xfs: remove xfs_file_wait_for_io
[cascardo/linux.git] / fs / xfs / xfs_file.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2000-2005 Silicon Graphics, Inc.
3  * All Rights Reserved.
4  *
5  * This program is free software; you can redistribute it and/or
6  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
7  * published by the Free Software Foundation.
8  *
9  * This program is distributed in the hope that it would be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12  * GNU General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
15  * along with this program; if not, write the Free Software Foundation,
16  * Inc.,  51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
17  */
18 #include "xfs.h"
19 #include "xfs_fs.h"
20 #include "xfs_shared.h"
21 #include "xfs_format.h"
22 #include "xfs_log_format.h"
23 #include "xfs_trans_resv.h"
24 #include "xfs_mount.h"
25 #include "xfs_da_format.h"
26 #include "xfs_da_btree.h"
27 #include "xfs_inode.h"
28 #include "xfs_trans.h"
29 #include "xfs_inode_item.h"
30 #include "xfs_bmap.h"
31 #include "xfs_bmap_util.h"
32 #include "xfs_error.h"
33 #include "xfs_dir2.h"
34 #include "xfs_dir2_priv.h"
35 #include "xfs_ioctl.h"
36 #include "xfs_trace.h"
37 #include "xfs_log.h"
38 #include "xfs_icache.h"
39 #include "xfs_pnfs.h"
40 #include "xfs_iomap.h"
41 #include "xfs_reflink.h"
42
43 #include <linux/dcache.h>
44 #include <linux/falloc.h>
45 #include <linux/pagevec.h>
46 #include <linux/backing-dev.h>
47
48 static const struct vm_operations_struct xfs_file_vm_ops;
49
50 /*
51  * Locking primitives for read and write IO paths to ensure we consistently use
52  * and order the inode->i_mutex, ip->i_lock and ip->i_iolock.
53  */
54 static inline void
55 xfs_rw_ilock(
56         struct xfs_inode        *ip,
57         int                     type)
58 {
59         if (type & XFS_IOLOCK_EXCL)
60                 inode_lock(VFS_I(ip));
61         xfs_ilock(ip, type);
62 }
63
64 static inline void
65 xfs_rw_iunlock(
66         struct xfs_inode        *ip,
67         int                     type)
68 {
69         xfs_iunlock(ip, type);
70         if (type & XFS_IOLOCK_EXCL)
71                 inode_unlock(VFS_I(ip));
72 }
73
74 static inline void
75 xfs_rw_ilock_demote(
76         struct xfs_inode        *ip,
77         int                     type)
78 {
79         xfs_ilock_demote(ip, type);
80         if (type & XFS_IOLOCK_EXCL)
81                 inode_unlock(VFS_I(ip));
82 }
83
84 /*
85  * Clear the specified ranges to zero through either the pagecache or DAX.
86  * Holes and unwritten extents will be left as-is as they already are zeroed.
87  */
88 int
89 xfs_zero_range(
90         struct xfs_inode        *ip,
91         xfs_off_t               pos,
92         xfs_off_t               count,
93         bool                    *did_zero)
94 {
95         return iomap_zero_range(VFS_I(ip), pos, count, NULL, &xfs_iomap_ops);
96 }
97
98 int
99 xfs_update_prealloc_flags(
100         struct xfs_inode        *ip,
101         enum xfs_prealloc_flags flags)
102 {
103         struct xfs_trans        *tp;
104         int                     error;
105
106         error = xfs_trans_alloc(ip->i_mount, &M_RES(ip->i_mount)->tr_writeid,
107                         0, 0, 0, &tp);
108         if (error)
109                 return error;
110
111         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
112         xfs_trans_ijoin(tp, ip, XFS_ILOCK_EXCL);
113
114         if (!(flags & XFS_PREALLOC_INVISIBLE)) {
115                 VFS_I(ip)->i_mode &= ~S_ISUID;
116                 if (VFS_I(ip)->i_mode & S_IXGRP)
117                         VFS_I(ip)->i_mode &= ~S_ISGID;
118                 xfs_trans_ichgtime(tp, ip, XFS_ICHGTIME_MOD | XFS_ICHGTIME_CHG);
119         }
120
121         if (flags & XFS_PREALLOC_SET)
122                 ip->i_d.di_flags |= XFS_DIFLAG_PREALLOC;
123         if (flags & XFS_PREALLOC_CLEAR)
124                 ip->i_d.di_flags &= ~XFS_DIFLAG_PREALLOC;
125
126         xfs_trans_log_inode(tp, ip, XFS_ILOG_CORE);
127         if (flags & XFS_PREALLOC_SYNC)
128                 xfs_trans_set_sync(tp);
129         return xfs_trans_commit(tp);
130 }
131
132 /*
133  * Fsync operations on directories are much simpler than on regular files,
134  * as there is no file data to flush, and thus also no need for explicit
135  * cache flush operations, and there are no non-transaction metadata updates
136  * on directories either.
137  */
138 STATIC int
139 xfs_dir_fsync(
140         struct file             *file,
141         loff_t                  start,
142         loff_t                  end,
143         int                     datasync)
144 {
145         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(file->f_mapping->host);
146         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
147         xfs_lsn_t               lsn = 0;
148
149         trace_xfs_dir_fsync(ip);
150
151         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
152         if (xfs_ipincount(ip))
153                 lsn = ip->i_itemp->ili_last_lsn;
154         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
155
156         if (!lsn)
157                 return 0;
158         return _xfs_log_force_lsn(mp, lsn, XFS_LOG_SYNC, NULL);
159 }
160
161 STATIC int
162 xfs_file_fsync(
163         struct file             *file,
164         loff_t                  start,
165         loff_t                  end,
166         int                     datasync)
167 {
168         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
169         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
170         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
171         int                     error = 0;
172         int                     log_flushed = 0;
173         xfs_lsn_t               lsn = 0;
174
175         trace_xfs_file_fsync(ip);
176
177         error = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, start, end);
178         if (error)
179                 return error;
180
181         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
182                 return -EIO;
183
184         xfs_iflags_clear(ip, XFS_ITRUNCATED);
185
186         if (mp->m_flags & XFS_MOUNT_BARRIER) {
187                 /*
188                  * If we have an RT and/or log subvolume we need to make sure
189                  * to flush the write cache the device used for file data
190                  * first.  This is to ensure newly written file data make
191                  * it to disk before logging the new inode size in case of
192                  * an extending write.
193                  */
194                 if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip))
195                         xfs_blkdev_issue_flush(mp->m_rtdev_targp);
196                 else if (mp->m_logdev_targp != mp->m_ddev_targp)
197                         xfs_blkdev_issue_flush(mp->m_ddev_targp);
198         }
199
200         /*
201          * All metadata updates are logged, which means that we just have to
202          * flush the log up to the latest LSN that touched the inode. If we have
203          * concurrent fsync/fdatasync() calls, we need them to all block on the
204          * log force before we clear the ili_fsync_fields field. This ensures
205          * that we don't get a racing sync operation that does not wait for the
206          * metadata to hit the journal before returning. If we race with
207          * clearing the ili_fsync_fields, then all that will happen is the log
208          * force will do nothing as the lsn will already be on disk. We can't
209          * race with setting ili_fsync_fields because that is done under
210          * XFS_ILOCK_EXCL, and that can't happen because we hold the lock shared
211          * until after the ili_fsync_fields is cleared.
212          */
213         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
214         if (xfs_ipincount(ip)) {
215                 if (!datasync ||
216                     (ip->i_itemp->ili_fsync_fields & ~XFS_ILOG_TIMESTAMP))
217                         lsn = ip->i_itemp->ili_last_lsn;
218         }
219
220         if (lsn) {
221                 error = _xfs_log_force_lsn(mp, lsn, XFS_LOG_SYNC, &log_flushed);
222                 ip->i_itemp->ili_fsync_fields = 0;
223         }
224         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
225
226         /*
227          * If we only have a single device, and the log force about was
228          * a no-op we might have to flush the data device cache here.
229          * This can only happen for fdatasync/O_DSYNC if we were overwriting
230          * an already allocated file and thus do not have any metadata to
231          * commit.
232          */
233         if ((mp->m_flags & XFS_MOUNT_BARRIER) &&
234             mp->m_logdev_targp == mp->m_ddev_targp &&
235             !XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) &&
236             !log_flushed)
237                 xfs_blkdev_issue_flush(mp->m_ddev_targp);
238
239         return error;
240 }
241
242 STATIC ssize_t
243 xfs_file_dio_aio_read(
244         struct kiocb            *iocb,
245         struct iov_iter         *to)
246 {
247         struct address_space    *mapping = iocb->ki_filp->f_mapping;
248         struct inode            *inode = mapping->host;
249         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
250         loff_t                  isize = i_size_read(inode);
251         size_t                  count = iov_iter_count(to);
252         loff_t                  end = iocb->ki_pos + count - 1;
253         struct iov_iter         data;
254         struct xfs_buftarg      *target;
255         ssize_t                 ret = 0;
256
257         trace_xfs_file_direct_read(ip, count, iocb->ki_pos);
258
259         if (!count)
260                 return 0; /* skip atime */
261
262         if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip))
263                 target = ip->i_mount->m_rtdev_targp;
264         else
265                 target = ip->i_mount->m_ddev_targp;
266
267         /* DIO must be aligned to device logical sector size */
268         if ((iocb->ki_pos | count) & target->bt_logical_sectormask) {
269                 if (iocb->ki_pos == isize)
270                         return 0;
271                 return -EINVAL;
272         }
273
274         file_accessed(iocb->ki_filp);
275
276         xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
277         if (mapping->nrpages) {
278                 ret = filemap_write_and_wait_range(mapping, iocb->ki_pos, end);
279                 if (ret)
280                         goto out_unlock;
281
282                 /*
283                  * Invalidate whole pages. This can return an error if we fail
284                  * to invalidate a page, but this should never happen on XFS.
285                  * Warn if it does fail.
286                  */
287                 ret = invalidate_inode_pages2_range(mapping,
288                                 iocb->ki_pos >> PAGE_SHIFT, end >> PAGE_SHIFT);
289                 WARN_ON_ONCE(ret);
290                 ret = 0;
291         }
292
293         data = *to;
294         ret = __blockdev_direct_IO(iocb, inode, target->bt_bdev, &data,
295                         xfs_get_blocks_direct, NULL, NULL, 0);
296         if (ret >= 0) {
297                 iocb->ki_pos += ret;
298                 iov_iter_advance(to, ret);
299         }
300
301 out_unlock:
302         xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
303         return ret;
304 }
305
306 static noinline ssize_t
307 xfs_file_dax_read(
308         struct kiocb            *iocb,
309         struct iov_iter         *to)
310 {
311         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(iocb->ki_filp->f_mapping->host);
312         size_t                  count = iov_iter_count(to);
313         ssize_t                 ret = 0;
314
315         trace_xfs_file_dax_read(ip, count, iocb->ki_pos);
316
317         if (!count)
318                 return 0; /* skip atime */
319
320         xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
321         ret = iomap_dax_rw(iocb, to, &xfs_iomap_ops);
322         xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
323
324         file_accessed(iocb->ki_filp);
325         return ret;
326 }
327
328 STATIC ssize_t
329 xfs_file_buffered_aio_read(
330         struct kiocb            *iocb,
331         struct iov_iter         *to)
332 {
333         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(file_inode(iocb->ki_filp));
334         ssize_t                 ret;
335
336         trace_xfs_file_buffered_read(ip, iov_iter_count(to), iocb->ki_pos);
337
338         xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
339         ret = generic_file_read_iter(iocb, to);
340         xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
341
342         return ret;
343 }
344
345 STATIC ssize_t
346 xfs_file_read_iter(
347         struct kiocb            *iocb,
348         struct iov_iter         *to)
349 {
350         struct inode            *inode = file_inode(iocb->ki_filp);
351         struct xfs_mount        *mp = XFS_I(inode)->i_mount;
352         ssize_t                 ret = 0;
353
354         XFS_STATS_INC(mp, xs_read_calls);
355
356         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
357                 return -EIO;
358
359         if (IS_DAX(inode))
360                 ret = xfs_file_dax_read(iocb, to);
361         else if (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT)
362                 ret = xfs_file_dio_aio_read(iocb, to);
363         else
364                 ret = xfs_file_buffered_aio_read(iocb, to);
365
366         if (ret > 0)
367                 XFS_STATS_ADD(mp, xs_read_bytes, ret);
368         return ret;
369 }
370
371 /*
372  * Zero any on disk space between the current EOF and the new, larger EOF.
373  *
374  * This handles the normal case of zeroing the remainder of the last block in
375  * the file and the unusual case of zeroing blocks out beyond the size of the
376  * file.  This second case only happens with fixed size extents and when the
377  * system crashes before the inode size was updated but after blocks were
378  * allocated.
379  *
380  * Expects the iolock to be held exclusive, and will take the ilock internally.
381  */
382 int                                     /* error (positive) */
383 xfs_zero_eof(
384         struct xfs_inode        *ip,
385         xfs_off_t               offset,         /* starting I/O offset */
386         xfs_fsize_t             isize,          /* current inode size */
387         bool                    *did_zeroing)
388 {
389         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_IOLOCK_EXCL));
390         ASSERT(offset > isize);
391
392         trace_xfs_zero_eof(ip, isize, offset - isize);
393         return xfs_zero_range(ip, isize, offset - isize, did_zeroing);
394 }
395
396 /*
397  * Common pre-write limit and setup checks.
398  *
399  * Called with the iolocked held either shared and exclusive according to
400  * @iolock, and returns with it held.  Might upgrade the iolock to exclusive
401  * if called for a direct write beyond i_size.
402  */
403 STATIC ssize_t
404 xfs_file_aio_write_checks(
405         struct kiocb            *iocb,
406         struct iov_iter         *from,
407         int                     *iolock)
408 {
409         struct file             *file = iocb->ki_filp;
410         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
411         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
412         ssize_t                 error = 0;
413         size_t                  count = iov_iter_count(from);
414         bool                    drained_dio = false;
415
416 restart:
417         error = generic_write_checks(iocb, from);
418         if (error <= 0)
419                 return error;
420
421         error = xfs_break_layouts(inode, iolock, true);
422         if (error)
423                 return error;
424
425         /* For changing security info in file_remove_privs() we need i_mutex */
426         if (*iolock == XFS_IOLOCK_SHARED && !IS_NOSEC(inode)) {
427                 xfs_rw_iunlock(ip, *iolock);
428                 *iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
429                 xfs_rw_ilock(ip, *iolock);
430                 goto restart;
431         }
432         /*
433          * If the offset is beyond the size of the file, we need to zero any
434          * blocks that fall between the existing EOF and the start of this
435          * write.  If zeroing is needed and we are currently holding the
436          * iolock shared, we need to update it to exclusive which implies
437          * having to redo all checks before.
438          *
439          * We need to serialise against EOF updates that occur in IO
440          * completions here. We want to make sure that nobody is changing the
441          * size while we do this check until we have placed an IO barrier (i.e.
442          * hold the XFS_IOLOCK_EXCL) that prevents new IO from being dispatched.
443          * The spinlock effectively forms a memory barrier once we have the
444          * XFS_IOLOCK_EXCL so we are guaranteed to see the latest EOF value
445          * and hence be able to correctly determine if we need to run zeroing.
446          */
447         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
448         if (iocb->ki_pos > i_size_read(inode)) {
449                 bool    zero = false;
450
451                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
452                 if (!drained_dio) {
453                         if (*iolock == XFS_IOLOCK_SHARED) {
454                                 xfs_rw_iunlock(ip, *iolock);
455                                 *iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
456                                 xfs_rw_ilock(ip, *iolock);
457                                 iov_iter_reexpand(from, count);
458                         }
459                         /*
460                          * We now have an IO submission barrier in place, but
461                          * AIO can do EOF updates during IO completion and hence
462                          * we now need to wait for all of them to drain. Non-AIO
463                          * DIO will have drained before we are given the
464                          * XFS_IOLOCK_EXCL, and so for most cases this wait is a
465                          * no-op.
466                          */
467                         inode_dio_wait(inode);
468                         drained_dio = true;
469                         goto restart;
470                 }
471                 error = xfs_zero_eof(ip, iocb->ki_pos, i_size_read(inode), &zero);
472                 if (error)
473                         return error;
474         } else
475                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
476
477         /*
478          * Updating the timestamps will grab the ilock again from
479          * xfs_fs_dirty_inode, so we have to call it after dropping the
480          * lock above.  Eventually we should look into a way to avoid
481          * the pointless lock roundtrip.
482          */
483         if (likely(!(file->f_mode & FMODE_NOCMTIME))) {
484                 error = file_update_time(file);
485                 if (error)
486                         return error;
487         }
488
489         /*
490          * If we're writing the file then make sure to clear the setuid and
491          * setgid bits if the process is not being run by root.  This keeps
492          * people from modifying setuid and setgid binaries.
493          */
494         if (!IS_NOSEC(inode))
495                 return file_remove_privs(file);
496         return 0;
497 }
498
499 /*
500  * xfs_file_dio_aio_write - handle direct IO writes
501  *
502  * Lock the inode appropriately to prepare for and issue a direct IO write.
503  * By separating it from the buffered write path we remove all the tricky to
504  * follow locking changes and looping.
505  *
506  * If there are cached pages or we're extending the file, we need IOLOCK_EXCL
507  * until we're sure the bytes at the new EOF have been zeroed and/or the cached
508  * pages are flushed out.
509  *
510  * In most cases the direct IO writes will be done holding IOLOCK_SHARED
511  * allowing them to be done in parallel with reads and other direct IO writes.
512  * However, if the IO is not aligned to filesystem blocks, the direct IO layer
513  * needs to do sub-block zeroing and that requires serialisation against other
514  * direct IOs to the same block. In this case we need to serialise the
515  * submission of the unaligned IOs so that we don't get racing block zeroing in
516  * the dio layer.  To avoid the problem with aio, we also need to wait for
517  * outstanding IOs to complete so that unwritten extent conversion is completed
518  * before we try to map the overlapping block. This is currently implemented by
519  * hitting it with a big hammer (i.e. inode_dio_wait()).
520  *
521  * Returns with locks held indicated by @iolock and errors indicated by
522  * negative return values.
523  */
524 STATIC ssize_t
525 xfs_file_dio_aio_write(
526         struct kiocb            *iocb,
527         struct iov_iter         *from)
528 {
529         struct file             *file = iocb->ki_filp;
530         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
531         struct inode            *inode = mapping->host;
532         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
533         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
534         ssize_t                 ret = 0;
535         int                     unaligned_io = 0;
536         int                     iolock;
537         size_t                  count = iov_iter_count(from);
538         loff_t                  end;
539         struct iov_iter         data;
540         struct xfs_buftarg      *target = XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) ?
541                                         mp->m_rtdev_targp : mp->m_ddev_targp;
542
543         /* DIO must be aligned to device logical sector size */
544         if ((iocb->ki_pos | count) & target->bt_logical_sectormask)
545                 return -EINVAL;
546
547         /*
548          * Don't take the exclusive iolock here unless the I/O is unaligned to
549          * the file system block size.  We don't need to consider the EOF
550          * extension case here because xfs_file_aio_write_checks() will relock
551          * the inode as necessary for EOF zeroing cases and fill out the new
552          * inode size as appropriate.
553          */
554         if ((iocb->ki_pos & mp->m_blockmask) ||
555             ((iocb->ki_pos + count) & mp->m_blockmask)) {
556                 unaligned_io = 1;
557                 iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
558         } else {
559                 iolock = XFS_IOLOCK_SHARED;
560         }
561
562         xfs_rw_ilock(ip, iolock);
563
564         ret = xfs_file_aio_write_checks(iocb, from, &iolock);
565         if (ret)
566                 goto out;
567         count = iov_iter_count(from);
568         end = iocb->ki_pos + count - 1;
569
570         if (mapping->nrpages) {
571                 ret = filemap_write_and_wait_range(mapping, iocb->ki_pos, end);
572                 if (ret)
573                         goto out;
574
575                 /*
576                  * Invalidate whole pages. This can return an error if we fail
577                  * to invalidate a page, but this should never happen on XFS.
578                  * Warn if it does fail.
579                  */
580                 ret = invalidate_inode_pages2_range(mapping,
581                                 iocb->ki_pos >> PAGE_SHIFT, end >> PAGE_SHIFT);
582                 WARN_ON_ONCE(ret);
583                 ret = 0;
584         }
585
586         /*
587          * If we are doing unaligned IO, wait for all other IO to drain,
588          * otherwise demote the lock if we had to take the exclusive lock
589          * for other reasons in xfs_file_aio_write_checks.
590          */
591         if (unaligned_io)
592                 inode_dio_wait(inode);
593         else if (iolock == XFS_IOLOCK_EXCL) {
594                 xfs_rw_ilock_demote(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
595                 iolock = XFS_IOLOCK_SHARED;
596         }
597
598         trace_xfs_file_direct_write(ip, count, iocb->ki_pos);
599
600         /* If this is a block-aligned directio CoW, remap immediately. */
601         if (xfs_is_reflink_inode(ip) && !unaligned_io) {
602                 ret = xfs_reflink_allocate_cow_range(ip, iocb->ki_pos, count);
603                 if (ret)
604                         goto out;
605         }
606
607         data = *from;
608         ret = __blockdev_direct_IO(iocb, inode, target->bt_bdev, &data,
609                         xfs_get_blocks_direct, xfs_end_io_direct_write,
610                         NULL, DIO_ASYNC_EXTEND);
611
612         /* see generic_file_direct_write() for why this is necessary */
613         if (mapping->nrpages) {
614                 invalidate_inode_pages2_range(mapping,
615                                               iocb->ki_pos >> PAGE_SHIFT,
616                                               end >> PAGE_SHIFT);
617         }
618
619         if (ret > 0) {
620                 iocb->ki_pos += ret;
621                 iov_iter_advance(from, ret);
622         }
623 out:
624         xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
625
626         /*
627          * No fallback to buffered IO on errors for XFS, direct IO will either
628          * complete fully or fail.
629          */
630         ASSERT(ret < 0 || ret == count);
631         return ret;
632 }
633
634 static noinline ssize_t
635 xfs_file_dax_write(
636         struct kiocb            *iocb,
637         struct iov_iter         *from)
638 {
639         struct inode            *inode = iocb->ki_filp->f_mapping->host;
640         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
641         int                     iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
642         ssize_t                 ret, error = 0;
643         size_t                  count;
644         loff_t                  pos;
645
646         xfs_rw_ilock(ip, iolock);
647         ret = xfs_file_aio_write_checks(iocb, from, &iolock);
648         if (ret)
649                 goto out;
650
651         pos = iocb->ki_pos;
652         count = iov_iter_count(from);
653
654         trace_xfs_file_dax_write(ip, count, pos);
655
656         ret = iomap_dax_rw(iocb, from, &xfs_iomap_ops);
657         if (ret > 0 && iocb->ki_pos > i_size_read(inode)) {
658                 i_size_write(inode, iocb->ki_pos);
659                 error = xfs_setfilesize(ip, pos, ret);
660         }
661
662 out:
663         xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
664         return error ? error : ret;
665 }
666
667 STATIC ssize_t
668 xfs_file_buffered_aio_write(
669         struct kiocb            *iocb,
670         struct iov_iter         *from)
671 {
672         struct file             *file = iocb->ki_filp;
673         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
674         struct inode            *inode = mapping->host;
675         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
676         ssize_t                 ret;
677         int                     enospc = 0;
678         int                     iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
679
680         xfs_rw_ilock(ip, iolock);
681
682         ret = xfs_file_aio_write_checks(iocb, from, &iolock);
683         if (ret)
684                 goto out;
685
686         /* We can write back this queue in page reclaim */
687         current->backing_dev_info = inode_to_bdi(inode);
688
689 write_retry:
690         trace_xfs_file_buffered_write(ip, iov_iter_count(from), iocb->ki_pos);
691         ret = iomap_file_buffered_write(iocb, from, &xfs_iomap_ops);
692         if (likely(ret >= 0))
693                 iocb->ki_pos += ret;
694
695         /*
696          * If we hit a space limit, try to free up some lingering preallocated
697          * space before returning an error. In the case of ENOSPC, first try to
698          * write back all dirty inodes to free up some of the excess reserved
699          * metadata space. This reduces the chances that the eofblocks scan
700          * waits on dirty mappings. Since xfs_flush_inodes() is serialized, this
701          * also behaves as a filter to prevent too many eofblocks scans from
702          * running at the same time.
703          */
704         if (ret == -EDQUOT && !enospc) {
705                 enospc = xfs_inode_free_quota_eofblocks(ip);
706                 if (enospc)
707                         goto write_retry;
708                 enospc = xfs_inode_free_quota_cowblocks(ip);
709                 if (enospc)
710                         goto write_retry;
711         } else if (ret == -ENOSPC && !enospc) {
712                 struct xfs_eofblocks eofb = {0};
713
714                 enospc = 1;
715                 xfs_flush_inodes(ip->i_mount);
716                 eofb.eof_scan_owner = ip->i_ino; /* for locking */
717                 eofb.eof_flags = XFS_EOF_FLAGS_SYNC;
718                 xfs_icache_free_eofblocks(ip->i_mount, &eofb);
719                 goto write_retry;
720         }
721
722         current->backing_dev_info = NULL;
723 out:
724         xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
725         return ret;
726 }
727
728 STATIC ssize_t
729 xfs_file_write_iter(
730         struct kiocb            *iocb,
731         struct iov_iter         *from)
732 {
733         struct file             *file = iocb->ki_filp;
734         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
735         struct inode            *inode = mapping->host;
736         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
737         ssize_t                 ret;
738         size_t                  ocount = iov_iter_count(from);
739
740         XFS_STATS_INC(ip->i_mount, xs_write_calls);
741
742         if (ocount == 0)
743                 return 0;
744
745         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
746                 return -EIO;
747
748         if (IS_DAX(inode))
749                 ret = xfs_file_dax_write(iocb, from);
750         else if (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) {
751                 /*
752                  * Allow a directio write to fall back to a buffered
753                  * write *only* in the case that we're doing a reflink
754                  * CoW.  In all other directio scenarios we do not
755                  * allow an operation to fall back to buffered mode.
756                  */
757                 ret = xfs_file_dio_aio_write(iocb, from);
758                 if (ret == -EREMCHG)
759                         goto buffered;
760         } else {
761 buffered:
762                 ret = xfs_file_buffered_aio_write(iocb, from);
763         }
764
765         if (ret > 0) {
766                 XFS_STATS_ADD(ip->i_mount, xs_write_bytes, ret);
767
768                 /* Handle various SYNC-type writes */
769                 ret = generic_write_sync(iocb, ret);
770         }
771         return ret;
772 }
773
774 #define XFS_FALLOC_FL_SUPPORTED                                         \
775                 (FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_PUNCH_HOLE |           \
776                  FALLOC_FL_COLLAPSE_RANGE | FALLOC_FL_ZERO_RANGE |      \
777                  FALLOC_FL_INSERT_RANGE | FALLOC_FL_UNSHARE_RANGE)
778
779 STATIC long
780 xfs_file_fallocate(
781         struct file             *file,
782         int                     mode,
783         loff_t                  offset,
784         loff_t                  len)
785 {
786         struct inode            *inode = file_inode(file);
787         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
788         long                    error;
789         enum xfs_prealloc_flags flags = 0;
790         uint                    iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
791         loff_t                  new_size = 0;
792         bool                    do_file_insert = 0;
793
794         if (!S_ISREG(inode->i_mode))
795                 return -EINVAL;
796         if (mode & ~XFS_FALLOC_FL_SUPPORTED)
797                 return -EOPNOTSUPP;
798
799         xfs_ilock(ip, iolock);
800         error = xfs_break_layouts(inode, &iolock, false);
801         if (error)
802                 goto out_unlock;
803
804         xfs_ilock(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL);
805         iolock |= XFS_MMAPLOCK_EXCL;
806
807         if (mode & FALLOC_FL_PUNCH_HOLE) {
808                 error = xfs_free_file_space(ip, offset, len);
809                 if (error)
810                         goto out_unlock;
811         } else if (mode & FALLOC_FL_COLLAPSE_RANGE) {
812                 unsigned blksize_mask = (1 << inode->i_blkbits) - 1;
813
814                 if (offset & blksize_mask || len & blksize_mask) {
815                         error = -EINVAL;
816                         goto out_unlock;
817                 }
818
819                 /*
820                  * There is no need to overlap collapse range with EOF,
821                  * in which case it is effectively a truncate operation
822                  */
823                 if (offset + len >= i_size_read(inode)) {
824                         error = -EINVAL;
825                         goto out_unlock;
826                 }
827
828                 new_size = i_size_read(inode) - len;
829
830                 error = xfs_collapse_file_space(ip, offset, len);
831                 if (error)
832                         goto out_unlock;
833         } else if (mode & FALLOC_FL_INSERT_RANGE) {
834                 unsigned blksize_mask = (1 << inode->i_blkbits) - 1;
835
836                 new_size = i_size_read(inode) + len;
837                 if (offset & blksize_mask || len & blksize_mask) {
838                         error = -EINVAL;
839                         goto out_unlock;
840                 }
841
842                 /* check the new inode size does not wrap through zero */
843                 if (new_size > inode->i_sb->s_maxbytes) {
844                         error = -EFBIG;
845                         goto out_unlock;
846                 }
847
848                 /* Offset should be less than i_size */
849                 if (offset >= i_size_read(inode)) {
850                         error = -EINVAL;
851                         goto out_unlock;
852                 }
853                 do_file_insert = 1;
854         } else {
855                 flags |= XFS_PREALLOC_SET;
856
857                 if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) &&
858                     offset + len > i_size_read(inode)) {
859                         new_size = offset + len;
860                         error = inode_newsize_ok(inode, new_size);
861                         if (error)
862                                 goto out_unlock;
863                 }
864
865                 if (mode & FALLOC_FL_ZERO_RANGE)
866                         error = xfs_zero_file_space(ip, offset, len);
867                 else {
868                         if (mode & FALLOC_FL_UNSHARE_RANGE) {
869                                 error = xfs_reflink_unshare(ip, offset, len);
870                                 if (error)
871                                         goto out_unlock;
872                         }
873                         error = xfs_alloc_file_space(ip, offset, len,
874                                                      XFS_BMAPI_PREALLOC);
875                 }
876                 if (error)
877                         goto out_unlock;
878         }
879
880         if (file->f_flags & O_DSYNC)
881                 flags |= XFS_PREALLOC_SYNC;
882
883         error = xfs_update_prealloc_flags(ip, flags);
884         if (error)
885                 goto out_unlock;
886
887         /* Change file size if needed */
888         if (new_size) {
889                 struct iattr iattr;
890
891                 iattr.ia_valid = ATTR_SIZE;
892                 iattr.ia_size = new_size;
893                 error = xfs_vn_setattr_size(file_dentry(file), &iattr);
894                 if (error)
895                         goto out_unlock;
896         }
897
898         /*
899          * Perform hole insertion now that the file size has been
900          * updated so that if we crash during the operation we don't
901          * leave shifted extents past EOF and hence losing access to
902          * the data that is contained within them.
903          */
904         if (do_file_insert)
905                 error = xfs_insert_file_space(ip, offset, len);
906
907 out_unlock:
908         xfs_iunlock(ip, iolock);
909         return error;
910 }
911
912 /* Hook up to the VFS reflink function */
913 STATIC int
914 xfs_file_share_range(
915         struct file     *file_in,
916         loff_t          pos_in,
917         struct file     *file_out,
918         loff_t          pos_out,
919         u64             len,
920         bool            is_dedupe)
921 {
922         struct inode    *inode_in;
923         struct inode    *inode_out;
924         ssize_t         ret;
925         loff_t          bs;
926         loff_t          isize;
927         int             same_inode;
928         loff_t          blen;
929         unsigned int    flags = 0;
930
931         inode_in = file_inode(file_in);
932         inode_out = file_inode(file_out);
933         bs = inode_out->i_sb->s_blocksize;
934
935         /* Lock both files against IO */
936         same_inode = (inode_in == inode_out);
937         if (same_inode) {
938                 xfs_ilock(XFS_I(inode_in), XFS_IOLOCK_EXCL);
939                 xfs_ilock(XFS_I(inode_in), XFS_MMAPLOCK_EXCL);
940         } else {
941                 xfs_lock_two_inodes(XFS_I(inode_in), XFS_I(inode_out),
942                                 XFS_IOLOCK_EXCL);
943                 xfs_lock_two_inodes(XFS_I(inode_in), XFS_I(inode_out),
944                                 XFS_MMAPLOCK_EXCL);
945         }
946
947         /* Don't touch certain kinds of inodes */
948         ret = -EPERM;
949         if (IS_IMMUTABLE(inode_out))
950                 goto out_unlock;
951         ret = -ETXTBSY;
952         if (IS_SWAPFILE(inode_in) || IS_SWAPFILE(inode_out))
953                 goto out_unlock;
954
955         /* Don't reflink dirs, pipes, sockets... */
956         ret = -EISDIR;
957         if (S_ISDIR(inode_in->i_mode) || S_ISDIR(inode_out->i_mode))
958                 goto out_unlock;
959         ret = -EINVAL;
960         if (S_ISFIFO(inode_in->i_mode) || S_ISFIFO(inode_out->i_mode))
961                 goto out_unlock;
962         if (!S_ISREG(inode_in->i_mode) || !S_ISREG(inode_out->i_mode))
963                 goto out_unlock;
964
965         /* Don't share DAX file data for now. */
966         if (IS_DAX(inode_in) || IS_DAX(inode_out))
967                 goto out_unlock;
968
969         /* Are we going all the way to the end? */
970         isize = i_size_read(inode_in);
971         if (isize == 0) {
972                 ret = 0;
973                 goto out_unlock;
974         }
975
976         if (len == 0)
977                 len = isize - pos_in;
978
979         /* Ensure offsets don't wrap and the input is inside i_size */
980         if (pos_in + len < pos_in || pos_out + len < pos_out ||
981             pos_in + len > isize)
982                 goto out_unlock;
983
984         /* Don't allow dedupe past EOF in the dest file */
985         if (is_dedupe) {
986                 loff_t  disize;
987
988                 disize = i_size_read(inode_out);
989                 if (pos_out >= disize || pos_out + len > disize)
990                         goto out_unlock;
991         }
992
993         /* If we're linking to EOF, continue to the block boundary. */
994         if (pos_in + len == isize)
995                 blen = ALIGN(isize, bs) - pos_in;
996         else
997                 blen = len;
998
999         /* Only reflink if we're aligned to block boundaries */
1000         if (!IS_ALIGNED(pos_in, bs) || !IS_ALIGNED(pos_in + blen, bs) ||
1001             !IS_ALIGNED(pos_out, bs) || !IS_ALIGNED(pos_out + blen, bs))
1002                 goto out_unlock;
1003
1004         /* Don't allow overlapped reflink within the same file */
1005         if (same_inode && pos_out + blen > pos_in && pos_out < pos_in + blen)
1006                 goto out_unlock;
1007
1008         /* Wait for the completion of any pending IOs on both files */
1009         inode_dio_wait(inode_in);
1010         if (!same_inode)
1011                 inode_dio_wait(inode_out);
1012
1013         ret = filemap_write_and_wait_range(inode_in->i_mapping,
1014                         pos_in, pos_in + len - 1);
1015         if (ret)
1016                 goto out_unlock;
1017
1018         ret = filemap_write_and_wait_range(inode_out->i_mapping,
1019                         pos_out, pos_out + len - 1);
1020         if (ret)
1021                 goto out_unlock;
1022
1023         if (is_dedupe)
1024                 flags |= XFS_REFLINK_DEDUPE;
1025         ret = xfs_reflink_remap_range(XFS_I(inode_in), pos_in, XFS_I(inode_out),
1026                         pos_out, len, flags);
1027
1028 out_unlock:
1029         xfs_iunlock(XFS_I(inode_in), XFS_MMAPLOCK_EXCL);
1030         xfs_iunlock(XFS_I(inode_in), XFS_IOLOCK_EXCL);
1031         if (!same_inode) {
1032                 xfs_iunlock(XFS_I(inode_out), XFS_MMAPLOCK_EXCL);
1033                 xfs_iunlock(XFS_I(inode_out), XFS_IOLOCK_EXCL);
1034         }
1035         return ret;
1036 }
1037
1038 STATIC ssize_t
1039 xfs_file_copy_range(
1040         struct file     *file_in,
1041         loff_t          pos_in,
1042         struct file     *file_out,
1043         loff_t          pos_out,
1044         size_t          len,
1045         unsigned int    flags)
1046 {
1047         int             error;
1048
1049         error = xfs_file_share_range(file_in, pos_in, file_out, pos_out,
1050                                      len, false);
1051         if (error)
1052                 return error;
1053         return len;
1054 }
1055
1056 STATIC int
1057 xfs_file_clone_range(
1058         struct file     *file_in,
1059         loff_t          pos_in,
1060         struct file     *file_out,
1061         loff_t          pos_out,
1062         u64             len)
1063 {
1064         return xfs_file_share_range(file_in, pos_in, file_out, pos_out,
1065                                      len, false);
1066 }
1067
1068 #define XFS_MAX_DEDUPE_LEN      (16 * 1024 * 1024)
1069 STATIC ssize_t
1070 xfs_file_dedupe_range(
1071         struct file     *src_file,
1072         u64             loff,
1073         u64             len,
1074         struct file     *dst_file,
1075         u64             dst_loff)
1076 {
1077         int             error;
1078
1079         /*
1080          * Limit the total length we will dedupe for each operation.
1081          * This is intended to bound the total time spent in this
1082          * ioctl to something sane.
1083          */
1084         if (len > XFS_MAX_DEDUPE_LEN)
1085                 len = XFS_MAX_DEDUPE_LEN;
1086
1087         error = xfs_file_share_range(src_file, loff, dst_file, dst_loff,
1088                                      len, true);
1089         if (error)
1090                 return error;
1091         return len;
1092 }
1093
1094 STATIC int
1095 xfs_file_open(
1096         struct inode    *inode,
1097         struct file     *file)
1098 {
1099         if (!(file->f_flags & O_LARGEFILE) && i_size_read(inode) > MAX_NON_LFS)
1100                 return -EFBIG;
1101         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(XFS_M(inode->i_sb)))
1102                 return -EIO;
1103         return 0;
1104 }
1105
1106 STATIC int
1107 xfs_dir_open(
1108         struct inode    *inode,
1109         struct file     *file)
1110 {
1111         struct xfs_inode *ip = XFS_I(inode);
1112         int             mode;
1113         int             error;
1114
1115         error = xfs_file_open(inode, file);
1116         if (error)
1117                 return error;
1118
1119         /*
1120          * If there are any blocks, read-ahead block 0 as we're almost
1121          * certain to have the next operation be a read there.
1122          */
1123         mode = xfs_ilock_data_map_shared(ip);
1124         if (ip->i_d.di_nextents > 0)
1125                 xfs_dir3_data_readahead(ip, 0, -1);
1126         xfs_iunlock(ip, mode);
1127         return 0;
1128 }
1129
1130 STATIC int
1131 xfs_file_release(
1132         struct inode    *inode,
1133         struct file     *filp)
1134 {
1135         return xfs_release(XFS_I(inode));
1136 }
1137
1138 STATIC int
1139 xfs_file_readdir(
1140         struct file     *file,
1141         struct dir_context *ctx)
1142 {
1143         struct inode    *inode = file_inode(file);
1144         xfs_inode_t     *ip = XFS_I(inode);
1145         size_t          bufsize;
1146
1147         /*
1148          * The Linux API doesn't pass down the total size of the buffer
1149          * we read into down to the filesystem.  With the filldir concept
1150          * it's not needed for correct information, but the XFS dir2 leaf
1151          * code wants an estimate of the buffer size to calculate it's
1152          * readahead window and size the buffers used for mapping to
1153          * physical blocks.
1154          *
1155          * Try to give it an estimate that's good enough, maybe at some
1156          * point we can change the ->readdir prototype to include the
1157          * buffer size.  For now we use the current glibc buffer size.
1158          */
1159         bufsize = (size_t)min_t(loff_t, 32768, ip->i_d.di_size);
1160
1161         return xfs_readdir(ip, ctx, bufsize);
1162 }
1163
1164 /*
1165  * This type is designed to indicate the type of offset we would like
1166  * to search from page cache for xfs_seek_hole_data().
1167  */
1168 enum {
1169         HOLE_OFF = 0,
1170         DATA_OFF,
1171 };
1172
1173 /*
1174  * Lookup the desired type of offset from the given page.
1175  *
1176  * On success, return true and the offset argument will point to the
1177  * start of the region that was found.  Otherwise this function will
1178  * return false and keep the offset argument unchanged.
1179  */
1180 STATIC bool
1181 xfs_lookup_buffer_offset(
1182         struct page             *page,
1183         loff_t                  *offset,
1184         unsigned int            type)
1185 {
1186         loff_t                  lastoff = page_offset(page);
1187         bool                    found = false;
1188         struct buffer_head      *bh, *head;
1189
1190         bh = head = page_buffers(page);
1191         do {
1192                 /*
1193                  * Unwritten extents that have data in the page
1194                  * cache covering them can be identified by the
1195                  * BH_Unwritten state flag.  Pages with multiple
1196                  * buffers might have a mix of holes, data and
1197                  * unwritten extents - any buffer with valid
1198                  * data in it should have BH_Uptodate flag set
1199                  * on it.
1200                  */
1201                 if (buffer_unwritten(bh) ||
1202                     buffer_uptodate(bh)) {
1203                         if (type == DATA_OFF)
1204                                 found = true;
1205                 } else {
1206                         if (type == HOLE_OFF)
1207                                 found = true;
1208                 }
1209
1210                 if (found) {
1211                         *offset = lastoff;
1212                         break;
1213                 }
1214                 lastoff += bh->b_size;
1215         } while ((bh = bh->b_this_page) != head);
1216
1217         return found;
1218 }
1219
1220 /*
1221  * This routine is called to find out and return a data or hole offset
1222  * from the page cache for unwritten extents according to the desired
1223  * type for xfs_seek_hole_data().
1224  *
1225  * The argument offset is used to tell where we start to search from the
1226  * page cache.  Map is used to figure out the end points of the range to
1227  * lookup pages.
1228  *
1229  * Return true if the desired type of offset was found, and the argument
1230  * offset is filled with that address.  Otherwise, return false and keep
1231  * offset unchanged.
1232  */
1233 STATIC bool
1234 xfs_find_get_desired_pgoff(
1235         struct inode            *inode,
1236         struct xfs_bmbt_irec    *map,
1237         unsigned int            type,
1238         loff_t                  *offset)
1239 {
1240         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1241         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1242         struct pagevec          pvec;
1243         pgoff_t                 index;
1244         pgoff_t                 end;
1245         loff_t                  endoff;
1246         loff_t                  startoff = *offset;
1247         loff_t                  lastoff = startoff;
1248         bool                    found = false;
1249
1250         pagevec_init(&pvec, 0);
1251
1252         index = startoff >> PAGE_SHIFT;
1253         endoff = XFS_FSB_TO_B(mp, map->br_startoff + map->br_blockcount);
1254         end = endoff >> PAGE_SHIFT;
1255         do {
1256                 int             want;
1257                 unsigned        nr_pages;
1258                 unsigned int    i;
1259
1260                 want = min_t(pgoff_t, end - index, PAGEVEC_SIZE);
1261                 nr_pages = pagevec_lookup(&pvec, inode->i_mapping, index,
1262                                           want);
1263                 /*
1264                  * No page mapped into given range.  If we are searching holes
1265                  * and if this is the first time we got into the loop, it means
1266                  * that the given offset is landed in a hole, return it.
1267                  *
1268                  * If we have already stepped through some block buffers to find
1269                  * holes but they all contains data.  In this case, the last
1270                  * offset is already updated and pointed to the end of the last
1271                  * mapped page, if it does not reach the endpoint to search,
1272                  * that means there should be a hole between them.
1273                  */
1274                 if (nr_pages == 0) {
1275                         /* Data search found nothing */
1276                         if (type == DATA_OFF)
1277                                 break;
1278
1279                         ASSERT(type == HOLE_OFF);
1280                         if (lastoff == startoff || lastoff < endoff) {
1281                                 found = true;
1282                                 *offset = lastoff;
1283                         }
1284                         break;
1285                 }
1286
1287                 /*
1288                  * At lease we found one page.  If this is the first time we
1289                  * step into the loop, and if the first page index offset is
1290                  * greater than the given search offset, a hole was found.
1291                  */
1292                 if (type == HOLE_OFF && lastoff == startoff &&
1293                     lastoff < page_offset(pvec.pages[0])) {
1294                         found = true;
1295                         break;
1296                 }
1297
1298                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1299                         struct page     *page = pvec.pages[i];
1300                         loff_t          b_offset;
1301
1302                         /*
1303                          * At this point, the page may be truncated or
1304                          * invalidated (changing page->mapping to NULL),
1305                          * or even swizzled back from swapper_space to tmpfs
1306                          * file mapping. However, page->index will not change
1307                          * because we have a reference on the page.
1308                          *
1309                          * Searching done if the page index is out of range.
1310                          * If the current offset is not reaches the end of
1311                          * the specified search range, there should be a hole
1312                          * between them.
1313                          */
1314                         if (page->index > end) {
1315                                 if (type == HOLE_OFF && lastoff < endoff) {
1316                                         *offset = lastoff;
1317                                         found = true;
1318                                 }
1319                                 goto out;
1320                         }
1321
1322                         lock_page(page);
1323                         /*
1324                          * Page truncated or invalidated(page->mapping == NULL).
1325                          * We can freely skip it and proceed to check the next
1326                          * page.
1327                          */
1328                         if (unlikely(page->mapping != inode->i_mapping)) {
1329                                 unlock_page(page);
1330                                 continue;
1331                         }
1332
1333                         if (!page_has_buffers(page)) {
1334                                 unlock_page(page);
1335                                 continue;
1336                         }
1337
1338                         found = xfs_lookup_buffer_offset(page, &b_offset, type);
1339                         if (found) {
1340                                 /*
1341                                  * The found offset may be less than the start
1342                                  * point to search if this is the first time to
1343                                  * come here.
1344                                  */
1345                                 *offset = max_t(loff_t, startoff, b_offset);
1346                                 unlock_page(page);
1347                                 goto out;
1348                         }
1349
1350                         /*
1351                          * We either searching data but nothing was found, or
1352                          * searching hole but found a data buffer.  In either
1353                          * case, probably the next page contains the desired
1354                          * things, update the last offset to it so.
1355                          */
1356                         lastoff = page_offset(page) + PAGE_SIZE;
1357                         unlock_page(page);
1358                 }
1359
1360                 /*
1361                  * The number of returned pages less than our desired, search
1362                  * done.  In this case, nothing was found for searching data,
1363                  * but we found a hole behind the last offset.
1364                  */
1365                 if (nr_pages < want) {
1366                         if (type == HOLE_OFF) {
1367                                 *offset = lastoff;
1368                                 found = true;
1369                         }
1370                         break;
1371                 }
1372
1373                 index = pvec.pages[i - 1]->index + 1;
1374                 pagevec_release(&pvec);
1375         } while (index <= end);
1376
1377 out:
1378         pagevec_release(&pvec);
1379         return found;
1380 }
1381
1382 /*
1383  * caller must lock inode with xfs_ilock_data_map_shared,
1384  * can we craft an appropriate ASSERT?
1385  *
1386  * end is because the VFS-level lseek interface is defined such that any
1387  * offset past i_size shall return -ENXIO, but we use this for quota code
1388  * which does not maintain i_size, and we want to SEEK_DATA past i_size.
1389  */
1390 loff_t
1391 __xfs_seek_hole_data(
1392         struct inode            *inode,
1393         loff_t                  start,
1394         loff_t                  end,
1395         int                     whence)
1396 {
1397         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1398         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1399         loff_t                  uninitialized_var(offset);
1400         xfs_fileoff_t           fsbno;
1401         xfs_filblks_t           lastbno;
1402         int                     error;
1403
1404         if (start >= end) {
1405                 error = -ENXIO;
1406                 goto out_error;
1407         }
1408
1409         /*
1410          * Try to read extents from the first block indicated
1411          * by fsbno to the end block of the file.
1412          */
1413         fsbno = XFS_B_TO_FSBT(mp, start);
1414         lastbno = XFS_B_TO_FSB(mp, end);
1415
1416         for (;;) {
1417                 struct xfs_bmbt_irec    map[2];
1418                 int                     nmap = 2;
1419                 unsigned int            i;
1420
1421                 error = xfs_bmapi_read(ip, fsbno, lastbno - fsbno, map, &nmap,
1422                                        XFS_BMAPI_ENTIRE);
1423                 if (error)
1424                         goto out_error;
1425
1426                 /* No extents at given offset, must be beyond EOF */
1427                 if (nmap == 0) {
1428                         error = -ENXIO;
1429                         goto out_error;
1430                 }
1431
1432                 for (i = 0; i < nmap; i++) {
1433                         offset = max_t(loff_t, start,
1434                                        XFS_FSB_TO_B(mp, map[i].br_startoff));
1435
1436                         /* Landed in the hole we wanted? */
1437                         if (whence == SEEK_HOLE &&
1438                             map[i].br_startblock == HOLESTARTBLOCK)
1439                                 goto out;
1440
1441                         /* Landed in the data extent we wanted? */
1442                         if (whence == SEEK_DATA &&
1443                             (map[i].br_startblock == DELAYSTARTBLOCK ||
1444                              (map[i].br_state == XFS_EXT_NORM &&
1445                               !isnullstartblock(map[i].br_startblock))))
1446                                 goto out;
1447
1448                         /*
1449                          * Landed in an unwritten extent, try to search
1450                          * for hole or data from page cache.
1451                          */
1452                         if (map[i].br_state == XFS_EXT_UNWRITTEN) {
1453                                 if (xfs_find_get_desired_pgoff(inode, &map[i],
1454                                       whence == SEEK_HOLE ? HOLE_OFF : DATA_OFF,
1455                                                         &offset))
1456                                         goto out;
1457                         }
1458                 }
1459
1460                 /*
1461                  * We only received one extent out of the two requested. This
1462                  * means we've hit EOF and didn't find what we are looking for.
1463                  */
1464                 if (nmap == 1) {
1465                         /*
1466                          * If we were looking for a hole, set offset to
1467                          * the end of the file (i.e., there is an implicit
1468                          * hole at the end of any file).
1469                          */
1470                         if (whence == SEEK_HOLE) {
1471                                 offset = end;
1472                                 break;
1473                         }
1474                         /*
1475                          * If we were looking for data, it's nowhere to be found
1476                          */
1477                         ASSERT(whence == SEEK_DATA);
1478                         error = -ENXIO;
1479                         goto out_error;
1480                 }
1481
1482                 ASSERT(i > 1);
1483
1484                 /*
1485                  * Nothing was found, proceed to the next round of search
1486                  * if the next reading offset is not at or beyond EOF.
1487                  */
1488                 fsbno = map[i - 1].br_startoff + map[i - 1].br_blockcount;
1489                 start = XFS_FSB_TO_B(mp, fsbno);
1490                 if (start >= end) {
1491                         if (whence == SEEK_HOLE) {
1492                                 offset = end;
1493                                 break;
1494                         }
1495                         ASSERT(whence == SEEK_DATA);
1496                         error = -ENXIO;
1497                         goto out_error;
1498                 }
1499         }
1500
1501 out:
1502         /*
1503          * If at this point we have found the hole we wanted, the returned
1504          * offset may be bigger than the file size as it may be aligned to
1505          * page boundary for unwritten extents.  We need to deal with this
1506          * situation in particular.
1507          */
1508         if (whence == SEEK_HOLE)
1509                 offset = min_t(loff_t, offset, end);
1510
1511         return offset;
1512
1513 out_error:
1514         return error;
1515 }
1516
1517 STATIC loff_t
1518 xfs_seek_hole_data(
1519         struct file             *file,
1520         loff_t                  start,
1521         int                     whence)
1522 {
1523         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
1524         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1525         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1526         uint                    lock;
1527         loff_t                  offset, end;
1528         int                     error = 0;
1529
1530         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
1531                 return -EIO;
1532
1533         lock = xfs_ilock_data_map_shared(ip);
1534
1535         end = i_size_read(inode);
1536         offset = __xfs_seek_hole_data(inode, start, end, whence);
1537         if (offset < 0) {
1538                 error = offset;
1539                 goto out_unlock;
1540         }
1541
1542         offset = vfs_setpos(file, offset, inode->i_sb->s_maxbytes);
1543
1544 out_unlock:
1545         xfs_iunlock(ip, lock);
1546
1547         if (error)
1548                 return error;
1549         return offset;
1550 }
1551
1552 STATIC loff_t
1553 xfs_file_llseek(
1554         struct file     *file,
1555         loff_t          offset,
1556         int             whence)
1557 {
1558         switch (whence) {
1559         case SEEK_END:
1560         case SEEK_CUR:
1561         case SEEK_SET:
1562                 return generic_file_llseek(file, offset, whence);
1563         case SEEK_HOLE:
1564         case SEEK_DATA:
1565                 return xfs_seek_hole_data(file, offset, whence);
1566         default:
1567                 return -EINVAL;
1568         }
1569 }
1570
1571 /*
1572  * Locking for serialisation of IO during page faults. This results in a lock
1573  * ordering of:
1574  *
1575  * mmap_sem (MM)
1576  *   sb_start_pagefault(vfs, freeze)
1577  *     i_mmaplock (XFS - truncate serialisation)
1578  *       page_lock (MM)
1579  *         i_lock (XFS - extent map serialisation)
1580  */
1581
1582 /*
1583  * mmap()d file has taken write protection fault and is being made writable. We
1584  * can set the page state up correctly for a writable page, which means we can
1585  * do correct delalloc accounting (ENOSPC checking!) and unwritten extent
1586  * mapping.
1587  */
1588 STATIC int
1589 xfs_filemap_page_mkwrite(
1590         struct vm_area_struct   *vma,
1591         struct vm_fault         *vmf)
1592 {
1593         struct inode            *inode = file_inode(vma->vm_file);
1594         int                     ret;
1595
1596         trace_xfs_filemap_page_mkwrite(XFS_I(inode));
1597
1598         sb_start_pagefault(inode->i_sb);
1599         file_update_time(vma->vm_file);
1600         xfs_ilock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1601
1602         if (IS_DAX(inode)) {
1603                 ret = iomap_dax_fault(vma, vmf, &xfs_iomap_ops);
1604         } else {
1605                 ret = iomap_page_mkwrite(vma, vmf, &xfs_iomap_ops);
1606                 ret = block_page_mkwrite_return(ret);
1607         }
1608
1609         xfs_iunlock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1610         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
1611
1612         return ret;
1613 }
1614
1615 STATIC int
1616 xfs_filemap_fault(
1617         struct vm_area_struct   *vma,
1618         struct vm_fault         *vmf)
1619 {
1620         struct inode            *inode = file_inode(vma->vm_file);
1621         int                     ret;
1622
1623         trace_xfs_filemap_fault(XFS_I(inode));
1624
1625         /* DAX can shortcut the normal fault path on write faults! */
1626         if ((vmf->flags & FAULT_FLAG_WRITE) && IS_DAX(inode))
1627                 return xfs_filemap_page_mkwrite(vma, vmf);
1628
1629         xfs_ilock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1630         if (IS_DAX(inode)) {
1631                 /*
1632                  * we do not want to trigger unwritten extent conversion on read
1633                  * faults - that is unnecessary overhead and would also require
1634                  * changes to xfs_get_blocks_direct() to map unwritten extent
1635                  * ioend for conversion on read-only mappings.
1636                  */
1637                 ret = iomap_dax_fault(vma, vmf, &xfs_iomap_ops);
1638         } else
1639                 ret = filemap_fault(vma, vmf);
1640         xfs_iunlock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1641
1642         return ret;
1643 }
1644
1645 /*
1646  * Similar to xfs_filemap_fault(), the DAX fault path can call into here on
1647  * both read and write faults. Hence we need to handle both cases. There is no
1648  * ->pmd_mkwrite callout for huge pages, so we have a single function here to
1649  * handle both cases here. @flags carries the information on the type of fault
1650  * occuring.
1651  */
1652 STATIC int
1653 xfs_filemap_pmd_fault(
1654         struct vm_area_struct   *vma,
1655         unsigned long           addr,
1656         pmd_t                   *pmd,
1657         unsigned int            flags)
1658 {
1659         struct inode            *inode = file_inode(vma->vm_file);
1660         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1661         int                     ret;
1662
1663         if (!IS_DAX(inode))
1664                 return VM_FAULT_FALLBACK;
1665
1666         trace_xfs_filemap_pmd_fault(ip);
1667
1668         if (flags & FAULT_FLAG_WRITE) {
1669                 sb_start_pagefault(inode->i_sb);
1670                 file_update_time(vma->vm_file);
1671         }
1672
1673         xfs_ilock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1674         ret = dax_pmd_fault(vma, addr, pmd, flags, xfs_get_blocks_dax_fault);
1675         xfs_iunlock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1676
1677         if (flags & FAULT_FLAG_WRITE)
1678                 sb_end_pagefault(inode->i_sb);
1679
1680         return ret;
1681 }
1682
1683 /*
1684  * pfn_mkwrite was originally inteneded to ensure we capture time stamp
1685  * updates on write faults. In reality, it's need to serialise against
1686  * truncate similar to page_mkwrite. Hence we cycle the XFS_MMAPLOCK_SHARED
1687  * to ensure we serialise the fault barrier in place.
1688  */
1689 static int
1690 xfs_filemap_pfn_mkwrite(
1691         struct vm_area_struct   *vma,
1692         struct vm_fault         *vmf)
1693 {
1694
1695         struct inode            *inode = file_inode(vma->vm_file);
1696         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1697         int                     ret = VM_FAULT_NOPAGE;
1698         loff_t                  size;
1699
1700         trace_xfs_filemap_pfn_mkwrite(ip);
1701
1702         sb_start_pagefault(inode->i_sb);
1703         file_update_time(vma->vm_file);
1704
1705         /* check if the faulting page hasn't raced with truncate */
1706         xfs_ilock(ip, XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1707         size = (i_size_read(inode) + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
1708         if (vmf->pgoff >= size)
1709                 ret = VM_FAULT_SIGBUS;
1710         else if (IS_DAX(inode))
1711                 ret = dax_pfn_mkwrite(vma, vmf);
1712         xfs_iunlock(ip, XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1713         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
1714         return ret;
1715
1716 }
1717
1718 static const struct vm_operations_struct xfs_file_vm_ops = {
1719         .fault          = xfs_filemap_fault,
1720         .pmd_fault      = xfs_filemap_pmd_fault,
1721         .map_pages      = filemap_map_pages,
1722         .page_mkwrite   = xfs_filemap_page_mkwrite,
1723         .pfn_mkwrite    = xfs_filemap_pfn_mkwrite,
1724 };
1725
1726 STATIC int
1727 xfs_file_mmap(
1728         struct file     *filp,
1729         struct vm_area_struct *vma)
1730 {
1731         file_accessed(filp);
1732         vma->vm_ops = &xfs_file_vm_ops;
1733         if (IS_DAX(file_inode(filp)))
1734                 vma->vm_flags |= VM_MIXEDMAP | VM_HUGEPAGE;
1735         return 0;
1736 }
1737
1738 const struct file_operations xfs_file_operations = {
1739         .llseek         = xfs_file_llseek,
1740         .read_iter      = xfs_file_read_iter,
1741         .write_iter     = xfs_file_write_iter,
1742         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1743         .splice_write   = iter_file_splice_write,
1744         .unlocked_ioctl = xfs_file_ioctl,
1745 #ifdef CONFIG_COMPAT
1746         .compat_ioctl   = xfs_file_compat_ioctl,
1747 #endif
1748         .mmap           = xfs_file_mmap,
1749         .open           = xfs_file_open,
1750         .release        = xfs_file_release,
1751         .fsync          = xfs_file_fsync,
1752         .get_unmapped_area = thp_get_unmapped_area,
1753         .fallocate      = xfs_file_fallocate,
1754         .copy_file_range = xfs_file_copy_range,
1755         .clone_file_range = xfs_file_clone_range,
1756         .dedupe_file_range = xfs_file_dedupe_range,
1757 };
1758
1759 const struct file_operations xfs_dir_file_operations = {
1760         .open           = xfs_dir_open,
1761         .read           = generic_read_dir,
1762         .iterate_shared = xfs_file_readdir,
1763         .llseek         = generic_file_llseek,
1764         .unlocked_ioctl = xfs_file_ioctl,
1765 #ifdef CONFIG_COMPAT
1766         .compat_ioctl   = xfs_file_compat_ioctl,
1767 #endif
1768         .fsync          = xfs_dir_fsync,
1769 };