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