fs/gfs2/file.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) Sistina Software, Inc.  1997-2003 All rights reserved.
   3  * Copyright (C) 2004-2006 Red Hat, Inc.  All rights reserved.
   4  *
   5  * This copyrighted material is made available to anyone wishing to use,
   6  * modify, copy, or redistribute it subject to the terms and conditions
   7  * of the GNU General Public License version 2.
   8  */
   9
  10 #include <linux/slab.h>
  11 #include <linux/spinlock.h>
  12 #include <linux/completion.h>
  13 #include <linux/buffer_head.h>
  14 #include <linux/pagemap.h>
  15 #include <linux/uio.h>
  16 #include <linux/blkdev.h>
  17 #include <linux/mm.h>
  18 #include <linux/mount.h>
  19 #include <linux/fs.h>
  20 #include <linux/gfs2_ondisk.h>
  21 #include <linux/falloc.h>
  22 #include <linux/swap.h>
  23 #include <linux/crc32.h>
  24 #include <linux/writeback.h>
  25 #include <asm/uaccess.h>
  26 #include <linux/dlm.h>
  27 #include <linux/dlm_plock.h>
  28 #include <linux/delay.h>
  29
  30 #include "gfs2.h"
  31 #include "incore.h"
  32 #include "bmap.h"
  33 #include "dir.h"
  34 #include "glock.h"
  35 #include "glops.h"
  36 #include "inode.h"
  37 #include "log.h"
  38 #include "meta_io.h"
  39 #include "quota.h"
  40 #include "rgrp.h"
  41 #include "trans.h"
  42 #include "util.h"
  43
  44 /**
  45  * gfs2_llseek - seek to a location in a file
  46  * @file: the file
  47  * @offset: the offset
  48  * @whence: Where to seek from (SEEK_SET, SEEK_CUR, or SEEK_END)
  49  *
  50  * SEEK_END requires the glock for the file because it references the
  51  * file's size.
  52  *
  53  * Returns: The new offset, or errno
  54  */
  55
  56 static loff_t gfs2_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
  57 {
  58         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(file->f_mapping->host);
  59         struct gfs2_holder i_gh;
  60         loff_t error;
  61
  62         switch (whence) {
  63         case SEEK_END: /* These reference inode->i_size */
  64         case SEEK_DATA:
  65         case SEEK_HOLE:
  66                 error = gfs2_glock_nq_init(ip->i_gl, LM_ST_SHARED, LM_FLAG_ANY,
  67                                            &i_gh);
  68                 if (!error) {
  69                         error = generic_file_llseek(file, offset, whence);
  70                         gfs2_glock_dq_uninit(&i_gh);
  71                 }
  72                 break;
  73         case SEEK_CUR:
  74         case SEEK_SET:
  75                 error = generic_file_llseek(file, offset, whence);
  76                 break;
  77         default:
  78                 error = -EINVAL;
  79         }
  80
  81         return error;
  82 }
  83
  84 /**
  85  * gfs2_readdir - Iterator for a directory
  86  * @file: The directory to read from
  87  * @ctx: What to feed directory entries to
  88  *
  89  * Returns: errno
  90  */
  91
  92 static int gfs2_readdir(struct file *file, struct dir_context *ctx)
  93 {
  94         struct inode *dir = file->f_mapping->host;
  95         struct gfs2_inode *dip = GFS2_I(dir);
  96         struct gfs2_holder d_gh;
  97         int error;
  98
  99         error = gfs2_glock_nq_init(dip->i_gl, LM_ST_SHARED, 0, &d_gh);
 100         if (error)
 101                 return error;
 102
 103         error = gfs2_dir_read(dir, ctx, &file->f_ra);
 104
 105         gfs2_glock_dq_uninit(&d_gh);
 106
 107         return error;
 108 }
 109
 110 /**
 111  * fsflags_cvt
 112  * @table: A table of 32 u32 flags
 113  * @val: a 32 bit value to convert
 114  *
 115  * This function can be used to convert between fsflags values and
 116  * GFS2's own flags values.
 117  *
 118  * Returns: the converted flags
 119  */
 120 static u32 fsflags_cvt(const u32 *table, u32 val)
 121 {
 122         u32 res = 0;
 123         while(val) {
 124                 if (val & 1)
 125                         res |= *table;
 126                 table++;
 127                 val >>= 1;
 128         }
 129         return res;
 130 }
 131
 132 static const u32 fsflags_to_gfs2[32] = {
 133         [3] = GFS2_DIF_SYNC,
 134         [4] = GFS2_DIF_IMMUTABLE,
 135         [5] = GFS2_DIF_APPENDONLY,
 136         [7] = GFS2_DIF_NOATIME,
 137         [12] = GFS2_DIF_EXHASH,
 138         [14] = GFS2_DIF_INHERIT_JDATA,
 139         [17] = GFS2_DIF_TOPDIR,
 140 };
 141
 142 static const u32 gfs2_to_fsflags[32] = {
 143         [gfs2fl_Sync] = FS_SYNC_FL,
 144         [gfs2fl_Immutable] = FS_IMMUTABLE_FL,
 145         [gfs2fl_AppendOnly] = FS_APPEND_FL,
 146         [gfs2fl_NoAtime] = FS_NOATIME_FL,
 147         [gfs2fl_ExHash] = FS_INDEX_FL,
 148         [gfs2fl_TopLevel] = FS_TOPDIR_FL,
 149         [gfs2fl_InheritJdata] = FS_JOURNAL_DATA_FL,
 150 };
 151
 152 static int gfs2_get_flags(struct file *filp, u32 __user *ptr)
 153 {
 154         struct inode *inode = file_inode(filp);
 155         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 156         struct gfs2_holder gh;
 157         int error;
 158         u32 fsflags;
 159
 160         gfs2_holder_init(ip->i_gl, LM_ST_SHARED, 0, &gh);
 161         error = gfs2_glock_nq(&gh);
 162         if (error)
 163                 goto out_uninit;
 164
 165         fsflags = fsflags_cvt(gfs2_to_fsflags, ip->i_diskflags);
 166         if (!S_ISDIR(inode->i_mode) && ip->i_diskflags & GFS2_DIF_JDATA)
 167                 fsflags |= FS_JOURNAL_DATA_FL;
 168         if (put_user(fsflags, ptr))
 169                 error = -EFAULT;
 170
 171         gfs2_glock_dq(&gh);
 172 out_uninit:
 173         gfs2_holder_uninit(&gh);
 174         return error;
 175 }
 176
 177 void gfs2_set_inode_flags(struct inode *inode)
 178 {
 179         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 180         unsigned int flags = inode->i_flags;
 181
 182         flags &= ~(S_SYNC|S_APPEND|S_IMMUTABLE|S_NOATIME|S_DIRSYNC|S_NOSEC);
 183         if ((ip->i_eattr == 0) && !is_sxid(inode->i_mode))
 184                 flags |= S_NOSEC;
 185         if (ip->i_diskflags & GFS2_DIF_IMMUTABLE)
 186                 flags |= S_IMMUTABLE;
 187         if (ip->i_diskflags & GFS2_DIF_APPENDONLY)
 188                 flags |= S_APPEND;
 189         if (ip->i_diskflags & GFS2_DIF_NOATIME)
 190                 flags |= S_NOATIME;
 191         if (ip->i_diskflags & GFS2_DIF_SYNC)
 192                 flags |= S_SYNC;
 193         inode->i_flags = flags;
 194 }
 195
 196 /* Flags that can be set by user space */
 197 #define GFS2_FLAGS_USER_SET (GFS2_DIF_JDATA|                    \
 198                              GFS2_DIF_IMMUTABLE|                \
 199                              GFS2_DIF_APPENDONLY|               \
 200                              GFS2_DIF_NOATIME|                  \
 201                              GFS2_DIF_SYNC|                     \
 202                              GFS2_DIF_SYSTEM|                   \
 203                              GFS2_DIF_TOPDIR|                   \
 204                              GFS2_DIF_INHERIT_JDATA)
 205
 206 /**
 207  * do_gfs2_set_flags - set flags on an inode
 208  * @filp: file pointer
 209  * @reqflags: The flags to set
 210  * @mask: Indicates which flags are valid
 211  *
 212  */
 213 static int do_gfs2_set_flags(struct file *filp, u32 reqflags, u32 mask)
 214 {
 215         struct inode *inode = file_inode(filp);
 216         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 217         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
 218         struct buffer_head *bh;
 219         struct gfs2_holder gh;
 220         int error;
 221         u32 new_flags, flags;
 222
 223         error = mnt_want_write_file(filp);
 224         if (error)
 225                 return error;
 226
 227         error = gfs2_glock_nq_init(ip->i_gl, LM_ST_EXCLUSIVE, 0, &gh);
 228         if (error)
 229                 goto out_drop_write;
 230
 231         error = -EACCES;
 232         if (!inode_owner_or_capable(inode))
 233                 goto out;
 234
 235         error = 0;
 236         flags = ip->i_diskflags;
 237         new_flags = (flags & ~mask) | (reqflags & mask);
 238         if ((new_flags ^ flags) == 0)
 239                 goto out;
 240
 241         error = -EINVAL;
 242         if ((new_flags ^ flags) & ~GFS2_FLAGS_USER_SET)
 243                 goto out;
 244
 245         error = -EPERM;
 246         if (IS_IMMUTABLE(inode) && (new_flags & GFS2_DIF_IMMUTABLE))
 247                 goto out;
 248         if (IS_APPEND(inode) && (new_flags & GFS2_DIF_APPENDONLY))
 249                 goto out;
 250         if (((new_flags ^ flags) & GFS2_DIF_IMMUTABLE) &&
 251             !capable(CAP_LINUX_IMMUTABLE))
 252                 goto out;
 253         if (!IS_IMMUTABLE(inode)) {
 254                 error = gfs2_permission(inode, MAY_WRITE);
 255                 if (error)
 256                         goto out;
 257         }
 258         if ((flags ^ new_flags) & GFS2_DIF_JDATA) {
 259                 if (flags & GFS2_DIF_JDATA)
 260                         gfs2_log_flush(sdp, ip->i_gl, NORMAL_FLUSH);
 261                 error = filemap_fdatawrite(inode->i_mapping);
 262                 if (error)
 263                         goto out;
 264                 error = filemap_fdatawait(inode->i_mapping);
 265                 if (error)
 266                         goto out;
 267         }
 268         error = gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE, 0);
 269         if (error)
 270                 goto out;
 271         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &bh);
 272         if (error)
 273                 goto out_trans_end;
 274         gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, bh);
 275         ip->i_diskflags = new_flags;
 276         gfs2_dinode_out(ip, bh->b_data);
 277         brelse(bh);
 278         gfs2_set_inode_flags(inode);
 279         gfs2_set_aops(inode);
 280 out_trans_end:
 281         gfs2_trans_end(sdp);
 282 out:
 283         gfs2_glock_dq_uninit(&gh);
 284 out_drop_write:
 285         mnt_drop_write_file(filp);
 286         return error;
 287 }
 288
 289 static int gfs2_set_flags(struct file *filp, u32 __user *ptr)
 290 {
 291         struct inode *inode = file_inode(filp);
 292         u32 fsflags, gfsflags;
 293
 294         if (get_user(fsflags, ptr))
 295                 return -EFAULT;
 296
 297         gfsflags = fsflags_cvt(fsflags_to_gfs2, fsflags);
 298         if (!S_ISDIR(inode->i_mode)) {
 299                 gfsflags &= ~GFS2_DIF_TOPDIR;
 300                 if (gfsflags & GFS2_DIF_INHERIT_JDATA)
 301                         gfsflags ^= (GFS2_DIF_JDATA | GFS2_DIF_INHERIT_JDATA);
 302                 return do_gfs2_set_flags(filp, gfsflags, ~GFS2_DIF_SYSTEM);
 303         }
 304         return do_gfs2_set_flags(filp, gfsflags, ~(GFS2_DIF_SYSTEM | GFS2_DIF_JDATA));
 305 }
 306
 307 static long gfs2_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)
 308 {
 309         switch(cmd) {
 310         case FS_IOC_GETFLAGS:
 311                 return gfs2_get_flags(filp, (u32 __user *)arg);
 312         case FS_IOC_SETFLAGS:
 313                 return gfs2_set_flags(filp, (u32 __user *)arg);
 314         case FITRIM:
 315                 return gfs2_fitrim(filp, (void __user *)arg);
 316         }
 317         return -ENOTTY;
 318 }
 319
 320 /**
 321  * gfs2_size_hint - Give a hint to the size of a write request
 322  * @filep: The struct file
 323  * @offset: The file offset of the write
 324  * @size: The length of the write
 325  *
 326  * When we are about to do a write, this function records the total
 327  * write size in order to provide a suitable hint to the lower layers
 328  * about how many blocks will be required.
 329  *
 330  */
 331
 332 static void gfs2_size_hint(struct file *filep, loff_t offset, size_t size)
 333 {
 334         struct inode *inode = file_inode(filep);
 335         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
 336         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 337         size_t blks = (size + sdp->sd_sb.sb_bsize - 1) >> sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
 338         int hint = min_t(size_t, INT_MAX, blks);
 339
 340         if (hint > atomic_read(&ip->i_res.rs_sizehint))
 341                 atomic_set(&ip->i_res.rs_sizehint, hint);
 342 }
 343
 344 /**
 345  * gfs2_allocate_page_backing - Use bmap to allocate blocks
 346  * @page: The (locked) page to allocate backing for
 347  *
 348  * We try to allocate all the blocks required for the page in
 349  * one go. This might fail for various reasons, so we keep
 350  * trying until all the blocks to back this page are allocated.
 351  * If some of the blocks are already allocated, thats ok too.
 352  */
 353
 354 static int gfs2_allocate_page_backing(struct page *page)
 355 {
 356         struct inode *inode = page->mapping->host;
 357         struct buffer_head bh;
 358         unsigned long size = PAGE_SIZE;
 359         u64 lblock = page->index << (PAGE_SHIFT - inode->i_blkbits);
 360
 361         do {
 362                 bh.b_state = 0;
 363                 bh.b_size = size;
 364                 gfs2_block_map(inode, lblock, &bh, 1);
 365                 if (!buffer_mapped(&bh))
 366                         return -EIO;
 367                 size -= bh.b_size;
 368                 lblock += (bh.b_size >> inode->i_blkbits);
 369         } while(size > 0);
 370         return 0;
 371 }
 372
 373 /**
 374  * gfs2_page_mkwrite - Make a shared, mmap()ed, page writable
 375  * @vma: The virtual memory area
 376  * @vmf: The virtual memory fault containing the page to become writable
 377  *
 378  * When the page becomes writable, we need to ensure that we have
 379  * blocks allocated on disk to back that page.
 380  */
 381
 382 static int gfs2_page_mkwrite(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf)
 383 {
 384         struct page *page = vmf->page;
 385         struct inode *inode = file_inode(vma->vm_file);
 386         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 387         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
 388         struct gfs2_alloc_parms ap = { .aflags = 0, };
 389         unsigned long last_index;
 390         u64 pos = page->index << PAGE_SHIFT;
 391         unsigned int data_blocks, ind_blocks, rblocks;
 392         struct gfs2_holder gh;
 393         loff_t size;
 394         int ret;
 395
 396         sb_start_pagefault(inode->i_sb);
 397
 398         ret = gfs2_rsqa_alloc(ip);
 399         if (ret)
 400                 goto out;
 401
 402         gfs2_size_hint(vma->vm_file, pos, PAGE_SIZE);
 403
 404         gfs2_holder_init(ip->i_gl, LM_ST_EXCLUSIVE, 0, &gh);
 405         ret = gfs2_glock_nq(&gh);
 406         if (ret)
 407                 goto out_uninit;
 408
 409         /* Update file times before taking page lock */
 410         file_update_time(vma->vm_file);
 411
 412         set_bit(GLF_DIRTY, &ip->i_gl->gl_flags);
 413         set_bit(GIF_SW_PAGED, &ip->i_flags);
 414
 415         if (!gfs2_write_alloc_required(ip, pos, PAGE_SIZE)) {
 416                 lock_page(page);
 417                 if (!PageUptodate(page) || page->mapping != inode->i_mapping) {
 418                         ret = -EAGAIN;
 419                         unlock_page(page);
 420                 }
 421                 goto out_unlock;
 422         }
 423
 424         ret = gfs2_rindex_update(sdp);
 425         if (ret)
 426                 goto out_unlock;
 427
 428         gfs2_write_calc_reserv(ip, PAGE_SIZE, &data_blocks, &ind_blocks);
 429         ap.target = data_blocks + ind_blocks;
 430         ret = gfs2_quota_lock_check(ip, &ap);
 431         if (ret)
 432                 goto out_unlock;
 433         ret = gfs2_inplace_reserve(ip, &ap);
 434         if (ret)
 435                 goto out_quota_unlock;
 436
 437         rblocks = RES_DINODE + ind_blocks;
 438         if (gfs2_is_jdata(ip))
 439                 rblocks += data_blocks ? data_blocks : 1;
 440         if (ind_blocks || data_blocks) {
 441                 rblocks += RES_STATFS + RES_QUOTA;
 442                 rblocks += gfs2_rg_blocks(ip, data_blocks + ind_blocks);
 443         }
 444         ret = gfs2_trans_begin(sdp, rblocks, 0);
 445         if (ret)
 446                 goto out_trans_fail;
 447
 448         lock_page(page);
 449         ret = -EINVAL;
 450         size = i_size_read(inode);
 451         last_index = (size - 1) >> PAGE_SHIFT;
 452         /* Check page index against inode size */
 453         if (size == 0 || (page->index > last_index))
 454                 goto out_trans_end;
 455
 456         ret = -EAGAIN;
 457         /* If truncated, we must retry the operation, we may have raced
 458          * with the glock demotion code.
 459          */
 460         if (!PageUptodate(page) || page->mapping != inode->i_mapping)
 461                 goto out_trans_end;
 462
 463         /* Unstuff, if required, and allocate backing blocks for page */
 464         ret = 0;
 465         if (gfs2_is_stuffed(ip))
 466                 ret = gfs2_unstuff_dinode(ip, page);
 467         if (ret == 0)
 468                 ret = gfs2_allocate_page_backing(page);
 469
 470 out_trans_end:
 471         if (ret)
 472                 unlock_page(page);
 473         gfs2_trans_end(sdp);
 474 out_trans_fail:
 475         gfs2_inplace_release(ip);
 476 out_quota_unlock:
 477         gfs2_quota_unlock(ip);
 478 out_unlock:
 479         gfs2_glock_dq(&gh);
 480 out_uninit:
 481         gfs2_holder_uninit(&gh);
 482         if (ret == 0) {
 483                 set_page_dirty(page);
 484                 wait_for_stable_page(page);
 485         }
 486 out:
 487         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
 488         return block_page_mkwrite_return(ret);
 489 }
 490
 491 static const struct vm_operations_struct gfs2_vm_ops = {
 492         .fault = filemap_fault,
 493         .map_pages = filemap_map_pages,
 494         .page_mkwrite = gfs2_page_mkwrite,
 495 };
 496
 497 /**
 498  * gfs2_mmap -
 499  * @file: The file to map
 500  * @vma: The VMA which described the mapping
 501  *
 502  * There is no need to get a lock here unless we should be updating
 503  * atime. We ignore any locking errors since the only consequence is
 504  * a missed atime update (which will just be deferred until later).
 505  *
 506  * Returns: 0
 507  */
 508
 509 static int gfs2_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
 510 {
 511         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(file->f_mapping->host);
 512
 513         if (!(file->f_flags & O_NOATIME) &&
 514             !IS_NOATIME(&ip->i_inode)) {
 515                 struct gfs2_holder i_gh;
 516                 int error;
 517
 518                 error = gfs2_glock_nq_init(ip->i_gl, LM_ST_SHARED, LM_FLAG_ANY,
 519                                            &i_gh);
 520                 if (error)
 521                         return error;
 522                 /* grab lock to update inode */
 523                 gfs2_glock_dq_uninit(&i_gh);
 524                 file_accessed(file);
 525         }
 526         vma->vm_ops = &gfs2_vm_ops;
 527
 528         return 0;
 529 }
 530
 531 /**
 532  * gfs2_open_common - This is common to open and atomic_open
 533  * @inode: The inode being opened
 534  * @file: The file being opened
 535  *
 536  * This maybe called under a glock or not depending upon how it has
 537  * been called. We must always be called under a glock for regular
 538  * files, however. For other file types, it does not matter whether
 539  * we hold the glock or not.
 540  *
 541  * Returns: Error code or 0 for success
 542  */
 543
 544 int gfs2_open_common(struct inode *inode, struct file *file)
 545 {
 546         struct gfs2_file *fp;
 547         int ret;
 548
 549         if (S_ISREG(inode->i_mode)) {
 550                 ret = generic_file_open(inode, file);
 551                 if (ret)
 552                         return ret;
 553         }
 554
 555         fp = kzalloc(sizeof(struct gfs2_file), GFP_NOFS);
 556         if (!fp)
 557                 return -ENOMEM;
 558
 559         mutex_init(&fp->f_fl_mutex);
 560
 561         gfs2_assert_warn(GFS2_SB(inode), !file->private_data);
 562         file->private_data = fp;
 563         return 0;
 564 }
 565
 566 /**
 567  * gfs2_open - open a file
 568  * @inode: the inode to open
 569  * @file: the struct file for this opening
 570  *
 571  * After atomic_open, this function is only used for opening files
 572  * which are already cached. We must still get the glock for regular
 573  * files to ensure that we have the file size uptodate for the large
 574  * file check which is in the common code. That is only an issue for
 575  * regular files though.
 576  *
 577  * Returns: errno
 578  */
 579
 580 static int gfs2_open(struct inode *inode, struct file *file)
 581 {
 582         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 583         struct gfs2_holder i_gh;
 584         int error;
 585         bool need_unlock = false;
 586
 587         if (S_ISREG(ip->i_inode.i_mode)) {
 588                 error = gfs2_glock_nq_init(ip->i_gl, LM_ST_SHARED, LM_FLAG_ANY,
 589                                            &i_gh);
 590                 if (error)
 591                         return error;
 592                 need_unlock = true;
 593         }
 594
 595         error = gfs2_open_common(inode, file);
 596
 597         if (need_unlock)
 598                 gfs2_glock_dq_uninit(&i_gh);
 599
 600         return error;
 601 }
 602
 603 /**
 604  * gfs2_release - called to close a struct file
 605  * @inode: the inode the struct file belongs to
 606  * @file: the struct file being closed
 607  *
 608  * Returns: errno
 609  */
 610
 611 static int gfs2_release(struct inode *inode, struct file *file)
 612 {
 613         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 614
 615         kfree(file->private_data);
 616         file->private_data = NULL;
 617
 618         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE))
 619                 return 0;
 620
 621         gfs2_rsqa_delete(ip, &inode->i_writecount);
 622         return 0;
 623 }
 624
 625 /**
 626  * gfs2_fsync - sync the dirty data for a file (across the cluster)
 627  * @file: the file that points to the dentry
 628  * @start: the start position in the file to sync
 629  * @end: the end position in the file to sync
 630  * @datasync: set if we can ignore timestamp changes
 631  *
 632  * We split the data flushing here so that we don't wait for the data
 633  * until after we've also sent the metadata to disk. Note that for
 634  * data=ordered, we will write & wait for the data at the log flush
 635  * stage anyway, so this is unlikely to make much of a difference
 636  * except in the data=writeback case.
 637  *
 638  * If the fdatawrite fails due to any reason except -EIO, we will
 639  * continue the remainder of the fsync, although we'll still report
 640  * the error at the end. This is to match filemap_write_and_wait_range()
 641  * behaviour.
 642  *
 643  * Returns: errno
 644  */
 645
 646 static int gfs2_fsync(struct file *file, loff_t start, loff_t end,
 647                       int datasync)
 648 {
 649         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
 650         struct inode *inode = mapping->host;
 651         int sync_state = inode->i_state & I_DIRTY_ALL;
 652         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 653         int ret = 0, ret1 = 0;
 654
 655         if (mapping->nrpages) {
 656                 ret1 = filemap_fdatawrite_range(mapping, start, end);
 657                 if (ret1 == -EIO)
 658                         return ret1;
 659         }
 660
 661         if (!gfs2_is_jdata(ip))
 662                 sync_state &= ~I_DIRTY_PAGES;
 663         if (datasync)
 664                 sync_state &= ~(I_DIRTY_SYNC | I_DIRTY_TIME);
 665
 666         if (sync_state) {
 667                 ret = sync_inode_metadata(inode, 1);
 668                 if (ret)
 669                         return ret;
 670                 if (gfs2_is_jdata(ip))
 671                         filemap_write_and_wait(mapping);
 672                 gfs2_ail_flush(ip->i_gl, 1);
 673         }
 674
 675         if (mapping->nrpages)
 676                 ret = filemap_fdatawait_range(mapping, start, end);
 677
 678         return ret ? ret : ret1;
 679 }
 680
 681 /**
 682  * gfs2_file_write_iter - Perform a write to a file
 683  * @iocb: The io context
 684  * @iov: The data to write
 685  * @nr_segs: Number of @iov segments
 686  * @pos: The file position
 687  *
 688  * We have to do a lock/unlock here to refresh the inode size for
 689  * O_APPEND writes, otherwise we can land up writing at the wrong
 690  * offset. There is still a race, but provided the app is using its
 691  * own file locking, this will make O_APPEND work as expected.
 692  *
 693  */
 694
 695 static ssize_t gfs2_file_write_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
 696 {
 697         struct file *file = iocb->ki_filp;
 698         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(file_inode(file));
 699         int ret;
 700
 701         ret = gfs2_rsqa_alloc(ip);
 702         if (ret)
 703                 return ret;
 704
 705         gfs2_size_hint(file, iocb->ki_pos, iov_iter_count(from));
 706
 707         if (iocb->ki_flags & IOCB_APPEND) {
 708                 struct gfs2_holder gh;
 709
 710                 ret = gfs2_glock_nq_init(ip->i_gl, LM_ST_SHARED, 0, &gh);
 711                 if (ret)
 712                         return ret;
 713                 gfs2_glock_dq_uninit(&gh);
 714         }
 715
 716         return generic_file_write_iter(iocb, from);
 717 }
 718
 719 static int fallocate_chunk(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t len,
 720                            int mode)
 721 {
 722         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 723         struct buffer_head *dibh;
 724         int error;
 725         unsigned int nr_blks;
 726         sector_t lblock = offset >> inode->i_blkbits;
 727
 728         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
 729         if (unlikely(error))
 730                 return error;
 731
 732         gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, dibh);
 733
 734         if (gfs2_is_stuffed(ip)) {
 735                 error = gfs2_unstuff_dinode(ip, NULL);
 736                 if (unlikely(error))
 737                         goto out;
 738         }
 739
 740         while (len) {
 741                 struct buffer_head bh_map = { .b_state = 0, .b_blocknr = 0 };
 742                 bh_map.b_size = len;
 743                 set_buffer_zeronew(&bh_map);
 744
 745                 error = gfs2_block_map(inode, lblock, &bh_map, 1);
 746                 if (unlikely(error))
 747                         goto out;
 748                 len -= bh_map.b_size;
 749                 nr_blks = bh_map.b_size >> inode->i_blkbits;
 750                 lblock += nr_blks;
 751                 if (!buffer_new(&bh_map))
 752                         continue;
 753                 if (unlikely(!buffer_zeronew(&bh_map))) {
 754                         error = -EIO;
 755                         goto out;
 756                 }
 757         }
 758 out:
 759         brelse(dibh);
 760         return error;
 761 }
 762 /**
 763  * calc_max_reserv() - Reverse of write_calc_reserv. Given a number of
 764  *                     blocks, determine how many bytes can be written.
 765  * @ip:          The inode in question.
 766  * @len:         Max cap of bytes. What we return in *len must be <= this.
 767  * @data_blocks: Compute and return the number of data blocks needed
 768  * @ind_blocks:  Compute and return the number of indirect blocks needed
 769  * @max_blocks:  The total blocks available to work with.
 770  *
 771  * Returns: void, but @len, @data_blocks and @ind_blocks are filled in.
 772  */
 773 static void calc_max_reserv(struct gfs2_inode *ip, loff_t *len,
 774                             unsigned int *data_blocks, unsigned int *ind_blocks,
 775                             unsigned int max_blocks)
 776 {
 777         loff_t max = *len;
 778         const struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
 779         unsigned int tmp, max_data = max_blocks - 3 * (sdp->sd_max_height - 1);
 780
 781         for (tmp = max_data; tmp > sdp->sd_diptrs;) {
 782                 tmp = DIV_ROUND_UP(tmp, sdp->sd_inptrs);
 783                 max_data -= tmp;
 784         }
 785
 786         *data_blocks = max_data;
 787         *ind_blocks = max_blocks - max_data;
 788         *len = ((loff_t)max_data - 3) << sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
 789         if (*len > max) {
 790                 *len = max;
 791                 gfs2_write_calc_reserv(ip, max, data_blocks, ind_blocks);
 792         }
 793 }
 794
 795 static long __gfs2_fallocate(struct file *file, int mode, loff_t offset, loff_t len)
 796 {
 797         struct inode *inode = file_inode(file);
 798         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
 799         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 800         struct gfs2_alloc_parms ap = { .aflags = 0, };
 801         unsigned int data_blocks = 0, ind_blocks = 0, rblocks;
 802         loff_t bytes, max_bytes, max_blks = UINT_MAX;
 803         int error;
 804         const loff_t pos = offset;
 805         const loff_t count = len;
 806         loff_t bsize_mask = ~((loff_t)sdp->sd_sb.sb_bsize - 1);
 807         loff_t next = (offset + len - 1) >> sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
 808         loff_t max_chunk_size = UINT_MAX & bsize_mask;
 809
 810         next = (next + 1) << sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
 811
 812         offset &= bsize_mask;
 813
 814         len = next - offset;
 815         bytes = sdp->sd_max_rg_data * sdp->sd_sb.sb_bsize / 2;
 816         if (!bytes)
 817                 bytes = UINT_MAX;
 818         bytes &= bsize_mask;
 819         if (bytes == 0)
 820                 bytes = sdp->sd_sb.sb_bsize;
 821
 822         gfs2_size_hint(file, offset, len);
 823
 824         gfs2_write_calc_reserv(ip, PAGE_SIZE, &data_blocks, &ind_blocks);
 825         ap.min_target = data_blocks + ind_blocks;
 826
 827         while (len > 0) {
 828                 if (len < bytes)
 829                         bytes = len;
 830                 if (!gfs2_write_alloc_required(ip, offset, bytes)) {
 831                         len -= bytes;
 832                         offset += bytes;
 833                         continue;
 834                 }
 835
 836                 /* We need to determine how many bytes we can actually
 837                  * fallocate without exceeding quota or going over the
 838                  * end of the fs. We start off optimistically by assuming
 839                  * we can write max_bytes */
 840                 max_bytes = (len > max_chunk_size) ? max_chunk_size : len;
 841
 842                 /* Since max_bytes is most likely a theoretical max, we
 843                  * calculate a more realistic 'bytes' to serve as a good
 844                  * starting point for the number of bytes we may be able
 845                  * to write */
 846                 gfs2_write_calc_reserv(ip, bytes, &data_blocks, &ind_blocks);
 847                 ap.target = data_blocks + ind_blocks;
 848
 849                 error = gfs2_quota_lock_check(ip, &ap);
 850                 if (error)
 851                         return error;
 852                 /* ap.allowed tells us how many blocks quota will allow
 853                  * us to write. Check if this reduces max_blks */
 854                 if (ap.allowed && ap.allowed < max_blks)
 855                         max_blks = ap.allowed;
 856
 857                 error = gfs2_inplace_reserve(ip, &ap);
 858                 if (error)
 859                         goto out_qunlock;
 860
 861                 /* check if the selected rgrp limits our max_blks further */
 862                 if (ap.allowed && ap.allowed < max_blks)
 863                         max_blks = ap.allowed;
 864
 865                 /* Almost done. Calculate bytes that can be written using
 866                  * max_blks. We also recompute max_bytes, data_blocks and
 867                  * ind_blocks */
 868                 calc_max_reserv(ip, &max_bytes, &data_blocks,
 869                                 &ind_blocks, max_blks);
 870
 871                 rblocks = RES_DINODE + ind_blocks + RES_STATFS + RES_QUOTA +
 872                           RES_RG_HDR + gfs2_rg_blocks(ip, data_blocks + ind_blocks);
 873                 if (gfs2_is_jdata(ip))
 874                         rblocks += data_blocks ? data_blocks : 1;
 875
 876                 error = gfs2_trans_begin(sdp, rblocks,
 877                                          PAGE_SIZE/sdp->sd_sb.sb_bsize);
 878                 if (error)
 879                         goto out_trans_fail;
 880
 881                 error = fallocate_chunk(inode, offset, max_bytes, mode);
 882                 gfs2_trans_end(sdp);
 883
 884                 if (error)
 885                         goto out_trans_fail;
 886
 887                 len -= max_bytes;
 888                 offset += max_bytes;
 889                 gfs2_inplace_release(ip);
 890                 gfs2_quota_unlock(ip);
 891         }
 892
 893         if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) && (pos + count) > inode->i_size) {
 894                 i_size_write(inode, pos + count);
 895                 file_update_time(file);
 896                 mark_inode_dirty(inode);
 897         }
 898
 899         if ((file->f_flags & O_DSYNC) || IS_SYNC(file->f_mapping->host))
 900                 return vfs_fsync_range(file, pos, pos + count - 1,
 901                                (file->f_flags & __O_SYNC) ? 0 : 1);
 902         return 0;
 903
 904 out_trans_fail:
 905         gfs2_inplace_release(ip);
 906 out_qunlock:
 907         gfs2_quota_unlock(ip);
 908         return error;
 909 }
 910
 911 static long gfs2_fallocate(struct file *file, int mode, loff_t offset, loff_t len)
 912 {
 913         struct inode *inode = file_inode(file);
 914         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 915         struct gfs2_holder gh;
 916         int ret;
 917
 918         if ((mode & ~FALLOC_FL_KEEP_SIZE) || gfs2_is_jdata(ip))
 919                 return -EOPNOTSUPP;
 920
 921         inode_lock(inode);
 922
 923         gfs2_holder_init(ip->i_gl, LM_ST_EXCLUSIVE, 0, &gh);
 924         ret = gfs2_glock_nq(&gh);
 925         if (ret)
 926                 goto out_uninit;
 927
 928         if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) &&
 929             (offset + len) > inode->i_size) {
 930                 ret = inode_newsize_ok(inode, offset + len);
 931                 if (ret)
 932                         goto out_unlock;
 933         }
 934
 935         ret = get_write_access(inode);
 936         if (ret)
 937                 goto out_unlock;
 938
 939         ret = gfs2_rsqa_alloc(ip);
 940         if (ret)
 941                 goto out_putw;
 942
 943         ret = __gfs2_fallocate(file, mode, offset, len);
 944         if (ret)
 945                 gfs2_rs_deltree(&ip->i_res);
 946
 947 out_putw:
 948         put_write_access(inode);
 949 out_unlock:
 950         gfs2_glock_dq(&gh);
 951 out_uninit:
 952         gfs2_holder_uninit(&gh);
 953         inode_unlock(inode);
 954         return ret;
 955 }
 956
 957 static ssize_t gfs2_file_splice_write(struct pipe_inode_info *pipe,
 958                                       struct file *out, loff_t *ppos,
 959                                       size_t len, unsigned int flags)
 960 {
 961         int error;
 962         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(out->f_mapping->host);
 963
 964         error = gfs2_rsqa_alloc(ip);
 965         if (error)
 966                 return (ssize_t)error;
 967
 968         gfs2_size_hint(out, *ppos, len);
 969
 970         return iter_file_splice_write(pipe, out, ppos, len, flags);
 971 }
 972
 973 #ifdef CONFIG_GFS2_FS_LOCKING_DLM
 974
 975 /**
 976  * gfs2_lock - acquire/release a posix lock on a file
 977  * @file: the file pointer
 978  * @cmd: either modify or retrieve lock state, possibly wait
 979  * @fl: type and range of lock
 980  *
 981  * Returns: errno
 982  */
 983
 984 static int gfs2_lock(struct file *file, int cmd, struct file_lock *fl)
 985 {
 986         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(file->f_mapping->host);
 987         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(file->f_mapping->host);
 988         struct lm_lockstruct *ls = &sdp->sd_lockstruct;
 989
 990         if (!(fl->fl_flags & FL_POSIX))
 991                 return -ENOLCK;
 992         if (__mandatory_lock(&ip->i_inode) && fl->fl_type != F_UNLCK)
 993                 return -ENOLCK;
 994
 995         if (cmd == F_CANCELLK) {
 996                 /* Hack: */
 997                 cmd = F_SETLK;
 998                 fl->fl_type = F_UNLCK;
 999         }
1000         if (unlikely(test_bit(SDF_SHUTDOWN, &sdp->sd_flags))) {
1001                 if (fl->fl_type == F_UNLCK)
1002                         locks_lock_file_wait(file, fl);
1003                 return -EIO;
1004         }
1005         if (IS_GETLK(cmd))
1006                 return dlm_posix_get(ls->ls_dlm, ip->i_no_addr, file, fl);
1007         else if (fl->fl_type == F_UNLCK)
1008                 return dlm_posix_unlock(ls->ls_dlm, ip->i_no_addr, file, fl);
1009         else
1010                 return dlm_posix_lock(ls->ls_dlm, ip->i_no_addr, file, cmd, fl);
1011 }
1012
1013 static int do_flock(struct file *file, int cmd, struct file_lock *fl)
1014 {
1015         struct gfs2_file *fp = file->private_data;
1016         struct gfs2_holder *fl_gh = &fp->f_fl_gh;
1017         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(file_inode(file));
1018         struct gfs2_glock *gl;
1019         unsigned int state;
1020         u16 flags;
1021         int error = 0;
1022         int sleeptime;
1023
1024         state = (fl->fl_type == F_WRLCK) ? LM_ST_EXCLUSIVE : LM_ST_SHARED;
1025         flags = (IS_SETLKW(cmd) ? 0 : LM_FLAG_TRY_1CB) | GL_EXACT;
1026
1027         mutex_lock(&fp->f_fl_mutex);
1028
1029         gl = fl_gh->gh_gl;
1030         if (gl) {
1031                 if (fl_gh->gh_state == state)
1032                         goto out;
1033                 locks_lock_file_wait(file,
1034                                      &(struct file_lock) {
1035                                              .fl_type = F_UNLCK,
1036                                              .fl_flags = FL_FLOCK
1037                                      });
1038                 gfs2_glock_dq(fl_gh);
1039                 gfs2_holder_reinit(state, flags, fl_gh);
1040         } else {
1041                 error = gfs2_glock_get(GFS2_SB(&ip->i_inode), ip->i_no_addr,
1042                                        &gfs2_flock_glops, CREATE, &gl);
1043                 if (error)
1044                         goto out;
1045                 gfs2_holder_init(gl, state, flags, fl_gh);
1046                 gfs2_glock_put(gl);
1047         }
1048         for (sleeptime = 1; sleeptime <= 4; sleeptime <<= 1) {
1049                 error = gfs2_glock_nq(fl_gh);
1050                 if (error != GLR_TRYFAILED)
1051                         break;
1052                 fl_gh->gh_flags = LM_FLAG_TRY | GL_EXACT;
1053                 fl_gh->gh_error = 0;
1054                 msleep(sleeptime);
1055         }
1056         if (error) {
1057                 gfs2_holder_uninit(fl_gh);
1058                 if (error == GLR_TRYFAILED)
1059                         error = -EAGAIN;
1060         } else {
1061                 error = locks_lock_file_wait(file, fl);
1062                 gfs2_assert_warn(GFS2_SB(&ip->i_inode), !error);
1063         }
1064
1065 out:
1066         mutex_unlock(&fp->f_fl_mutex);
1067         return error;
1068 }
1069
1070 static void do_unflock(struct file *file, struct file_lock *fl)
1071 {
1072         struct gfs2_file *fp = file->private_data;
1073         struct gfs2_holder *fl_gh = &fp->f_fl_gh;
1074
1075         mutex_lock(&fp->f_fl_mutex);
1076         locks_lock_file_wait(file, fl);
1077         if (gfs2_holder_initialized(fl_gh)) {
1078                 gfs2_glock_dq(fl_gh);
1079                 gfs2_holder_uninit(fl_gh);
1080         }
1081         mutex_unlock(&fp->f_fl_mutex);
1082 }
1083
1084 /**
1085  * gfs2_flock - acquire/release a flock lock on a file
1086  * @file: the file pointer
1087  * @cmd: either modify or retrieve lock state, possibly wait
1088  * @fl: type and range of lock
1089  *
1090  * Returns: errno
1091  */
1092
1093 static int gfs2_flock(struct file *file, int cmd, struct file_lock *fl)
1094 {
1095         if (!(fl->fl_flags & FL_FLOCK))
1096                 return -ENOLCK;
1097         if (fl->fl_type & LOCK_MAND)
1098                 return -EOPNOTSUPP;
1099
1100         if (fl->fl_type == F_UNLCK) {
1101                 do_unflock(file, fl);
1102                 return 0;
1103         } else {
1104                 return do_flock(file, cmd, fl);
1105         }
1106 }
1107
1108 const struct file_operations gfs2_file_fops = {
1109         .llseek         = gfs2_llseek,
1110         .read_iter      = generic_file_read_iter,
1111         .write_iter     = gfs2_file_write_iter,
1112         .unlocked_ioctl = gfs2_ioctl,
1113         .mmap           = gfs2_mmap,
1114         .open           = gfs2_open,
1115         .release        = gfs2_release,
1116         .fsync          = gfs2_fsync,
1117         .lock           = gfs2_lock,
1118         .flock          = gfs2_flock,
1119         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1120         .splice_write   = gfs2_file_splice_write,
1121         .setlease       = simple_nosetlease,
1122         .fallocate      = gfs2_fallocate,
1123 };
1124
1125 const struct file_operations gfs2_dir_fops = {
1126         .iterate_shared = gfs2_readdir,
1127         .unlocked_ioctl = gfs2_ioctl,
1128         .open           = gfs2_open,
1129         .release        = gfs2_release,
1130         .fsync          = gfs2_fsync,
1131         .lock           = gfs2_lock,
1132         .flock          = gfs2_flock,
1133         .llseek         = default_llseek,
1134 };
1135
1136 #endif /* CONFIG_GFS2_FS_LOCKING_DLM */
1137
1138 const struct file_operations gfs2_file_fops_nolock = {
1139         .llseek         = gfs2_llseek,
1140         .read_iter      = generic_file_read_iter,
1141         .write_iter     = gfs2_file_write_iter,
1142         .unlocked_ioctl = gfs2_ioctl,
1143         .mmap           = gfs2_mmap,
1144         .open           = gfs2_open,
1145         .release        = gfs2_release,
1146         .fsync          = gfs2_fsync,
1147         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1148         .splice_write   = gfs2_file_splice_write,
1149         .setlease       = generic_setlease,
1150         .fallocate      = gfs2_fallocate,
1151 };
1152
1153 const struct file_operations gfs2_dir_fops_nolock = {
1154         .iterate_shared = gfs2_readdir,
1155         .unlocked_ioctl = gfs2_ioctl,
1156         .open           = gfs2_open,
1157         .release        = gfs2_release,
1158         .fsync          = gfs2_fsync,
1159         .llseek         = default_llseek,
1160 };
1161