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 clears the specified range supplied via the page cache (except in
  84  * the DAX case). Writes through the page cache will allocate blocks over holes,
  85  * though the callers usually map the holes first and avoid them. If a block is
  86  * not completely zeroed, then it will be read from disk before being partially
  87  * zeroed.
  88  *
  89  * In the DAX case, we can just directly write to the underlying pages. This
  90  * will not allocate blocks, but will avoid holes and unwritten extents and so
  91  * not do unnecessary work.
  92  */
  93 int
  94 xfs_iozero(
  95         struct xfs_inode        *ip,    /* inode                        */
  96         loff_t                  pos,    /* offset in file               */
  97         size_t                  count)  /* size of data to zero         */
  98 {
  99         struct page             *page;
 100         struct address_space    *mapping;
 101         int                     status = 0;
 102
 103
 104         mapping = VFS_I(ip)->i_mapping;
 105         do {
 106                 unsigned offset, bytes;
 107                 void *fsdata;
 108
 109                 offset = (pos & (PAGE_CACHE_SIZE -1)); /* Within page */
 110                 bytes = PAGE_CACHE_SIZE - offset;
 111                 if (bytes > count)
 112                         bytes = count;
 113
 114                 if (IS_DAX(VFS_I(ip))) {
 115                         status = dax_zero_page_range(VFS_I(ip), pos, bytes,
 116                                                      xfs_get_blocks_direct);
 117                         if (status)
 118                                 break;
 119                 } else {
 120                         status = pagecache_write_begin(NULL, mapping, pos, bytes,
 121                                                 AOP_FLAG_UNINTERRUPTIBLE,
 122                                                 &page, &fsdata);
 123                         if (status)
 124                                 break;
 125
 126                         zero_user(page, offset, bytes);
 127
 128                         status = pagecache_write_end(NULL, mapping, pos, bytes,
 129                                                 bytes, page, fsdata);
 130                         WARN_ON(status <= 0); /* can't return less than zero! */
 131                         status = 0;
 132                 }
 133                 pos += bytes;
 134                 count -= bytes;
 135         } while (count);
 136
 137         return status;
 138 }
 139
 140 int
 141 xfs_update_prealloc_flags(
 142         struct xfs_inode        *ip,
 143         enum xfs_prealloc_flags flags)
 144 {
 145         struct xfs_trans        *tp;
 146         int                     error;
 147
 148         tp = xfs_trans_alloc(ip->i_mount, XFS_TRANS_WRITEID);
 149         error = xfs_trans_reserve(tp, &M_RES(ip->i_mount)->tr_writeid, 0, 0);
 150         if (error) {
 151                 xfs_trans_cancel(tp);
 152                 return error;
 153         }
 154
 155         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 156         xfs_trans_ijoin(tp, ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 157
 158         if (!(flags & XFS_PREALLOC_INVISIBLE)) {
 159                 ip->i_d.di_mode &= ~S_ISUID;
 160                 if (ip->i_d.di_mode & S_IXGRP)
 161                         ip->i_d.di_mode &= ~S_ISGID;
 162                 xfs_trans_ichgtime(tp, ip, XFS_ICHGTIME_MOD | XFS_ICHGTIME_CHG);
 163         }
 164
 165         if (flags & XFS_PREALLOC_SET)
 166                 ip->i_d.di_flags |= XFS_DIFLAG_PREALLOC;
 167         if (flags & XFS_PREALLOC_CLEAR)
 168                 ip->i_d.di_flags &= ~XFS_DIFLAG_PREALLOC;
 169
 170         xfs_trans_log_inode(tp, ip, XFS_ILOG_CORE);
 171         if (flags & XFS_PREALLOC_SYNC)
 172                 xfs_trans_set_sync(tp);
 173         return xfs_trans_commit(tp);
 174 }
 175
 176 /*
 177  * Fsync operations on directories are much simpler than on regular files,
 178  * as there is no file data to flush, and thus also no need for explicit
 179  * cache flush operations, and there are no non-transaction metadata updates
 180  * on directories either.
 181  */
 182 STATIC int
 183 xfs_dir_fsync(
 184         struct file             *file,
 185         loff_t                  start,
 186         loff_t                  end,
 187         int                     datasync)
 188 {
 189         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(file->f_mapping->host);
 190         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 191         xfs_lsn_t               lsn = 0;
 192
 193         trace_xfs_dir_fsync(ip);
 194
 195         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 196         if (xfs_ipincount(ip))
 197                 lsn = ip->i_itemp->ili_last_lsn;
 198         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 199
 200         if (!lsn)
 201                 return 0;
 202         return _xfs_log_force_lsn(mp, lsn, XFS_LOG_SYNC, NULL);
 203 }
 204
 205 STATIC int
 206 xfs_file_fsync(
 207         struct file             *file,
 208         loff_t                  start,
 209         loff_t                  end,
 210         int                     datasync)
 211 {
 212         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
 213         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 214         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 215         int                     error = 0;
 216         int                     log_flushed = 0;
 217         xfs_lsn_t               lsn = 0;
 218
 219         trace_xfs_file_fsync(ip);
 220
 221         error = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, start, end);
 222         if (error)
 223                 return error;
 224
 225         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
 226                 return -EIO;
 227
 228         xfs_iflags_clear(ip, XFS_ITRUNCATED);
 229
 230         if (mp->m_flags & XFS_MOUNT_BARRIER) {
 231                 /*
 232                  * If we have an RT and/or log subvolume we need to make sure
 233                  * to flush the write cache the device used for file data
 234                  * first.  This is to ensure newly written file data make
 235                  * it to disk before logging the new inode size in case of
 236                  * an extending write.
 237                  */
 238                 if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip))
 239                         xfs_blkdev_issue_flush(mp->m_rtdev_targp);
 240                 else if (mp->m_logdev_targp != mp->m_ddev_targp)
 241                         xfs_blkdev_issue_flush(mp->m_ddev_targp);
 242         }
 243
 244         /*
 245          * All metadata updates are logged, which means that we just have
 246          * to flush the log up to the latest LSN that touched the inode.
 247          */
 248         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 249         if (xfs_ipincount(ip)) {
 250                 if (!datasync ||
 251                     (ip->i_itemp->ili_fields & ~XFS_ILOG_TIMESTAMP))
 252                         lsn = ip->i_itemp->ili_last_lsn;
 253         }
 254         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 255
 256         if (lsn)
 257                 error = _xfs_log_force_lsn(mp, lsn, XFS_LOG_SYNC, &log_flushed);
 258
 259         /*
 260          * If we only have a single device, and the log force about was
 261          * a no-op we might have to flush the data device cache here.
 262          * This can only happen for fdatasync/O_DSYNC if we were overwriting
 263          * an already allocated file and thus do not have any metadata to
 264          * commit.
 265          */
 266         if ((mp->m_flags & XFS_MOUNT_BARRIER) &&
 267             mp->m_logdev_targp == mp->m_ddev_targp &&
 268             !XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) &&
 269             !log_flushed)
 270                 xfs_blkdev_issue_flush(mp->m_ddev_targp);
 271
 272         return error;
 273 }
 274
 275 STATIC ssize_t
 276 xfs_file_read_iter(
 277         struct kiocb            *iocb,
 278         struct iov_iter         *to)
 279 {
 280         struct file             *file = iocb->ki_filp;
 281         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
 282         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 283         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 284         size_t                  size = iov_iter_count(to);
 285         ssize_t                 ret = 0;
 286         int                     ioflags = 0;
 287         xfs_fsize_t             n;
 288         loff_t                  pos = iocb->ki_pos;
 289
 290         XFS_STATS_INC(xs_read_calls);
 291
 292         if (unlikely(iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT))
 293                 ioflags |= XFS_IO_ISDIRECT;
 294         if (file->f_mode & FMODE_NOCMTIME)
 295                 ioflags |= XFS_IO_INVIS;
 296
 297         if ((ioflags & XFS_IO_ISDIRECT) && !IS_DAX(inode)) {
 298                 xfs_buftarg_t   *target =
 299                         XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) ?
 300                                 mp->m_rtdev_targp : mp->m_ddev_targp;
 301                 /* DIO must be aligned to device logical sector size */
 302                 if ((pos | size) & target->bt_logical_sectormask) {
 303                         if (pos == i_size_read(inode))
 304                                 return 0;
 305                         return -EINVAL;
 306                 }
 307         }
 308
 309         n = mp->m_super->s_maxbytes - pos;
 310         if (n <= 0 || size == 0)
 311                 return 0;
 312
 313         if (n < size)
 314                 size = n;
 315
 316         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
 317                 return -EIO;
 318
 319         /*
 320          * Locking is a bit tricky here. If we take an exclusive lock
 321          * for direct IO, we effectively serialise all new concurrent
 322          * read IO to this file and block it behind IO that is currently in
 323          * progress because IO in progress holds the IO lock shared. We only
 324          * need to hold the lock exclusive to blow away the page cache, so
 325          * only take lock exclusively if the page cache needs invalidation.
 326          * This allows the normal direct IO case of no page cache pages to
 327          * proceeed concurrently without serialisation.
 328          */
 329         xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 330         if ((ioflags & XFS_IO_ISDIRECT) && inode->i_mapping->nrpages) {
 331                 xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 332                 xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 333
 334                 if (inode->i_mapping->nrpages) {
 335                         ret = filemap_write_and_wait_range(
 336                                                         VFS_I(ip)->i_mapping,
 337                                                         pos, pos + size - 1);
 338                         if (ret) {
 339                                 xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 340                                 return ret;
 341                         }
 342
 343                         /*
 344                          * Invalidate whole pages. This can return an error if
 345                          * we fail to invalidate a page, but this should never
 346                          * happen on XFS. Warn if it does fail.
 347                          */
 348                         ret = invalidate_inode_pages2_range(VFS_I(ip)->i_mapping,
 349                                         pos >> PAGE_CACHE_SHIFT,
 350                                         (pos + size - 1) >> PAGE_CACHE_SHIFT);
 351                         WARN_ON_ONCE(ret);
 352                         ret = 0;
 353                 }
 354                 xfs_rw_ilock_demote(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 355         }
 356
 357         trace_xfs_file_read(ip, size, pos, ioflags);
 358
 359         ret = generic_file_read_iter(iocb, to);
 360         if (ret > 0)
 361                 XFS_STATS_ADD(xs_read_bytes, ret);
 362
 363         xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 364         return ret;
 365 }
 366
 367 STATIC ssize_t
 368 xfs_file_splice_read(
 369         struct file             *infilp,
 370         loff_t                  *ppos,
 371         struct pipe_inode_info  *pipe,
 372         size_t                  count,
 373         unsigned int            flags)
 374 {
 375         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(infilp->f_mapping->host);
 376         int                     ioflags = 0;
 377         ssize_t                 ret;
 378
 379         XFS_STATS_INC(xs_read_calls);
 380
 381         if (infilp->f_mode & FMODE_NOCMTIME)
 382                 ioflags |= XFS_IO_INVIS;
 383
 384         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
 385                 return -EIO;
 386
 387         xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 388
 389         trace_xfs_file_splice_read(ip, count, *ppos, ioflags);
 390
 391         /* for dax, we need to avoid the page cache */
 392         if (IS_DAX(VFS_I(ip)))
 393                 ret = default_file_splice_read(infilp, ppos, pipe, count, flags);
 394         else
 395                 ret = generic_file_splice_read(infilp, ppos, pipe, count, flags);
 396         if (ret > 0)
 397                 XFS_STATS_ADD(xs_read_bytes, ret);
 398
 399         xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 400         return ret;
 401 }
 402
 403 /*
 404  * This routine is called to handle zeroing any space in the last block of the
 405  * file that is beyond the EOF.  We do this since the size is being increased
 406  * without writing anything to that block and we don't want to read the
 407  * garbage on the disk.
 408  */
 409 STATIC int                              /* error (positive) */
 410 xfs_zero_last_block(
 411         struct xfs_inode        *ip,
 412         xfs_fsize_t             offset,
 413         xfs_fsize_t             isize,
 414         bool                    *did_zeroing)
 415 {
 416         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 417         xfs_fileoff_t           last_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, isize);
 418         int                     zero_offset = XFS_B_FSB_OFFSET(mp, isize);
 419         int                     zero_len;
 420         int                     nimaps = 1;
 421         int                     error = 0;
 422         struct xfs_bmbt_irec    imap;
 423
 424         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 425         error = xfs_bmapi_read(ip, last_fsb, 1, &imap, &nimaps, 0);
 426         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 427         if (error)
 428                 return error;
 429
 430         ASSERT(nimaps > 0);
 431
 432         /*
 433          * If the block underlying isize is just a hole, then there
 434          * is nothing to zero.
 435          */
 436         if (imap.br_startblock == HOLESTARTBLOCK)
 437                 return 0;
 438
 439         zero_len = mp->m_sb.sb_blocksize - zero_offset;
 440         if (isize + zero_len > offset)
 441                 zero_len = offset - isize;
 442         *did_zeroing = true;
 443         return xfs_iozero(ip, isize, zero_len);
 444 }
 445
 446 /*
 447  * Zero any on disk space between the current EOF and the new, larger EOF.
 448  *
 449  * This handles the normal case of zeroing the remainder of the last block in
 450  * the file and the unusual case of zeroing blocks out beyond the size of the
 451  * file.  This second case only happens with fixed size extents and when the
 452  * system crashes before the inode size was updated but after blocks were
 453  * allocated.
 454  *
 455  * Expects the iolock to be held exclusive, and will take the ilock internally.
 456  */
 457 int                                     /* error (positive) */
 458 xfs_zero_eof(
 459         struct xfs_inode        *ip,
 460         xfs_off_t               offset,         /* starting I/O offset */
 461         xfs_fsize_t             isize,          /* current inode size */
 462         bool                    *did_zeroing)
 463 {
 464         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 465         xfs_fileoff_t           start_zero_fsb;
 466         xfs_fileoff_t           end_zero_fsb;
 467         xfs_fileoff_t           zero_count_fsb;
 468         xfs_fileoff_t           last_fsb;
 469         xfs_fileoff_t           zero_off;
 470         xfs_fsize_t             zero_len;
 471         int                     nimaps;
 472         int                     error = 0;
 473         struct xfs_bmbt_irec    imap;
 474
 475         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_IOLOCK_EXCL));
 476         ASSERT(offset > isize);
 477
 478         /*
 479          * First handle zeroing the block on which isize resides.
 480          *
 481          * We only zero a part of that block so it is handled specially.
 482          */
 483         if (XFS_B_FSB_OFFSET(mp, isize) != 0) {
 484                 error = xfs_zero_last_block(ip, offset, isize, did_zeroing);
 485                 if (error)
 486                         return error;
 487         }
 488
 489         /*
 490          * Calculate the range between the new size and the old where blocks
 491          * needing to be zeroed may exist.
 492          *
 493          * To get the block where the last byte in the file currently resides,
 494          * we need to subtract one from the size and truncate back to a block
 495          * boundary.  We subtract 1 in case the size is exactly on a block
 496          * boundary.
 497          */
 498         last_fsb = isize ? XFS_B_TO_FSBT(mp, isize - 1) : (xfs_fileoff_t)-1;
 499         start_zero_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, (xfs_ufsize_t)isize);
 500         end_zero_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset - 1);
 501         ASSERT((xfs_sfiloff_t)last_fsb < (xfs_sfiloff_t)start_zero_fsb);
 502         if (last_fsb == end_zero_fsb) {
 503                 /*
 504                  * The size was only incremented on its last block.
 505                  * We took care of that above, so just return.
 506                  */
 507                 return 0;
 508         }
 509
 510         ASSERT(start_zero_fsb <= end_zero_fsb);
 511         while (start_zero_fsb <= end_zero_fsb) {
 512                 nimaps = 1;
 513                 zero_count_fsb = end_zero_fsb - start_zero_fsb + 1;
 514
 515                 xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 516                 error = xfs_bmapi_read(ip, start_zero_fsb, zero_count_fsb,
 517                                           &imap, &nimaps, 0);
 518                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 519                 if (error)
 520                         return error;
 521
 522                 ASSERT(nimaps > 0);
 523
 524                 if (imap.br_state == XFS_EXT_UNWRITTEN ||
 525                     imap.br_startblock == HOLESTARTBLOCK) {
 526                         start_zero_fsb = imap.br_startoff + imap.br_blockcount;
 527                         ASSERT(start_zero_fsb <= (end_zero_fsb + 1));
 528                         continue;
 529                 }
 530
 531                 /*
 532                  * There are blocks we need to zero.
 533                  */
 534                 zero_off = XFS_FSB_TO_B(mp, start_zero_fsb);
 535                 zero_len = XFS_FSB_TO_B(mp, imap.br_blockcount);
 536
 537                 if ((zero_off + zero_len) > offset)
 538                         zero_len = offset - zero_off;
 539
 540                 error = xfs_iozero(ip, zero_off, zero_len);
 541                 if (error)
 542                         return error;
 543
 544                 *did_zeroing = true;
 545                 start_zero_fsb = imap.br_startoff + imap.br_blockcount;
 546                 ASSERT(start_zero_fsb <= (end_zero_fsb + 1));
 547         }
 548
 549         return 0;
 550 }
 551
 552 /*
 553  * Common pre-write limit and setup checks.
 554  *
 555  * Called with the iolocked held either shared and exclusive according to
 556  * @iolock, and returns with it held.  Might upgrade the iolock to exclusive
 557  * if called for a direct write beyond i_size.
 558  */
 559 STATIC ssize_t
 560 xfs_file_aio_write_checks(
 561         struct kiocb            *iocb,
 562         struct iov_iter         *from,
 563         int                     *iolock)
 564 {
 565         struct file             *file = iocb->ki_filp;
 566         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
 567         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 568         ssize_t                 error = 0;
 569         size_t                  count = iov_iter_count(from);
 570
 571 restart:
 572         error = generic_write_checks(iocb, from);
 573         if (error <= 0)
 574                 return error;
 575
 576         error = xfs_break_layouts(inode, iolock, true);
 577         if (error)
 578                 return error;
 579
 580         /* For changing security info in file_remove_privs() we need i_mutex */
 581         if (*iolock == XFS_IOLOCK_SHARED && !IS_NOSEC(inode)) {
 582                 xfs_rw_iunlock(ip, *iolock);
 583                 *iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
 584                 xfs_rw_ilock(ip, *iolock);
 585                 goto restart;
 586         }
 587         /*
 588          * If the offset is beyond the size of the file, we need to zero any
 589          * blocks that fall between the existing EOF and the start of this
 590          * write.  If zeroing is needed and we are currently holding the
 591          * iolock shared, we need to update it to exclusive which implies
 592          * having to redo all checks before.
 593          *
 594          * We need to serialise against EOF updates that occur in IO
 595          * completions here. We want to make sure that nobody is changing the
 596          * size while we do this check until we have placed an IO barrier (i.e.
 597          * hold the XFS_IOLOCK_EXCL) that prevents new IO from being dispatched.
 598          * The spinlock effectively forms a memory barrier once we have the
 599          * XFS_IOLOCK_EXCL so we are guaranteed to see the latest EOF value
 600          * and hence be able to correctly determine if we need to run zeroing.
 601          */
 602         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
 603         if (iocb->ki_pos > i_size_read(inode)) {
 604                 bool    zero = false;
 605
 606                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
 607                 if (*iolock == XFS_IOLOCK_SHARED) {
 608                         xfs_rw_iunlock(ip, *iolock);
 609                         *iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
 610                         xfs_rw_ilock(ip, *iolock);
 611                         iov_iter_reexpand(from, count);
 612
 613                         /*
 614                          * We now have an IO submission barrier in place, but
 615                          * AIO can do EOF updates during IO completion and hence
 616                          * we now need to wait for all of them to drain. Non-AIO
 617                          * DIO will have drained before we are given the
 618                          * XFS_IOLOCK_EXCL, and so for most cases this wait is a
 619                          * no-op.
 620                          */
 621                         inode_dio_wait(inode);
 622                         goto restart;
 623                 }
 624                 error = xfs_zero_eof(ip, iocb->ki_pos, i_size_read(inode), &zero);
 625                 if (error)
 626                         return error;
 627         } else
 628                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
 629
 630         /*
 631          * Updating the timestamps will grab the ilock again from
 632          * xfs_fs_dirty_inode, so we have to call it after dropping the
 633          * lock above.  Eventually we should look into a way to avoid
 634          * the pointless lock roundtrip.
 635          */
 636         if (likely(!(file->f_mode & FMODE_NOCMTIME))) {
 637                 error = file_update_time(file);
 638                 if (error)
 639                         return error;
 640         }
 641
 642         /*
 643          * If we're writing the file then make sure to clear the setuid and
 644          * setgid bits if the process is not being run by root.  This keeps
 645          * people from modifying setuid and setgid binaries.
 646          */
 647         if (!IS_NOSEC(inode))
 648                 return file_remove_privs(file);
 649         return 0;
 650 }
 651
 652 /*
 653  * xfs_file_dio_aio_write - handle direct IO writes
 654  *
 655  * Lock the inode appropriately to prepare for and issue a direct IO write.
 656  * By separating it from the buffered write path we remove all the tricky to
 657  * follow locking changes and looping.
 658  *
 659  * If there are cached pages or we're extending the file, we need IOLOCK_EXCL
 660  * until we're sure the bytes at the new EOF have been zeroed and/or the cached
 661  * pages are flushed out.
 662  *
 663  * In most cases the direct IO writes will be done holding IOLOCK_SHARED
 664  * allowing them to be done in parallel with reads and other direct IO writes.
 665  * However, if the IO is not aligned to filesystem blocks, the direct IO layer
 666  * needs to do sub-block zeroing and that requires serialisation against other
 667  * direct IOs to the same block. In this case we need to serialise the
 668  * submission of the unaligned IOs so that we don't get racing block zeroing in
 669  * the dio layer.  To avoid the problem with aio, we also need to wait for
 670  * outstanding IOs to complete so that unwritten extent conversion is completed
 671  * before we try to map the overlapping block. This is currently implemented by
 672  * hitting it with a big hammer (i.e. inode_dio_wait()).
 673  *
 674  * Returns with locks held indicated by @iolock and errors indicated by
 675  * negative return values.
 676  */
 677 STATIC ssize_t
 678 xfs_file_dio_aio_write(
 679         struct kiocb            *iocb,
 680         struct iov_iter         *from)
 681 {
 682         struct file             *file = iocb->ki_filp;
 683         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
 684         struct inode            *inode = mapping->host;
 685         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 686         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 687         ssize_t                 ret = 0;
 688         int                     unaligned_io = 0;
 689         int                     iolock;
 690         size_t                  count = iov_iter_count(from);
 691         loff_t                  pos = iocb->ki_pos;
 692         loff_t                  end;
 693         struct iov_iter         data;
 694         struct xfs_buftarg      *target = XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) ?
 695                                         mp->m_rtdev_targp : mp->m_ddev_targp;
 696
 697         /* DIO must be aligned to device logical sector size */
 698         if (!IS_DAX(inode) && ((pos | count) & target->bt_logical_sectormask))
 699                 return -EINVAL;
 700
 701         /* "unaligned" here means not aligned to a filesystem block */
 702         if ((pos & mp->m_blockmask) || ((pos + count) & mp->m_blockmask))
 703                 unaligned_io = 1;
 704
 705         /*
 706          * We don't need to take an exclusive lock unless there page cache needs
 707          * to be invalidated or unaligned IO is being executed. We don't need to
 708          * consider the EOF extension case here because
 709          * xfs_file_aio_write_checks() will relock the inode as necessary for
 710          * EOF zeroing cases and fill out the new inode size as appropriate.
 711          */
 712         if (unaligned_io || mapping->nrpages)
 713                 iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
 714         else
 715                 iolock = XFS_IOLOCK_SHARED;
 716         xfs_rw_ilock(ip, iolock);
 717
 718         /*
 719          * Recheck if there are cached pages that need invalidate after we got
 720          * the iolock to protect against other threads adding new pages while
 721          * we were waiting for the iolock.
 722          */
 723         if (mapping->nrpages && iolock == XFS_IOLOCK_SHARED) {
 724                 xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
 725                 iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
 726                 xfs_rw_ilock(ip, iolock);
 727         }
 728
 729         ret = xfs_file_aio_write_checks(iocb, from, &iolock);
 730         if (ret)
 731                 goto out;
 732         count = iov_iter_count(from);
 733         pos = iocb->ki_pos;
 734         end = pos + count - 1;
 735
 736         if (mapping->nrpages) {
 737                 ret = filemap_write_and_wait_range(VFS_I(ip)->i_mapping,
 738                                                    pos, end);
 739                 if (ret)
 740                         goto out;
 741                 /*
 742                  * Invalidate whole pages. This can return an error if
 743                  * we fail to invalidate a page, but this should never
 744                  * happen on XFS. Warn if it does fail.
 745                  */
 746                 ret = invalidate_inode_pages2_range(VFS_I(ip)->i_mapping,
 747                                         pos >> PAGE_CACHE_SHIFT,
 748                                         end >> PAGE_CACHE_SHIFT);
 749                 WARN_ON_ONCE(ret);
 750                 ret = 0;
 751         }
 752
 753         /*
 754          * If we are doing unaligned IO, wait for all other IO to drain,
 755          * otherwise demote the lock if we had to flush cached pages
 756          */
 757         if (unaligned_io)
 758                 inode_dio_wait(inode);
 759         else if (iolock == XFS_IOLOCK_EXCL) {
 760                 xfs_rw_ilock_demote(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 761                 iolock = XFS_IOLOCK_SHARED;
 762         }
 763
 764         trace_xfs_file_direct_write(ip, count, iocb->ki_pos, 0);
 765
 766         data = *from;
 767         ret = mapping->a_ops->direct_IO(iocb, &data, pos);
 768
 769         /* see generic_file_direct_write() for why this is necessary */
 770         if (mapping->nrpages) {
 771                 invalidate_inode_pages2_range(mapping,
 772                                               pos >> PAGE_CACHE_SHIFT,
 773                                               end >> PAGE_CACHE_SHIFT);
 774         }
 775
 776         if (ret > 0) {
 777                 pos += ret;
 778                 iov_iter_advance(from, ret);
 779                 iocb->ki_pos = pos;
 780         }
 781 out:
 782         xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
 783
 784         /*
 785          * No fallback to buffered IO on errors for XFS. DAX can result in
 786          * partial writes, but direct IO will either complete fully or fail.
 787          */
 788         ASSERT(ret < 0 || ret == count || IS_DAX(VFS_I(ip)));
 789         return ret;
 790 }
 791
 792 STATIC ssize_t
 793 xfs_file_buffered_aio_write(
 794         struct kiocb            *iocb,
 795         struct iov_iter         *from)
 796 {
 797         struct file             *file = iocb->ki_filp;
 798         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
 799         struct inode            *inode = mapping->host;
 800         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 801         ssize_t                 ret;
 802         int                     enospc = 0;
 803         int                     iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
 804
 805         xfs_rw_ilock(ip, iolock);
 806
 807         ret = xfs_file_aio_write_checks(iocb, from, &iolock);
 808         if (ret)
 809                 goto out;
 810
 811         /* We can write back this queue in page reclaim */
 812         current->backing_dev_info = inode_to_bdi(inode);
 813
 814 write_retry:
 815         trace_xfs_file_buffered_write(ip, iov_iter_count(from),
 816                                       iocb->ki_pos, 0);
 817         ret = generic_perform_write(file, from, iocb->ki_pos);
 818         if (likely(ret >= 0))
 819                 iocb->ki_pos += ret;
 820
 821         /*
 822          * If we hit a space limit, try to free up some lingering preallocated
 823          * space before returning an error. In the case of ENOSPC, first try to
 824          * write back all dirty inodes to free up some of the excess reserved
 825          * metadata space. This reduces the chances that the eofblocks scan
 826          * waits on dirty mappings. Since xfs_flush_inodes() is serialized, this
 827          * also behaves as a filter to prevent too many eofblocks scans from
 828          * running at the same time.
 829          */
 830         if (ret == -EDQUOT && !enospc) {
 831                 enospc = xfs_inode_free_quota_eofblocks(ip);
 832                 if (enospc)
 833                         goto write_retry;
 834         } else if (ret == -ENOSPC && !enospc) {
 835                 struct xfs_eofblocks eofb = {0};
 836
 837                 enospc = 1;
 838                 xfs_flush_inodes(ip->i_mount);
 839                 eofb.eof_scan_owner = ip->i_ino; /* for locking */
 840                 eofb.eof_flags = XFS_EOF_FLAGS_SYNC;
 841                 xfs_icache_free_eofblocks(ip->i_mount, &eofb);
 842                 goto write_retry;
 843         }
 844
 845         current->backing_dev_info = NULL;
 846 out:
 847         xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
 848         return ret;
 849 }
 850
 851 STATIC ssize_t
 852 xfs_file_write_iter(
 853         struct kiocb            *iocb,
 854         struct iov_iter         *from)
 855 {
 856         struct file             *file = iocb->ki_filp;
 857         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
 858         struct inode            *inode = mapping->host;
 859         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 860         ssize_t                 ret;
 861         size_t                  ocount = iov_iter_count(from);
 862
 863         XFS_STATS_INC(xs_write_calls);
 864
 865         if (ocount == 0)
 866                 return 0;
 867
 868         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
 869                 return -EIO;
 870
 871         if ((iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) || IS_DAX(inode))
 872                 ret = xfs_file_dio_aio_write(iocb, from);
 873         else
 874                 ret = xfs_file_buffered_aio_write(iocb, from);
 875
 876         if (ret > 0) {
 877                 ssize_t err;
 878
 879                 XFS_STATS_ADD(xs_write_bytes, ret);
 880
 881                 /* Handle various SYNC-type writes */
 882                 err = generic_write_sync(file, iocb->ki_pos - ret, ret);
 883                 if (err < 0)
 884                         ret = err;
 885         }
 886         return ret;
 887 }
 888
 889 #define XFS_FALLOC_FL_SUPPORTED                                         \
 890                 (FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_PUNCH_HOLE |           \
 891                  FALLOC_FL_COLLAPSE_RANGE | FALLOC_FL_ZERO_RANGE |      \
 892                  FALLOC_FL_INSERT_RANGE)
 893
 894 STATIC long
 895 xfs_file_fallocate(
 896         struct file             *file,
 897         int                     mode,
 898         loff_t                  offset,
 899         loff_t                  len)
 900 {
 901         struct inode            *inode = file_inode(file);
 902         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 903         long                    error;
 904         enum xfs_prealloc_flags flags = 0;
 905         uint                    iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
 906         loff_t                  new_size = 0;
 907         bool                    do_file_insert = 0;
 908
 909         if (!S_ISREG(inode->i_mode))
 910                 return -EINVAL;
 911         if (mode & ~XFS_FALLOC_FL_SUPPORTED)
 912                 return -EOPNOTSUPP;
 913
 914         xfs_ilock(ip, iolock);
 915         error = xfs_break_layouts(inode, &iolock, false);
 916         if (error)
 917                 goto out_unlock;
 918
 919         xfs_ilock(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL);
 920         iolock |= XFS_MMAPLOCK_EXCL;
 921
 922         if (mode & FALLOC_FL_PUNCH_HOLE) {
 923                 error = xfs_free_file_space(ip, offset, len);
 924                 if (error)
 925                         goto out_unlock;
 926         } else if (mode & FALLOC_FL_COLLAPSE_RANGE) {
 927                 unsigned blksize_mask = (1 << inode->i_blkbits) - 1;
 928
 929                 if (offset & blksize_mask || len & blksize_mask) {
 930                         error = -EINVAL;
 931                         goto out_unlock;
 932                 }
 933
 934                 /*
 935                  * There is no need to overlap collapse range with EOF,
 936                  * in which case it is effectively a truncate operation
 937                  */
 938                 if (offset + len >= i_size_read(inode)) {
 939                         error = -EINVAL;
 940                         goto out_unlock;
 941                 }
 942
 943                 new_size = i_size_read(inode) - len;
 944
 945                 error = xfs_collapse_file_space(ip, offset, len);
 946                 if (error)
 947                         goto out_unlock;
 948         } else if (mode & FALLOC_FL_INSERT_RANGE) {
 949                 unsigned blksize_mask = (1 << inode->i_blkbits) - 1;
 950
 951                 new_size = i_size_read(inode) + len;
 952                 if (offset & blksize_mask || len & blksize_mask) {
 953                         error = -EINVAL;
 954                         goto out_unlock;
 955                 }
 956
 957                 /* check the new inode size does not wrap through zero */
 958                 if (new_size > inode->i_sb->s_maxbytes) {
 959                         error = -EFBIG;
 960                         goto out_unlock;
 961                 }
 962
 963                 /* Offset should be less than i_size */
 964                 if (offset >= i_size_read(inode)) {
 965                         error = -EINVAL;
 966                         goto out_unlock;
 967                 }
 968                 do_file_insert = 1;
 969         } else {
 970                 flags |= XFS_PREALLOC_SET;
 971
 972                 if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) &&
 973                     offset + len > i_size_read(inode)) {
 974                         new_size = offset + len;
 975                         error = inode_newsize_ok(inode, new_size);
 976                         if (error)
 977                                 goto out_unlock;
 978                 }
 979
 980                 if (mode & FALLOC_FL_ZERO_RANGE)
 981                         error = xfs_zero_file_space(ip, offset, len);
 982                 else
 983                         error = xfs_alloc_file_space(ip, offset, len,
 984                                                      XFS_BMAPI_PREALLOC);
 985                 if (error)
 986                         goto out_unlock;
 987         }
 988
 989         if (file->f_flags & O_DSYNC)
 990                 flags |= XFS_PREALLOC_SYNC;
 991
 992         error = xfs_update_prealloc_flags(ip, flags);
 993         if (error)
 994                 goto out_unlock;
 995
 996         /* Change file size if needed */
 997         if (new_size) {
 998                 struct iattr iattr;
 999
1000                 iattr.ia_valid = ATTR_SIZE;
1001                 iattr.ia_size = new_size;
1002                 error = xfs_setattr_size(ip, &iattr);
1003                 if (error)
1004                         goto out_unlock;
1005         }
1006
1007         /*
1008          * Perform hole insertion now that the file size has been
1009          * updated so that if we crash during the operation we don't
1010          * leave shifted extents past EOF and hence losing access to
1011          * the data that is contained within them.
1012          */
1013         if (do_file_insert)
1014                 error = xfs_insert_file_space(ip, offset, len);
1015
1016 out_unlock:
1017         xfs_iunlock(ip, iolock);
1018         return error;
1019 }
1020
1021
1022 STATIC int
1023 xfs_file_open(
1024         struct inode    *inode,
1025         struct file     *file)
1026 {
1027         if (!(file->f_flags & O_LARGEFILE) && i_size_read(inode) > MAX_NON_LFS)
1028                 return -EFBIG;
1029         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(XFS_M(inode->i_sb)))
1030                 return -EIO;
1031         return 0;
1032 }
1033
1034 STATIC int
1035 xfs_dir_open(
1036         struct inode    *inode,
1037         struct file     *file)
1038 {
1039         struct xfs_inode *ip = XFS_I(inode);
1040         int             mode;
1041         int             error;
1042
1043         error = xfs_file_open(inode, file);
1044         if (error)
1045                 return error;
1046
1047         /*
1048          * If there are any blocks, read-ahead block 0 as we're almost
1049          * certain to have the next operation be a read there.
1050          */
1051         mode = xfs_ilock_data_map_shared(ip);
1052         if (ip->i_d.di_nextents > 0)
1053                 xfs_dir3_data_readahead(ip, 0, -1);
1054         xfs_iunlock(ip, mode);
1055         return 0;
1056 }
1057
1058 STATIC int
1059 xfs_file_release(
1060         struct inode    *inode,
1061         struct file     *filp)
1062 {
1063         return xfs_release(XFS_I(inode));
1064 }
1065
1066 STATIC int
1067 xfs_file_readdir(
1068         struct file     *file,
1069         struct dir_context *ctx)
1070 {
1071         struct inode    *inode = file_inode(file);
1072         xfs_inode_t     *ip = XFS_I(inode);
1073         size_t          bufsize;
1074
1075         /*
1076          * The Linux API doesn't pass down the total size of the buffer
1077          * we read into down to the filesystem.  With the filldir concept
1078          * it's not needed for correct information, but the XFS dir2 leaf
1079          * code wants an estimate of the buffer size to calculate it's
1080          * readahead window and size the buffers used for mapping to
1081          * physical blocks.
1082          *
1083          * Try to give it an estimate that's good enough, maybe at some
1084          * point we can change the ->readdir prototype to include the
1085          * buffer size.  For now we use the current glibc buffer size.
1086          */
1087         bufsize = (size_t)min_t(loff_t, 32768, ip->i_d.di_size);
1088
1089         return xfs_readdir(ip, ctx, bufsize);
1090 }
1091
1092 /*
1093  * This type is designed to indicate the type of offset we would like
1094  * to search from page cache for xfs_seek_hole_data().
1095  */
1096 enum {
1097         HOLE_OFF = 0,
1098         DATA_OFF,
1099 };
1100
1101 /*
1102  * Lookup the desired type of offset from the given page.
1103  *
1104  * On success, return true and the offset argument will point to the
1105  * start of the region that was found.  Otherwise this function will
1106  * return false and keep the offset argument unchanged.
1107  */
1108 STATIC bool
1109 xfs_lookup_buffer_offset(
1110         struct page             *page,
1111         loff_t                  *offset,
1112         unsigned int            type)
1113 {
1114         loff_t                  lastoff = page_offset(page);
1115         bool                    found = false;
1116         struct buffer_head      *bh, *head;
1117
1118         bh = head = page_buffers(page);
1119         do {
1120                 /*
1121                  * Unwritten extents that have data in the page
1122                  * cache covering them can be identified by the
1123                  * BH_Unwritten state flag.  Pages with multiple
1124                  * buffers might have a mix of holes, data and
1125                  * unwritten extents - any buffer with valid
1126                  * data in it should have BH_Uptodate flag set
1127                  * on it.
1128                  */
1129                 if (buffer_unwritten(bh) ||
1130                     buffer_uptodate(bh)) {
1131                         if (type == DATA_OFF)
1132                                 found = true;
1133                 } else {
1134                         if (type == HOLE_OFF)
1135                                 found = true;
1136                 }
1137
1138                 if (found) {
1139                         *offset = lastoff;
1140                         break;
1141                 }
1142                 lastoff += bh->b_size;
1143         } while ((bh = bh->b_this_page) != head);
1144
1145         return found;
1146 }
1147
1148 /*
1149  * This routine is called to find out and return a data or hole offset
1150  * from the page cache for unwritten extents according to the desired
1151  * type for xfs_seek_hole_data().
1152  *
1153  * The argument offset is used to tell where we start to search from the
1154  * page cache.  Map is used to figure out the end points of the range to
1155  * lookup pages.
1156  *
1157  * Return true if the desired type of offset was found, and the argument
1158  * offset is filled with that address.  Otherwise, return false and keep
1159  * offset unchanged.
1160  */
1161 STATIC bool
1162 xfs_find_get_desired_pgoff(
1163         struct inode            *inode,
1164         struct xfs_bmbt_irec    *map,
1165         unsigned int            type,
1166         loff_t                  *offset)
1167 {
1168         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1169         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1170         struct pagevec          pvec;
1171         pgoff_t                 index;
1172         pgoff_t                 end;
1173         loff_t                  endoff;
1174         loff_t                  startoff = *offset;
1175         loff_t                  lastoff = startoff;
1176         bool                    found = false;
1177
1178         pagevec_init(&pvec, 0);
1179
1180         index = startoff >> PAGE_CACHE_SHIFT;
1181         endoff = XFS_FSB_TO_B(mp, map->br_startoff + map->br_blockcount);
1182         end = endoff >> PAGE_CACHE_SHIFT;
1183         do {
1184                 int             want;
1185                 unsigned        nr_pages;
1186                 unsigned int    i;
1187
1188                 want = min_t(pgoff_t, end - index, PAGEVEC_SIZE);
1189                 nr_pages = pagevec_lookup(&pvec, inode->i_mapping, index,
1190                                           want);
1191                 /*
1192                  * No page mapped into given range.  If we are searching holes
1193                  * and if this is the first time we got into the loop, it means
1194                  * that the given offset is landed in a hole, return it.
1195                  *
1196                  * If we have already stepped through some block buffers to find
1197                  * holes but they all contains data.  In this case, the last
1198                  * offset is already updated and pointed to the end of the last
1199                  * mapped page, if it does not reach the endpoint to search,
1200                  * that means there should be a hole between them.
1201                  */
1202                 if (nr_pages == 0) {
1203                         /* Data search found nothing */
1204                         if (type == DATA_OFF)
1205                                 break;
1206
1207                         ASSERT(type == HOLE_OFF);
1208                         if (lastoff == startoff || lastoff < endoff) {
1209                                 found = true;
1210                                 *offset = lastoff;
1211                         }
1212                         break;
1213                 }
1214
1215                 /*
1216                  * At lease we found one page.  If this is the first time we
1217                  * step into the loop, and if the first page index offset is
1218                  * greater than the given search offset, a hole was found.
1219                  */
1220                 if (type == HOLE_OFF && lastoff == startoff &&
1221                     lastoff < page_offset(pvec.pages[0])) {
1222                         found = true;
1223                         break;
1224                 }
1225
1226                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1227                         struct page     *page = pvec.pages[i];
1228                         loff_t          b_offset;
1229
1230                         /*
1231                          * At this point, the page may be truncated or
1232                          * invalidated (changing page->mapping to NULL),
1233                          * or even swizzled back from swapper_space to tmpfs
1234                          * file mapping. However, page->index will not change
1235                          * because we have a reference on the page.
1236                          *
1237                          * Searching done if the page index is out of range.
1238                          * If the current offset is not reaches the end of
1239                          * the specified search range, there should be a hole
1240                          * between them.
1241                          */
1242                         if (page->index > end) {
1243                                 if (type == HOLE_OFF && lastoff < endoff) {
1244                                         *offset = lastoff;
1245                                         found = true;
1246                                 }
1247                                 goto out;
1248                         }
1249
1250                         lock_page(page);
1251                         /*
1252                          * Page truncated or invalidated(page->mapping == NULL).
1253                          * We can freely skip it and proceed to check the next
1254                          * page.
1255                          */
1256                         if (unlikely(page->mapping != inode->i_mapping)) {
1257                                 unlock_page(page);
1258                                 continue;
1259                         }
1260
1261                         if (!page_has_buffers(page)) {
1262                                 unlock_page(page);
1263                                 continue;
1264                         }
1265
1266                         found = xfs_lookup_buffer_offset(page, &b_offset, type);
1267                         if (found) {
1268                                 /*
1269                                  * The found offset may be less than the start
1270                                  * point to search if this is the first time to
1271                                  * come here.
1272                                  */
1273                                 *offset = max_t(loff_t, startoff, b_offset);
1274                                 unlock_page(page);
1275                                 goto out;
1276                         }
1277
1278                         /*
1279                          * We either searching data but nothing was found, or
1280                          * searching hole but found a data buffer.  In either
1281                          * case, probably the next page contains the desired
1282                          * things, update the last offset to it so.
1283                          */
1284                         lastoff = page_offset(page) + PAGE_SIZE;
1285                         unlock_page(page);
1286                 }
1287
1288                 /*
1289                  * The number of returned pages less than our desired, search
1290                  * done.  In this case, nothing was found for searching data,
1291                  * but we found a hole behind the last offset.
1292                  */
1293                 if (nr_pages < want) {
1294                         if (type == HOLE_OFF) {
1295                                 *offset = lastoff;
1296                                 found = true;
1297                         }
1298                         break;
1299                 }
1300
1301                 index = pvec.pages[i - 1]->index + 1;
1302                 pagevec_release(&pvec);
1303         } while (index <= end);
1304
1305 out:
1306         pagevec_release(&pvec);
1307         return found;
1308 }
1309
1310 STATIC loff_t
1311 xfs_seek_hole_data(
1312         struct file             *file,
1313         loff_t                  start,
1314         int                     whence)
1315 {
1316         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
1317         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1318         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1319         loff_t                  uninitialized_var(offset);
1320         xfs_fsize_t             isize;
1321         xfs_fileoff_t           fsbno;
1322         xfs_filblks_t           end;
1323         uint                    lock;
1324         int                     error;
1325
1326         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
1327                 return -EIO;
1328
1329         lock = xfs_ilock_data_map_shared(ip);
1330
1331         isize = i_size_read(inode);
1332         if (start >= isize) {
1333                 error = -ENXIO;
1334                 goto out_unlock;
1335         }
1336
1337         /*
1338          * Try to read extents from the first block indicated
1339          * by fsbno to the end block of the file.
1340          */
1341         fsbno = XFS_B_TO_FSBT(mp, start);
1342         end = XFS_B_TO_FSB(mp, isize);
1343
1344         for (;;) {
1345                 struct xfs_bmbt_irec    map[2];
1346                 int                     nmap = 2;
1347                 unsigned int            i;
1348
1349                 error = xfs_bmapi_read(ip, fsbno, end - fsbno, map, &nmap,
1350                                        XFS_BMAPI_ENTIRE);
1351                 if (error)
1352                         goto out_unlock;
1353
1354                 /* No extents at given offset, must be beyond EOF */
1355                 if (nmap == 0) {
1356                         error = -ENXIO;
1357                         goto out_unlock;
1358                 }
1359
1360                 for (i = 0; i < nmap; i++) {
1361                         offset = max_t(loff_t, start,
1362                                        XFS_FSB_TO_B(mp, map[i].br_startoff));
1363
1364                         /* Landed in the hole we wanted? */
1365                         if (whence == SEEK_HOLE &&
1366                             map[i].br_startblock == HOLESTARTBLOCK)
1367                                 goto out;
1368
1369                         /* Landed in the data extent we wanted? */
1370                         if (whence == SEEK_DATA &&
1371                             (map[i].br_startblock == DELAYSTARTBLOCK ||
1372                              (map[i].br_state == XFS_EXT_NORM &&
1373                               !isnullstartblock(map[i].br_startblock))))
1374                                 goto out;
1375
1376                         /*
1377                          * Landed in an unwritten extent, try to search
1378                          * for hole or data from page cache.
1379                          */
1380                         if (map[i].br_state == XFS_EXT_UNWRITTEN) {
1381                                 if (xfs_find_get_desired_pgoff(inode, &map[i],
1382                                       whence == SEEK_HOLE ? HOLE_OFF : DATA_OFF,
1383                                                         &offset))
1384                                         goto out;
1385                         }
1386                 }
1387
1388                 /*
1389                  * We only received one extent out of the two requested. This
1390                  * means we've hit EOF and didn't find what we are looking for.
1391                  */
1392                 if (nmap == 1) {
1393                         /*
1394                          * If we were looking for a hole, set offset to
1395                          * the end of the file (i.e., there is an implicit
1396                          * hole at the end of any file).
1397                          */
1398                         if (whence == SEEK_HOLE) {
1399                                 offset = isize;
1400                                 break;
1401                         }
1402                         /*
1403                          * If we were looking for data, it's nowhere to be found
1404                          */
1405                         ASSERT(whence == SEEK_DATA);
1406                         error = -ENXIO;
1407                         goto out_unlock;
1408                 }
1409
1410                 ASSERT(i > 1);
1411
1412                 /*
1413                  * Nothing was found, proceed to the next round of search
1414                  * if the next reading offset is not at or beyond EOF.
1415                  */
1416                 fsbno = map[i - 1].br_startoff + map[i - 1].br_blockcount;
1417                 start = XFS_FSB_TO_B(mp, fsbno);
1418                 if (start >= isize) {
1419                         if (whence == SEEK_HOLE) {
1420                                 offset = isize;
1421                                 break;
1422                         }
1423                         ASSERT(whence == SEEK_DATA);
1424                         error = -ENXIO;
1425                         goto out_unlock;
1426                 }
1427         }
1428
1429 out:
1430         /*
1431          * If at this point we have found the hole we wanted, the returned
1432          * offset may be bigger than the file size as it may be aligned to
1433          * page boundary for unwritten extents.  We need to deal with this
1434          * situation in particular.
1435          */
1436         if (whence == SEEK_HOLE)
1437                 offset = min_t(loff_t, offset, isize);
1438         offset = vfs_setpos(file, offset, inode->i_sb->s_maxbytes);
1439
1440 out_unlock:
1441         xfs_iunlock(ip, lock);
1442
1443         if (error)
1444                 return error;
1445         return offset;
1446 }
1447
1448 STATIC loff_t
1449 xfs_file_llseek(
1450         struct file     *file,
1451         loff_t          offset,
1452         int             whence)
1453 {
1454         switch (whence) {
1455         case SEEK_END:
1456         case SEEK_CUR:
1457         case SEEK_SET:
1458                 return generic_file_llseek(file, offset, whence);
1459         case SEEK_HOLE:
1460         case SEEK_DATA:
1461                 return xfs_seek_hole_data(file, offset, whence);
1462         default:
1463                 return -EINVAL;
1464         }
1465 }
1466
1467 /*
1468  * Locking for serialisation of IO during page faults. This results in a lock
1469  * ordering of:
1470  *
1471  * mmap_sem (MM)
1472  *   sb_start_pagefault(vfs, freeze)
1473  *     i_mmap_lock (XFS - truncate serialisation)
1474  *       page_lock (MM)
1475  *         i_lock (XFS - extent map serialisation)
1476  */
1477
1478 /*
1479  * mmap()d file has taken write protection fault and is being made writable. We
1480  * can set the page state up correctly for a writable page, which means we can
1481  * do correct delalloc accounting (ENOSPC checking!) and unwritten extent
1482  * mapping.
1483  */
1484 STATIC int
1485 xfs_filemap_page_mkwrite(
1486         struct vm_area_struct   *vma,
1487         struct vm_fault         *vmf)
1488 {
1489         struct inode            *inode = file_inode(vma->vm_file);
1490         int                     ret;
1491
1492         trace_xfs_filemap_page_mkwrite(XFS_I(inode));
1493
1494         sb_start_pagefault(inode->i_sb);
1495         file_update_time(vma->vm_file);
1496         xfs_ilock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1497
1498         if (IS_DAX(inode)) {
1499                 ret = __dax_mkwrite(vma, vmf, xfs_get_blocks_direct,
1500                                     xfs_end_io_dax_write);
1501         } else {
1502                 ret = __block_page_mkwrite(vma, vmf, xfs_get_blocks);
1503                 ret = block_page_mkwrite_return(ret);
1504         }
1505
1506         xfs_iunlock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1507         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
1508
1509         return ret;
1510 }
1511
1512 STATIC int
1513 xfs_filemap_fault(
1514         struct vm_area_struct   *vma,
1515         struct vm_fault         *vmf)
1516 {
1517         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(file_inode(vma->vm_file));
1518         int                     ret;
1519
1520         trace_xfs_filemap_fault(ip);
1521
1522         /* DAX can shortcut the normal fault path on write faults! */
1523         if ((vmf->flags & FAULT_FLAG_WRITE) && IS_DAX(VFS_I(ip)))
1524                 return xfs_filemap_page_mkwrite(vma, vmf);
1525
1526         xfs_ilock(ip, XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1527         ret = filemap_fault(vma, vmf);
1528         xfs_iunlock(ip, XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1529
1530         return ret;
1531 }
1532
1533 static const struct vm_operations_struct xfs_file_vm_ops = {
1534         .fault          = xfs_filemap_fault,
1535         .map_pages      = filemap_map_pages,
1536         .page_mkwrite   = xfs_filemap_page_mkwrite,
1537 };
1538
1539 STATIC int
1540 xfs_file_mmap(
1541         struct file     *filp,
1542         struct vm_area_struct *vma)
1543 {
1544         file_accessed(filp);
1545         vma->vm_ops = &xfs_file_vm_ops;
1546         if (IS_DAX(file_inode(filp)))
1547                 vma->vm_flags |= VM_MIXEDMAP;
1548         return 0;
1549 }
1550
1551 const struct file_operations xfs_file_operations = {
1552         .llseek         = xfs_file_llseek,
1553         .read_iter      = xfs_file_read_iter,
1554         .write_iter     = xfs_file_write_iter,
1555         .splice_read    = xfs_file_splice_read,
1556         .splice_write   = iter_file_splice_write,
1557         .unlocked_ioctl = xfs_file_ioctl,
1558 #ifdef CONFIG_COMPAT
1559         .compat_ioctl   = xfs_file_compat_ioctl,
1560 #endif
1561         .mmap           = xfs_file_mmap,
1562         .open           = xfs_file_open,
1563         .release        = xfs_file_release,
1564         .fsync          = xfs_file_fsync,
1565         .fallocate      = xfs_file_fallocate,
1566 };
1567
1568 const struct file_operations xfs_dir_file_operations = {
1569         .open           = xfs_dir_open,
1570         .read           = generic_read_dir,
1571         .iterate        = xfs_file_readdir,
1572         .llseek         = generic_file_llseek,
1573         .unlocked_ioctl = xfs_file_ioctl,
1574 #ifdef CONFIG_COMPAT
1575         .compat_ioctl   = xfs_file_compat_ioctl,
1576 #endif
1577         .fsync          = xfs_dir_fsync,
1578 };