iov_iter_count(from);
 711         pos = iocb->ki_pos;
 712         end = pos + count - 1;
 713
 714         if (mapping->nrpages) {
 715                 ret = filemap_write_and_wait_range(VFS_I(ip)->i_mapping,
 716                                                    pos, end);
 717                 if (ret)
 718                         goto out;
 719                 /*
 720                  * Invalidate whole pages. This can return an error if
 721                  * we fail to invalidate a page, but this should never
 722                  * happen on XFS. Warn if it does fail.
 723                  */
 724                 ret = invalidate_inode_pages2_range(VFS_I(ip)->i_mapping,
 725                                         pos >> PAGE_CACHE_SHIFT,
 726                                         end >> PAGE_CACHE_SHIFT);
 727                 WARN_ON_ONCE(ret);
 728                 ret = 0;
 729         }
 730
 731         /*
 732          * If we are doing unaligned IO, wait for all other IO to drain,
 733          * otherwise demote the lock if we had to flush cached pages
 734          */
 735         if (unaligned_io)
 736                 inode_dio_wait(inode);
 737         else if (iolock == XFS_IOLOCK_EXCL) {
 738                 xfs_rw_ilock_demote(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 739                 iolock = XFS_IOLOCK_SHARED;
 740         }
 741
 742         trace_xfs_file_direct_write(ip, count, iocb->ki_pos, 0);
 743
 744         data = *from;
 745         ret = mapping->a_ops->direct_IO(iocb, &data, pos);
 746
 747         /* see generic_file_direct_write() for why this is necessary */
 748         if (mapping->nrpages) {
 749                 invalidate_inode_pages2_range(mapping,
 750                                               pos >> PAGE_CACHE_SHIFT,
 751                                               end >> PAGE_CACHE_SHIFT);
 752         }
 753
 754         if (ret > 0) {
 755                 pos += ret;
 756                 iov_iter_advance(from, ret);
 757                 iocb->ki_pos = pos;
 758         }
 759 out:
 760         xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
 761
 762         /* No fallback to buffered IO on errors for XFS. */
 763         ASSERT(ret < 0 || ret == count);
 764         return ret;
 765 }
 766
 767 STATIC ssize_t
 768 xfs_file_buffered_aio_write(
 769         struct kiocb            *iocb,
 770         struct iov_iter         *from)
 771 {
 772         struct file             *file = iocb->ki_filp;
 773         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
 774         struct inode            *inode = mapping->host;
 775         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 776         ssize_t                 ret;
 777         int                     enospc = 0;
 778         int                     iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
 779
 780         xfs_rw_ilock(ip, iolock);
 781
 782         ret = xfs_file_aio_write_checks(iocb, from, &iolock);
 783         if (ret)
 784                 goto out;
 785
 786         /* We can write back this queue in page reclaim */
 787         current->backing_dev_info = inode_to_bdi(inode);
 788
 789 write_retry:
 790         trace_xfs_file_buffered_write(ip, iov_iter_count(from),
 791                                       iocb->ki_pos, 0);
 792         ret = generic_perform_write(file, from, iocb->ki_pos);
 793         if (likely(ret >= 0))
 794                 iocb->ki_pos += ret;
 795
 796         /*
 797          * If we hit a space limit, try to free up some lingering preallocated
 798          * space before returning an error. In the case of ENOSPC, first try to
 799          * write back all dirty inodes to free up some of the excess reserved
 800          * metadata space. This reduces the chances that the eofblocks scan
 801          * waits on dirty mappings. Since xfs_flush_inodes() is serialized, this
 802          * also behaves as a filter to prevent too many eofblocks scans from
 803          * running at the same time.
 804          */
 805         if (ret == -EDQUOT && !enospc) {
 806                 enospc = xfs_inode_free_quota_eofblocks(ip);
 807                 if (enospc)
 808                         goto write_retry;
 809         } else if (ret == -ENOSPC && !enospc) {
 810                 struct xfs_eofblocks eofb = {0};
 811
 812                 enospc = 1;
 813                 xfs_flush_inodes(ip->i_mount);
 814                 eofb.eof_scan_owner = ip->i_ino; /* for locking */
 815                 eofb.eof_flags = XFS_EOF_FLAGS_SYNC;
 816                 xfs_icache_free_eofblocks(ip->i_mount, &eofb);
 817                 goto write_retry;
 818         }
 819
 820         current->backing_dev_info = NULL;
 821 out:
 822         xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
 823         return ret;
 824 }
 825
 826 STATIC ssize_t
 827 xfs_file_write_iter(
 828         struct kiocb            *iocb,
 829         struct iov_iter         *from)
 830 {
 831         struct file             *file = iocb->ki_filp;
 832         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
 833         struct inode            *inode = mapping->host;
 834         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 835         ssize_t                 ret;
 836         size_t                  ocount = iov_iter_count(from);
 837
 838         XFS_STATS_INC(xs_write_calls);
 839
 840         if (ocount == 0)
 841                 return 0;
 842
 843         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
 844                 return -EIO;
 845
 846         if (unlikely(iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT))
 847                 ret = xfs_file_dio_aio_write(iocb, from);
 848         else
 849                 ret = xfs_file_buffered_aio_write(iocb, from);
 850
 851         if (ret > 0) {
 852                 ssize_t err;
 853
 854                 XFS_STATS_ADD(xs_write_bytes, ret);
 855
 856                 /* Handle various SYNC-type writes */
 857                 err = generic_write_sync(file, iocb->ki_pos - ret, ret);
 858                 if (err < 0)
 859                         ret = err;
 860         }
 861         return ret;
 862 }
 863
 864 #define XFS_FALLOC_FL_SUPPORTED                                         \
 865                 (FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_PUNCH_HOLE |           \
 866                  FALLOC_FL_COLLAPSE_RANGE | FALLOC_FL_ZERO_RANGE |      \
 867                  FALLOC_FL_INSERT_RANGE)
 868
 869 STATIC long
 870 xfs_file_fallocate(
 871         struct file             *file,
 872         int                     mode,
 873         loff_t                  offset,
 874         loff_t                  len)
 875 {
 876         struct inode            *inode = file_inode(file);
 877         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 878         long                    error;
 879         enum xfs_prealloc_flags flags = 0;
 880         uint                    iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
 881         loff_t                  new_size = 0;
 882         bool                    do_file_insert = 0;
 883
 884         if (!S_ISREG(inode->i_mode))
 885                 return -EINVAL;
 886         if (mode & ~XFS_FALLOC_FL_SUPPORTED)
 887                 return -EOPNOTSUPP;
 888
 889         xfs_ilock(ip, iolock);
 890         error = xfs_break_layouts(inode, &iolock, false);
 891         if (error)
 892                 goto out_unlock;
 893
 894         xfs_ilock(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL);
 895         iolock |= XFS_MMAPLOCK_EXCL;
 896
 897         if (mode & FALLOC_FL_PUNCH_HOLE) {
 898                 error = xfs_free_file_space(ip, offset, len);
 899                 if (error)
 900                         goto out_unlock;
 901         } else if (mode & FALLOC_FL_COLLAPSE_RANGE) {
 902                 unsigned blksize_mask = (1 << inode->i_blkbits) - 1;
 903
 904                 if (offset & blksize_mask || len & blksize_mask) {
 905                         error = -EINVAL;
 906                         goto out_unlock;
 907                 }
 908
 909                 /*
 910                  * There is no need to overlap collapse range with EOF,
 911                  * in which case it is effectively a truncate operation
 912                  */
 913                 if (offset + len >= i_size_read(inode)) {
 914                         error = -EINVAL;
 915                         goto out_unlock;
 916                 }
 917
 918                 new_size = i_size_read(inode) - len;
 919
 920                 error = xfs_collapse_file_space(ip, offset, len);
 921                 if (error)
 922                         goto out_unlock;
 923         } else if (mode & FALLOC_FL_INSERT_RANGE) {
 924                 unsigned blksize_mask = (1 << inode->i_blkbits) - 1;
 925
 926                 new_size = i_size_read(inode) + len;
 927                 if (offset & blksize_mask || len & blksize_mask) {
 928                         error = -EINVAL;
 929                         goto out_unlock;
 930                 }
 931
 932                 /* check the new inode size does not wrap through zero */
 933                 if (new_size > inode->i_sb->s_maxbytes) {
 934                         error = -EFBIG;
 935                         goto out_unlock;
 936                 }
 937
 938                 /* Offset should be less than i_size */
 939                 if (offset >= i_size_read(inode)) {
 940                         error = -EINVAL;
 941                         goto out_unlock;
 942                 }
 943                 do_file_insert = 1;
 944         } else {
 945                 flags |= XFS_PREALLOC_SET;
 946
 947                 if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) &&
 948                     offset + len > i_size_read(inode)) {
 949                         new_size = offset + len;
 950                         error = inode_newsize_ok(inode, new_size);
 951                         if (error)
 952                                 goto out_unlock;
 953                 }
 954
 955                 if (mode & FALLOC_FL_ZERO_RANGE)
 956                         error = xfs_zero_file_space(ip, offset, len);
 957                 else
 958                         error = xfs_alloc_file_space(ip, offset, len,
 959                                                      XFS_BMAPI_PREALLOC);
 960                 if (error)
 961                         goto out_unlock;
 962         }
 963
 964         if (file->f_flags & O_DSYNC)
 965                 flags |= XFS_PREALLOC_SYNC;
 966
 967         error = xfs_update_prealloc_flags(ip, flags);
 968         if (error)
 969                 goto out_unlock;
 970
 971         /* Change file size if needed */
 972         if (new_size) {
 973                 struct iattr iattr;
 974
 975                 iattr.ia_valid = ATTR_SIZE;
 976                 iattr.ia_size = new_size;
 977                 error = xfs_setattr_size(ip, &iattr);
 978                 if (error)
 979                         goto out_unlock;
 980         }
 981
 982         /*
 983          * Perform hole insertion now that the file size has been
 984          * updated so that if we crash during the operation we don't
 985          * leave shifted extents past EOF and hence losing access to
 986          * the data that is contained within them.
 987          */
 988         if (do_file_insert)
 989                 error = xfs_insert_file_space(ip, offset, len);
 990
 991 out_unlock:
 992         xfs_iunlock(ip, iolock);
 993         return error;
 994 }
 995
 996
 997 STATIC int
 998 xfs_file_open(
 999         struct inode    *inode,
1000         struct file     *file)
1001 {
1002         if (!(file->f_flags & O_LARGEFILE) && i_size_read(inode) > MAX_NON_LFS)
1003                 return -EFBIG;
1004         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(XFS_M(inode->i_sb)))
1005                 return -EIO;
1006         return 0;
1007 }
1008
1009 STATIC int
1010 xfs_dir_open(
1011         struct inode    *inode,
1012         struct file     *file)
1013 {
1014         struct xfs_inode *ip = XFS_I(inode);
1015         int             mode;
1016         int             error;
1017
1018         error = xfs_file_open(inode, file);
1019         if (error)
1020                 return error;
1021
1022         /*
1023          * If there are any blocks, read-ahead block 0 as we're almost
1024          * certain to have the next operation be a read there.
1025          */
1026         mode = xfs_ilock_data_map_shared(ip);
1027         if (ip->i_d.di_nextents > 0)
1028                 xfs_dir3_data_readahead(ip, 0, -1);
1029         xfs_iunlock(ip, mode);
1030         return 0;
1031 }
1032
1033 STATIC int
1034 xfs_file_release(
1035         struct inode    *inode,
1036         struct file     *filp)
1037 {
1038         return xfs_release(XFS_I(inode));
1039 }
1040
1041 STATIC int
1042 xfs_file_readdir(
1043         struct file     *file,
1044         struct dir_context *ctx)
1045 {
1046         struct inode    *inode = file_inode(file);
1047         xfs_inode_t     *ip = XFS_I(inode);
1048         size_t          bufsize;
1049
1050         /*
1051          * The Linux API doesn't pass down the total size of the buffer
1052          * we read into down to the filesystem.  With the filldir concept
1053          * it's not needed for correct information, but the XFS dir2 leaf
1054          * code wants an estimate of the buffer size to calculate it's
1055          * readahead window and size the buffers used for mapping to
1056          * physical blocks.
1057          *
1058          * Try to give it an estimate that's good enough, maybe at some
1059          * point we can change the ->readdir prototype to include the
1060          * buffer size.  For now we use the current glibc buffer size.
1061          */
1062         bufsize = (size_t)min_t(loff_t, 32768, ip->i_d.di_size);
1063
1064         return xfs_readdir(ip, ctx, bufsize);
1065 }
1066
1067 STATIC int
1068 xfs_file_mmap(
1069         struct file     *filp,
1070         struct vm_area_struct *vma)
1071 {
1072         vma->vm_ops = &xfs_file_vm_ops;
1073
1074         file_accessed(filp);
1075         return 0;
1076 }
1077
1078 /*
1079  * This type is designed to indicate the type of offset we would like
1080  * to search from page cache for xfs_seek_hole_data().
1081  */
1082 enum {
1083         HOLE_OFF = 0,
1084         DATA_OFF,
1085 };
1086
1087 /*
1088  * Lookup the desired type of offset from the given page.
1089  *
1090  * On success, return true and the offset argument will point to the
1091  * start of the region that was found.  Otherwise this function will
1092  * return false and keep the offset argument unchanged.
1093  */
1094 STATIC bool
1095 xfs_lookup_buffer_offset(
1096         struct page             *page,
1097         loff_t                  *offset,
1098         unsigned int            type)
1099 {
1100         loff_t                  lastoff = page_offset(page);
1101         bool                    found = false;
1102         struct buffer_head      *bh, *head;
1103
1104         bh = head = page_buffers(page);
1105         do {
1106                 /*
1107                  * Unwritten extents that have data in the page
1108                  * cache covering them can be identified by the
1109                  * BH_Unwritten state flag.  Pages with multiple
1110                  * buffers might have a mix of holes, data and
1111                  * unwritten extents - any buffer with valid
1112                  * data in it should have BH_Uptodate flag set
1113                  * on it.
1114                  */
1115                 if (buffer_unwritten(bh) ||
1116                     buffer_uptodate(bh)) {
1117                         if (type == DATA_OFF)
1118                                 found = true;
1119                 } else {
1120                         if (type == HOLE_OFF)
1121                                 found = true;
1122                 }
1123
1124                 if (found) {
1125                         *offset = lastoff;
1126                         break;
1127                 }
1128                 lastoff += bh->b_size;
1129         } while ((bh = bh->b_this_page) != head);
1130
1131         return found;
1132 }
1133
1134 /*
1135  * This routine is called to find out and return a data or hole offset
1136  * from the page cache for unwritten extents according to the desired
1137  * type for xfs_seek_hole_data().
1138  *
1139  * The argument offset is used to tell where we start to search from the
1140  * page cache.  Map is used to figure out the end points of the range to
1141  * lookup pages.
1142  *
1143  * Return true if the desired type of offset was found, and the argument
1144  * offset is filled with that address.  Otherwise, return false and keep
1145  * offset unchanged.
1146  */
1147 STATIC bool
1148 xfs_find_get_desired_pgoff(
1149         struct inode            *inode,
1150         struct xfs_bmbt_irec    *map,
1151         unsigned int            type,
1152         loff_t                  *offset)
1153 {
1154         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1155         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1156         struct pagevec          pvec;
1157         pgoff_t                 index;
1158         pgoff_t                 end;
1159         loff_t                  endoff;
1160         loff_t                  startoff = *offset;
1161         loff_t                  lastoff = startoff;
1162         bool                    found = false;
1163
1164         pagevec_init(&pvec, 0);
1165
1166         index = startoff >> PAGE_CACHE_SHIFT;
1167         endoff = XFS_FSB_TO_B(mp, map->br_startoff + map->br_blockcount);
1168         end = endoff >> PAGE_CACHE_SHIFT;
1169         do {
1170                 int             want;
1171                 unsigned        nr_pages;
1172                 unsigned int    i;
1173
1174                 want = min_t(pgoff_t, end - index, PAGEVEC_SIZE);
1175                 nr_pages = pagevec_lookup(&pvec, inode->i_mapping, index,
1176                                           want);
1177                 /*
1178                  * No page mapped into given range.  If we are searching holes
1179                  * and if this is the first time we got into the loop, it means
1180                  * that the given offset is landed in a hole, return it.
1181                  *
1182                  * If we have already stepped through some block buffers to find
1183                  * holes but they all contains data.  In this case, the last
1184                  * offset is already updated and pointed to the end of the last
1185                  * mapped page, if it does not reach the endpoint to search,
1186                  * that means there should be a hole between them.
1187                  */
1188                 if (nr_pages == 0) {
1189                         /* Data search found nothing */
1190                         if (type == DATA_OFF)
1191                                 break;
1192
1193                         ASSERT(type == HOLE_OFF);
1194                         if (lastoff == startoff || lastoff < endoff) {
1195                                 found = true;
1196                                 *offset = lastoff;
1197                         }
1198                         break;
1199                 }
1200
1201                 /*
1202                  * At lease we found one page.  If this is the first time we
1203                  * step into the loop, and if the first page index offset is
1204                  * greater than the given search offset, a hole was found.
1205                  */
1206                 if (type == HOLE_OFF && lastoff == startoff &&
1207                     lastoff < page_offset(pvec.pages[0])) {
1208                         found = true;
1209                         break;
1210                 }
1211
1212                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1213                         struct page     *page = pvec.pages[i];
1214                         loff_t          b_offset;
1215
1216                         /*
1217                          * At this point, the page may be truncated or
1218                          * invalidated (changing page->mapping to NULL),
1219                          * or even swizzled back from swapper_space to tmpfs
1220                          * file mapping. However, page->index will not change
1221                          * because we have a reference on the page.
1222                          *
1223                          * Searching done if the page index is out of range.
1224                          * If the current offset is not reaches the end of
1225                          * the specified search range, there should be a hole
1226                          * between them.
1227                          */
1228                         if (page->index > end) {
1229                                 if (type == HOLE_OFF && lastoff < endoff) {
1230                                         *offset = lastoff;
1231                                         found = true;
1232                                 }
1233                                 goto out;
1234                         }
1235
1236                         lock_page(page);
1237                         /*
1238                          * Page truncated or invalidated(page->mapping == NULL).
1239                          * We can freely skip it and proceed to check the next
1240                          * page.
1241                          */
1242                         if (unlikely(page->mapping != inode->i_mapping)) {
1243                                 unlock_page(page);
1244                                 continue;
1245                         }
1246
1247                         if (!page_has_buffers(page)) {
1248                                 unlock_page(page);
1249                                 continue;
1250                         }
1251
1252                         found = xfs_lookup_buffer_offset(page, &b_offset, type);
1253                         if (found) {
1254                                 /*
1255                                  * The found offset may be less than the start
1256                                  * point to search if this is the first time to
1257                                  * come here.
1258                                  */
1259                                 *offset = max_t(loff_t, startoff, b_offset);
1260                                 unlock_page(page);
1261                                 goto out;
1262                         }
1263
1264                         /*
1265                          * We either searching data but nothing was found, or
1266                          * searching hole but found a data buffer.  In either
1267                          * case, probably the next page contains the desired
1268                          * things, update the last offset to it so.
1269                          */
1270                         lastoff = page_offset(page) + PAGE_SIZE;
1271                         unlock_page(page);
1272                 }
1273
1274                 /*
1275                  * The number of returned pages less than our desired, search
1276                  * done.  In this case, nothing was found for searching data,
1277                  * but we found a hole behind the last offset.
1278                  */
1279                 if (nr_pages < want) {
1280                         if (type == HOLE_OFF) {
1281                                 *offset = lastoff;
1282                                 found = true;
1283                         }
1284                         break;
1285                 }
1286
1287                 index = pvec.pages[i - 1]->index + 1;
1288                 pagevec_release(&pvec);
1289         } while (index <= end);
1290
1291 out:
1292         pagevec_release(&pvec);
1293         return found;
1294 }
1295
1296 STATIC loff_t
1297 xfs_seek_hole_data(
1298         struct file             *file,
1299         loff_t                  start,
1300         int                     whence)
1301 {
1302         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
1303         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1304         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1305         loff_t                  uninitialized_var(offset);
1306         xfs_fsize_t             isize;
1307         xfs_fileoff_t           fsbno;
1308         xfs_filblks_t           end;
1309         uint                    lock;
1310         int                     error;
1311
1312         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
1313                 return -EIO;
1314
1315         lock = xfs_ilock_data_map_shared(ip);
1316
1317         isize = i_size_read(inode);
1318         if (start >= isize) {
1319                 error = -ENXIO;
1320                 goto out_unlock;
1321         }
1322
1323         /*
1324          * Try to read extents from the first block indicated
1325          * by fsbno to the end block of the file.
1326          */
1327         fsbno = XFS_B_TO_FSBT(mp, start);
1328         end = XFS_B_TO_FSB(mp, isize);
1329
1330         for (;;) {
1331                 struct xfs_bmbt_irec    map[2];
1332                 int                     nmap = 2;
1333                 unsigned int            i;
1334
1335                 error = xfs_bmapi_read(ip, fsbno, end - fsbno, map, &nmap,
1336                                        XFS_BMAPI_ENTIRE);
1337                 if (error)
1338                         goto out_unlock;
1339
1340                 /* No extents at given offset, must be beyond EOF */
1341                 if (nmap == 0) {
1342                         error = -ENXIO;
1343                         goto out_unlock;
1344                 }
1345
1346                 for (i = 0; i < nmap; i++) {
1347                         offset = max_t(loff_t, start,
1348                                        XFS_FSB_TO_B(mp, map[i].br_startoff));
1349
1350                         /* Landed in the hole we wanted? */
1351                         if (whence == SEEK_HOLE &&
1352                             map[i].br_startblock == HOLESTARTBLOCK)
1353                                 goto out;
1354
1355                         /* Landed in the data extent we wanted? */
1356                         if (whence == SEEK_DATA &&
1357                             (map[i].br_startblock == DELAYSTARTBLOCK ||
1358                              (map[i].br_state == XFS_EXT_NORM &&
1359                               !isnullstartblock(map[i].br_startblock))))
1360                                 goto out;
1361
1362                         /*
1363                          * Landed in an unwritten extent, try to search
1364                          * for hole or data from page cache.
1365                          */
1366                         if (map[i].br_state == XFS_EXT_UNWRITTEN) {
1367                                 if (xfs_find_get_desired_pgoff(inode, &map[i],
1368                                       whence == SEEK_HOLE ? HOLE_OFF : DATA_OFF,
1369                                                         &offset))
1370                                         goto out;
1371                         }
1372                 }
1373
1374                 /*
1375                  * We only received one extent out of the two requested. This
1376                  * means we've hit EOF and didn't find what we are looking for.
1377                  */
1378                 if (nmap == 1) {
1379                         /*
1380                          * If we were looking for a hole, set offset to
1381                          * the end of the file (i.e., there is an implicit
1382                          * hole at the end of any file).
1383                          */
1384                         if (whence == SEEK_HOLE) {
1385                                 offset = isize;
1386                                 break;
1387                         }
1388                         /*
1389                          * If we were looking for data, it's nowhere to be found
1390                          */
1391                         ASSERT(whence == SEEK_DATA);
1392                         error = -ENXIO;
1393                         goto out_unlock;
1394                 }
1395
1396                 ASSERT(i > 1);
1397
1398                 /*
1399                  * Nothing was found, proceed to the next round of search
1400                  * if the next reading offset is not at or beyond EOF.
1401                  */
1402                 fsbno = map[i - 1].br_startoff + map[i - 1].br_blockcount;
1403                 start = XFS_FSB_TO_B(mp, fsbno);
1404                 if (start >= isize) {
1405                         if (whence == SEEK_HOLE) {
1406                                 offset = isize;
1407                                 break;
1408                         }
1409                         ASSERT(whence == SEEK_DATA);
1410                         error = -ENXIO;
1411                         goto out_unlock;
1412                 }
1413         }
1414
1415 out:
1416         /*
1417          * If at this point we have found the hole we wanted, the returned
1418          * offset may be bigger than the file size as it may be aligned to
1419          * page boundary for unwritten extents.  We need to deal with this
1420          * situation in particular.
1421          */
1422         if (whence == SEEK_HOLE)
1423                 offset = min_t(loff_t, offset, isize);
1424         offset = vfs_setpos(file, offset, inode->i_sb->s_maxbytes);
1425
1426 out_unlock:
1427         xfs_iunlock(ip, lock);
1428
1429         if (error)
1430                 return error;
1431         return offset;
1432 }
1433
1434 STATIC loff_t
1435 xfs_file_llseek(
1436         struct file     *file,
1437         loff_t          offset,
1438         int             whence)
1439 {
1440         switch (whence) {
1441         case SEEK_END:
1442         case SEEK_CUR:
1443         case SEEK_SET:
1444                 return generic_file_llseek(file, offset, whence);
1445         case SEEK_HOLE:
1446         case SEEK_DATA:
1447                 return xfs_seek_hole_data(file, offset, whence);
1448         default:
1449                 return -EINVAL;
1450         }
1451 }
1452
1453 /*
1454  * Locking for serialisation of IO during page faults. This results in a lock
1455  * ordering of:
1456  *
1457  * mmap_sem (MM)
1458  *   i_mmap_lock (XFS - truncate serialisation)
1459  *     page_lock (MM)
1460  *       i_lock (XFS - extent map serialisation)
1461  */
1462 STATIC int
1463 xfs_filemap_fault(
1464         struct vm_area_struct   *vma,
1465         struct vm_fault         *vmf)
1466 {
1467         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(vma->vm_file->f_mapping->host);
1468         int                     error;
1469
1470         trace_xfs_filemap_fault(ip);
1471
1472         xfs_ilock(ip, XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1473         error = filemap_fault(vma, vmf);
1474         xfs_iunlock(ip, XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1475
1476         return error;
1477 }
1478
1479 /*
1480  * mmap()d file has taken write protection fault and is being made writable. We
1481  * can set the page state up correctly for a writable page, which means we can
1482  * do correct delalloc accounting (ENOSPC checking!) and unwritten extent
1483  * mapping.
1484  */
1485 STATIC int
1486 xfs_filemap_page_mkwrite(
1487         struct vm_area_struct   *vma,
1488         struct vm_fault         *vmf)
1489 {
1490         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(vma->vm_file->f_mapping->host);
1491         int                     error;
1492
1493         trace_xfs_filemap_page_mkwrite(ip);
1494
1495         xfs_ilock(ip, XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1496         error = block_page_mkwrite(vma, vmf, xfs_get_blocks);
1497         xfs_iunlock(ip, XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1498
1499         return error;
1500 }
1501
1502 const struct file_operations xfs_file_operations = {
1503         .llseek         = xfs_file_llseek,
1504         .read_iter      = xfs_file_read_iter,
1505         .write_iter     = xfs_file_write_iter,
1506         .splice_read    = xfs_file_splice_read,
1507         .splice_write   = iter_file_splice_write,
1508         .unlocked_ioctl = xfs_file_ioctl,
1509 #ifdef CONFIG_COMPAT
1510         .compat_ioctl   = xfs_file_compat_ioctl,
1511 #endif
1512         .mmap           = xfs_file_mmap,
1513         .open           = xfs_file_open,
1514         .release        = xfs_file_release,
1515         .fsync          = xfs_file_fsync,
1516         .fallocate      = xfs_file_fallocate,
1517 };
1518
1519 const struct file_operations xfs_dir_file_operations = {
1520         .open           = xfs_dir_open,
1521         .read           = generic_read_dir,
1522         .iterate        = xfs_file_readdir,
1523         .llseek         = generic_file_llseek,
1524         .unlocked_ioctl = xfs_file_ioctl,
1525 #ifdef CONFIG_COMPAT
1526         .compat_ioctl   = xfs_file_compat_ioctl,
1527 #endif
1528         .fsync          = xfs_dir_fsync,
1529 };
1530
1531 static const struct vm_operations_struct xfs_file_vm_ops = {
1532         .fault          = xfs_filemap_fault,
1533         .map_pages      = filemap_map_pages,
1534         .page_mkwrite   = xfs_filemap_page_mkwrite,
1535 };