Merge branch 'mm-pkeys-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[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 /*
397  * Zero any on disk space between the current EOF and the new, larger EOF.
398  *
399  * This handles the normal case of zeroing the remainder of the last block in
400  * the file and the unusual case of zeroing blocks out beyond the size of the
401  * file.  This second case only happens with fixed size extents and when the
402  * system crashes before the inode size was updated but after blocks were
403  * allocated.
404  *
405  * Expects the iolock to be held exclusive, and will take the ilock internally.
406  */
407 int                                     /* error (positive) */
408 xfs_zero_eof(
409         struct xfs_inode        *ip,
410         xfs_off_t               offset,         /* starting I/O offset */
411         xfs_fsize_t             isize,          /* current inode size */
412         bool                    *did_zeroing)
413 {
414         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_IOLOCK_EXCL));
415         ASSERT(offset > isize);
416
417         trace_xfs_zero_eof(ip, isize, offset - isize);
418         return xfs_zero_range(ip, isize, offset - isize, did_zeroing);
419 }
420
421 /*
422  * Common pre-write limit and setup checks.
423  *
424  * Called with the iolocked held either shared and exclusive according to
425  * @iolock, and returns with it held.  Might upgrade the iolock to exclusive
426  * if called for a direct write beyond i_size.
427  */
428 STATIC ssize_t
429 xfs_file_aio_write_checks(
430         struct kiocb            *iocb,
431         struct iov_iter         *from,
432         int                     *iolock)
433 {
434         struct file             *file = iocb->ki_filp;
435         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
436         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
437         ssize_t                 error = 0;
438         size_t                  count = iov_iter_count(from);
439         bool                    drained_dio = false;
440
441 restart:
442         error = generic_write_checks(iocb, from);
443         if (error <= 0)
444                 return error;
445
446         error = xfs_break_layouts(inode, iolock, true);
447         if (error)
448                 return error;
449
450         /* For changing security info in file_remove_privs() we need i_mutex */
451         if (*iolock == XFS_IOLOCK_SHARED && !IS_NOSEC(inode)) {
452                 xfs_rw_iunlock(ip, *iolock);
453                 *iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
454                 xfs_rw_ilock(ip, *iolock);
455                 goto restart;
456         }
457         /*
458          * If the offset is beyond the size of the file, we need to zero any
459          * blocks that fall between the existing EOF and the start of this
460          * write.  If zeroing is needed and we are currently holding the
461          * iolock shared, we need to update it to exclusive which implies
462          * having to redo all checks before.
463          *
464          * We need to serialise against EOF updates that occur in IO
465          * completions here. We want to make sure that nobody is changing the
466          * size while we do this check until we have placed an IO barrier (i.e.
467          * hold the XFS_IOLOCK_EXCL) that prevents new IO from being dispatched.
468          * The spinlock effectively forms a memory barrier once we have the
469          * XFS_IOLOCK_EXCL so we are guaranteed to see the latest EOF value
470          * and hence be able to correctly determine if we need to run zeroing.
471          */
472         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
473         if (iocb->ki_pos > i_size_read(inode)) {
474                 bool    zero = false;
475
476                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
477                 if (!drained_dio) {
478                         if (*iolock == XFS_IOLOCK_SHARED) {
479                                 xfs_rw_iunlock(ip, *iolock);
480                                 *iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
481                                 xfs_rw_ilock(ip, *iolock);
482                                 iov_iter_reexpand(from, count);
483                         }
484                         /*
485                          * We now have an IO submission barrier in place, but
486                          * AIO can do EOF updates during IO completion and hence
487                          * we now need to wait for all of them to drain. Non-AIO
488                          * DIO will have drained before we are given the
489                          * XFS_IOLOCK_EXCL, and so for most cases this wait is a
490                          * no-op.
491                          */
492                         inode_dio_wait(inode);
493                         drained_dio = true;
494                         goto restart;
495                 }
496                 error = xfs_zero_eof(ip, iocb->ki_pos, i_size_read(inode), &zero);
497                 if (error)
498                         return error;
499         } else
500                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
501
502         /*
503          * Updating the timestamps will grab the ilock again from
504          * xfs_fs_dirty_inode, so we have to call it after dropping the
505          * lock above.  Eventually we should look into a way to avoid
506          * the pointless lock roundtrip.
507          */
508         if (likely(!(file->f_mode & FMODE_NOCMTIME))) {
509                 error = file_update_time(file);
510                 if (error)
511                         return error;
512         }
513
514         /*
515          * If we're writing the file then make sure to clear the setuid and
516          * setgid bits if the process is not being run by root.  This keeps
517          * people from modifying setuid and setgid binaries.
518          */
519         if (!IS_NOSEC(inode))
520                 return file_remove_privs(file);
521         return 0;
522 }
523
524 /*
525  * xfs_file_dio_aio_write - handle direct IO writes
526  *
527  * Lock the inode appropriately to prepare for and issue a direct IO write.
528  * By separating it from the buffered write path we remove all the tricky to
529  * follow locking changes and looping.
530  *
531  * If there are cached pages or we're extending the file, we need IOLOCK_EXCL
532  * until we're sure the bytes at the new EOF have been zeroed and/or the cached
533  * pages are flushed out.
534  *
535  * In most cases the direct IO writes will be done holding IOLOCK_SHARED
536  * allowing them to be done in parallel with reads and other direct IO writes.
537  * However, if the IO is not aligned to filesystem blocks, the direct IO layer
538  * needs to do sub-block zeroing and that requires serialisation against other
539  * direct IOs to the same block. In this case we need to serialise the
540  * submission of the unaligned IOs so that we don't get racing block zeroing in
541  * the dio layer.  To avoid the problem with aio, we also need to wait for
542  * outstanding IOs to complete so that unwritten extent conversion is completed
543  * before we try to map the overlapping block. This is currently implemented by
544  * hitting it with a big hammer (i.e. inode_dio_wait()).
545  *
546  * Returns with locks held indicated by @iolock and errors indicated by
547  * negative return values.
548  */
549 STATIC ssize_t
550 xfs_file_dio_aio_write(
551         struct kiocb            *iocb,
552         struct iov_iter         *from)
553 {
554         struct file             *file = iocb->ki_filp;
555         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
556         struct inode            *inode = mapping->host;
557         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
558         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
559         ssize_t                 ret = 0;
560         int                     unaligned_io = 0;
561         int                     iolock;
562         size_t                  count = iov_iter_count(from);
563         loff_t                  end;
564         struct iov_iter         data;
565         struct xfs_buftarg      *target = XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) ?
566                                         mp->m_rtdev_targp : mp->m_ddev_targp;
567
568         /* DIO must be aligned to device logical sector size */
569         if ((iocb->ki_pos | count) & target->bt_logical_sectormask)
570                 return -EINVAL;
571
572         /* "unaligned" here means not aligned to a filesystem block */
573         if ((iocb->ki_pos & mp->m_blockmask) ||
574             ((iocb->ki_pos + count) & mp->m_blockmask))
575                 unaligned_io = 1;
576
577         /*
578          * We don't need to take an exclusive lock unless there page cache needs
579          * to be invalidated or unaligned IO is being executed. We don't need to
580          * consider the EOF extension case here because
581          * xfs_file_aio_write_checks() will relock the inode as necessary for
582          * EOF zeroing cases and fill out the new inode size as appropriate.
583          */
584         if (unaligned_io || mapping->nrpages)
585                 iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
586         else
587                 iolock = XFS_IOLOCK_SHARED;
588         xfs_rw_ilock(ip, iolock);
589
590         /*
591          * Recheck if there are cached pages that need invalidate after we got
592          * the iolock to protect against other threads adding new pages while
593          * we were waiting for the iolock.
594          */
595         if (mapping->nrpages && iolock == XFS_IOLOCK_SHARED) {
596                 xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
597                 iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
598                 xfs_rw_ilock(ip, iolock);
599         }
600
601         ret = xfs_file_aio_write_checks(iocb, from, &iolock);
602         if (ret)
603                 goto out;
604         count = iov_iter_count(from);
605         end = iocb->ki_pos + count - 1;
606
607         /*
608          * See xfs_file_dio_aio_read() for why we do a full-file flush here.
609          */
610         if (mapping->nrpages) {
611                 ret = filemap_write_and_wait(VFS_I(ip)->i_mapping);
612                 if (ret)
613                         goto out;
614                 /*
615                  * Invalidate whole pages. This can return an error if we fail
616                  * to invalidate a page, but this should never happen on XFS.
617                  * Warn if it does fail.
618                  */
619                 ret = invalidate_inode_pages2(VFS_I(ip)->i_mapping);
620                 WARN_ON_ONCE(ret);
621                 ret = 0;
622         }
623
624         /*
625          * If we are doing unaligned IO, wait for all other IO to drain,
626          * otherwise demote the lock if we had to flush cached pages
627          */
628         if (unaligned_io)
629                 inode_dio_wait(inode);
630         else if (iolock == XFS_IOLOCK_EXCL) {
631                 xfs_rw_ilock_demote(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
632                 iolock = XFS_IOLOCK_SHARED;
633         }
634
635         trace_xfs_file_direct_write(ip, count, iocb->ki_pos);
636
637         data = *from;
638         ret = __blockdev_direct_IO(iocb, inode, target->bt_bdev, &data,
639                         xfs_get_blocks_direct, xfs_end_io_direct_write,
640                         NULL, DIO_ASYNC_EXTEND);
641
642         /* see generic_file_direct_write() for why this is necessary */
643         if (mapping->nrpages) {
644                 invalidate_inode_pages2_range(mapping,
645                                               iocb->ki_pos >> PAGE_SHIFT,
646                                               end >> PAGE_SHIFT);
647         }
648
649         if (ret > 0) {
650                 iocb->ki_pos += ret;
651                 iov_iter_advance(from, ret);
652         }
653 out:
654         xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
655
656         /*
657          * No fallback to buffered IO on errors for XFS, direct IO will either
658          * complete fully or fail.
659          */
660         ASSERT(ret < 0 || ret == count);
661         return ret;
662 }
663
664 static noinline ssize_t
665 xfs_file_dax_write(
666         struct kiocb            *iocb,
667         struct iov_iter         *from)
668 {
669         struct inode            *inode = iocb->ki_filp->f_mapping->host;
670         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
671         int                     iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
672         ssize_t                 ret, error = 0;
673         size_t                  count;
674         loff_t                  pos;
675
676         xfs_rw_ilock(ip, iolock);
677         ret = xfs_file_aio_write_checks(iocb, from, &iolock);
678         if (ret)
679                 goto out;
680
681         pos = iocb->ki_pos;
682         count = iov_iter_count(from);
683
684         trace_xfs_file_dax_write(ip, count, pos);
685
686         ret = iomap_dax_rw(iocb, from, &xfs_iomap_ops);
687         if (ret > 0 && iocb->ki_pos > i_size_read(inode)) {
688                 i_size_write(inode, iocb->ki_pos);
689                 error = xfs_setfilesize(ip, pos, ret);
690         }
691
692 out:
693         xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
694         return error ? error : ret;
695 }
696
697 STATIC ssize_t
698 xfs_file_buffered_aio_write(
699         struct kiocb            *iocb,
700         struct iov_iter         *from)
701 {
702         struct file             *file = iocb->ki_filp;
703         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
704         struct inode            *inode = mapping->host;
705         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
706         ssize_t                 ret;
707         int                     enospc = 0;
708         int                     iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
709
710         xfs_rw_ilock(ip, iolock);
711
712         ret = xfs_file_aio_write_checks(iocb, from, &iolock);
713         if (ret)
714                 goto out;
715
716         /* We can write back this queue in page reclaim */
717         current->backing_dev_info = inode_to_bdi(inode);
718
719 write_retry:
720         trace_xfs_file_buffered_write(ip, iov_iter_count(from), iocb->ki_pos);
721         ret = iomap_file_buffered_write(iocb, from, &xfs_iomap_ops);
722         if (likely(ret >= 0))
723                 iocb->ki_pos += ret;
724
725         /*
726          * If we hit a space limit, try to free up some lingering preallocated
727          * space before returning an error. In the case of ENOSPC, first try to
728          * write back all dirty inodes to free up some of the excess reserved
729          * metadata space. This reduces the chances that the eofblocks scan
730          * waits on dirty mappings. Since xfs_flush_inodes() is serialized, this
731          * also behaves as a filter to prevent too many eofblocks scans from
732          * running at the same time.
733          */
734         if (ret == -EDQUOT && !enospc) {
735                 enospc = xfs_inode_free_quota_eofblocks(ip);
736                 if (enospc)
737                         goto write_retry;
738         } else if (ret == -ENOSPC && !enospc) {
739                 struct xfs_eofblocks eofb = {0};
740
741                 enospc = 1;
742                 xfs_flush_inodes(ip->i_mount);
743                 eofb.eof_scan_owner = ip->i_ino; /* for locking */
744                 eofb.eof_flags = XFS_EOF_FLAGS_SYNC;
745                 xfs_icache_free_eofblocks(ip->i_mount, &eofb);
746                 goto write_retry;
747         }
748
749         current->backing_dev_info = NULL;
750 out:
751         xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
752         return ret;
753 }
754
755 STATIC ssize_t
756 xfs_file_write_iter(
757         struct kiocb            *iocb,
758         struct iov_iter         *from)
759 {
760         struct file             *file = iocb->ki_filp;
761         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
762         struct inode            *inode = mapping->host;
763         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
764         ssize_t                 ret;
765         size_t                  ocount = iov_iter_count(from);
766
767         XFS_STATS_INC(ip->i_mount, xs_write_calls);
768
769         if (ocount == 0)
770                 return 0;
771
772         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
773                 return -EIO;
774
775         if (IS_DAX(inode))
776                 ret = xfs_file_dax_write(iocb, from);
777         else if (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT)
778                 ret = xfs_file_dio_aio_write(iocb, from);
779         else
780                 ret = xfs_file_buffered_aio_write(iocb, from);
781
782         if (ret > 0) {
783                 XFS_STATS_ADD(ip->i_mount, xs_write_bytes, ret);
784
785                 /* Handle various SYNC-type writes */
786                 ret = generic_write_sync(iocb, ret);
787         }
788         return ret;
789 }
790
791 #define XFS_FALLOC_FL_SUPPORTED                                         \
792                 (FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_PUNCH_HOLE |           \
793                  FALLOC_FL_COLLAPSE_RANGE | FALLOC_FL_ZERO_RANGE |      \
794                  FALLOC_FL_INSERT_RANGE)
795
796 STATIC long
797 xfs_file_fallocate(
798         struct file             *file,
799         int                     mode,
800         loff_t                  offset,
801         loff_t                  len)
802 {
803         struct inode            *inode = file_inode(file);
804         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
805         long                    error;
806         enum xfs_prealloc_flags flags = 0;
807         uint                    iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
808         loff_t                  new_size = 0;
809         bool                    do_file_insert = 0;
810
811         if (!S_ISREG(inode->i_mode))
812                 return -EINVAL;
813         if (mode & ~XFS_FALLOC_FL_SUPPORTED)
814                 return -EOPNOTSUPP;
815
816         xfs_ilock(ip, iolock);
817         error = xfs_break_layouts(inode, &iolock, false);
818         if (error)
819                 goto out_unlock;
820
821         xfs_ilock(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL);
822         iolock |= XFS_MMAPLOCK_EXCL;
823
824         if (mode & FALLOC_FL_PUNCH_HOLE) {
825                 error = xfs_free_file_space(ip, offset, len);
826                 if (error)
827                         goto out_unlock;
828         } else if (mode & FALLOC_FL_COLLAPSE_RANGE) {
829                 unsigned blksize_mask = (1 << inode->i_blkbits) - 1;
830
831                 if (offset & blksize_mask || len & blksize_mask) {
832                         error = -EINVAL;
833                         goto out_unlock;
834                 }
835
836                 /*
837                  * There is no need to overlap collapse range with EOF,
838                  * in which case it is effectively a truncate operation
839                  */
840                 if (offset + len >= i_size_read(inode)) {
841                         error = -EINVAL;
842                         goto out_unlock;
843                 }
844
845                 new_size = i_size_read(inode) - len;
846
847                 error = xfs_collapse_file_space(ip, offset, len);
848                 if (error)
849                         goto out_unlock;
850         } else if (mode & FALLOC_FL_INSERT_RANGE) {
851                 unsigned blksize_mask = (1 << inode->i_blkbits) - 1;
852
853                 new_size = i_size_read(inode) + len;
854                 if (offset & blksize_mask || len & blksize_mask) {
855                         error = -EINVAL;
856                         goto out_unlock;
857                 }
858
859                 /* check the new inode size does not wrap through zero */
860                 if (new_size > inode->i_sb->s_maxbytes) {
861                         error = -EFBIG;
862                         goto out_unlock;
863                 }
864
865                 /* Offset should be less than i_size */
866                 if (offset >= i_size_read(inode)) {
867                         error = -EINVAL;
868                         goto out_unlock;
869                 }
870                 do_file_insert = 1;
871         } else {
872                 flags |= XFS_PREALLOC_SET;
873
874                 if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) &&
875                     offset + len > i_size_read(inode)) {
876                         new_size = offset + len;
877                         error = inode_newsize_ok(inode, new_size);
878                         if (error)
879                                 goto out_unlock;
880                 }
881
882                 if (mode & FALLOC_FL_ZERO_RANGE)
883                         error = xfs_zero_file_space(ip, offset, len);
884                 else
885                         error = xfs_alloc_file_space(ip, offset, len,
886                                                      XFS_BMAPI_PREALLOC);
887                 if (error)
888                         goto out_unlock;
889         }
890
891         if (file->f_flags & O_DSYNC)
892                 flags |= XFS_PREALLOC_SYNC;
893
894         error = xfs_update_prealloc_flags(ip, flags);
895         if (error)
896                 goto out_unlock;
897
898         /* Change file size if needed */
899         if (new_size) {
900                 struct iattr iattr;
901
902                 iattr.ia_valid = ATTR_SIZE;
903                 iattr.ia_size = new_size;
904                 error = xfs_setattr_size(ip, &iattr);
905                 if (error)
906                         goto out_unlock;
907         }
908
909         /*
910          * Perform hole insertion now that the file size has been
911          * updated so that if we crash during the operation we don't
912          * leave shifted extents past EOF and hence losing access to
913          * the data that is contained within them.
914          */
915         if (do_file_insert)
916                 error = xfs_insert_file_space(ip, offset, len);
917
918 out_unlock:
919         xfs_iunlock(ip, iolock);
920         return error;
921 }
922
923
924 STATIC int
925 xfs_file_open(
926         struct inode    *inode,
927         struct file     *file)
928 {
929         if (!(file->f_flags & O_LARGEFILE) && i_size_read(inode) > MAX_NON_LFS)
930                 return -EFBIG;
931         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(XFS_M(inode->i_sb)))
932                 return -EIO;
933         return 0;
934 }
935
936 STATIC int
937 xfs_dir_open(
938         struct inode    *inode,
939         struct file     *file)
940 {
941         struct xfs_inode *ip = XFS_I(inode);
942         int             mode;
943         int             error;
944
945         error = xfs_file_open(inode, file);
946         if (error)
947                 return error;
948
949         /*
950          * If there are any blocks, read-ahead block 0 as we're almost
951          * certain to have the next operation be a read there.
952          */
953         mode = xfs_ilock_data_map_shared(ip);
954         if (ip->i_d.di_nextents > 0)
955                 xfs_dir3_data_readahead(ip, 0, -1);
956         xfs_iunlock(ip, mode);
957         return 0;
958 }
959
960 STATIC int
961 xfs_file_release(
962         struct inode    *inode,
963         struct file     *filp)
964 {
965         return xfs_release(XFS_I(inode));
966 }
967
968 STATIC int
969 xfs_file_readdir(
970         struct file     *file,
971         struct dir_context *ctx)
972 {
973         struct inode    *inode = file_inode(file);
974         xfs_inode_t     *ip = XFS_I(inode);
975         size_t          bufsize;
976
977         /*
978          * The Linux API doesn't pass down the total size of the buffer
979          * we read into down to the filesystem.  With the filldir concept
980          * it's not needed for correct information, but the XFS dir2 leaf
981          * code wants an estimate of the buffer size to calculate it's
982          * readahead window and size the buffers used for mapping to
983          * physical blocks.
984          *
985          * Try to give it an estimate that's good enough, maybe at some
986          * point we can change the ->readdir prototype to include the
987          * buffer size.  For now we use the current glibc buffer size.
988          */
989         bufsize = (size_t)min_t(loff_t, 32768, ip->i_d.di_size);
990
991         return xfs_readdir(ip, ctx, bufsize);
992 }
993
994 /*
995  * This type is designed to indicate the type of offset we would like
996  * to search from page cache for xfs_seek_hole_data().
997  */
998 enum {
999         HOLE_OFF = 0,
1000         DATA_OFF,
1001 };
1002
1003 /*
1004  * Lookup the desired type of offset from the given page.
1005  *
1006  * On success, return true and the offset argument will point to the
1007  * start of the region that was found.  Otherwise this function will
1008  * return false and keep the offset argument unchanged.
1009  */
1010 STATIC bool
1011 xfs_lookup_buffer_offset(
1012         struct page             *page,
1013         loff_t                  *offset,
1014         unsigned int            type)
1015 {
1016         loff_t                  lastoff = page_offset(page);
1017         bool                    found = false;
1018         struct buffer_head      *bh, *head;
1019
1020         bh = head = page_buffers(page);
1021         do {
1022                 /*
1023                  * Unwritten extents that have data in the page
1024                  * cache covering them can be identified by the
1025                  * BH_Unwritten state flag.  Pages with multiple
1026                  * buffers might have a mix of holes, data and
1027                  * unwritten extents - any buffer with valid
1028                  * data in it should have BH_Uptodate flag set
1029                  * on it.
1030                  */
1031                 if (buffer_unwritten(bh) ||
1032                     buffer_uptodate(bh)) {
1033                         if (type == DATA_OFF)
1034                                 found = true;
1035                 } else {
1036                         if (type == HOLE_OFF)
1037                                 found = true;
1038                 }
1039
1040                 if (found) {
1041                         *offset = lastoff;
1042                         break;
1043                 }
1044                 lastoff += bh->b_size;
1045         } while ((bh = bh->b_this_page) != head);
1046
1047         return found;
1048 }
1049
1050 /*
1051  * This routine is called to find out and return a data or hole offset
1052  * from the page cache for unwritten extents according to the desired
1053  * type for xfs_seek_hole_data().
1054  *
1055  * The argument offset is used to tell where we start to search from the
1056  * page cache.  Map is used to figure out the end points of the range to
1057  * lookup pages.
1058  *
1059  * Return true if the desired type of offset was found, and the argument
1060  * offset is filled with that address.  Otherwise, return false and keep
1061  * offset unchanged.
1062  */
1063 STATIC bool
1064 xfs_find_get_desired_pgoff(
1065         struct inode            *inode,
1066         struct xfs_bmbt_irec    *map,
1067         unsigned int            type,
1068         loff_t                  *offset)
1069 {
1070         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1071         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1072         struct pagevec          pvec;
1073         pgoff_t                 index;
1074         pgoff_t                 end;
1075         loff_t                  endoff;
1076         loff_t                  startoff = *offset;
1077         loff_t                  lastoff = startoff;
1078         bool                    found = false;
1079
1080         pagevec_init(&pvec, 0);
1081
1082         index = startoff >> PAGE_SHIFT;
1083         endoff = XFS_FSB_TO_B(mp, map->br_startoff + map->br_blockcount);
1084         end = endoff >> PAGE_SHIFT;
1085         do {
1086                 int             want;
1087                 unsigned        nr_pages;
1088                 unsigned int    i;
1089
1090                 want = min_t(pgoff_t, end - index, PAGEVEC_SIZE);
1091                 nr_pages = pagevec_lookup(&pvec, inode->i_mapping, index,
1092                                           want);
1093                 /*
1094                  * No page mapped into given range.  If we are searching holes
1095                  * and if this is the first time we got into the loop, it means
1096                  * that the given offset is landed in a hole, return it.
1097                  *
1098                  * If we have already stepped through some block buffers to find
1099                  * holes but they all contains data.  In this case, the last
1100                  * offset is already updated and pointed to the end of the last
1101                  * mapped page, if it does not reach the endpoint to search,
1102                  * that means there should be a hole between them.
1103                  */
1104                 if (nr_pages == 0) {
1105                         /* Data search found nothing */
1106                         if (type == DATA_OFF)
1107                                 break;
1108
1109                         ASSERT(type == HOLE_OFF);
1110                         if (lastoff == startoff || lastoff < endoff) {
1111                                 found = true;
1112                                 *offset = lastoff;
1113                         }
1114                         break;
1115                 }
1116
1117                 /*
1118                  * At lease we found one page.  If this is the first time we
1119                  * step into the loop, and if the first page index offset is
1120                  * greater than the given search offset, a hole was found.
1121                  */
1122                 if (type == HOLE_OFF && lastoff == startoff &&
1123                     lastoff < page_offset(pvec.pages[0])) {
1124                         found = true;
1125                         break;
1126                 }
1127
1128                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1129                         struct page     *page = pvec.pages[i];
1130                         loff_t          b_offset;
1131
1132                         /*
1133                          * At this point, the page may be truncated or
1134                          * invalidated (changing page->mapping to NULL),
1135                          * or even swizzled back from swapper_space to tmpfs
1136                          * file mapping. However, page->index will not change
1137                          * because we have a reference on the page.
1138                          *
1139                          * Searching done if the page index is out of range.
1140                          * If the current offset is not reaches the end of
1141                          * the specified search range, there should be a hole
1142                          * between them.
1143                          */
1144                         if (page->index > end) {
1145                                 if (type == HOLE_OFF && lastoff < endoff) {
1146                                         *offset = lastoff;
1147                                         found = true;
1148                                 }
1149                                 goto out;
1150                         }
1151
1152                         lock_page(page);
1153                         /*
1154                          * Page truncated or invalidated(page->mapping == NULL).
1155                          * We can freely skip it and proceed to check the next
1156                          * page.
1157                          */
1158                         if (unlikely(page->mapping != inode->i_mapping)) {
1159                                 unlock_page(page);
1160                                 continue;
1161                         }
1162
1163                         if (!page_has_buffers(page)) {
1164                                 unlock_page(page);
1165                                 continue;
1166                         }
1167
1168                         found = xfs_lookup_buffer_offset(page, &b_offset, type);
1169                         if (found) {
1170                                 /*
1171                                  * The found offset may be less than the start
1172                                  * point to search if this is the first time to
1173                                  * come here.
1174                                  */
1175                                 *offset = max_t(loff_t, startoff, b_offset);
1176                                 unlock_page(page);
1177                                 goto out;
1178                         }
1179
1180                         /*
1181                          * We either searching data but nothing was found, or
1182                          * searching hole but found a data buffer.  In either
1183                          * case, probably the next page contains the desired
1184                          * things, update the last offset to it so.
1185                          */
1186                         lastoff = page_offset(page) + PAGE_SIZE;
1187                         unlock_page(page);
1188                 }
1189
1190                 /*
1191                  * The number of returned pages less than our desired, search
1192                  * done.  In this case, nothing was found for searching data,
1193                  * but we found a hole behind the last offset.
1194                  */
1195                 if (nr_pages < want) {
1196                         if (type == HOLE_OFF) {
1197                                 *offset = lastoff;
1198                                 found = true;
1199                         }
1200                         break;
1201                 }
1202
1203                 index = pvec.pages[i - 1]->index + 1;
1204                 pagevec_release(&pvec);
1205         } while (index <= end);
1206
1207 out:
1208         pagevec_release(&pvec);
1209         return found;
1210 }
1211
1212 /*
1213  * caller must lock inode with xfs_ilock_data_map_shared,
1214  * can we craft an appropriate ASSERT?
1215  *
1216  * end is because the VFS-level lseek interface is defined such that any
1217  * offset past i_size shall return -ENXIO, but we use this for quota code
1218  * which does not maintain i_size, and we want to SEEK_DATA past i_size.
1219  */
1220 loff_t
1221 __xfs_seek_hole_data(
1222         struct inode            *inode,
1223         loff_t                  start,
1224         loff_t                  end,
1225         int                     whence)
1226 {
1227         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1228         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1229         loff_t                  uninitialized_var(offset);
1230         xfs_fileoff_t           fsbno;
1231         xfs_filblks_t           lastbno;
1232         int                     error;
1233
1234         if (start >= end) {
1235                 error = -ENXIO;
1236                 goto out_error;
1237         }
1238
1239         /*
1240          * Try to read extents from the first block indicated
1241          * by fsbno to the end block of the file.
1242          */
1243         fsbno = XFS_B_TO_FSBT(mp, start);
1244         lastbno = XFS_B_TO_FSB(mp, end);
1245
1246         for (;;) {
1247                 struct xfs_bmbt_irec    map[2];
1248                 int                     nmap = 2;
1249                 unsigned int            i;
1250
1251                 error = xfs_bmapi_read(ip, fsbno, lastbno - fsbno, map, &nmap,
1252                                        XFS_BMAPI_ENTIRE);
1253                 if (error)
1254                         goto out_error;
1255
1256                 /* No extents at given offset, must be beyond EOF */
1257                 if (nmap == 0) {
1258                         error = -ENXIO;
1259                         goto out_error;
1260                 }
1261
1262                 for (i = 0; i < nmap; i++) {
1263                         offset = max_t(loff_t, start,
1264                                        XFS_FSB_TO_B(mp, map[i].br_startoff));
1265
1266                         /* Landed in the hole we wanted? */
1267                         if (whence == SEEK_HOLE &&
1268                             map[i].br_startblock == HOLESTARTBLOCK)
1269                                 goto out;
1270
1271                         /* Landed in the data extent we wanted? */
1272                         if (whence == SEEK_DATA &&
1273                             (map[i].br_startblock == DELAYSTARTBLOCK ||
1274                              (map[i].br_state == XFS_EXT_NORM &&
1275                               !isnullstartblock(map[i].br_startblock))))
1276                                 goto out;
1277
1278                         /*
1279                          * Landed in an unwritten extent, try to search
1280                          * for hole or data from page cache.
1281                          */
1282                         if (map[i].br_state == XFS_EXT_UNWRITTEN) {
1283                                 if (xfs_find_get_desired_pgoff(inode, &map[i],
1284                                       whence == SEEK_HOLE ? HOLE_OFF : DATA_OFF,
1285                                                         &offset))
1286                                         goto out;
1287                         }
1288                 }
1289
1290                 /*
1291                  * We only received one extent out of the two requested. This
1292                  * means we've hit EOF and didn't find what we are looking for.
1293                  */
1294                 if (nmap == 1) {
1295                         /*
1296                          * If we were looking for a hole, set offset to
1297                          * the end of the file (i.e., there is an implicit
1298                          * hole at the end of any file).
1299                          */
1300                         if (whence == SEEK_HOLE) {
1301                                 offset = end;
1302                                 break;
1303                         }
1304                         /*
1305                          * If we were looking for data, it's nowhere to be found
1306                          */
1307                         ASSERT(whence == SEEK_DATA);
1308                         error = -ENXIO;
1309                         goto out_error;
1310                 }
1311
1312                 ASSERT(i > 1);
1313
1314                 /*
1315                  * Nothing was found, proceed to the next round of search
1316                  * if the next reading offset is not at or beyond EOF.
1317                  */
1318                 fsbno = map[i - 1].br_startoff + map[i - 1].br_blockcount;
1319                 start = XFS_FSB_TO_B(mp, fsbno);
1320                 if (start >= end) {
1321                         if (whence == SEEK_HOLE) {
1322                                 offset = end;
1323                                 break;
1324                         }
1325                         ASSERT(whence == SEEK_DATA);
1326                         error = -ENXIO;
1327                         goto out_error;
1328                 }
1329         }
1330
1331 out:
1332         /*
1333          * If at this point we have found the hole we wanted, the returned
1334          * offset may be bigger than the file size as it may be aligned to
1335          * page boundary for unwritten extents.  We need to deal with this
1336          * situation in particular.
1337          */
1338         if (whence == SEEK_HOLE)
1339                 offset = min_t(loff_t, offset, end);
1340
1341         return offset;
1342
1343 out_error:
1344         return error;
1345 }
1346
1347 STATIC loff_t
1348 xfs_seek_hole_data(
1349         struct file             *file,
1350         loff_t                  start,
1351         int                     whence)
1352 {
1353         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
1354         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1355         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1356         uint                    lock;
1357         loff_t                  offset, end;
1358         int                     error = 0;
1359
1360         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
1361                 return -EIO;
1362
1363         lock = xfs_ilock_data_map_shared(ip);
1364
1365         end = i_size_read(inode);
1366         offset = __xfs_seek_hole_data(inode, start, end, whence);
1367         if (offset < 0) {
1368                 error = offset;
1369                 goto out_unlock;
1370         }
1371
1372         offset = vfs_setpos(file, offset, inode->i_sb->s_maxbytes);
1373
1374 out_unlock:
1375         xfs_iunlock(ip, lock);
1376
1377         if (error)
1378                 return error;
1379         return offset;
1380 }
1381
1382 STATIC loff_t
1383 xfs_file_llseek(
1384         struct file     *file,
1385         loff_t          offset,
1386         int             whence)
1387 {
1388         switch (whence) {
1389         case SEEK_END:
1390         case SEEK_CUR:
1391         case SEEK_SET:
1392                 return generic_file_llseek(file, offset, whence);
1393         case SEEK_HOLE:
1394         case SEEK_DATA:
1395                 return xfs_seek_hole_data(file, offset, whence);
1396         default:
1397                 return -EINVAL;
1398         }
1399 }
1400
1401 /*
1402  * Locking for serialisation of IO during page faults. This results in a lock
1403  * ordering of:
1404  *
1405  * mmap_sem (MM)
1406  *   sb_start_pagefault(vfs, freeze)
1407  *     i_mmaplock (XFS - truncate serialisation)
1408  *       page_lock (MM)
1409  *         i_lock (XFS - extent map serialisation)
1410  */
1411
1412 /*
1413  * mmap()d file has taken write protection fault and is being made writable. We
1414  * can set the page state up correctly for a writable page, which means we can
1415  * do correct delalloc accounting (ENOSPC checking!) and unwritten extent
1416  * mapping.
1417  */
1418 STATIC int
1419 xfs_filemap_page_mkwrite(
1420         struct vm_area_struct   *vma,
1421         struct vm_fault         *vmf)
1422 {
1423         struct inode            *inode = file_inode(vma->vm_file);
1424         int                     ret;
1425
1426         trace_xfs_filemap_page_mkwrite(XFS_I(inode));
1427
1428         sb_start_pagefault(inode->i_sb);
1429         file_update_time(vma->vm_file);
1430         xfs_ilock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1431
1432         if (IS_DAX(inode)) {
1433                 ret = iomap_dax_fault(vma, vmf, &xfs_iomap_ops);
1434         } else {
1435                 ret = iomap_page_mkwrite(vma, vmf, &xfs_iomap_ops);
1436                 ret = block_page_mkwrite_return(ret);
1437         }
1438
1439         xfs_iunlock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1440         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
1441
1442         return ret;
1443 }
1444
1445 STATIC int
1446 xfs_filemap_fault(
1447         struct vm_area_struct   *vma,
1448         struct vm_fault         *vmf)
1449 {
1450         struct inode            *inode = file_inode(vma->vm_file);
1451         int                     ret;
1452
1453         trace_xfs_filemap_fault(XFS_I(inode));
1454
1455         /* DAX can shortcut the normal fault path on write faults! */
1456         if ((vmf->flags & FAULT_FLAG_WRITE) && IS_DAX(inode))
1457                 return xfs_filemap_page_mkwrite(vma, vmf);
1458
1459         xfs_ilock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1460         if (IS_DAX(inode)) {
1461                 /*
1462                  * we do not want to trigger unwritten extent conversion on read
1463                  * faults - that is unnecessary overhead and would also require
1464                  * changes to xfs_get_blocks_direct() to map unwritten extent
1465                  * ioend for conversion on read-only mappings.
1466                  */
1467                 ret = iomap_dax_fault(vma, vmf, &xfs_iomap_ops);
1468         } else
1469                 ret = filemap_fault(vma, vmf);
1470         xfs_iunlock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1471
1472         return ret;
1473 }
1474
1475 /*
1476  * Similar to xfs_filemap_fault(), the DAX fault path can call into here on
1477  * both read and write faults. Hence we need to handle both cases. There is no
1478  * ->pmd_mkwrite callout for huge pages, so we have a single function here to
1479  * handle both cases here. @flags carries the information on the type of fault
1480  * occuring.
1481  */
1482 STATIC int
1483 xfs_filemap_pmd_fault(
1484         struct vm_area_struct   *vma,
1485         unsigned long           addr,
1486         pmd_t                   *pmd,
1487         unsigned int            flags)
1488 {
1489         struct inode            *inode = file_inode(vma->vm_file);
1490         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1491         int                     ret;
1492
1493         if (!IS_DAX(inode))
1494                 return VM_FAULT_FALLBACK;
1495
1496         trace_xfs_filemap_pmd_fault(ip);
1497
1498         if (flags & FAULT_FLAG_WRITE) {
1499                 sb_start_pagefault(inode->i_sb);
1500                 file_update_time(vma->vm_file);
1501         }
1502
1503         xfs_ilock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1504         ret = dax_pmd_fault(vma, addr, pmd, flags, xfs_get_blocks_dax_fault);
1505         xfs_iunlock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1506
1507         if (flags & FAULT_FLAG_WRITE)
1508                 sb_end_pagefault(inode->i_sb);
1509
1510         return ret;
1511 }
1512
1513 /*
1514  * pfn_mkwrite was originally inteneded to ensure we capture time stamp
1515  * updates on write faults. In reality, it's need to serialise against
1516  * truncate similar to page_mkwrite. Hence we cycle the XFS_MMAPLOCK_SHARED
1517  * to ensure we serialise the fault barrier in place.
1518  */
1519 static int
1520 xfs_filemap_pfn_mkwrite(
1521         struct vm_area_struct   *vma,
1522         struct vm_fault         *vmf)
1523 {
1524
1525         struct inode            *inode = file_inode(vma->vm_file);
1526         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1527         int                     ret = VM_FAULT_NOPAGE;
1528         loff_t                  size;
1529
1530         trace_xfs_filemap_pfn_mkwrite(ip);
1531
1532         sb_start_pagefault(inode->i_sb);
1533         file_update_time(vma->vm_file);
1534
1535         /* check if the faulting page hasn't raced with truncate */
1536         xfs_ilock(ip, XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1537         size = (i_size_read(inode) + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
1538         if (vmf->pgoff >= size)
1539                 ret = VM_FAULT_SIGBUS;
1540         else if (IS_DAX(inode))
1541                 ret = dax_pfn_mkwrite(vma, vmf);
1542         xfs_iunlock(ip, XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1543         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
1544         return ret;
1545
1546 }
1547
1548 static const struct vm_operations_struct xfs_file_vm_ops = {
1549         .fault          = xfs_filemap_fault,
1550         .pmd_fault      = xfs_filemap_pmd_fault,
1551         .map_pages      = filemap_map_pages,
1552         .page_mkwrite   = xfs_filemap_page_mkwrite,
1553         .pfn_mkwrite    = xfs_filemap_pfn_mkwrite,
1554 };
1555
1556 STATIC int
1557 xfs_file_mmap(
1558         struct file     *filp,
1559         struct vm_area_struct *vma)
1560 {
1561         file_accessed(filp);
1562         vma->vm_ops = &xfs_file_vm_ops;
1563         if (IS_DAX(file_inode(filp)))
1564                 vma->vm_flags |= VM_MIXEDMAP | VM_HUGEPAGE;
1565         return 0;
1566 }
1567
1568 const struct file_operations xfs_file_operations = {
1569         .llseek         = xfs_file_llseek,
1570         .read_iter      = xfs_file_read_iter,
1571         .write_iter     = xfs_file_write_iter,
1572         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1573         .splice_write   = iter_file_splice_write,
1574         .unlocked_ioctl = xfs_file_ioctl,
1575 #ifdef CONFIG_COMPAT
1576         .compat_ioctl   = xfs_file_compat_ioctl,
1577 #endif
1578         .mmap           = xfs_file_mmap,
1579         .open           = xfs_file_open,
1580         .release        = xfs_file_release,
1581         .fsync          = xfs_file_fsync,
1582         .get_unmapped_area = thp_get_unmapped_area,
1583         .fallocate      = xfs_file_fallocate,
1584 };
1585
1586 const struct file_operations xfs_dir_file_operations = {
1587         .open           = xfs_dir_open,
1588         .read           = generic_read_dir,
1589         .iterate_shared = xfs_file_readdir,
1590         .llseek         = generic_file_llseek,
1591         .unlocked_ioctl = xfs_file_ioctl,
1592 #ifdef CONFIG_COMPAT
1593         .compat_ioctl   = xfs_file_compat_ioctl,
1594 #endif
1595         .fsync          = xfs_dir_fsync,
1596 };