Merge tag 'dmaengine-4.9-rc1' of git://git.infradead.org/users/vkoul/slave-dma
[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
42 #include <linux/dcache.h>
43 #include <linux/falloc.h>
44 #include <linux/pagevec.h>
45 #include <linux/backing-dev.h>
46
47 static const struct vm_operations_struct xfs_file_vm_ops;
48
49 /*
50  * Locking primitives for read and write IO paths to ensure we consistently use
51  * and order the inode->i_mutex, ip->i_lock and ip->i_iolock.
52  */
53 static inline void
54 xfs_rw_ilock(
55         struct xfs_inode        *ip,
56         int                     type)
57 {
58         if (type & XFS_IOLOCK_EXCL)
59                 inode_lock(VFS_I(ip));
60         xfs_ilock(ip, type);
61 }
62
63 static inline void
64 xfs_rw_iunlock(
65         struct xfs_inode        *ip,
66         int                     type)
67 {
68         xfs_iunlock(ip, type);
69         if (type & XFS_IOLOCK_EXCL)
70                 inode_unlock(VFS_I(ip));
71 }
72
73 static inline void
74 xfs_rw_ilock_demote(
75         struct xfs_inode        *ip,
76         int                     type)
77 {
78         xfs_ilock_demote(ip, type);
79         if (type & XFS_IOLOCK_EXCL)
80                 inode_unlock(VFS_I(ip));
81 }
82
83 /*
84  * Clear the specified ranges to zero through either the pagecache or DAX.
85  * Holes and unwritten extents will be left as-is as they already are zeroed.
86  */
87 int
88 xfs_zero_range(
89         struct xfs_inode        *ip,
90         xfs_off_t               pos,
91         xfs_off_t               count,
92         bool                    *did_zero)
93 {
94         return iomap_zero_range(VFS_I(ip), pos, count, NULL, &xfs_iomap_ops);
95 }
96
97 int
98 xfs_update_prealloc_flags(
99         struct xfs_inode        *ip,
100         enum xfs_prealloc_flags flags)
101 {
102         struct xfs_trans        *tp;
103         int                     error;
104
105         error = xfs_trans_alloc(ip->i_mount, &M_RES(ip->i_mount)->tr_writeid,
106                         0, 0, 0, &tp);
107         if (error)
108                 return error;
109
110         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
111         xfs_trans_ijoin(tp, ip, XFS_ILOCK_EXCL);
112
113         if (!(flags & XFS_PREALLOC_INVISIBLE)) {
114                 VFS_I(ip)->i_mode &= ~S_ISUID;
115                 if (VFS_I(ip)->i_mode & S_IXGRP)
116                         VFS_I(ip)->i_mode &= ~S_ISGID;
117                 xfs_trans_ichgtime(tp, ip, XFS_ICHGTIME_MOD | XFS_ICHGTIME_CHG);
118         }
119
120         if (flags & XFS_PREALLOC_SET)
121                 ip->i_d.di_flags |= XFS_DIFLAG_PREALLOC;
122         if (flags & XFS_PREALLOC_CLEAR)
123                 ip->i_d.di_flags &= ~XFS_DIFLAG_PREALLOC;
124
125         xfs_trans_log_inode(tp, ip, XFS_ILOG_CORE);
126         if (flags & XFS_PREALLOC_SYNC)
127                 xfs_trans_set_sync(tp);
128         return xfs_trans_commit(tp);
129 }
130
131 /*
132  * Fsync operations on directories are much simpler than on regular files,
133  * as there is no file data to flush, and thus also no need for explicit
134  * cache flush operations, and there are no non-transaction metadata updates
135  * on directories either.
136  */
137 STATIC int
138 xfs_dir_fsync(
139         struct file             *file,
140         loff_t                  start,
141         loff_t                  end,
142         int                     datasync)
143 {
144         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(file->f_mapping->host);
145         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
146         xfs_lsn_t               lsn = 0;
147
148         trace_xfs_dir_fsync(ip);
149
150         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
151         if (xfs_ipincount(ip))
152                 lsn = ip->i_itemp->ili_last_lsn;
153         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
154
155         if (!lsn)
156                 return 0;
157         return _xfs_log_force_lsn(mp, lsn, XFS_LOG_SYNC, NULL);
158 }
159
160 STATIC int
161 xfs_file_fsync(
162         struct file             *file,
163         loff_t                  start,
164         loff_t                  end,
165         int                     datasync)
166 {
167         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
168         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
169         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
170         int                     error = 0;
171         int                     log_flushed = 0;
172         xfs_lsn_t               lsn = 0;
173
174         trace_xfs_file_fsync(ip);
175
176         error = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, start, end);
177         if (error)
178                 return error;
179
180         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
181                 return -EIO;
182
183         xfs_iflags_clear(ip, XFS_ITRUNCATED);
184
185         if (mp->m_flags & XFS_MOUNT_BARRIER) {
186                 /*
187                  * If we have an RT and/or log subvolume we need to make sure
188                  * to flush the write cache the device used for file data
189                  * first.  This is to ensure newly written file data make
190                  * it to disk before logging the new inode size in case of
191                  * an extending write.
192                  */
193                 if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip))
194                         xfs_blkdev_issue_flush(mp->m_rtdev_targp);
195                 else if (mp->m_logdev_targp != mp->m_ddev_targp)
196                         xfs_blkdev_issue_flush(mp->m_ddev_targp);
197         }
198
199         /*
200          * All metadata updates are logged, which means that we just have to
201          * flush the log up to the latest LSN that touched the inode. If we have
202          * concurrent fsync/fdatasync() calls, we need them to all block on the
203          * log force before we clear the ili_fsync_fields field. This ensures
204          * that we don't get a racing sync operation that does not wait for the
205          * metadata to hit the journal before returning. If we race with
206          * clearing the ili_fsync_fields, then all that will happen is the log
207          * force will do nothing as the lsn will already be on disk. We can't
208          * race with setting ili_fsync_fields because that is done under
209          * XFS_ILOCK_EXCL, and that can't happen because we hold the lock shared
210          * until after the ili_fsync_fields is cleared.
211          */
212         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
213         if (xfs_ipincount(ip)) {
214                 if (!datasync ||
215                     (ip->i_itemp->ili_fsync_fields & ~XFS_ILOG_TIMESTAMP))
216                         lsn = ip->i_itemp->ili_last_lsn;
217         }
218
219         if (lsn) {
220                 error = _xfs_log_force_lsn(mp, lsn, XFS_LOG_SYNC, &log_flushed);
221                 ip->i_itemp->ili_fsync_fields = 0;
222         }
223         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
224
225         /*
226          * If we only have a single device, and the log force about was
227          * a no-op we might have to flush the data device cache here.
228          * This can only happen for fdatasync/O_DSYNC if we were overwriting
229          * an already allocated file and thus do not have any metadata to
230          * commit.
231          */
232         if ((mp->m_flags & XFS_MOUNT_BARRIER) &&
233             mp->m_logdev_targp == mp->m_ddev_targp &&
234             !XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) &&
235             !log_flushed)
236                 xfs_blkdev_issue_flush(mp->m_ddev_targp);
237
238         return error;
239 }
240
241 STATIC ssize_t
242 xfs_file_dio_aio_read(
243         struct kiocb            *iocb,
244         struct iov_iter         *to)
245 {
246         struct address_space    *mapping = iocb->ki_filp->f_mapping;
247         struct inode            *inode = mapping->host;
248         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
249         loff_t                  isize = i_size_read(inode);
250         size_t                  count = iov_iter_count(to);
251         struct iov_iter         data;
252         struct xfs_buftarg      *target;
253         ssize_t                 ret = 0;
254
255         trace_xfs_file_direct_read(ip, count, iocb->ki_pos);
256
257         if (!count)
258                 return 0; /* skip atime */
259
260         if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip))
261                 target = ip->i_mount->m_rtdev_targp;
262         else
263                 target = ip->i_mount->m_ddev_targp;
264
265         /* DIO must be aligned to device logical sector size */
266         if ((iocb->ki_pos | count) & target->bt_logical_sectormask) {
267                 if (iocb->ki_pos == isize)
268                         return 0;
269                 return -EINVAL;
270         }
271
272         file_accessed(iocb->ki_filp);
273
274         /*
275          * Locking is a bit tricky here. If we take an exclusive lock for direct
276          * IO, we effectively serialise all new concurrent read IO to this file
277          * and block it behind IO that is currently in progress because IO in
278          * progress holds the IO lock shared. We only need to hold the lock
279          * exclusive to blow away the page cache, so only take lock exclusively
280          * if the page cache needs invalidation. This allows the normal direct
281          * IO case of no page cache pages to proceeed concurrently without
282          * serialisation.
283          */
284         xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
285         if (mapping->nrpages) {
286                 xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
287                 xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
288
289                 /*
290                  * The generic dio code only flushes the range of the particular
291                  * I/O. Because we take an exclusive lock here, this whole
292                  * sequence is considerably more expensive for us. This has a
293                  * noticeable performance impact for any file with cached pages,
294                  * even when outside of the range of the particular I/O.
295                  *
296                  * Hence, amortize the cost of the lock against a full file
297                  * flush and reduce the chances of repeated iolock cycles going
298                  * forward.
299                  */
300                 if (mapping->nrpages) {
301                         ret = filemap_write_and_wait(mapping);
302                         if (ret) {
303                                 xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
304                                 return ret;
305                         }
306
307                         /*
308                          * Invalidate whole pages. This can return an error if
309                          * we fail to invalidate a page, but this should never
310                          * happen on XFS. Warn if it does fail.
311                          */
312                         ret = invalidate_inode_pages2(mapping);
313                         WARN_ON_ONCE(ret);
314                         ret = 0;
315                 }
316                 xfs_rw_ilock_demote(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
317         }
318
319         data = *to;
320         ret = __blockdev_direct_IO(iocb, inode, target->bt_bdev, &data,
321                         xfs_get_blocks_direct, NULL, NULL, 0);
322         if (ret > 0) {
323                 iocb->ki_pos += ret;
324                 iov_iter_advance(to, ret);
325         }
326         xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
327
328         return ret;
329 }
330
331 static noinline ssize_t
332 xfs_file_dax_read(
333         struct kiocb            *iocb,
334         struct iov_iter         *to)
335 {
336         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(iocb->ki_filp->f_mapping->host);
337         size_t                  count = iov_iter_count(to);
338         ssize_t                 ret = 0;
339
340         trace_xfs_file_dax_read(ip, count, iocb->ki_pos);
341
342         if (!count)
343                 return 0; /* skip atime */
344
345         xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
346         ret = iomap_dax_rw(iocb, to, &xfs_iomap_ops);
347         xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
348
349         file_accessed(iocb->ki_filp);
350         return ret;
351 }
352
353 STATIC ssize_t
354 xfs_file_buffered_aio_read(
355         struct kiocb            *iocb,
356         struct iov_iter         *to)
357 {
358         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(file_inode(iocb->ki_filp));
359         ssize_t                 ret;
360
361         trace_xfs_file_buffered_read(ip, iov_iter_count(to), iocb->ki_pos);
362
363         xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
364         ret = generic_file_read_iter(iocb, to);
365         xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
366
367         return ret;
368 }
369
370 STATIC ssize_t
371 xfs_file_read_iter(
372         struct kiocb            *iocb,
373         struct iov_iter         *to)
374 {
375         struct inode            *inode = file_inode(iocb->ki_filp);
376         struct xfs_mount        *mp = XFS_I(inode)->i_mount;
377         ssize_t                 ret = 0;
378
379         XFS_STATS_INC(mp, xs_read_calls);
380
381         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
382                 return -EIO;
383
384         if (IS_DAX(inode))
385                 ret = xfs_file_dax_read(iocb, to);
386         else if (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT)
387                 ret = xfs_file_dio_aio_read(iocb, to);
388         else
389                 ret = xfs_file_buffered_aio_read(iocb, to);
390
391         if (ret > 0)
392                 XFS_STATS_ADD(mp, xs_read_bytes, ret);
393         return ret;
394 }
395
396 STATIC ssize_t
397 xfs_file_splice_read(
398         struct file             *infilp,
399         loff_t                  *ppos,
400         struct pipe_inode_info  *pipe,
401         size_t                  count,
402         unsigned int            flags)
403 {
404         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(infilp->f_mapping->host);
405         ssize_t                 ret;
406
407         XFS_STATS_INC(ip->i_mount, xs_read_calls);
408
409         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
410                 return -EIO;
411
412         trace_xfs_file_splice_read(ip, count, *ppos);
413
414         /*
415          * DAX inodes cannot ues the page cache for splice, so we have to push
416          * them through the VFS IO path. This means it goes through
417          * ->read_iter, which for us takes the XFS_IOLOCK_SHARED. Hence we
418          * cannot lock the splice operation at this level for DAX inodes.
419          */
420         if (IS_DAX(VFS_I(ip))) {
421                 ret = default_file_splice_read(infilp, ppos, pipe, count,
422                                                flags);
423                 goto out;
424         }
425
426         xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
427         ret = generic_file_splice_read(infilp, ppos, pipe, count, flags);
428         xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
429 out:
430         if (ret > 0)
431                 XFS_STATS_ADD(ip->i_mount, xs_read_bytes, ret);
432         return ret;
433 }
434
435 /*
436  * Zero any on disk space between the current EOF and the new, larger EOF.
437  *
438  * This handles the normal case of zeroing the remainder of the last block in
439  * the file and the unusual case of zeroing blocks out beyond the size of the
440  * file.  This second case only happens with fixed size extents and when the
441  * system crashes before the inode size was updated but after blocks were
442  * allocated.
443  *
444  * Expects the iolock to be held exclusive, and will take the ilock internally.
445  */
446 int                                     /* error (positive) */
447 xfs_zero_eof(
448         struct xfs_inode        *ip,
449         xfs_off_t               offset,         /* starting I/O offset */
450         xfs_fsize_t             isize,          /* current inode size */
451         bool                    *did_zeroing)
452 {
453         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_IOLOCK_EXCL));
454         ASSERT(offset > isize);
455
456         trace_xfs_zero_eof(ip, isize, offset - isize);
457         return xfs_zero_range(ip, isize, offset - isize, did_zeroing);
458 }
459
460 /*
461  * Common pre-write limit and setup checks.
462  *
463  * Called with the iolocked held either shared and exclusive according to
464  * @iolock, and returns with it held.  Might upgrade the iolock to exclusive
465  * if called for a direct write beyond i_size.
466  */
467 STATIC ssize_t
468 xfs_file_aio_write_checks(
469         struct kiocb            *iocb,
470         struct iov_iter         *from,
471         int                     *iolock)
472 {
473         struct file             *file = iocb->ki_filp;
474         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
475         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
476         ssize_t                 error = 0;
477         size_t                  count = iov_iter_count(from);
478         bool                    drained_dio = false;
479
480 restart:
481         error = generic_write_checks(iocb, from);
482         if (error <= 0)
483                 return error;
484
485         error = xfs_break_layouts(inode, iolock, true);
486         if (error)
487                 return error;
488
489         /* For changing security info in file_remove_privs() we need i_mutex */
490         if (*iolock == XFS_IOLOCK_SHARED && !IS_NOSEC(inode)) {
491                 xfs_rw_iunlock(ip, *iolock);
492                 *iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
493                 xfs_rw_ilock(ip, *iolock);
494                 goto restart;
495         }
496         /*
497          * If the offset is beyond the size of the file, we need to zero any
498          * blocks that fall between the existing EOF and the start of this
499          * write.  If zeroing is needed and we are currently holding the
500          * iolock shared, we need to update it to exclusive which implies
501          * having to redo all checks before.
502          *
503          * We need to serialise against EOF updates that occur in IO
504          * completions here. We want to make sure that nobody is changing the
505          * size while we do this check until we have placed an IO barrier (i.e.
506          * hold the XFS_IOLOCK_EXCL) that prevents new IO from being dispatched.
507          * The spinlock effectively forms a memory barrier once we have the
508          * XFS_IOLOCK_EXCL so we are guaranteed to see the latest EOF value
509          * and hence be able to correctly determine if we need to run zeroing.
510          */
511         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
512         if (iocb->ki_pos > i_size_read(inode)) {
513                 bool    zero = false;
514
515                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
516                 if (!drained_dio) {
517                         if (*iolock == XFS_IOLOCK_SHARED) {
518                                 xfs_rw_iunlock(ip, *iolock);
519                                 *iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
520                                 xfs_rw_ilock(ip, *iolock);
521                                 iov_iter_reexpand(from, count);
522                         }
523                         /*
524                          * We now have an IO submission barrier in place, but
525                          * AIO can do EOF updates during IO completion and hence
526                          * we now need to wait for all of them to drain. Non-AIO
527                          * DIO will have drained before we are given the
528                          * XFS_IOLOCK_EXCL, and so for most cases this wait is a
529                          * no-op.
530                          */
531                         inode_dio_wait(inode);
532                         drained_dio = true;
533                         goto restart;
534                 }
535                 error = xfs_zero_eof(ip, iocb->ki_pos, i_size_read(inode), &zero);
536                 if (error)
537                         return error;
538         } else
539                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
540
541         /*
542          * Updating the timestamps will grab the ilock again from
543          * xfs_fs_dirty_inode, so we have to call it after dropping the
544          * lock above.  Eventually we should look into a way to avoid
545          * the pointless lock roundtrip.
546          */
547         if (likely(!(file->f_mode & FMODE_NOCMTIME))) {
548                 error = file_update_time(file);
549                 if (error)
550                         return error;
551         }
552
553         /*
554          * If we're writing the file then make sure to clear the setuid and
555          * setgid bits if the process is not being run by root.  This keeps
556          * people from modifying setuid and setgid binaries.
557          */
558         if (!IS_NOSEC(inode))
559                 return file_remove_privs(file);
560         return 0;
561 }
562
563 /*
564  * xfs_file_dio_aio_write - handle direct IO writes
565  *
566  * Lock the inode appropriately to prepare for and issue a direct IO write.
567  * By separating it from the buffered write path we remove all the tricky to
568  * follow locking changes and looping.
569  *
570  * If there are cached pages or we're extending the file, we need IOLOCK_EXCL
571  * until we're sure the bytes at the new EOF have been zeroed and/or the cached
572  * pages are flushed out.
573  *
574  * In most cases the direct IO writes will be done holding IOLOCK_SHARED
575  * allowing them to be done in parallel with reads and other direct IO writes.
576  * However, if the IO is not aligned to filesystem blocks, the direct IO layer
577  * needs to do sub-block zeroing and that requires serialisation against other
578  * direct IOs to the same block. In this case we need to serialise the
579  * submission of the unaligned IOs so that we don't get racing block zeroing in
580  * the dio layer.  To avoid the problem with aio, we also need to wait for
581  * outstanding IOs to complete so that unwritten extent conversion is completed
582  * before we try to map the overlapping block. This is currently implemented by
583  * hitting it with a big hammer (i.e. inode_dio_wait()).
584  *
585  * Returns with locks held indicated by @iolock and errors indicated by
586  * negative return values.
587  */
588 STATIC ssize_t
589 xfs_file_dio_aio_write(
590         struct kiocb            *iocb,
591         struct iov_iter         *from)
592 {
593         struct file             *file = iocb->ki_filp;
594         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
595         struct inode            *inode = mapping->host;
596         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
597         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
598         ssize_t                 ret = 0;
599         int                     unaligned_io = 0;
600         int                     iolock;
601         size_t                  count = iov_iter_count(from);
602         loff_t                  end;
603         struct iov_iter         data;
604         struct xfs_buftarg      *target = XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) ?
605                                         mp->m_rtdev_targp : mp->m_ddev_targp;
606
607         /* DIO must be aligned to device logical sector size */
608         if ((iocb->ki_pos | count) & target->bt_logical_sectormask)
609                 return -EINVAL;
610
611         /* "unaligned" here means not aligned to a filesystem block */
612         if ((iocb->ki_pos & mp->m_blockmask) ||
613             ((iocb->ki_pos + count) & mp->m_blockmask))
614                 unaligned_io = 1;
615
616         /*
617          * We don't need to take an exclusive lock unless there page cache needs
618          * to be invalidated or unaligned IO is being executed. We don't need to
619          * consider the EOF extension case here because
620          * xfs_file_aio_write_checks() will relock the inode as necessary for
621          * EOF zeroing cases and fill out the new inode size as appropriate.
622          */
623         if (unaligned_io || mapping->nrpages)
624                 iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
625         else
626                 iolock = XFS_IOLOCK_SHARED;
627         xfs_rw_ilock(ip, iolock);
628
629         /*
630          * Recheck if there are cached pages that need invalidate after we got
631          * the iolock to protect against other threads adding new pages while
632          * we were waiting for the iolock.
633          */
634         if (mapping->nrpages && iolock == XFS_IOLOCK_SHARED) {
635                 xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
636                 iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
637                 xfs_rw_ilock(ip, iolock);
638         }
639
640         ret = xfs_file_aio_write_checks(iocb, from, &iolock);
641         if (ret)
642                 goto out;
643         count = iov_iter_count(from);
644         end = iocb->ki_pos + count - 1;
645
646         /*
647          * See xfs_file_dio_aio_read() for why we do a full-file flush here.
648          */
649         if (mapping->nrpages) {
650                 ret = filemap_write_and_wait(VFS_I(ip)->i_mapping);
651                 if (ret)
652                         goto out;
653                 /*
654                  * Invalidate whole pages. This can return an error if we fail
655                  * to invalidate a page, but this should never happen on XFS.
656                  * Warn if it does fail.
657                  */
658                 ret = invalidate_inode_pages2(VFS_I(ip)->i_mapping);
659                 WARN_ON_ONCE(ret);
660                 ret = 0;
661         }
662
663         /*
664          * If we are doing unaligned IO, wait for all other IO to drain,
665          * otherwise demote the lock if we had to flush cached pages
666          */
667         if (unaligned_io)
668                 inode_dio_wait(inode);
669         else if (iolock == XFS_IOLOCK_EXCL) {
670                 xfs_rw_ilock_demote(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
671                 iolock = XFS_IOLOCK_SHARED;
672         }
673
674         trace_xfs_file_direct_write(ip, count, iocb->ki_pos);
675
676         data = *from;
677         ret = __blockdev_direct_IO(iocb, inode, target->bt_bdev, &data,
678                         xfs_get_blocks_direct, xfs_end_io_direct_write,
679                         NULL, DIO_ASYNC_EXTEND);
680
681         /* see generic_file_direct_write() for why this is necessary */
682         if (mapping->nrpages) {
683                 invalidate_inode_pages2_range(mapping,
684                                               iocb->ki_pos >> PAGE_SHIFT,
685                                               end >> PAGE_SHIFT);
686         }
687
688         if (ret > 0) {
689                 iocb->ki_pos += ret;
690                 iov_iter_advance(from, ret);
691         }
692 out:
693         xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
694
695         /*
696          * No fallback to buffered IO on errors for XFS, direct IO will either
697          * complete fully or fail.
698          */
699         ASSERT(ret < 0 || ret == count);
700         return ret;
701 }
702
703 static noinline ssize_t
704 xfs_file_dax_write(
705         struct kiocb            *iocb,
706         struct iov_iter         *from)
707 {
708         struct inode            *inode = iocb->ki_filp->f_mapping->host;
709         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
710         int                     iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
711         ssize_t                 ret, error = 0;
712         size_t                  count;
713         loff_t                  pos;
714
715         xfs_rw_ilock(ip, iolock);
716         ret = xfs_file_aio_write_checks(iocb, from, &iolock);
717         if (ret)
718                 goto out;
719
720         pos = iocb->ki_pos;
721         count = iov_iter_count(from);
722
723         trace_xfs_file_dax_write(ip, count, pos);
724
725         ret = iomap_dax_rw(iocb, from, &xfs_iomap_ops);
726         if (ret > 0 && iocb->ki_pos > i_size_read(inode)) {
727                 i_size_write(inode, iocb->ki_pos);
728                 error = xfs_setfilesize(ip, pos, ret);
729         }
730
731 out:
732         xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
733         return error ? error : ret;
734 }
735
736 STATIC ssize_t
737 xfs_file_buffered_aio_write(
738         struct kiocb            *iocb,
739         struct iov_iter         *from)
740 {
741         struct file             *file = iocb->ki_filp;
742         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
743         struct inode            *inode = mapping->host;
744         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
745         ssize_t                 ret;
746         int                     enospc = 0;
747         int                     iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
748
749         xfs_rw_ilock(ip, iolock);
750
751         ret = xfs_file_aio_write_checks(iocb, from, &iolock);
752         if (ret)
753                 goto out;
754
755         /* We can write back this queue in page reclaim */
756         current->backing_dev_info = inode_to_bdi(inode);
757
758 write_retry:
759         trace_xfs_file_buffered_write(ip, iov_iter_count(from), iocb->ki_pos);
760         ret = iomap_file_buffered_write(iocb, from, &xfs_iomap_ops);
761         if (likely(ret >= 0))
762                 iocb->ki_pos += ret;
763
764         /*
765          * If we hit a space limit, try to free up some lingering preallocated
766          * space before returning an error. In the case of ENOSPC, first try to
767          * write back all dirty inodes to free up some of the excess reserved
768          * metadata space. This reduces the chances that the eofblocks scan
769          * waits on dirty mappings. Since xfs_flush_inodes() is serialized, this
770          * also behaves as a filter to prevent too many eofblocks scans from
771          * running at the same time.
772          */
773         if (ret == -EDQUOT && !enospc) {
774                 enospc = xfs_inode_free_quota_eofblocks(ip);
775                 if (enospc)
776                         goto write_retry;
777         } else if (ret == -ENOSPC && !enospc) {
778                 struct xfs_eofblocks eofb = {0};
779
780                 enospc = 1;
781                 xfs_flush_inodes(ip->i_mount);
782                 eofb.eof_scan_owner = ip->i_ino; /* for locking */
783                 eofb.eof_flags = XFS_EOF_FLAGS_SYNC;
784                 xfs_icache_free_eofblocks(ip->i_mount, &eofb);
785                 goto write_retry;
786         }
787
788         current->backing_dev_info = NULL;
789 out:
790         xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
791         return ret;
792 }
793
794 STATIC ssize_t
795 xfs_file_write_iter(
796         struct kiocb            *iocb,
797         struct iov_iter         *from)
798 {
799         struct file             *file = iocb->ki_filp;
800         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
801         struct inode            *inode = mapping->host;
802         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
803         ssize_t                 ret;
804         size_t                  ocount = iov_iter_count(from);
805
806         XFS_STATS_INC(ip->i_mount, xs_write_calls);
807
808         if (ocount == 0)
809                 return 0;
810
811         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
812                 return -EIO;
813
814         if (IS_DAX(inode))
815                 ret = xfs_file_dax_write(iocb, from);
816         else if (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT)
817                 ret = xfs_file_dio_aio_write(iocb, from);
818         else
819                 ret = xfs_file_buffered_aio_write(iocb, from);
820
821         if (ret > 0) {
822                 XFS_STATS_ADD(ip->i_mount, xs_write_bytes, ret);
823
824                 /* Handle various SYNC-type writes */
825                 ret = generic_write_sync(iocb, ret);
826         }
827         return ret;
828 }
829
830 #define XFS_FALLOC_FL_SUPPORTED                                         \
831                 (FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_PUNCH_HOLE |           \
832                  FALLOC_FL_COLLAPSE_RANGE | FALLOC_FL_ZERO_RANGE |      \
833                  FALLOC_FL_INSERT_RANGE)
834
835 STATIC long
836 xfs_file_fallocate(
837         struct file             *file,
838         int                     mode,
839         loff_t                  offset,
840         loff_t                  len)
841 {
842         struct inode            *inode = file_inode(file);
843         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
844         long                    error;
845         enum xfs_prealloc_flags flags = 0;
846         uint                    iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
847         loff_t                  new_size = 0;
848         bool                    do_file_insert = 0;
849
850         if (!S_ISREG(inode->i_mode))
851                 return -EINVAL;
852         if (mode & ~XFS_FALLOC_FL_SUPPORTED)
853                 return -EOPNOTSUPP;
854
855         xfs_ilock(ip, iolock);
856         error = xfs_break_layouts(inode, &iolock, false);
857         if (error)
858                 goto out_unlock;
859
860         xfs_ilock(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL);
861         iolock |= XFS_MMAPLOCK_EXCL;
862
863         if (mode & FALLOC_FL_PUNCH_HOLE) {
864                 error = xfs_free_file_space(ip, offset, len);
865                 if (error)
866                         goto out_unlock;
867         } else if (mode & FALLOC_FL_COLLAPSE_RANGE) {
868                 unsigned blksize_mask = (1 << inode->i_blkbits) - 1;
869
870                 if (offset & blksize_mask || len & blksize_mask) {
871                         error = -EINVAL;
872                         goto out_unlock;
873                 }
874
875                 /*
876                  * There is no need to overlap collapse range with EOF,
877                  * in which case it is effectively a truncate operation
878                  */
879                 if (offset + len >= i_size_read(inode)) {
880                         error = -EINVAL;
881                         goto out_unlock;
882                 }
883
884                 new_size = i_size_read(inode) - len;
885
886                 error = xfs_collapse_file_space(ip, offset, len);
887                 if (error)
888                         goto out_unlock;
889         } else if (mode & FALLOC_FL_INSERT_RANGE) {
890                 unsigned blksize_mask = (1 << inode->i_blkbits) - 1;
891
892                 new_size = i_size_read(inode) + len;
893                 if (offset & blksize_mask || len & blksize_mask) {
894                         error = -EINVAL;
895                         goto out_unlock;
896                 }
897
898                 /* check the new inode size does not wrap through zero */
899                 if (new_size > inode->i_sb->s_maxbytes) {
900                         error = -EFBIG;
901                         goto out_unlock;
902                 }
903
904                 /* Offset should be less than i_size */
905                 if (offset >= i_size_read(inode)) {
906                         error = -EINVAL;
907                         goto out_unlock;
908                 }
909                 do_file_insert = 1;
910         } else {
911                 flags |= XFS_PREALLOC_SET;
912
913                 if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) &&
914                     offset + len > i_size_read(inode)) {
915                         new_size = offset + len;
916                         error = inode_newsize_ok(inode, new_size);
917                         if (error)
918                                 goto out_unlock;
919                 }
920
921                 if (mode & FALLOC_FL_ZERO_RANGE)
922                         error = xfs_zero_file_space(ip, offset, len);
923                 else
924                         error = xfs_alloc_file_space(ip, offset, len,
925                                                      XFS_BMAPI_PREALLOC);
926                 if (error)
927                         goto out_unlock;
928         }
929
930         if (file->f_flags & O_DSYNC)
931                 flags |= XFS_PREALLOC_SYNC;
932
933         error = xfs_update_prealloc_flags(ip, flags);
934         if (error)
935                 goto out_unlock;
936
937         /* Change file size if needed */
938         if (new_size) {
939                 struct iattr iattr;
940
941                 iattr.ia_valid = ATTR_SIZE;
942                 iattr.ia_size = new_size;
943                 error = xfs_setattr_size(ip, &iattr);
944                 if (error)
945                         goto out_unlock;
946         }
947
948         /*
949          * Perform hole insertion now that the file size has been
950          * updated so that if we crash during the operation we don't
951          * leave shifted extents past EOF and hence losing access to
952          * the data that is contained within them.
953          */
954         if (do_file_insert)
955                 error = xfs_insert_file_space(ip, offset, len);
956
957 out_unlock:
958         xfs_iunlock(ip, iolock);
959         return error;
960 }
961
962
963 STATIC int
964 xfs_file_open(
965         struct inode    *inode,
966         struct file     *file)
967 {
968         if (!(file->f_flags & O_LARGEFILE) && i_size_read(inode) > MAX_NON_LFS)
969                 return -EFBIG;
970         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(XFS_M(inode->i_sb)))
971                 return -EIO;
972         return 0;
973 }
974
975 STATIC int
976 xfs_dir_open(
977         struct inode    *inode,
978         struct file     *file)
979 {
980         struct xfs_inode *ip = XFS_I(inode);
981         int             mode;
982         int             error;
983
984         error = xfs_file_open(inode, file);
985         if (error)
986                 return error;
987
988         /*
989          * If there are any blocks, read-ahead block 0 as we're almost
990          * certain to have the next operation be a read there.
991          */
992         mode = xfs_ilock_data_map_shared(ip);
993         if (ip->i_d.di_nextents > 0)
994                 xfs_dir3_data_readahead(ip, 0, -1);
995         xfs_iunlock(ip, mode);
996         return 0;
997 }
998
999 STATIC int
1000 xfs_file_release(
1001         struct inode    *inode,
1002         struct file     *filp)
1003 {
1004         return xfs_release(XFS_I(inode));
1005 }
1006
1007 STATIC int
1008 xfs_file_readdir(
1009         struct file     *file,
1010         struct dir_context *ctx)
1011 {
1012         struct inode    *inode = file_inode(file);
1013         xfs_inode_t     *ip = XFS_I(inode);
1014         size_t          bufsize;
1015
1016         /*
1017          * The Linux API doesn't pass down the total size of the buffer
1018          * we read into down to the filesystem.  With the filldir concept
1019          * it's not needed for correct information, but the XFS dir2 leaf
1020          * code wants an estimate of the buffer size to calculate it's
1021          * readahead window and size the buffers used for mapping to
1022          * physical blocks.
1023          *
1024          * Try to give it an estimate that's good enough, maybe at some
1025          * point we can change the ->readdir prototype to include the
1026          * buffer size.  For now we use the current glibc buffer size.
1027          */
1028         bufsize = (size_t)min_t(loff_t, 32768, ip->i_d.di_size);
1029
1030         return xfs_readdir(ip, ctx, bufsize);
1031 }
1032
1033 /*
1034  * This type is designed to indicate the type of offset we would like
1035  * to search from page cache for xfs_seek_hole_data().
1036  */
1037 enum {
1038         HOLE_OFF = 0,
1039         DATA_OFF,
1040 };
1041
1042 /*
1043  * Lookup the desired type of offset from the given page.
1044  *
1045  * On success, return true and the offset argument will point to the
1046  * start of the region that was found.  Otherwise this function will
1047  * return false and keep the offset argument unchanged.
1048  */
1049 STATIC bool
1050 xfs_lookup_buffer_offset(
1051         struct page             *page,
1052         loff_t                  *offset,
1053         unsigned int            type)
1054 {
1055         loff_t                  lastoff = page_offset(page);
1056         bool                    found = false;
1057         struct buffer_head      *bh, *head;
1058
1059         bh = head = page_buffers(page);
1060         do {
1061                 /*
1062                  * Unwritten extents that have data in the page
1063                  * cache covering them can be identified by the
1064                  * BH_Unwritten state flag.  Pages with multiple
1065                  * buffers might have a mix of holes, data and
1066                  * unwritten extents - any buffer with valid
1067                  * data in it should have BH_Uptodate flag set
1068                  * on it.
1069                  */
1070                 if (buffer_unwritten(bh) ||
1071                     buffer_uptodate(bh)) {
1072                         if (type == DATA_OFF)
1073                                 found = true;
1074                 } else {
1075                         if (type == HOLE_OFF)
1076                                 found = true;
1077                 }
1078
1079                 if (found) {
1080                         *offset = lastoff;
1081                         break;
1082                 }
1083                 lastoff += bh->b_size;
1084         } while ((bh = bh->b_this_page) != head);
1085
1086         return found;
1087 }
1088
1089 /*
1090  * This routine is called to find out and return a data or hole offset
1091  * from the page cache for unwritten extents according to the desired
1092  * type for xfs_seek_hole_data().
1093  *
1094  * The argument offset is used to tell where we start to search from the
1095  * page cache.  Map is used to figure out the end points of the range to
1096  * lookup pages.
1097  *
1098  * Return true if the desired type of offset was found, and the argument
1099  * offset is filled with that address.  Otherwise, return false and keep
1100  * offset unchanged.
1101  */
1102 STATIC bool
1103 xfs_find_get_desired_pgoff(
1104         struct inode            *inode,
1105         struct xfs_bmbt_irec    *map,
1106         unsigned int            type,
1107         loff_t                  *offset)
1108 {
1109         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1110         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1111         struct pagevec          pvec;
1112         pgoff_t                 index;
1113         pgoff_t                 end;
1114         loff_t                  endoff;
1115         loff_t                  startoff = *offset;
1116         loff_t                  lastoff = startoff;
1117         bool                    found = false;
1118
1119         pagevec_init(&pvec, 0);
1120
1121         index = startoff >> PAGE_SHIFT;
1122         endoff = XFS_FSB_TO_B(mp, map->br_startoff + map->br_blockcount);
1123         end = endoff >> PAGE_SHIFT;
1124         do {
1125                 int             want;
1126                 unsigned        nr_pages;
1127                 unsigned int    i;
1128
1129                 want = min_t(pgoff_t, end - index, PAGEVEC_SIZE);
1130                 nr_pages = pagevec_lookup(&pvec, inode->i_mapping, index,
1131                                           want);
1132                 /*
1133                  * No page mapped into given range.  If we are searching holes
1134                  * and if this is the first time we got into the loop, it means
1135                  * that the given offset is landed in a hole, return it.
1136                  *
1137                  * If we have already stepped through some block buffers to find
1138                  * holes but they all contains data.  In this case, the last
1139                  * offset is already updated and pointed to the end of the last
1140                  * mapped page, if it does not reach the endpoint to search,
1141                  * that means there should be a hole between them.
1142                  */
1143                 if (nr_pages == 0) {
1144                         /* Data search found nothing */
1145                         if (type == DATA_OFF)
1146                                 break;
1147
1148                         ASSERT(type == HOLE_OFF);
1149                         if (lastoff == startoff || lastoff < endoff) {
1150                                 found = true;
1151                                 *offset = lastoff;
1152                         }
1153                         break;
1154                 }
1155
1156                 /*
1157                  * At lease we found one page.  If this is the first time we
1158                  * step into the loop, and if the first page index offset is
1159                  * greater than the given search offset, a hole was found.
1160                  */
1161                 if (type == HOLE_OFF && lastoff == startoff &&
1162                     lastoff < page_offset(pvec.pages[0])) {
1163                         found = true;
1164                         break;
1165                 }
1166
1167                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1168                         struct page     *page = pvec.pages[i];
1169                         loff_t          b_offset;
1170
1171                         /*
1172                          * At this point, the page may be truncated or
1173                          * invalidated (changing page->mapping to NULL),
1174                          * or even swizzled back from swapper_space to tmpfs
1175                          * file mapping. However, page->index will not change
1176                          * because we have a reference on the page.
1177                          *
1178                          * Searching done if the page index is out of range.
1179                          * If the current offset is not reaches the end of
1180                          * the specified search range, there should be a hole
1181                          * between them.
1182                          */
1183                         if (page->index > end) {
1184                                 if (type == HOLE_OFF && lastoff < endoff) {
1185                                         *offset = lastoff;
1186                                         found = true;
1187                                 }
1188                                 goto out;
1189                         }
1190
1191                         lock_page(page);
1192                         /*
1193                          * Page truncated or invalidated(page->mapping == NULL).
1194                          * We can freely skip it and proceed to check the next
1195                          * page.
1196                          */
1197                         if (unlikely(page->mapping != inode->i_mapping)) {
1198                                 unlock_page(page);
1199                                 continue;
1200                         }
1201
1202                         if (!page_has_buffers(page)) {
1203                                 unlock_page(page);
1204                                 continue;
1205                         }
1206
1207                         found = xfs_lookup_buffer_offset(page, &b_offset, type);
1208                         if (found) {
1209                                 /*
1210                                  * The found offset may be less than the start
1211                                  * point to search if this is the first time to
1212                                  * come here.
1213                                  */
1214                                 *offset = max_t(loff_t, startoff, b_offset);
1215                                 unlock_page(page);
1216                                 goto out;
1217                         }
1218
1219                         /*
1220                          * We either searching data but nothing was found, or
1221                          * searching hole but found a data buffer.  In either
1222                          * case, probably the next page contains the desired
1223                          * things, update the last offset to it so.
1224                          */
1225                         lastoff = page_offset(page) + PAGE_SIZE;
1226                         unlock_page(page);
1227                 }
1228
1229                 /*
1230                  * The number of returned pages less than our desired, search
1231                  * done.  In this case, nothing was found for searching data,
1232                  * but we found a hole behind the last offset.
1233                  */
1234                 if (nr_pages < want) {
1235                         if (type == HOLE_OFF) {
1236                                 *offset = lastoff;
1237                                 found = true;
1238                         }
1239                         break;
1240                 }
1241
1242                 index = pvec.pages[i - 1]->index + 1;
1243                 pagevec_release(&pvec);
1244         } while (index <= end);
1245
1246 out:
1247         pagevec_release(&pvec);
1248         return found;
1249 }
1250
1251 /*
1252  * caller must lock inode with xfs_ilock_data_map_shared,
1253  * can we craft an appropriate ASSERT?
1254  *
1255  * end is because the VFS-level lseek interface is defined such that any
1256  * offset past i_size shall return -ENXIO, but we use this for quota code
1257  * which does not maintain i_size, and we want to SEEK_DATA past i_size.
1258  */
1259 loff_t
1260 __xfs_seek_hole_data(
1261         struct inode            *inode,
1262         loff_t                  start,
1263         loff_t                  end,
1264         int                     whence)
1265 {
1266         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1267         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1268         loff_t                  uninitialized_var(offset);
1269         xfs_fileoff_t           fsbno;
1270         xfs_filblks_t           lastbno;
1271         int                     error;
1272
1273         if (start >= end) {
1274                 error = -ENXIO;
1275                 goto out_error;
1276         }
1277
1278         /*
1279          * Try to read extents from the first block indicated
1280          * by fsbno to the end block of the file.
1281          */
1282         fsbno = XFS_B_TO_FSBT(mp, start);
1283         lastbno = XFS_B_TO_FSB(mp, end);
1284
1285         for (;;) {
1286                 struct xfs_bmbt_irec    map[2];
1287                 int                     nmap = 2;
1288                 unsigned int            i;
1289
1290                 error = xfs_bmapi_read(ip, fsbno, lastbno - fsbno, map, &nmap,
1291                                        XFS_BMAPI_ENTIRE);
1292                 if (error)
1293                         goto out_error;
1294
1295                 /* No extents at given offset, must be beyond EOF */
1296                 if (nmap == 0) {
1297                         error = -ENXIO;
1298                         goto out_error;
1299                 }
1300
1301                 for (i = 0; i < nmap; i++) {
1302                         offset = max_t(loff_t, start,
1303                                        XFS_FSB_TO_B(mp, map[i].br_startoff));
1304
1305                         /* Landed in the hole we wanted? */
1306                         if (whence == SEEK_HOLE &&
1307                             map[i].br_startblock == HOLESTARTBLOCK)
1308                                 goto out;
1309
1310                         /* Landed in the data extent we wanted? */
1311                         if (whence == SEEK_DATA &&
1312                             (map[i].br_startblock == DELAYSTARTBLOCK ||
1313                              (map[i].br_state == XFS_EXT_NORM &&
1314                               !isnullstartblock(map[i].br_startblock))))
1315                                 goto out;
1316
1317                         /*
1318                          * Landed in an unwritten extent, try to search
1319                          * for hole or data from page cache.
1320                          */
1321                         if (map[i].br_state == XFS_EXT_UNWRITTEN) {
1322                                 if (xfs_find_get_desired_pgoff(inode, &map[i],
1323                                       whence == SEEK_HOLE ? HOLE_OFF : DATA_OFF,
1324                                                         &offset))
1325                                         goto out;
1326                         }
1327                 }
1328
1329                 /*
1330                  * We only received one extent out of the two requested. This
1331                  * means we've hit EOF and didn't find what we are looking for.
1332                  */
1333                 if (nmap == 1) {
1334                         /*
1335                          * If we were looking for a hole, set offset to
1336                          * the end of the file (i.e., there is an implicit
1337                          * hole at the end of any file).
1338                          */
1339                         if (whence == SEEK_HOLE) {
1340                                 offset = end;
1341                                 break;
1342                         }
1343                         /*
1344                          * If we were looking for data, it's nowhere to be found
1345                          */
1346                         ASSERT(whence == SEEK_DATA);
1347                         error = -ENXIO;
1348                         goto out_error;
1349                 }
1350
1351                 ASSERT(i > 1);
1352
1353                 /*
1354                  * Nothing was found, proceed to the next round of search
1355                  * if the next reading offset is not at or beyond EOF.
1356                  */
1357                 fsbno = map[i - 1].br_startoff + map[i - 1].br_blockcount;
1358                 start = XFS_FSB_TO_B(mp, fsbno);
1359                 if (start >= end) {
1360                         if (whence == SEEK_HOLE) {
1361                                 offset = end;
1362                                 break;
1363                         }
1364                         ASSERT(whence == SEEK_DATA);
1365                         error = -ENXIO;
1366                         goto out_error;
1367                 }
1368         }
1369
1370 out:
1371         /*
1372          * If at this point we have found the hole we wanted, the returned
1373          * offset may be bigger than the file size as it may be aligned to
1374          * page boundary for unwritten extents.  We need to deal with this
1375          * situation in particular.
1376          */
1377         if (whence == SEEK_HOLE)
1378                 offset = min_t(loff_t, offset, end);
1379
1380         return offset;
1381
1382 out_error:
1383         return error;
1384 }
1385
1386 STATIC loff_t
1387 xfs_seek_hole_data(
1388         struct file             *file,
1389         loff_t                  start,
1390         int                     whence)
1391 {
1392         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
1393         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1394         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1395         uint                    lock;
1396         loff_t                  offset, end;
1397         int                     error = 0;
1398
1399         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
1400                 return -EIO;
1401
1402         lock = xfs_ilock_data_map_shared(ip);
1403
1404         end = i_size_read(inode);
1405         offset = __xfs_seek_hole_data(inode, start, end, whence);
1406         if (offset < 0) {
1407                 error = offset;
1408                 goto out_unlock;
1409         }
1410
1411         offset = vfs_setpos(file, offset, inode->i_sb->s_maxbytes);
1412
1413 out_unlock:
1414         xfs_iunlock(ip, lock);
1415
1416         if (error)
1417                 return error;
1418         return offset;
1419 }
1420
1421 STATIC loff_t
1422 xfs_file_llseek(
1423         struct file     *file,
1424         loff_t          offset,
1425         int             whence)
1426 {
1427         switch (whence) {
1428         case SEEK_END:
1429         case SEEK_CUR:
1430         case SEEK_SET:
1431                 return generic_file_llseek(file, offset, whence);
1432         case SEEK_HOLE:
1433         case SEEK_DATA:
1434                 return xfs_seek_hole_data(file, offset, whence);
1435         default:
1436                 return -EINVAL;
1437         }
1438 }
1439
1440 /*
1441  * Locking for serialisation of IO during page faults. This results in a lock
1442  * ordering of:
1443  *
1444  * mmap_sem (MM)
1445  *   sb_start_pagefault(vfs, freeze)
1446  *     i_mmaplock (XFS - truncate serialisation)
1447  *       page_lock (MM)
1448  *         i_lock (XFS - extent map serialisation)
1449  */
1450
1451 /*
1452  * mmap()d file has taken write protection fault and is being made writable. We
1453  * can set the page state up correctly for a writable page, which means we can
1454  * do correct delalloc accounting (ENOSPC checking!) and unwritten extent
1455  * mapping.
1456  */
1457 STATIC int
1458 xfs_filemap_page_mkwrite(
1459         struct vm_area_struct   *vma,
1460         struct vm_fault         *vmf)
1461 {
1462         struct inode            *inode = file_inode(vma->vm_file);
1463         int                     ret;
1464
1465         trace_xfs_filemap_page_mkwrite(XFS_I(inode));
1466
1467         sb_start_pagefault(inode->i_sb);
1468         file_update_time(vma->vm_file);
1469         xfs_ilock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1470
1471         if (IS_DAX(inode)) {
1472                 ret = iomap_dax_fault(vma, vmf, &xfs_iomap_ops);
1473         } else {
1474                 ret = iomap_page_mkwrite(vma, vmf, &xfs_iomap_ops);
1475                 ret = block_page_mkwrite_return(ret);
1476         }
1477
1478         xfs_iunlock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1479         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
1480
1481         return ret;
1482 }
1483
1484 STATIC int
1485 xfs_filemap_fault(
1486         struct vm_area_struct   *vma,
1487         struct vm_fault         *vmf)
1488 {
1489         struct inode            *inode = file_inode(vma->vm_file);
1490         int                     ret;
1491
1492         trace_xfs_filemap_fault(XFS_I(inode));
1493
1494         /* DAX can shortcut the normal fault path on write faults! */
1495         if ((vmf->flags & FAULT_FLAG_WRITE) && IS_DAX(inode))
1496                 return xfs_filemap_page_mkwrite(vma, vmf);
1497
1498         xfs_ilock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1499         if (IS_DAX(inode)) {
1500                 /*
1501                  * we do not want to trigger unwritten extent conversion on read
1502                  * faults - that is unnecessary overhead and would also require
1503                  * changes to xfs_get_blocks_direct() to map unwritten extent
1504                  * ioend for conversion on read-only mappings.
1505                  */
1506                 ret = iomap_dax_fault(vma, vmf, &xfs_iomap_ops);
1507         } else
1508                 ret = filemap_fault(vma, vmf);
1509         xfs_iunlock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1510
1511         return ret;
1512 }
1513
1514 /*
1515  * Similar to xfs_filemap_fault(), the DAX fault path can call into here on
1516  * both read and write faults. Hence we need to handle both cases. There is no
1517  * ->pmd_mkwrite callout for huge pages, so we have a single function here to
1518  * handle both cases here. @flags carries the information on the type of fault
1519  * occuring.
1520  */
1521 STATIC int
1522 xfs_filemap_pmd_fault(
1523         struct vm_area_struct   *vma,
1524         unsigned long           addr,
1525         pmd_t                   *pmd,
1526         unsigned int            flags)
1527 {
1528         struct inode            *inode = file_inode(vma->vm_file);
1529         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1530         int                     ret;
1531
1532         if (!IS_DAX(inode))
1533                 return VM_FAULT_FALLBACK;
1534
1535         trace_xfs_filemap_pmd_fault(ip);
1536
1537         if (flags & FAULT_FLAG_WRITE) {
1538                 sb_start_pagefault(inode->i_sb);
1539                 file_update_time(vma->vm_file);
1540         }
1541
1542         xfs_ilock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1543         ret = dax_pmd_fault(vma, addr, pmd, flags, xfs_get_blocks_dax_fault);
1544         xfs_iunlock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1545
1546         if (flags & FAULT_FLAG_WRITE)
1547                 sb_end_pagefault(inode->i_sb);
1548
1549         return ret;
1550 }
1551
1552 /*
1553  * pfn_mkwrite was originally inteneded to ensure we capture time stamp
1554  * updates on write faults. In reality, it's need to serialise against
1555  * truncate similar to page_mkwrite. Hence we cycle the XFS_MMAPLOCK_SHARED
1556  * to ensure we serialise the fault barrier in place.
1557  */
1558 static int
1559 xfs_filemap_pfn_mkwrite(
1560         struct vm_area_struct   *vma,
1561         struct vm_fault         *vmf)
1562 {
1563
1564         struct inode            *inode = file_inode(vma->vm_file);
1565         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1566         int                     ret = VM_FAULT_NOPAGE;
1567         loff_t                  size;
1568
1569         trace_xfs_filemap_pfn_mkwrite(ip);
1570
1571         sb_start_pagefault(inode->i_sb);
1572         file_update_time(vma->vm_file);
1573
1574         /* check if the faulting page hasn't raced with truncate */
1575         xfs_ilock(ip, XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1576         size = (i_size_read(inode) + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
1577         if (vmf->pgoff >= size)
1578                 ret = VM_FAULT_SIGBUS;
1579         else if (IS_DAX(inode))
1580                 ret = dax_pfn_mkwrite(vma, vmf);
1581         xfs_iunlock(ip, XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1582         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
1583         return ret;
1584
1585 }
1586
1587 static const struct vm_operations_struct xfs_file_vm_ops = {
1588         .fault          = xfs_filemap_fault,
1589         .pmd_fault      = xfs_filemap_pmd_fault,
1590         .map_pages      = filemap_map_pages,
1591         .page_mkwrite   = xfs_filemap_page_mkwrite,
1592         .pfn_mkwrite    = xfs_filemap_pfn_mkwrite,
1593 };
1594
1595 STATIC int
1596 xfs_file_mmap(
1597         struct file     *filp,
1598         struct vm_area_struct *vma)
1599 {
1600         file_accessed(filp);
1601         vma->vm_ops = &xfs_file_vm_ops;
1602         if (IS_DAX(file_inode(filp)))
1603                 vma->vm_flags |= VM_MIXEDMAP | VM_HUGEPAGE;
1604         return 0;
1605 }
1606
1607 const struct file_operations xfs_file_operations = {
1608         .llseek         = xfs_file_llseek,
1609         .read_iter      = xfs_file_read_iter,
1610         .write_iter     = xfs_file_write_iter,
1611         .splice_read    = xfs_file_splice_read,
1612         .splice_write   = iter_file_splice_write,
1613         .unlocked_ioctl = xfs_file_ioctl,
1614 #ifdef CONFIG_COMPAT
1615         .compat_ioctl   = xfs_file_compat_ioctl,
1616 #endif
1617         .mmap           = xfs_file_mmap,
1618         .open           = xfs_file_open,
1619         .release        = xfs_file_release,
1620         .fsync          = xfs_file_fsync,
1621         .fallocate      = xfs_file_fallocate,
1622 };
1623
1624 const struct file_operations xfs_dir_file_operations = {
1625         .open           = xfs_dir_open,
1626         .read           = generic_read_dir,
1627         .iterate_shared = xfs_file_readdir,
1628         .llseek         = generic_file_llseek,
1629         .unlocked_ioctl = xfs_file_ioctl,
1630 #ifdef CONFIG_COMPAT
1631         .compat_ioctl   = xfs_file_compat_ioctl,
1632 #endif
1633         .fsync          = xfs_dir_fsync,
1634 };