Merge branch 'xfs-4.7-inode-reclaim' into for-next
[cascardo/linux.git] / fs / xfs / xfs_file.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2000-2005 Silicon Graphics, Inc.
3  * All Rights Reserved.
4  *
5  * This program is free software; you can redistribute it and/or
6  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
7  * published by the Free Software Foundation.
8  *
9  * This program is distributed in the hope that it would be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12  * GNU General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
15  * along with this program; if not, write the Free Software Foundation,
16  * Inc.,  51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
17  */
18 #include "xfs.h"
19 #include "xfs_fs.h"
20 #include "xfs_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                 inode_lock(VFS_I(ip));
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                 inode_unlock(VFS_I(ip));
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                 inode_unlock(VFS_I(ip));
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         error = xfs_trans_alloc(ip->i_mount, &M_RES(ip->i_mount)->tr_writeid,
149                         0, 0, 0, &tp);
150         if (error)
151                 return error;
152
153         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
154         xfs_trans_ijoin(tp, ip, XFS_ILOCK_EXCL);
155
156         if (!(flags & XFS_PREALLOC_INVISIBLE)) {
157                 VFS_I(ip)->i_mode &= ~S_ISUID;
158                 if (VFS_I(ip)->i_mode & S_IXGRP)
159                         VFS_I(ip)->i_mode &= ~S_ISGID;
160                 xfs_trans_ichgtime(tp, ip, XFS_ICHGTIME_MOD | XFS_ICHGTIME_CHG);
161         }
162
163         if (flags & XFS_PREALLOC_SET)
164                 ip->i_d.di_flags |= XFS_DIFLAG_PREALLOC;
165         if (flags & XFS_PREALLOC_CLEAR)
166                 ip->i_d.di_flags &= ~XFS_DIFLAG_PREALLOC;
167
168         xfs_trans_log_inode(tp, ip, XFS_ILOG_CORE);
169         if (flags & XFS_PREALLOC_SYNC)
170                 xfs_trans_set_sync(tp);
171         return xfs_trans_commit(tp);
172 }
173
174 /*
175  * Fsync operations on directories are much simpler than on regular files,
176  * as there is no file data to flush, and thus also no need for explicit
177  * cache flush operations, and there are no non-transaction metadata updates
178  * on directories either.
179  */
180 STATIC int
181 xfs_dir_fsync(
182         struct file             *file,
183         loff_t                  start,
184         loff_t                  end,
185         int                     datasync)
186 {
187         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(file->f_mapping->host);
188         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
189         xfs_lsn_t               lsn = 0;
190
191         trace_xfs_dir_fsync(ip);
192
193         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
194         if (xfs_ipincount(ip))
195                 lsn = ip->i_itemp->ili_last_lsn;
196         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
197
198         if (!lsn)
199                 return 0;
200         return _xfs_log_force_lsn(mp, lsn, XFS_LOG_SYNC, NULL);
201 }
202
203 STATIC int
204 xfs_file_fsync(
205         struct file             *file,
206         loff_t                  start,
207         loff_t                  end,
208         int                     datasync)
209 {
210         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
211         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
212         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
213         int                     error = 0;
214         int                     log_flushed = 0;
215         xfs_lsn_t               lsn = 0;
216
217         trace_xfs_file_fsync(ip);
218
219         error = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, start, end);
220         if (error)
221                 return error;
222
223         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
224                 return -EIO;
225
226         xfs_iflags_clear(ip, XFS_ITRUNCATED);
227
228         if (mp->m_flags & XFS_MOUNT_BARRIER) {
229                 /*
230                  * If we have an RT and/or log subvolume we need to make sure
231                  * to flush the write cache the device used for file data
232                  * first.  This is to ensure newly written file data make
233                  * it to disk before logging the new inode size in case of
234                  * an extending write.
235                  */
236                 if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip))
237                         xfs_blkdev_issue_flush(mp->m_rtdev_targp);
238                 else if (mp->m_logdev_targp != mp->m_ddev_targp)
239                         xfs_blkdev_issue_flush(mp->m_ddev_targp);
240         }
241
242         /*
243          * All metadata updates are logged, which means that we just have to
244          * flush the log up to the latest LSN that touched the inode. If we have
245          * concurrent fsync/fdatasync() calls, we need them to all block on the
246          * log force before we clear the ili_fsync_fields field. This ensures
247          * that we don't get a racing sync operation that does not wait for the
248          * metadata to hit the journal before returning. If we race with
249          * clearing the ili_fsync_fields, then all that will happen is the log
250          * force will do nothing as the lsn will already be on disk. We can't
251          * race with setting ili_fsync_fields because that is done under
252          * XFS_ILOCK_EXCL, and that can't happen because we hold the lock shared
253          * until after the ili_fsync_fields is cleared.
254          */
255         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
256         if (xfs_ipincount(ip)) {
257                 if (!datasync ||
258                     (ip->i_itemp->ili_fsync_fields & ~XFS_ILOG_TIMESTAMP))
259                         lsn = ip->i_itemp->ili_last_lsn;
260         }
261
262         if (lsn) {
263                 error = _xfs_log_force_lsn(mp, lsn, XFS_LOG_SYNC, &log_flushed);
264                 ip->i_itemp->ili_fsync_fields = 0;
265         }
266         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
267
268         /*
269          * If we only have a single device, and the log force about was
270          * a no-op we might have to flush the data device cache here.
271          * This can only happen for fdatasync/O_DSYNC if we were overwriting
272          * an already allocated file and thus do not have any metadata to
273          * commit.
274          */
275         if ((mp->m_flags & XFS_MOUNT_BARRIER) &&
276             mp->m_logdev_targp == mp->m_ddev_targp &&
277             !XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) &&
278             !log_flushed)
279                 xfs_blkdev_issue_flush(mp->m_ddev_targp);
280
281         return error;
282 }
283
284 STATIC ssize_t
285 xfs_file_read_iter(
286         struct kiocb            *iocb,
287         struct iov_iter         *to)
288 {
289         struct file             *file = iocb->ki_filp;
290         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
291         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
292         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
293         size_t                  size = iov_iter_count(to);
294         ssize_t                 ret = 0;
295         int                     ioflags = 0;
296         xfs_fsize_t             n;
297         loff_t                  pos = iocb->ki_pos;
298
299         XFS_STATS_INC(mp, xs_read_calls);
300
301         if (unlikely(iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT))
302                 ioflags |= XFS_IO_ISDIRECT;
303         if (file->f_mode & FMODE_NOCMTIME)
304                 ioflags |= XFS_IO_INVIS;
305
306         if ((ioflags & XFS_IO_ISDIRECT) && !IS_DAX(inode)) {
307                 xfs_buftarg_t   *target =
308                         XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) ?
309                                 mp->m_rtdev_targp : mp->m_ddev_targp;
310                 /* DIO must be aligned to device logical sector size */
311                 if ((pos | size) & target->bt_logical_sectormask) {
312                         if (pos == i_size_read(inode))
313                                 return 0;
314                         return -EINVAL;
315                 }
316         }
317
318         n = mp->m_super->s_maxbytes - pos;
319         if (n <= 0 || size == 0)
320                 return 0;
321
322         if (n < size)
323                 size = n;
324
325         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
326                 return -EIO;
327
328         /*
329          * Locking is a bit tricky here. If we take an exclusive lock for direct
330          * IO, we effectively serialise all new concurrent read IO to this file
331          * and block it behind IO that is currently in progress because IO in
332          * progress holds the IO lock shared. We only need to hold the lock
333          * exclusive to blow away the page cache, so only take lock exclusively
334          * if the page cache needs invalidation. This allows the normal direct
335          * IO case of no page cache pages to proceeed concurrently without
336          * serialisation.
337          */
338         xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
339         if ((ioflags & XFS_IO_ISDIRECT) && inode->i_mapping->nrpages) {
340                 xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
341                 xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
342
343                 /*
344                  * The generic dio code only flushes the range of the particular
345                  * I/O. Because we take an exclusive lock here, this whole
346                  * sequence is considerably more expensive for us. This has a
347                  * noticeable performance impact for any file with cached pages,
348                  * even when outside of the range of the particular I/O.
349                  *
350                  * Hence, amortize the cost of the lock against a full file
351                  * flush and reduce the chances of repeated iolock cycles going
352                  * forward.
353                  */
354                 if (inode->i_mapping->nrpages) {
355                         ret = filemap_write_and_wait(VFS_I(ip)->i_mapping);
356                         if (ret) {
357                                 xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
358                                 return ret;
359                         }
360
361                         /*
362                          * Invalidate whole pages. This can return an error if
363                          * we fail to invalidate a page, but this should never
364                          * happen on XFS. Warn if it does fail.
365                          */
366                         ret = invalidate_inode_pages2(VFS_I(ip)->i_mapping);
367                         WARN_ON_ONCE(ret);
368                         ret = 0;
369                 }
370                 xfs_rw_ilock_demote(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
371         }
372
373         trace_xfs_file_read(ip, size, pos, ioflags);
374
375         ret = generic_file_read_iter(iocb, to);
376         if (ret > 0)
377                 XFS_STATS_ADD(mp, xs_read_bytes, ret);
378
379         xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
380         return ret;
381 }
382
383 STATIC ssize_t
384 xfs_file_splice_read(
385         struct file             *infilp,
386         loff_t                  *ppos,
387         struct pipe_inode_info  *pipe,
388         size_t                  count,
389         unsigned int            flags)
390 {
391         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(infilp->f_mapping->host);
392         int                     ioflags = 0;
393         ssize_t                 ret;
394
395         XFS_STATS_INC(ip->i_mount, xs_read_calls);
396
397         if (infilp->f_mode & FMODE_NOCMTIME)
398                 ioflags |= XFS_IO_INVIS;
399
400         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
401                 return -EIO;
402
403         trace_xfs_file_splice_read(ip, count, *ppos, ioflags);
404
405         /*
406          * DAX inodes cannot ues the page cache for splice, so we have to push
407          * them through the VFS IO path. This means it goes through
408          * ->read_iter, which for us takes the XFS_IOLOCK_SHARED. Hence we
409          * cannot lock the splice operation at this level for DAX inodes.
410          */
411         if (IS_DAX(VFS_I(ip))) {
412                 ret = default_file_splice_read(infilp, ppos, pipe, count,
413                                                flags);
414                 goto out;
415         }
416
417         xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
418         ret = generic_file_splice_read(infilp, ppos, pipe, count, flags);
419         xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
420 out:
421         if (ret > 0)
422                 XFS_STATS_ADD(ip->i_mount, xs_read_bytes, ret);
423         return ret;
424 }
425
426 /*
427  * This routine is called to handle zeroing any space in the last block of the
428  * file that is beyond the EOF.  We do this since the size is being increased
429  * without writing anything to that block and we don't want to read the
430  * garbage on the disk.
431  */
432 STATIC int                              /* error (positive) */
433 xfs_zero_last_block(
434         struct xfs_inode        *ip,
435         xfs_fsize_t             offset,
436         xfs_fsize_t             isize,
437         bool                    *did_zeroing)
438 {
439         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
440         xfs_fileoff_t           last_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, isize);
441         int                     zero_offset = XFS_B_FSB_OFFSET(mp, isize);
442         int                     zero_len;
443         int                     nimaps = 1;
444         int                     error = 0;
445         struct xfs_bmbt_irec    imap;
446
447         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
448         error = xfs_bmapi_read(ip, last_fsb, 1, &imap, &nimaps, 0);
449         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
450         if (error)
451                 return error;
452
453         ASSERT(nimaps > 0);
454
455         /*
456          * If the block underlying isize is just a hole, then there
457          * is nothing to zero.
458          */
459         if (imap.br_startblock == HOLESTARTBLOCK)
460                 return 0;
461
462         zero_len = mp->m_sb.sb_blocksize - zero_offset;
463         if (isize + zero_len > offset)
464                 zero_len = offset - isize;
465         *did_zeroing = true;
466         return xfs_iozero(ip, isize, zero_len);
467 }
468
469 /*
470  * Zero any on disk space between the current EOF and the new, larger EOF.
471  *
472  * This handles the normal case of zeroing the remainder of the last block in
473  * the file and the unusual case of zeroing blocks out beyond the size of the
474  * file.  This second case only happens with fixed size extents and when the
475  * system crashes before the inode size was updated but after blocks were
476  * allocated.
477  *
478  * Expects the iolock to be held exclusive, and will take the ilock internally.
479  */
480 int                                     /* error (positive) */
481 xfs_zero_eof(
482         struct xfs_inode        *ip,
483         xfs_off_t               offset,         /* starting I/O offset */
484         xfs_fsize_t             isize,          /* current inode size */
485         bool                    *did_zeroing)
486 {
487         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
488         xfs_fileoff_t           start_zero_fsb;
489         xfs_fileoff_t           end_zero_fsb;
490         xfs_fileoff_t           zero_count_fsb;
491         xfs_fileoff_t           last_fsb;
492         xfs_fileoff_t           zero_off;
493         xfs_fsize_t             zero_len;
494         int                     nimaps;
495         int                     error = 0;
496         struct xfs_bmbt_irec    imap;
497
498         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_IOLOCK_EXCL));
499         ASSERT(offset > isize);
500
501         trace_xfs_zero_eof(ip, isize, offset - isize);
502
503         /*
504          * First handle zeroing the block on which isize resides.
505          *
506          * We only zero a part of that block so it is handled specially.
507          */
508         if (XFS_B_FSB_OFFSET(mp, isize) != 0) {
509                 error = xfs_zero_last_block(ip, offset, isize, did_zeroing);
510                 if (error)
511                         return error;
512         }
513
514         /*
515          * Calculate the range between the new size and the old where blocks
516          * needing to be zeroed may exist.
517          *
518          * To get the block where the last byte in the file currently resides,
519          * we need to subtract one from the size and truncate back to a block
520          * boundary.  We subtract 1 in case the size is exactly on a block
521          * boundary.
522          */
523         last_fsb = isize ? XFS_B_TO_FSBT(mp, isize - 1) : (xfs_fileoff_t)-1;
524         start_zero_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, (xfs_ufsize_t)isize);
525         end_zero_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset - 1);
526         ASSERT((xfs_sfiloff_t)last_fsb < (xfs_sfiloff_t)start_zero_fsb);
527         if (last_fsb == end_zero_fsb) {
528                 /*
529                  * The size was only incremented on its last block.
530                  * We took care of that above, so just return.
531                  */
532                 return 0;
533         }
534
535         ASSERT(start_zero_fsb <= end_zero_fsb);
536         while (start_zero_fsb <= end_zero_fsb) {
537                 nimaps = 1;
538                 zero_count_fsb = end_zero_fsb - start_zero_fsb + 1;
539
540                 xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
541                 error = xfs_bmapi_read(ip, start_zero_fsb, zero_count_fsb,
542                                           &imap, &nimaps, 0);
543                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
544                 if (error)
545                         return error;
546
547                 ASSERT(nimaps > 0);
548
549                 if (imap.br_state == XFS_EXT_UNWRITTEN ||
550                     imap.br_startblock == HOLESTARTBLOCK) {
551                         start_zero_fsb = imap.br_startoff + imap.br_blockcount;
552                         ASSERT(start_zero_fsb <= (end_zero_fsb + 1));
553                         continue;
554                 }
555
556                 /*
557                  * There are blocks we need to zero.
558                  */
559                 zero_off = XFS_FSB_TO_B(mp, start_zero_fsb);
560                 zero_len = XFS_FSB_TO_B(mp, imap.br_blockcount);
561
562                 if ((zero_off + zero_len) > offset)
563                         zero_len = offset - zero_off;
564
565                 error = xfs_iozero(ip, zero_off, zero_len);
566                 if (error)
567                         return error;
568
569                 *did_zeroing = true;
570                 start_zero_fsb = imap.br_startoff + imap.br_blockcount;
571                 ASSERT(start_zero_fsb <= (end_zero_fsb + 1));
572         }
573
574         return 0;
575 }
576
577 /*
578  * Common pre-write limit and setup checks.
579  *
580  * Called with the iolocked held either shared and exclusive according to
581  * @iolock, and returns with it held.  Might upgrade the iolock to exclusive
582  * if called for a direct write beyond i_size.
583  */
584 STATIC ssize_t
585 xfs_file_aio_write_checks(
586         struct kiocb            *iocb,
587         struct iov_iter         *from,
588         int                     *iolock)
589 {
590         struct file             *file = iocb->ki_filp;
591         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
592         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
593         ssize_t                 error = 0;
594         size_t                  count = iov_iter_count(from);
595         bool                    drained_dio = false;
596
597 restart:
598         error = generic_write_checks(iocb, from);
599         if (error <= 0)
600                 return error;
601
602         error = xfs_break_layouts(inode, iolock, true);
603         if (error)
604                 return error;
605
606         /* For changing security info in file_remove_privs() we need i_mutex */
607         if (*iolock == XFS_IOLOCK_SHARED && !IS_NOSEC(inode)) {
608                 xfs_rw_iunlock(ip, *iolock);
609                 *iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
610                 xfs_rw_ilock(ip, *iolock);
611                 goto restart;
612         }
613         /*
614          * If the offset is beyond the size of the file, we need to zero any
615          * blocks that fall between the existing EOF and the start of this
616          * write.  If zeroing is needed and we are currently holding the
617          * iolock shared, we need to update it to exclusive which implies
618          * having to redo all checks before.
619          *
620          * We need to serialise against EOF updates that occur in IO
621          * completions here. We want to make sure that nobody is changing the
622          * size while we do this check until we have placed an IO barrier (i.e.
623          * hold the XFS_IOLOCK_EXCL) that prevents new IO from being dispatched.
624          * The spinlock effectively forms a memory barrier once we have the
625          * XFS_IOLOCK_EXCL so we are guaranteed to see the latest EOF value
626          * and hence be able to correctly determine if we need to run zeroing.
627          */
628         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
629         if (iocb->ki_pos > i_size_read(inode)) {
630                 bool    zero = false;
631
632                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
633                 if (!drained_dio) {
634                         if (*iolock == XFS_IOLOCK_SHARED) {
635                                 xfs_rw_iunlock(ip, *iolock);
636                                 *iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
637                                 xfs_rw_ilock(ip, *iolock);
638                                 iov_iter_reexpand(from, count);
639                         }
640                         /*
641                          * We now have an IO submission barrier in place, but
642                          * AIO can do EOF updates during IO completion and hence
643                          * we now need to wait for all of them to drain. Non-AIO
644                          * DIO will have drained before we are given the
645                          * XFS_IOLOCK_EXCL, and so for most cases this wait is a
646                          * no-op.
647                          */
648                         inode_dio_wait(inode);
649                         drained_dio = true;
650                         goto restart;
651                 }
652                 error = xfs_zero_eof(ip, iocb->ki_pos, i_size_read(inode), &zero);
653                 if (error)
654                         return error;
655         } else
656                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
657
658         /*
659          * Updating the timestamps will grab the ilock again from
660          * xfs_fs_dirty_inode, so we have to call it after dropping the
661          * lock above.  Eventually we should look into a way to avoid
662          * the pointless lock roundtrip.
663          */
664         if (likely(!(file->f_mode & FMODE_NOCMTIME))) {
665                 error = file_update_time(file);
666                 if (error)
667                         return error;
668         }
669
670         /*
671          * If we're writing the file then make sure to clear the setuid and
672          * setgid bits if the process is not being run by root.  This keeps
673          * people from modifying setuid and setgid binaries.
674          */
675         if (!IS_NOSEC(inode))
676                 return file_remove_privs(file);
677         return 0;
678 }
679
680 /*
681  * xfs_file_dio_aio_write - handle direct IO writes
682  *
683  * Lock the inode appropriately to prepare for and issue a direct IO write.
684  * By separating it from the buffered write path we remove all the tricky to
685  * follow locking changes and looping.
686  *
687  * If there are cached pages or we're extending the file, we need IOLOCK_EXCL
688  * until we're sure the bytes at the new EOF have been zeroed and/or the cached
689  * pages are flushed out.
690  *
691  * In most cases the direct IO writes will be done holding IOLOCK_SHARED
692  * allowing them to be done in parallel with reads and other direct IO writes.
693  * However, if the IO is not aligned to filesystem blocks, the direct IO layer
694  * needs to do sub-block zeroing and that requires serialisation against other
695  * direct IOs to the same block. In this case we need to serialise the
696  * submission of the unaligned IOs so that we don't get racing block zeroing in
697  * the dio layer.  To avoid the problem with aio, we also need to wait for
698  * outstanding IOs to complete so that unwritten extent conversion is completed
699  * before we try to map the overlapping block. This is currently implemented by
700  * hitting it with a big hammer (i.e. inode_dio_wait()).
701  *
702  * Returns with locks held indicated by @iolock and errors indicated by
703  * negative return values.
704  */
705 STATIC ssize_t
706 xfs_file_dio_aio_write(
707         struct kiocb            *iocb,
708         struct iov_iter         *from)
709 {
710         struct file             *file = iocb->ki_filp;
711         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
712         struct inode            *inode = mapping->host;
713         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
714         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
715         ssize_t                 ret = 0;
716         int                     unaligned_io = 0;
717         int                     iolock;
718         size_t                  count = iov_iter_count(from);
719         loff_t                  pos = iocb->ki_pos;
720         loff_t                  end;
721         struct iov_iter         data;
722         struct xfs_buftarg      *target = XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) ?
723                                         mp->m_rtdev_targp : mp->m_ddev_targp;
724
725         /* DIO must be aligned to device logical sector size */
726         if (!IS_DAX(inode) && ((pos | count) & target->bt_logical_sectormask))
727                 return -EINVAL;
728
729         /* "unaligned" here means not aligned to a filesystem block */
730         if ((pos & mp->m_blockmask) || ((pos + count) & mp->m_blockmask))
731                 unaligned_io = 1;
732
733         /*
734          * We don't need to take an exclusive lock unless there page cache needs
735          * to be invalidated or unaligned IO is being executed. We don't need to
736          * consider the EOF extension case here because
737          * xfs_file_aio_write_checks() will relock the inode as necessary for
738          * EOF zeroing cases and fill out the new inode size as appropriate.
739          */
740         if (unaligned_io || mapping->nrpages)
741                 iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
742         else
743                 iolock = XFS_IOLOCK_SHARED;
744         xfs_rw_ilock(ip, iolock);
745
746         /*
747          * Recheck if there are cached pages that need invalidate after we got
748          * the iolock to protect against other threads adding new pages while
749          * we were waiting for the iolock.
750          */
751         if (mapping->nrpages && iolock == XFS_IOLOCK_SHARED) {
752                 xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
753                 iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
754                 xfs_rw_ilock(ip, iolock);
755         }
756
757         ret = xfs_file_aio_write_checks(iocb, from, &iolock);
758         if (ret)
759                 goto out;
760         count = iov_iter_count(from);
761         pos = iocb->ki_pos;
762         end = pos + count - 1;
763
764         /*
765          * See xfs_file_read_iter() for why we do a full-file flush here.
766          */
767         if (mapping->nrpages) {
768                 ret = filemap_write_and_wait(VFS_I(ip)->i_mapping);
769                 if (ret)
770                         goto out;
771                 /*
772                  * Invalidate whole pages. This can return an error if we fail
773                  * to invalidate a page, but this should never happen on XFS.
774                  * Warn if it does fail.
775                  */
776                 ret = invalidate_inode_pages2(VFS_I(ip)->i_mapping);
777                 WARN_ON_ONCE(ret);
778                 ret = 0;
779         }
780
781         /*
782          * If we are doing unaligned IO, wait for all other IO to drain,
783          * otherwise demote the lock if we had to flush cached pages
784          */
785         if (unaligned_io)
786                 inode_dio_wait(inode);
787         else if (iolock == XFS_IOLOCK_EXCL) {
788                 xfs_rw_ilock_demote(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
789                 iolock = XFS_IOLOCK_SHARED;
790         }
791
792         trace_xfs_file_direct_write(ip, count, iocb->ki_pos, 0);
793
794         data = *from;
795         ret = mapping->a_ops->direct_IO(iocb, &data, pos);
796
797         /* see generic_file_direct_write() for why this is necessary */
798         if (mapping->nrpages) {
799                 invalidate_inode_pages2_range(mapping,
800                                               pos >> PAGE_CACHE_SHIFT,
801                                               end >> PAGE_CACHE_SHIFT);
802         }
803
804         if (ret > 0) {
805                 pos += ret;
806                 iov_iter_advance(from, ret);
807                 iocb->ki_pos = pos;
808         }
809 out:
810         xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
811
812         /*
813          * No fallback to buffered IO on errors for XFS. DAX can result in
814          * partial writes, but direct IO will either complete fully or fail.
815          */
816         ASSERT(ret < 0 || ret == count || IS_DAX(VFS_I(ip)));
817         return ret;
818 }
819
820 STATIC ssize_t
821 xfs_file_buffered_aio_write(
822         struct kiocb            *iocb,
823         struct iov_iter         *from)
824 {
825         struct file             *file = iocb->ki_filp;
826         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
827         struct inode            *inode = mapping->host;
828         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
829         ssize_t                 ret;
830         int                     enospc = 0;
831         int                     iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
832
833         xfs_rw_ilock(ip, iolock);
834
835         ret = xfs_file_aio_write_checks(iocb, from, &iolock);
836         if (ret)
837                 goto out;
838
839         /* We can write back this queue in page reclaim */
840         current->backing_dev_info = inode_to_bdi(inode);
841
842 write_retry:
843         trace_xfs_file_buffered_write(ip, iov_iter_count(from),
844                                       iocb->ki_pos, 0);
845         ret = generic_perform_write(file, from, iocb->ki_pos);
846         if (likely(ret >= 0))
847                 iocb->ki_pos += ret;
848
849         /*
850          * If we hit a space limit, try to free up some lingering preallocated
851          * space before returning an error. In the case of ENOSPC, first try to
852          * write back all dirty inodes to free up some of the excess reserved
853          * metadata space. This reduces the chances that the eofblocks scan
854          * waits on dirty mappings. Since xfs_flush_inodes() is serialized, this
855          * also behaves as a filter to prevent too many eofblocks scans from
856          * running at the same time.
857          */
858         if (ret == -EDQUOT && !enospc) {
859                 enospc = xfs_inode_free_quota_eofblocks(ip);
860                 if (enospc)
861                         goto write_retry;
862         } else if (ret == -ENOSPC && !enospc) {
863                 struct xfs_eofblocks eofb = {0};
864
865                 enospc = 1;
866                 xfs_flush_inodes(ip->i_mount);
867                 eofb.eof_scan_owner = ip->i_ino; /* for locking */
868                 eofb.eof_flags = XFS_EOF_FLAGS_SYNC;
869                 xfs_icache_free_eofblocks(ip->i_mount, &eofb);
870                 goto write_retry;
871         }
872
873         current->backing_dev_info = NULL;
874 out:
875         xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
876         return ret;
877 }
878
879 STATIC ssize_t
880 xfs_file_write_iter(
881         struct kiocb            *iocb,
882         struct iov_iter         *from)
883 {
884         struct file             *file = iocb->ki_filp;
885         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
886         struct inode            *inode = mapping->host;
887         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
888         ssize_t                 ret;
889         size_t                  ocount = iov_iter_count(from);
890
891         XFS_STATS_INC(ip->i_mount, xs_write_calls);
892
893         if (ocount == 0)
894                 return 0;
895
896         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
897                 return -EIO;
898
899         if ((iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) || IS_DAX(inode))
900                 ret = xfs_file_dio_aio_write(iocb, from);
901         else
902                 ret = xfs_file_buffered_aio_write(iocb, from);
903
904         if (ret > 0) {
905                 ssize_t err;
906
907                 XFS_STATS_ADD(ip->i_mount, xs_write_bytes, ret);
908
909                 /* Handle various SYNC-type writes */
910                 err = generic_write_sync(file, iocb->ki_pos - ret, ret);
911                 if (err < 0)
912                         ret = err;
913         }
914         return ret;
915 }
916
917 #define XFS_FALLOC_FL_SUPPORTED                                         \
918                 (FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_PUNCH_HOLE |           \
919                  FALLOC_FL_COLLAPSE_RANGE | FALLOC_FL_ZERO_RANGE |      \
920                  FALLOC_FL_INSERT_RANGE)
921
922 STATIC long
923 xfs_file_fallocate(
924         struct file             *file,
925         int                     mode,
926         loff_t                  offset,
927         loff_t                  len)
928 {
929         struct inode            *inode = file_inode(file);
930         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
931         long                    error;
932         enum xfs_prealloc_flags flags = 0;
933         uint                    iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
934         loff_t                  new_size = 0;
935         bool                    do_file_insert = 0;
936
937         if (!S_ISREG(inode->i_mode))
938                 return -EINVAL;
939         if (mode & ~XFS_FALLOC_FL_SUPPORTED)
940                 return -EOPNOTSUPP;
941
942         xfs_ilock(ip, iolock);
943         error = xfs_break_layouts(inode, &iolock, false);
944         if (error)
945                 goto out_unlock;
946
947         xfs_ilock(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL);
948         iolock |= XFS_MMAPLOCK_EXCL;
949
950         if (mode & FALLOC_FL_PUNCH_HOLE) {
951                 error = xfs_free_file_space(ip, offset, len);
952                 if (error)
953                         goto out_unlock;
954         } else if (mode & FALLOC_FL_COLLAPSE_RANGE) {
955                 unsigned blksize_mask = (1 << inode->i_blkbits) - 1;
956
957                 if (offset & blksize_mask || len & blksize_mask) {
958                         error = -EINVAL;
959                         goto out_unlock;
960                 }
961
962                 /*
963                  * There is no need to overlap collapse range with EOF,
964                  * in which case it is effectively a truncate operation
965                  */
966                 if (offset + len >= i_size_read(inode)) {
967                         error = -EINVAL;
968                         goto out_unlock;
969                 }
970
971                 new_size = i_size_read(inode) - len;
972
973                 error = xfs_collapse_file_space(ip, offset, len);
974                 if (error)
975                         goto out_unlock;
976         } else if (mode & FALLOC_FL_INSERT_RANGE) {
977                 unsigned blksize_mask = (1 << inode->i_blkbits) - 1;
978
979                 new_size = i_size_read(inode) + len;
980                 if (offset & blksize_mask || len & blksize_mask) {
981                         error = -EINVAL;
982                         goto out_unlock;
983                 }
984
985                 /* check the new inode size does not wrap through zero */
986                 if (new_size > inode->i_sb->s_maxbytes) {
987                         error = -EFBIG;
988                         goto out_unlock;
989                 }
990
991                 /* Offset should be less than i_size */
992                 if (offset >= i_size_read(inode)) {
993                         error = -EINVAL;
994                         goto out_unlock;
995                 }
996                 do_file_insert = 1;
997         } else {
998                 flags |= XFS_PREALLOC_SET;
999
1000                 if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) &&
1001                     offset + len > i_size_read(inode)) {
1002                         new_size = offset + len;
1003                         error = inode_newsize_ok(inode, new_size);
1004                         if (error)
1005                                 goto out_unlock;
1006                 }
1007
1008                 if (mode & FALLOC_FL_ZERO_RANGE)
1009                         error = xfs_zero_file_space(ip, offset, len);
1010                 else
1011                         error = xfs_alloc_file_space(ip, offset, len,
1012                                                      XFS_BMAPI_PREALLOC);
1013                 if (error)
1014                         goto out_unlock;
1015         }
1016
1017         if (file->f_flags & O_DSYNC)
1018                 flags |= XFS_PREALLOC_SYNC;
1019
1020         error = xfs_update_prealloc_flags(ip, flags);
1021         if (error)
1022                 goto out_unlock;
1023
1024         /* Change file size if needed */
1025         if (new_size) {
1026                 struct iattr iattr;
1027
1028                 iattr.ia_valid = ATTR_SIZE;
1029                 iattr.ia_size = new_size;
1030                 error = xfs_setattr_size(ip, &iattr);
1031                 if (error)
1032                         goto out_unlock;
1033         }
1034
1035         /*
1036          * Perform hole insertion now that the file size has been
1037          * updated so that if we crash during the operation we don't
1038          * leave shifted extents past EOF and hence losing access to
1039          * the data that is contained within them.
1040          */
1041         if (do_file_insert)
1042                 error = xfs_insert_file_space(ip, offset, len);
1043
1044 out_unlock:
1045         xfs_iunlock(ip, iolock);
1046         return error;
1047 }
1048
1049
1050 STATIC int
1051 xfs_file_open(
1052         struct inode    *inode,
1053         struct file     *file)
1054 {
1055         if (!(file->f_flags & O_LARGEFILE) && i_size_read(inode) > MAX_NON_LFS)
1056                 return -EFBIG;
1057         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(XFS_M(inode->i_sb)))
1058                 return -EIO;
1059         return 0;
1060 }
1061
1062 STATIC int
1063 xfs_dir_open(
1064         struct inode    *inode,
1065         struct file     *file)
1066 {
1067         struct xfs_inode *ip = XFS_I(inode);
1068         int             mode;
1069         int             error;
1070
1071         error = xfs_file_open(inode, file);
1072         if (error)
1073                 return error;
1074
1075         /*
1076          * If there are any blocks, read-ahead block 0 as we're almost
1077          * certain to have the next operation be a read there.
1078          */
1079         mode = xfs_ilock_data_map_shared(ip);
1080         if (ip->i_d.di_nextents > 0)
1081                 xfs_dir3_data_readahead(ip, 0, -1);
1082         xfs_iunlock(ip, mode);
1083         return 0;
1084 }
1085
1086 STATIC int
1087 xfs_file_release(
1088         struct inode    *inode,
1089         struct file     *filp)
1090 {
1091         return xfs_release(XFS_I(inode));
1092 }
1093
1094 STATIC int
1095 xfs_file_readdir(
1096         struct file     *file,
1097         struct dir_context *ctx)
1098 {
1099         struct inode    *inode = file_inode(file);
1100         xfs_inode_t     *ip = XFS_I(inode);
1101         size_t          bufsize;
1102
1103         /*
1104          * The Linux API doesn't pass down the total size of the buffer
1105          * we read into down to the filesystem.  With the filldir concept
1106          * it's not needed for correct information, but the XFS dir2 leaf
1107          * code wants an estimate of the buffer size to calculate it's
1108          * readahead window and size the buffers used for mapping to
1109          * physical blocks.
1110          *
1111          * Try to give it an estimate that's good enough, maybe at some
1112          * point we can change the ->readdir prototype to include the
1113          * buffer size.  For now we use the current glibc buffer size.
1114          */
1115         bufsize = (size_t)min_t(loff_t, 32768, ip->i_d.di_size);
1116
1117         return xfs_readdir(ip, ctx, bufsize);
1118 }
1119
1120 /*
1121  * This type is designed to indicate the type of offset we would like
1122  * to search from page cache for xfs_seek_hole_data().
1123  */
1124 enum {
1125         HOLE_OFF = 0,
1126         DATA_OFF,
1127 };
1128
1129 /*
1130  * Lookup the desired type of offset from the given page.
1131  *
1132  * On success, return true and the offset argument will point to the
1133  * start of the region that was found.  Otherwise this function will
1134  * return false and keep the offset argument unchanged.
1135  */
1136 STATIC bool
1137 xfs_lookup_buffer_offset(
1138         struct page             *page,
1139         loff_t                  *offset,
1140         unsigned int            type)
1141 {
1142         loff_t                  lastoff = page_offset(page);
1143         bool                    found = false;
1144         struct buffer_head      *bh, *head;
1145
1146         bh = head = page_buffers(page);
1147         do {
1148                 /*
1149                  * Unwritten extents that have data in the page
1150                  * cache covering them can be identified by the
1151                  * BH_Unwritten state flag.  Pages with multiple
1152                  * buffers might have a mix of holes, data and
1153                  * unwritten extents - any buffer with valid
1154                  * data in it should have BH_Uptodate flag set
1155                  * on it.
1156                  */
1157                 if (buffer_unwritten(bh) ||
1158                     buffer_uptodate(bh)) {
1159                         if (type == DATA_OFF)
1160                                 found = true;
1161                 } else {
1162                         if (type == HOLE_OFF)
1163                                 found = true;
1164                 }
1165
1166                 if (found) {
1167                         *offset = lastoff;
1168                         break;
1169                 }
1170                 lastoff += bh->b_size;
1171         } while ((bh = bh->b_this_page) != head);
1172
1173         return found;
1174 }
1175
1176 /*
1177  * This routine is called to find out and return a data or hole offset
1178  * from the page cache for unwritten extents according to the desired
1179  * type for xfs_seek_hole_data().
1180  *
1181  * The argument offset is used to tell where we start to search from the
1182  * page cache.  Map is used to figure out the end points of the range to
1183  * lookup pages.
1184  *
1185  * Return true if the desired type of offset was found, and the argument
1186  * offset is filled with that address.  Otherwise, return false and keep
1187  * offset unchanged.
1188  */
1189 STATIC bool
1190 xfs_find_get_desired_pgoff(
1191         struct inode            *inode,
1192         struct xfs_bmbt_irec    *map,
1193         unsigned int            type,
1194         loff_t                  *offset)
1195 {
1196         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1197         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1198         struct pagevec          pvec;
1199         pgoff_t                 index;
1200         pgoff_t                 end;
1201         loff_t                  endoff;
1202         loff_t                  startoff = *offset;
1203         loff_t                  lastoff = startoff;
1204         bool                    found = false;
1205
1206         pagevec_init(&pvec, 0);
1207
1208         index = startoff >> PAGE_CACHE_SHIFT;
1209         endoff = XFS_FSB_TO_B(mp, map->br_startoff + map->br_blockcount);
1210         end = endoff >> PAGE_CACHE_SHIFT;
1211         do {
1212                 int             want;
1213                 unsigned        nr_pages;
1214                 unsigned int    i;
1215
1216                 want = min_t(pgoff_t, end - index, PAGEVEC_SIZE);
1217                 nr_pages = pagevec_lookup(&pvec, inode->i_mapping, index,
1218                                           want);
1219                 /*
1220                  * No page mapped into given range.  If we are searching holes
1221                  * and if this is the first time we got into the loop, it means
1222                  * that the given offset is landed in a hole, return it.
1223                  *
1224                  * If we have already stepped through some block buffers to find
1225                  * holes but they all contains data.  In this case, the last
1226                  * offset is already updated and pointed to the end of the last
1227                  * mapped page, if it does not reach the endpoint to search,
1228                  * that means there should be a hole between them.
1229                  */
1230                 if (nr_pages == 0) {
1231                         /* Data search found nothing */
1232                         if (type == DATA_OFF)
1233                                 break;
1234
1235                         ASSERT(type == HOLE_OFF);
1236                         if (lastoff == startoff || lastoff < endoff) {
1237                                 found = true;
1238                                 *offset = lastoff;
1239                         }
1240                         break;
1241                 }
1242
1243                 /*
1244                  * At lease we found one page.  If this is the first time we
1245                  * step into the loop, and if the first page index offset is
1246                  * greater than the given search offset, a hole was found.
1247                  */
1248                 if (type == HOLE_OFF && lastoff == startoff &&
1249                     lastoff < page_offset(pvec.pages[0])) {
1250                         found = true;
1251                         break;
1252                 }
1253
1254                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1255                         struct page     *page = pvec.pages[i];
1256                         loff_t          b_offset;
1257
1258                         /*
1259                          * At this point, the page may be truncated or
1260                          * invalidated (changing page->mapping to NULL),
1261                          * or even swizzled back from swapper_space to tmpfs
1262                          * file mapping. However, page->index will not change
1263                          * because we have a reference on the page.
1264                          *
1265                          * Searching done if the page index is out of range.
1266                          * If the current offset is not reaches the end of
1267                          * the specified search range, there should be a hole
1268                          * between them.
1269                          */
1270                         if (page->index > end) {
1271                                 if (type == HOLE_OFF && lastoff < endoff) {
1272                                         *offset = lastoff;
1273                                         found = true;
1274                                 }
1275                                 goto out;
1276                         }
1277
1278                         lock_page(page);
1279                         /*
1280                          * Page truncated or invalidated(page->mapping == NULL).
1281                          * We can freely skip it and proceed to check the next
1282                          * page.
1283                          */
1284                         if (unlikely(page->mapping != inode->i_mapping)) {
1285                                 unlock_page(page);
1286                                 continue;
1287                         }
1288
1289                         if (!page_has_buffers(page)) {
1290                                 unlock_page(page);
1291                                 continue;
1292                         }
1293
1294                         found = xfs_lookup_buffer_offset(page, &b_offset, type);
1295                         if (found) {
1296                                 /*
1297                                  * The found offset may be less than the start
1298                                  * point to search if this is the first time to
1299                                  * come here.
1300                                  */
1301                                 *offset = max_t(loff_t, startoff, b_offset);
1302                                 unlock_page(page);
1303                                 goto out;
1304                         }
1305
1306                         /*
1307                          * We either searching data but nothing was found, or
1308                          * searching hole but found a data buffer.  In either
1309                          * case, probably the next page contains the desired
1310                          * things, update the last offset to it so.
1311                          */
1312                         lastoff = page_offset(page) + PAGE_SIZE;
1313                         unlock_page(page);
1314                 }
1315
1316                 /*
1317                  * The number of returned pages less than our desired, search
1318                  * done.  In this case, nothing was found for searching data,
1319                  * but we found a hole behind the last offset.
1320                  */
1321                 if (nr_pages < want) {
1322                         if (type == HOLE_OFF) {
1323                                 *offset = lastoff;
1324                                 found = true;
1325                         }
1326                         break;
1327                 }
1328
1329                 index = pvec.pages[i - 1]->index + 1;
1330                 pagevec_release(&pvec);
1331         } while (index <= end);
1332
1333 out:
1334         pagevec_release(&pvec);
1335         return found;
1336 }
1337
1338 /*
1339  * caller must lock inode with xfs_ilock_data_map_shared,
1340  * can we craft an appropriate ASSERT?
1341  *
1342  * end is because the VFS-level lseek interface is defined such that any
1343  * offset past i_size shall return -ENXIO, but we use this for quota code
1344  * which does not maintain i_size, and we want to SEEK_DATA past i_size.
1345  */
1346 loff_t
1347 __xfs_seek_hole_data(
1348         struct inode            *inode,
1349         loff_t                  start,
1350         loff_t                  end,
1351         int                     whence)
1352 {
1353         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1354         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1355         loff_t                  uninitialized_var(offset);
1356         xfs_fileoff_t           fsbno;
1357         xfs_filblks_t           lastbno;
1358         int                     error;
1359
1360         if (start >= end) {
1361                 error = -ENXIO;
1362                 goto out_error;
1363         }
1364
1365         /*
1366          * Try to read extents from the first block indicated
1367          * by fsbno to the end block of the file.
1368          */
1369         fsbno = XFS_B_TO_FSBT(mp, start);
1370         lastbno = XFS_B_TO_FSB(mp, end);
1371
1372         for (;;) {
1373                 struct xfs_bmbt_irec    map[2];
1374                 int                     nmap = 2;
1375                 unsigned int            i;
1376
1377                 error = xfs_bmapi_read(ip, fsbno, lastbno - fsbno, map, &nmap,
1378                                        XFS_BMAPI_ENTIRE);
1379                 if (error)
1380                         goto out_error;
1381
1382                 /* No extents at given offset, must be beyond EOF */
1383                 if (nmap == 0) {
1384                         error = -ENXIO;
1385                         goto out_error;
1386                 }
1387
1388                 for (i = 0; i < nmap; i++) {
1389                         offset = max_t(loff_t, start,
1390                                        XFS_FSB_TO_B(mp, map[i].br_startoff));
1391
1392                         /* Landed in the hole we wanted? */
1393                         if (whence == SEEK_HOLE &&
1394                             map[i].br_startblock == HOLESTARTBLOCK)
1395                                 goto out;
1396
1397                         /* Landed in the data extent we wanted? */
1398                         if (whence == SEEK_DATA &&
1399                             (map[i].br_startblock == DELAYSTARTBLOCK ||
1400                              (map[i].br_state == XFS_EXT_NORM &&
1401                               !isnullstartblock(map[i].br_startblock))))
1402                                 goto out;
1403
1404                         /*
1405                          * Landed in an unwritten extent, try to search
1406                          * for hole or data from page cache.
1407                          */
1408                         if (map[i].br_state == XFS_EXT_UNWRITTEN) {
1409                                 if (xfs_find_get_desired_pgoff(inode, &map[i],
1410                                       whence == SEEK_HOLE ? HOLE_OFF : DATA_OFF,
1411                                                         &offset))
1412                                         goto out;
1413                         }
1414                 }
1415
1416                 /*
1417                  * We only received one extent out of the two requested. This
1418                  * means we've hit EOF and didn't find what we are looking for.
1419                  */
1420                 if (nmap == 1) {
1421                         /*
1422                          * If we were looking for a hole, set offset to
1423                          * the end of the file (i.e., there is an implicit
1424                          * hole at the end of any file).
1425                          */
1426                         if (whence == SEEK_HOLE) {
1427                                 offset = end;
1428                                 break;
1429                         }
1430                         /*
1431                          * If we were looking for data, it's nowhere to be found
1432                          */
1433                         ASSERT(whence == SEEK_DATA);
1434                         error = -ENXIO;
1435                         goto out_error;
1436                 }
1437
1438                 ASSERT(i > 1);
1439
1440                 /*
1441                  * Nothing was found, proceed to the next round of search
1442                  * if the next reading offset is not at or beyond EOF.
1443                  */
1444                 fsbno = map[i - 1].br_startoff + map[i - 1].br_blockcount;
1445                 start = XFS_FSB_TO_B(mp, fsbno);
1446                 if (start >= end) {
1447                         if (whence == SEEK_HOLE) {
1448                                 offset = end;
1449                                 break;
1450                         }
1451                         ASSERT(whence == SEEK_DATA);
1452                         error = -ENXIO;
1453                         goto out_error;
1454                 }
1455         }
1456
1457 out:
1458         /*
1459          * If at this point we have found the hole we wanted, the returned
1460          * offset may be bigger than the file size as it may be aligned to
1461          * page boundary for unwritten extents.  We need to deal with this
1462          * situation in particular.
1463          */
1464         if (whence == SEEK_HOLE)
1465                 offset = min_t(loff_t, offset, end);
1466
1467         return offset;
1468
1469 out_error:
1470         return error;
1471 }
1472
1473 STATIC loff_t
1474 xfs_seek_hole_data(
1475         struct file             *file,
1476         loff_t                  start,
1477         int                     whence)
1478 {
1479         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
1480         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1481         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1482         uint                    lock;
1483         loff_t                  offset, end;
1484         int                     error = 0;
1485
1486         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
1487                 return -EIO;
1488
1489         lock = xfs_ilock_data_map_shared(ip);
1490
1491         end = i_size_read(inode);
1492         offset = __xfs_seek_hole_data(inode, start, end, whence);
1493         if (offset < 0) {
1494                 error = offset;
1495                 goto out_unlock;
1496         }
1497
1498         offset = vfs_setpos(file, offset, inode->i_sb->s_maxbytes);
1499
1500 out_unlock:
1501         xfs_iunlock(ip, lock);
1502
1503         if (error)
1504                 return error;
1505         return offset;
1506 }
1507
1508 STATIC loff_t
1509 xfs_file_llseek(
1510         struct file     *file,
1511         loff_t          offset,
1512         int             whence)
1513 {
1514         switch (whence) {
1515         case SEEK_END:
1516         case SEEK_CUR:
1517         case SEEK_SET:
1518                 return generic_file_llseek(file, offset, whence);
1519         case SEEK_HOLE:
1520         case SEEK_DATA:
1521                 return xfs_seek_hole_data(file, offset, whence);
1522         default:
1523                 return -EINVAL;
1524         }
1525 }
1526
1527 /*
1528  * Locking for serialisation of IO during page faults. This results in a lock
1529  * ordering of:
1530  *
1531  * mmap_sem (MM)
1532  *   sb_start_pagefault(vfs, freeze)
1533  *     i_mmaplock (XFS - truncate serialisation)
1534  *       page_lock (MM)
1535  *         i_lock (XFS - extent map serialisation)
1536  */
1537
1538 /*
1539  * mmap()d file has taken write protection fault and is being made writable. We
1540  * can set the page state up correctly for a writable page, which means we can
1541  * do correct delalloc accounting (ENOSPC checking!) and unwritten extent
1542  * mapping.
1543  */
1544 STATIC int
1545 xfs_filemap_page_mkwrite(
1546         struct vm_area_struct   *vma,
1547         struct vm_fault         *vmf)
1548 {
1549         struct inode            *inode = file_inode(vma->vm_file);
1550         int                     ret;
1551
1552         trace_xfs_filemap_page_mkwrite(XFS_I(inode));
1553
1554         sb_start_pagefault(inode->i_sb);
1555         file_update_time(vma->vm_file);
1556         xfs_ilock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1557
1558         if (IS_DAX(inode)) {
1559                 ret = __dax_mkwrite(vma, vmf, xfs_get_blocks_dax_fault, NULL);
1560         } else {
1561                 ret = block_page_mkwrite(vma, vmf, xfs_get_blocks);
1562                 ret = block_page_mkwrite_return(ret);
1563         }
1564
1565         xfs_iunlock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1566         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
1567
1568         return ret;
1569 }
1570
1571 STATIC int
1572 xfs_filemap_fault(
1573         struct vm_area_struct   *vma,
1574         struct vm_fault         *vmf)
1575 {
1576         struct inode            *inode = file_inode(vma->vm_file);
1577         int                     ret;
1578
1579         trace_xfs_filemap_fault(XFS_I(inode));
1580
1581         /* DAX can shortcut the normal fault path on write faults! */
1582         if ((vmf->flags & FAULT_FLAG_WRITE) && IS_DAX(inode))
1583                 return xfs_filemap_page_mkwrite(vma, vmf);
1584
1585         xfs_ilock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1586         if (IS_DAX(inode)) {
1587                 /*
1588                  * we do not want to trigger unwritten extent conversion on read
1589                  * faults - that is unnecessary overhead and would also require
1590                  * changes to xfs_get_blocks_direct() to map unwritten extent
1591                  * ioend for conversion on read-only mappings.
1592                  */
1593                 ret = __dax_fault(vma, vmf, xfs_get_blocks_dax_fault, NULL);
1594         } else
1595                 ret = filemap_fault(vma, vmf);
1596         xfs_iunlock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1597
1598         return ret;
1599 }
1600
1601 /*
1602  * Similar to xfs_filemap_fault(), the DAX fault path can call into here on
1603  * both read and write faults. Hence we need to handle both cases. There is no
1604  * ->pmd_mkwrite callout for huge pages, so we have a single function here to
1605  * handle both cases here. @flags carries the information on the type of fault
1606  * occuring.
1607  */
1608 STATIC int
1609 xfs_filemap_pmd_fault(
1610         struct vm_area_struct   *vma,
1611         unsigned long           addr,
1612         pmd_t                   *pmd,
1613         unsigned int            flags)
1614 {
1615         struct inode            *inode = file_inode(vma->vm_file);
1616         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1617         int                     ret;
1618
1619         if (!IS_DAX(inode))
1620                 return VM_FAULT_FALLBACK;
1621
1622         trace_xfs_filemap_pmd_fault(ip);
1623
1624         if (flags & FAULT_FLAG_WRITE) {
1625                 sb_start_pagefault(inode->i_sb);
1626                 file_update_time(vma->vm_file);
1627         }
1628
1629         xfs_ilock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1630         ret = __dax_pmd_fault(vma, addr, pmd, flags, xfs_get_blocks_dax_fault,
1631                               NULL);
1632         xfs_iunlock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1633
1634         if (flags & FAULT_FLAG_WRITE)
1635                 sb_end_pagefault(inode->i_sb);
1636
1637         return ret;
1638 }
1639
1640 /*
1641  * pfn_mkwrite was originally inteneded to ensure we capture time stamp
1642  * updates on write faults. In reality, it's need to serialise against
1643  * truncate similar to page_mkwrite. Hence we cycle the XFS_MMAPLOCK_SHARED
1644  * to ensure we serialise the fault barrier in place.
1645  */
1646 static int
1647 xfs_filemap_pfn_mkwrite(
1648         struct vm_area_struct   *vma,
1649         struct vm_fault         *vmf)
1650 {
1651
1652         struct inode            *inode = file_inode(vma->vm_file);
1653         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1654         int                     ret = VM_FAULT_NOPAGE;
1655         loff_t                  size;
1656
1657         trace_xfs_filemap_pfn_mkwrite(ip);
1658
1659         sb_start_pagefault(inode->i_sb);
1660         file_update_time(vma->vm_file);
1661
1662         /* check if the faulting page hasn't raced with truncate */
1663         xfs_ilock(ip, XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1664         size = (i_size_read(inode) + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
1665         if (vmf->pgoff >= size)
1666                 ret = VM_FAULT_SIGBUS;
1667         else if (IS_DAX(inode))
1668                 ret = dax_pfn_mkwrite(vma, vmf);
1669         xfs_iunlock(ip, XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1670         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
1671         return ret;
1672
1673 }
1674
1675 static const struct vm_operations_struct xfs_file_vm_ops = {
1676         .fault          = xfs_filemap_fault,
1677         .pmd_fault      = xfs_filemap_pmd_fault,
1678         .map_pages      = filemap_map_pages,
1679         .page_mkwrite   = xfs_filemap_page_mkwrite,
1680         .pfn_mkwrite    = xfs_filemap_pfn_mkwrite,
1681 };
1682
1683 STATIC int
1684 xfs_file_mmap(
1685         struct file     *filp,
1686         struct vm_area_struct *vma)
1687 {
1688         file_accessed(filp);
1689         vma->vm_ops = &xfs_file_vm_ops;
1690         if (IS_DAX(file_inode(filp)))
1691                 vma->vm_flags |= VM_MIXEDMAP | VM_HUGEPAGE;
1692         return 0;
1693 }
1694
1695 const struct file_operations xfs_file_operations = {
1696         .llseek         = xfs_file_llseek,
1697         .read_iter      = xfs_file_read_iter,
1698         .write_iter     = xfs_file_write_iter,
1699         .splice_read    = xfs_file_splice_read,
1700         .splice_write   = iter_file_splice_write,
1701         .unlocked_ioctl = xfs_file_ioctl,
1702 #ifdef CONFIG_COMPAT
1703         .compat_ioctl   = xfs_file_compat_ioctl,
1704 #endif
1705         .mmap           = xfs_file_mmap,
1706         .open           = xfs_file_open,
1707         .release        = xfs_file_release,
1708         .fsync          = xfs_file_fsync,
1709         .fallocate      = xfs_file_fallocate,
1710 };
1711
1712 const struct file_operations xfs_dir_file_operations = {
1713         .open           = xfs_dir_open,
1714         .read           = generic_read_dir,
1715         .iterate        = xfs_file_readdir,
1716         .llseek         = generic_file_llseek,
1717         .unlocked_ioctl = xfs_file_ioctl,
1718 #ifdef CONFIG_COMPAT
1719         .compat_ioctl   = xfs_file_compat_ioctl,
1720 #endif
1721         .fsync          = xfs_dir_fsync,
1722 };