xfs: update atime before I/O in xfs_file_dio_aio_read
[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 address_space    *mapping = iocb->ki_filp->f_mapping;
337         struct inode            *inode = mapping->host;
338         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
339         struct iov_iter         data = *to;
340         size_t                  count = iov_iter_count(to);
341         ssize_t                 ret = 0;
342
343         trace_xfs_file_dax_read(ip, count, iocb->ki_pos);
344
345         if (!count)
346                 return 0; /* skip atime */
347
348         xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
349         ret = dax_do_io(iocb, inode, &data, xfs_get_blocks_direct, NULL, 0);
350         if (ret > 0) {
351                 iocb->ki_pos += ret;
352                 iov_iter_advance(to, ret);
353         }
354         xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
355
356         file_accessed(iocb->ki_filp);
357         return ret;
358 }
359
360 STATIC ssize_t
361 xfs_file_buffered_aio_read(
362         struct kiocb            *iocb,
363         struct iov_iter         *to)
364 {
365         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(file_inode(iocb->ki_filp));
366         ssize_t                 ret;
367
368         trace_xfs_file_buffered_read(ip, iov_iter_count(to), iocb->ki_pos);
369
370         xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
371         ret = generic_file_read_iter(iocb, to);
372         xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
373
374         return ret;
375 }
376
377 STATIC ssize_t
378 xfs_file_read_iter(
379         struct kiocb            *iocb,
380         struct iov_iter         *to)
381 {
382         struct inode            *inode = file_inode(iocb->ki_filp);
383         struct xfs_mount        *mp = XFS_I(inode)->i_mount;
384         ssize_t                 ret = 0;
385
386         XFS_STATS_INC(mp, xs_read_calls);
387
388         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
389                 return -EIO;
390
391         if (IS_DAX(inode))
392                 ret = xfs_file_dax_read(iocb, to);
393         else if (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT)
394                 ret = xfs_file_dio_aio_read(iocb, to);
395         else
396                 ret = xfs_file_buffered_aio_read(iocb, to);
397
398         if (ret > 0)
399                 XFS_STATS_ADD(mp, xs_read_bytes, ret);
400         return ret;
401 }
402
403 STATIC ssize_t
404 xfs_file_splice_read(
405         struct file             *infilp,
406         loff_t                  *ppos,
407         struct pipe_inode_info  *pipe,
408         size_t                  count,
409         unsigned int            flags)
410 {
411         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(infilp->f_mapping->host);
412         ssize_t                 ret;
413
414         XFS_STATS_INC(ip->i_mount, xs_read_calls);
415
416         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
417                 return -EIO;
418
419         trace_xfs_file_splice_read(ip, count, *ppos);
420
421         /*
422          * DAX inodes cannot ues the page cache for splice, so we have to push
423          * them through the VFS IO path. This means it goes through
424          * ->read_iter, which for us takes the XFS_IOLOCK_SHARED. Hence we
425          * cannot lock the splice operation at this level for DAX inodes.
426          */
427         if (IS_DAX(VFS_I(ip))) {
428                 ret = default_file_splice_read(infilp, ppos, pipe, count,
429                                                flags);
430                 goto out;
431         }
432
433         xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
434         ret = generic_file_splice_read(infilp, ppos, pipe, count, flags);
435         xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
436 out:
437         if (ret > 0)
438                 XFS_STATS_ADD(ip->i_mount, xs_read_bytes, ret);
439         return ret;
440 }
441
442 /*
443  * Zero any on disk space between the current EOF and the new, larger EOF.
444  *
445  * This handles the normal case of zeroing the remainder of the last block in
446  * the file and the unusual case of zeroing blocks out beyond the size of the
447  * file.  This second case only happens with fixed size extents and when the
448  * system crashes before the inode size was updated but after blocks were
449  * allocated.
450  *
451  * Expects the iolock to be held exclusive, and will take the ilock internally.
452  */
453 int                                     /* error (positive) */
454 xfs_zero_eof(
455         struct xfs_inode        *ip,
456         xfs_off_t               offset,         /* starting I/O offset */
457         xfs_fsize_t             isize,          /* current inode size */
458         bool                    *did_zeroing)
459 {
460         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_IOLOCK_EXCL));
461         ASSERT(offset > isize);
462
463         trace_xfs_zero_eof(ip, isize, offset - isize);
464         return xfs_zero_range(ip, isize, offset - isize, did_zeroing);
465 }
466
467 /*
468  * Common pre-write limit and setup checks.
469  *
470  * Called with the iolocked held either shared and exclusive according to
471  * @iolock, and returns with it held.  Might upgrade the iolock to exclusive
472  * if called for a direct write beyond i_size.
473  */
474 STATIC ssize_t
475 xfs_file_aio_write_checks(
476         struct kiocb            *iocb,
477         struct iov_iter         *from,
478         int                     *iolock)
479 {
480         struct file             *file = iocb->ki_filp;
481         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
482         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
483         ssize_t                 error = 0;
484         size_t                  count = iov_iter_count(from);
485         bool                    drained_dio = false;
486
487 restart:
488         error = generic_write_checks(iocb, from);
489         if (error <= 0)
490                 return error;
491
492         error = xfs_break_layouts(inode, iolock, true);
493         if (error)
494                 return error;
495
496         /* For changing security info in file_remove_privs() we need i_mutex */
497         if (*iolock == XFS_IOLOCK_SHARED && !IS_NOSEC(inode)) {
498                 xfs_rw_iunlock(ip, *iolock);
499                 *iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
500                 xfs_rw_ilock(ip, *iolock);
501                 goto restart;
502         }
503         /*
504          * If the offset is beyond the size of the file, we need to zero any
505          * blocks that fall between the existing EOF and the start of this
506          * write.  If zeroing is needed and we are currently holding the
507          * iolock shared, we need to update it to exclusive which implies
508          * having to redo all checks before.
509          *
510          * We need to serialise against EOF updates that occur in IO
511          * completions here. We want to make sure that nobody is changing the
512          * size while we do this check until we have placed an IO barrier (i.e.
513          * hold the XFS_IOLOCK_EXCL) that prevents new IO from being dispatched.
514          * The spinlock effectively forms a memory barrier once we have the
515          * XFS_IOLOCK_EXCL so we are guaranteed to see the latest EOF value
516          * and hence be able to correctly determine if we need to run zeroing.
517          */
518         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
519         if (iocb->ki_pos > i_size_read(inode)) {
520                 bool    zero = false;
521
522                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
523                 if (!drained_dio) {
524                         if (*iolock == XFS_IOLOCK_SHARED) {
525                                 xfs_rw_iunlock(ip, *iolock);
526                                 *iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
527                                 xfs_rw_ilock(ip, *iolock);
528                                 iov_iter_reexpand(from, count);
529                         }
530                         /*
531                          * We now have an IO submission barrier in place, but
532                          * AIO can do EOF updates during IO completion and hence
533                          * we now need to wait for all of them to drain. Non-AIO
534                          * DIO will have drained before we are given the
535                          * XFS_IOLOCK_EXCL, and so for most cases this wait is a
536                          * no-op.
537                          */
538                         inode_dio_wait(inode);
539                         drained_dio = true;
540                         goto restart;
541                 }
542                 error = xfs_zero_eof(ip, iocb->ki_pos, i_size_read(inode), &zero);
543                 if (error)
544                         return error;
545         } else
546                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
547
548         /*
549          * Updating the timestamps will grab the ilock again from
550          * xfs_fs_dirty_inode, so we have to call it after dropping the
551          * lock above.  Eventually we should look into a way to avoid
552          * the pointless lock roundtrip.
553          */
554         if (likely(!(file->f_mode & FMODE_NOCMTIME))) {
555                 error = file_update_time(file);
556                 if (error)
557                         return error;
558         }
559
560         /*
561          * If we're writing the file then make sure to clear the setuid and
562          * setgid bits if the process is not being run by root.  This keeps
563          * people from modifying setuid and setgid binaries.
564          */
565         if (!IS_NOSEC(inode))
566                 return file_remove_privs(file);
567         return 0;
568 }
569
570 /*
571  * xfs_file_dio_aio_write - handle direct IO writes
572  *
573  * Lock the inode appropriately to prepare for and issue a direct IO write.
574  * By separating it from the buffered write path we remove all the tricky to
575  * follow locking changes and looping.
576  *
577  * If there are cached pages or we're extending the file, we need IOLOCK_EXCL
578  * until we're sure the bytes at the new EOF have been zeroed and/or the cached
579  * pages are flushed out.
580  *
581  * In most cases the direct IO writes will be done holding IOLOCK_SHARED
582  * allowing them to be done in parallel with reads and other direct IO writes.
583  * However, if the IO is not aligned to filesystem blocks, the direct IO layer
584  * needs to do sub-block zeroing and that requires serialisation against other
585  * direct IOs to the same block. In this case we need to serialise the
586  * submission of the unaligned IOs so that we don't get racing block zeroing in
587  * the dio layer.  To avoid the problem with aio, we also need to wait for
588  * outstanding IOs to complete so that unwritten extent conversion is completed
589  * before we try to map the overlapping block. This is currently implemented by
590  * hitting it with a big hammer (i.e. inode_dio_wait()).
591  *
592  * Returns with locks held indicated by @iolock and errors indicated by
593  * negative return values.
594  */
595 STATIC ssize_t
596 xfs_file_dio_aio_write(
597         struct kiocb            *iocb,
598         struct iov_iter         *from)
599 {
600         struct file             *file = iocb->ki_filp;
601         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
602         struct inode            *inode = mapping->host;
603         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
604         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
605         ssize_t                 ret = 0;
606         int                     unaligned_io = 0;
607         int                     iolock;
608         size_t                  count = iov_iter_count(from);
609         loff_t                  end;
610         struct iov_iter         data;
611         struct xfs_buftarg      *target = XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) ?
612                                         mp->m_rtdev_targp : mp->m_ddev_targp;
613
614         /* DIO must be aligned to device logical sector size */
615         if ((iocb->ki_pos | count) & target->bt_logical_sectormask)
616                 return -EINVAL;
617
618         /* "unaligned" here means not aligned to a filesystem block */
619         if ((iocb->ki_pos & mp->m_blockmask) ||
620             ((iocb->ki_pos + count) & mp->m_blockmask))
621                 unaligned_io = 1;
622
623         /*
624          * We don't need to take an exclusive lock unless there page cache needs
625          * to be invalidated or unaligned IO is being executed. We don't need to
626          * consider the EOF extension case here because
627          * xfs_file_aio_write_checks() will relock the inode as necessary for
628          * EOF zeroing cases and fill out the new inode size as appropriate.
629          */
630         if (unaligned_io || mapping->nrpages)
631                 iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
632         else
633                 iolock = XFS_IOLOCK_SHARED;
634         xfs_rw_ilock(ip, iolock);
635
636         /*
637          * Recheck if there are cached pages that need invalidate after we got
638          * the iolock to protect against other threads adding new pages while
639          * we were waiting for the iolock.
640          */
641         if (mapping->nrpages && iolock == XFS_IOLOCK_SHARED) {
642                 xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
643                 iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
644                 xfs_rw_ilock(ip, iolock);
645         }
646
647         ret = xfs_file_aio_write_checks(iocb, from, &iolock);
648         if (ret)
649                 goto out;
650         count = iov_iter_count(from);
651         end = iocb->ki_pos + count - 1;
652
653         /*
654          * See xfs_file_dio_aio_read() for why we do a full-file flush here.
655          */
656         if (mapping->nrpages) {
657                 ret = filemap_write_and_wait(VFS_I(ip)->i_mapping);
658                 if (ret)
659                         goto out;
660                 /*
661                  * Invalidate whole pages. This can return an error if we fail
662                  * to invalidate a page, but this should never happen on XFS.
663                  * Warn if it does fail.
664                  */
665                 ret = invalidate_inode_pages2(VFS_I(ip)->i_mapping);
666                 WARN_ON_ONCE(ret);
667                 ret = 0;
668         }
669
670         /*
671          * If we are doing unaligned IO, wait for all other IO to drain,
672          * otherwise demote the lock if we had to flush cached pages
673          */
674         if (unaligned_io)
675                 inode_dio_wait(inode);
676         else if (iolock == XFS_IOLOCK_EXCL) {
677                 xfs_rw_ilock_demote(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
678                 iolock = XFS_IOLOCK_SHARED;
679         }
680
681         trace_xfs_file_direct_write(ip, count, iocb->ki_pos);
682
683         data = *from;
684         ret = __blockdev_direct_IO(iocb, inode, target->bt_bdev, &data,
685                         xfs_get_blocks_direct, xfs_end_io_direct_write,
686                         NULL, DIO_ASYNC_EXTEND);
687
688         /* see generic_file_direct_write() for why this is necessary */
689         if (mapping->nrpages) {
690                 invalidate_inode_pages2_range(mapping,
691                                               iocb->ki_pos >> PAGE_SHIFT,
692                                               end >> PAGE_SHIFT);
693         }
694
695         if (ret > 0) {
696                 iocb->ki_pos += ret;
697                 iov_iter_advance(from, ret);
698         }
699 out:
700         xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
701
702         /*
703          * No fallback to buffered IO on errors for XFS, direct IO will either
704          * complete fully or fail.
705          */
706         ASSERT(ret < 0 || ret == count);
707         return ret;
708 }
709
710 static noinline ssize_t
711 xfs_file_dax_write(
712         struct kiocb            *iocb,
713         struct iov_iter         *from)
714 {
715         struct address_space    *mapping = iocb->ki_filp->f_mapping;
716         struct inode            *inode = mapping->host;
717         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
718         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
719         ssize_t                 ret = 0;
720         int                     unaligned_io = 0;
721         int                     iolock;
722         struct iov_iter         data;
723
724         /* "unaligned" here means not aligned to a filesystem block */
725         if ((iocb->ki_pos & mp->m_blockmask) ||
726             ((iocb->ki_pos + iov_iter_count(from)) & mp->m_blockmask)) {
727                 unaligned_io = 1;
728                 iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
729         } else if (mapping->nrpages) {
730                 iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
731         } else {
732                 iolock = XFS_IOLOCK_SHARED;
733         }
734         xfs_rw_ilock(ip, iolock);
735
736         ret = xfs_file_aio_write_checks(iocb, from, &iolock);
737         if (ret)
738                 goto out;
739
740         /*
741          * Yes, even DAX files can have page cache attached to them:  A zeroed
742          * page is inserted into the pagecache when we have to serve a write
743          * fault on a hole.  It should never be dirtied and can simply be
744          * dropped from the pagecache once we get real data for the page.
745          *
746          * XXX: This is racy against mmap, and there's nothing we can do about
747          * it. dax_do_io() should really do this invalidation internally as
748          * it will know if we've allocated over a holei for this specific IO and
749          * if so it needs to update the mapping tree and invalidate existing
750          * PTEs over the newly allocated range. Remove this invalidation when
751          * dax_do_io() is fixed up.
752          */
753         if (mapping->nrpages) {
754                 loff_t end = iocb->ki_pos + iov_iter_count(from) - 1;
755
756                 ret = invalidate_inode_pages2_range(mapping,
757                                                     iocb->ki_pos >> PAGE_SHIFT,
758                                                     end >> PAGE_SHIFT);
759                 WARN_ON_ONCE(ret);
760         }
761
762         if (iolock == XFS_IOLOCK_EXCL && !unaligned_io) {
763                 xfs_rw_ilock_demote(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
764                 iolock = XFS_IOLOCK_SHARED;
765         }
766
767         trace_xfs_file_dax_write(ip, iov_iter_count(from), iocb->ki_pos);
768
769         data = *from;
770         ret = dax_do_io(iocb, inode, &data, xfs_get_blocks_direct,
771                         xfs_end_io_direct_write, 0);
772         if (ret > 0) {
773                 iocb->ki_pos += ret;
774                 iov_iter_advance(from, ret);
775         }
776 out:
777         xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
778         return ret;
779 }
780
781 STATIC ssize_t
782 xfs_file_buffered_aio_write(
783         struct kiocb            *iocb,
784         struct iov_iter         *from)
785 {
786         struct file             *file = iocb->ki_filp;
787         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
788         struct inode            *inode = mapping->host;
789         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
790         ssize_t                 ret;
791         int                     enospc = 0;
792         int                     iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
793
794         xfs_rw_ilock(ip, iolock);
795
796         ret = xfs_file_aio_write_checks(iocb, from, &iolock);
797         if (ret)
798                 goto out;
799
800         /* We can write back this queue in page reclaim */
801         current->backing_dev_info = inode_to_bdi(inode);
802
803 write_retry:
804         trace_xfs_file_buffered_write(ip, iov_iter_count(from), iocb->ki_pos);
805         ret = iomap_file_buffered_write(iocb, from, &xfs_iomap_ops);
806         if (likely(ret >= 0))
807                 iocb->ki_pos += ret;
808
809         /*
810          * If we hit a space limit, try to free up some lingering preallocated
811          * space before returning an error. In the case of ENOSPC, first try to
812          * write back all dirty inodes to free up some of the excess reserved
813          * metadata space. This reduces the chances that the eofblocks scan
814          * waits on dirty mappings. Since xfs_flush_inodes() is serialized, this
815          * also behaves as a filter to prevent too many eofblocks scans from
816          * running at the same time.
817          */
818         if (ret == -EDQUOT && !enospc) {
819                 enospc = xfs_inode_free_quota_eofblocks(ip);
820                 if (enospc)
821                         goto write_retry;
822         } else if (ret == -ENOSPC && !enospc) {
823                 struct xfs_eofblocks eofb = {0};
824
825                 enospc = 1;
826                 xfs_flush_inodes(ip->i_mount);
827                 eofb.eof_scan_owner = ip->i_ino; /* for locking */
828                 eofb.eof_flags = XFS_EOF_FLAGS_SYNC;
829                 xfs_icache_free_eofblocks(ip->i_mount, &eofb);
830                 goto write_retry;
831         }
832
833         current->backing_dev_info = NULL;
834 out:
835         xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
836         return ret;
837 }
838
839 STATIC ssize_t
840 xfs_file_write_iter(
841         struct kiocb            *iocb,
842         struct iov_iter         *from)
843 {
844         struct file             *file = iocb->ki_filp;
845         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
846         struct inode            *inode = mapping->host;
847         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
848         ssize_t                 ret;
849         size_t                  ocount = iov_iter_count(from);
850
851         XFS_STATS_INC(ip->i_mount, xs_write_calls);
852
853         if (ocount == 0)
854                 return 0;
855
856         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
857                 return -EIO;
858
859         if (IS_DAX(inode))
860                 ret = xfs_file_dax_write(iocb, from);
861         else if (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT)
862                 ret = xfs_file_dio_aio_write(iocb, from);
863         else
864                 ret = xfs_file_buffered_aio_write(iocb, from);
865
866         if (ret > 0) {
867                 XFS_STATS_ADD(ip->i_mount, xs_write_bytes, ret);
868
869                 /* Handle various SYNC-type writes */
870                 ret = generic_write_sync(iocb, ret);
871         }
872         return ret;
873 }
874
875 #define XFS_FALLOC_FL_SUPPORTED                                         \
876                 (FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_PUNCH_HOLE |           \
877                  FALLOC_FL_COLLAPSE_RANGE | FALLOC_FL_ZERO_RANGE |      \
878                  FALLOC_FL_INSERT_RANGE)
879
880 STATIC long
881 xfs_file_fallocate(
882         struct file             *file,
883         int                     mode,
884         loff_t                  offset,
885         loff_t                  len)
886 {
887         struct inode            *inode = file_inode(file);
888         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
889         long                    error;
890         enum xfs_prealloc_flags flags = 0;
891         uint                    iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
892         loff_t                  new_size = 0;
893         bool                    do_file_insert = 0;
894
895         if (!S_ISREG(inode->i_mode))
896                 return -EINVAL;
897         if (mode & ~XFS_FALLOC_FL_SUPPORTED)
898                 return -EOPNOTSUPP;
899
900         xfs_ilock(ip, iolock);
901         error = xfs_break_layouts(inode, &iolock, false);
902         if (error)
903                 goto out_unlock;
904
905         xfs_ilock(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL);
906         iolock |= XFS_MMAPLOCK_EXCL;
907
908         if (mode & FALLOC_FL_PUNCH_HOLE) {
909                 error = xfs_free_file_space(ip, offset, len);
910                 if (error)
911                         goto out_unlock;
912         } else if (mode & FALLOC_FL_COLLAPSE_RANGE) {
913                 unsigned blksize_mask = (1 << inode->i_blkbits) - 1;
914
915                 if (offset & blksize_mask || len & blksize_mask) {
916                         error = -EINVAL;
917                         goto out_unlock;
918                 }
919
920                 /*
921                  * There is no need to overlap collapse range with EOF,
922                  * in which case it is effectively a truncate operation
923                  */
924                 if (offset + len >= i_size_read(inode)) {
925                         error = -EINVAL;
926                         goto out_unlock;
927                 }
928
929                 new_size = i_size_read(inode) - len;
930
931                 error = xfs_collapse_file_space(ip, offset, len);
932                 if (error)
933                         goto out_unlock;
934         } else if (mode & FALLOC_FL_INSERT_RANGE) {
935                 unsigned blksize_mask = (1 << inode->i_blkbits) - 1;
936
937                 new_size = i_size_read(inode) + len;
938                 if (offset & blksize_mask || len & blksize_mask) {
939                         error = -EINVAL;
940                         goto out_unlock;
941                 }
942
943                 /* check the new inode size does not wrap through zero */
944                 if (new_size > inode->i_sb->s_maxbytes) {
945                         error = -EFBIG;
946                         goto out_unlock;
947                 }
948
949                 /* Offset should be less than i_size */
950                 if (offset >= i_size_read(inode)) {
951                         error = -EINVAL;
952                         goto out_unlock;
953                 }
954                 do_file_insert = 1;
955         } else {
956                 flags |= XFS_PREALLOC_SET;
957
958                 if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) &&
959                     offset + len > i_size_read(inode)) {
960                         new_size = offset + len;
961                         error = inode_newsize_ok(inode, new_size);
962                         if (error)
963                                 goto out_unlock;
964                 }
965
966                 if (mode & FALLOC_FL_ZERO_RANGE)
967                         error = xfs_zero_file_space(ip, offset, len);
968                 else
969                         error = xfs_alloc_file_space(ip, offset, len,
970                                                      XFS_BMAPI_PREALLOC);
971                 if (error)
972                         goto out_unlock;
973         }
974
975         if (file->f_flags & O_DSYNC)
976                 flags |= XFS_PREALLOC_SYNC;
977
978         error = xfs_update_prealloc_flags(ip, flags);
979         if (error)
980                 goto out_unlock;
981
982         /* Change file size if needed */
983         if (new_size) {
984                 struct iattr iattr;
985
986                 iattr.ia_valid = ATTR_SIZE;
987                 iattr.ia_size = new_size;
988                 error = xfs_setattr_size(ip, &iattr);
989                 if (error)
990                         goto out_unlock;
991         }
992
993         /*
994          * Perform hole insertion now that the file size has been
995          * updated so that if we crash during the operation we don't
996          * leave shifted extents past EOF and hence losing access to
997          * the data that is contained within them.
998          */
999         if (do_file_insert)
1000                 error = xfs_insert_file_space(ip, offset, len);
1001
1002 out_unlock:
1003         xfs_iunlock(ip, iolock);
1004         return error;
1005 }
1006
1007
1008 STATIC int
1009 xfs_file_open(
1010         struct inode    *inode,
1011         struct file     *file)
1012 {
1013         if (!(file->f_flags & O_LARGEFILE) && i_size_read(inode) > MAX_NON_LFS)
1014                 return -EFBIG;
1015         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(XFS_M(inode->i_sb)))
1016                 return -EIO;
1017         return 0;
1018 }
1019
1020 STATIC int
1021 xfs_dir_open(
1022         struct inode    *inode,
1023         struct file     *file)
1024 {
1025         struct xfs_inode *ip = XFS_I(inode);
1026         int             mode;
1027         int             error;
1028
1029         error = xfs_file_open(inode, file);
1030         if (error)
1031                 return error;
1032
1033         /*
1034          * If there are any blocks, read-ahead block 0 as we're almost
1035          * certain to have the next operation be a read there.
1036          */
1037         mode = xfs_ilock_data_map_shared(ip);
1038         if (ip->i_d.di_nextents > 0)
1039                 xfs_dir3_data_readahead(ip, 0, -1);
1040         xfs_iunlock(ip, mode);
1041         return 0;
1042 }
1043
1044 STATIC int
1045 xfs_file_release(
1046         struct inode    *inode,
1047         struct file     *filp)
1048 {
1049         return xfs_release(XFS_I(inode));
1050 }
1051
1052 STATIC int
1053 xfs_file_readdir(
1054         struct file     *file,
1055         struct dir_context *ctx)
1056 {
1057         struct inode    *inode = file_inode(file);
1058         xfs_inode_t     *ip = XFS_I(inode);
1059         size_t          bufsize;
1060
1061         /*
1062          * The Linux API doesn't pass down the total size of the buffer
1063          * we read into down to the filesystem.  With the filldir concept
1064          * it's not needed for correct information, but the XFS dir2 leaf
1065          * code wants an estimate of the buffer size to calculate it's
1066          * readahead window and size the buffers used for mapping to
1067          * physical blocks.
1068          *
1069          * Try to give it an estimate that's good enough, maybe at some
1070          * point we can change the ->readdir prototype to include the
1071          * buffer size.  For now we use the current glibc buffer size.
1072          */
1073         bufsize = (size_t)min_t(loff_t, 32768, ip->i_d.di_size);
1074
1075         return xfs_readdir(ip, ctx, bufsize);
1076 }
1077
1078 /*
1079  * This type is designed to indicate the type of offset we would like
1080  * to search from page cache for xfs_seek_hole_data().
1081  */
1082 enum {
1083         HOLE_OFF = 0,
1084         DATA_OFF,
1085 };
1086
1087 /*
1088  * Lookup the desired type of offset from the given page.
1089  *
1090  * On success, return true and the offset argument will point to the
1091  * start of the region that was found.  Otherwise this function will
1092  * return false and keep the offset argument unchanged.
1093  */
1094 STATIC bool
1095 xfs_lookup_buffer_offset(
1096         struct page             *page,
1097         loff_t                  *offset,
1098         unsigned int            type)
1099 {
1100         loff_t                  lastoff = page_offset(page);
1101         bool                    found = false;
1102         struct buffer_head      *bh, *head;
1103
1104         bh = head = page_buffers(page);
1105         do {
1106                 /*
1107                  * Unwritten extents that have data in the page
1108                  * cache covering them can be identified by the
1109                  * BH_Unwritten state flag.  Pages with multiple
1110                  * buffers might have a mix of holes, data and
1111                  * unwritten extents - any buffer with valid
1112                  * data in it should have BH_Uptodate flag set
1113                  * on it.
1114                  */
1115                 if (buffer_unwritten(bh) ||
1116                     buffer_uptodate(bh)) {
1117                         if (type == DATA_OFF)
1118                                 found = true;
1119                 } else {
1120                         if (type == HOLE_OFF)
1121                                 found = true;
1122                 }
1123
1124                 if (found) {
1125                         *offset = lastoff;
1126                         break;
1127                 }
1128                 lastoff += bh->b_size;
1129         } while ((bh = bh->b_this_page) != head);
1130
1131         return found;
1132 }
1133
1134 /*
1135  * This routine is called to find out and return a data or hole offset
1136  * from the page cache for unwritten extents according to the desired
1137  * type for xfs_seek_hole_data().
1138  *
1139  * The argument offset is used to tell where we start to search from the
1140  * page cache.  Map is used to figure out the end points of the range to
1141  * lookup pages.
1142  *
1143  * Return true if the desired type of offset was found, and the argument
1144  * offset is filled with that address.  Otherwise, return false and keep
1145  * offset unchanged.
1146  */
1147 STATIC bool
1148 xfs_find_get_desired_pgoff(
1149         struct inode            *inode,
1150         struct xfs_bmbt_irec    *map,
1151         unsigned int            type,
1152         loff_t                  *offset)
1153 {
1154         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1155         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1156         struct pagevec          pvec;
1157         pgoff_t                 index;
1158         pgoff_t                 end;
1159         loff_t                  endoff;
1160         loff_t                  startoff = *offset;
1161         loff_t                  lastoff = startoff;
1162         bool                    found = false;
1163
1164         pagevec_init(&pvec, 0);
1165
1166         index = startoff >> PAGE_SHIFT;
1167         endoff = XFS_FSB_TO_B(mp, map->br_startoff + map->br_blockcount);
1168         end = endoff >> PAGE_SHIFT;
1169         do {
1170                 int             want;
1171                 unsigned        nr_pages;
1172                 unsigned int    i;
1173
1174                 want = min_t(pgoff_t, end - index, PAGEVEC_SIZE);
1175                 nr_pages = pagevec_lookup(&pvec, inode->i_mapping, index,
1176                                           want);
1177                 /*
1178                  * No page mapped into given range.  If we are searching holes
1179                  * and if this is the first time we got into the loop, it means
1180                  * that the given offset is landed in a hole, return it.
1181                  *
1182                  * If we have already stepped through some block buffers to find
1183                  * holes but they all contains data.  In this case, the last
1184                  * offset is already updated and pointed to the end of the last
1185                  * mapped page, if it does not reach the endpoint to search,
1186                  * that means there should be a hole between them.
1187                  */
1188                 if (nr_pages == 0) {
1189                         /* Data search found nothing */
1190                         if (type == DATA_OFF)
1191                                 break;
1192
1193                         ASSERT(type == HOLE_OFF);
1194                         if (lastoff == startoff || lastoff < endoff) {
1195                                 found = true;
1196                                 *offset = lastoff;
1197                         }
1198                         break;
1199                 }
1200
1201                 /*
1202                  * At lease we found one page.  If this is the first time we
1203                  * step into the loop, and if the first page index offset is
1204                  * greater than the given search offset, a hole was found.
1205                  */
1206                 if (type == HOLE_OFF && lastoff == startoff &&
1207                     lastoff < page_offset(pvec.pages[0])) {
1208                         found = true;
1209                         break;
1210                 }
1211
1212                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1213                         struct page     *page = pvec.pages[i];
1214                         loff_t          b_offset;
1215
1216                         /*
1217                          * At this point, the page may be truncated or
1218                          * invalidated (changing page->mapping to NULL),
1219                          * or even swizzled back from swapper_space to tmpfs
1220                          * file mapping. However, page->index will not change
1221                          * because we have a reference on the page.
1222                          *
1223                          * Searching done if the page index is out of range.
1224                          * If the current offset is not reaches the end of
1225                          * the specified search range, there should be a hole
1226                          * between them.
1227                          */
1228                         if (page->index > end) {
1229                                 if (type == HOLE_OFF && lastoff < endoff) {
1230                                         *offset = lastoff;
1231                                         found = true;
1232                                 }
1233                                 goto out;
1234                         }
1235
1236                         lock_page(page);
1237                         /*
1238                          * Page truncated or invalidated(page->mapping == NULL).
1239                          * We can freely skip it and proceed to check the next
1240                          * page.
1241                          */
1242                         if (unlikely(page->mapping != inode->i_mapping)) {
1243                                 unlock_page(page);
1244                                 continue;
1245                         }
1246
1247                         if (!page_has_buffers(page)) {
1248                                 unlock_page(page);
1249                                 continue;
1250                         }
1251
1252                         found = xfs_lookup_buffer_offset(page, &b_offset, type);
1253                         if (found) {
1254                                 /*
1255                                  * The found offset may be less than the start
1256                                  * point to search if this is the first time to
1257                                  * come here.
1258                                  */
1259                                 *offset = max_t(loff_t, startoff, b_offset);
1260                                 unlock_page(page);
1261                                 goto out;
1262                         }
1263
1264                         /*
1265                          * We either searching data but nothing was found, or
1266                          * searching hole but found a data buffer.  In either
1267                          * case, probably the next page contains the desired
1268                          * things, update the last offset to it so.
1269                          */
1270                         lastoff = page_offset(page) + PAGE_SIZE;
1271                         unlock_page(page);
1272                 }
1273
1274                 /*
1275                  * The number of returned pages less than our desired, search
1276                  * done.  In this case, nothing was found for searching data,
1277                  * but we found a hole behind the last offset.
1278                  */
1279                 if (nr_pages < want) {
1280                         if (type == HOLE_OFF) {
1281                                 *offset = lastoff;
1282                                 found = true;
1283                         }
1284                         break;
1285                 }
1286
1287                 index = pvec.pages[i - 1]->index + 1;
1288                 pagevec_release(&pvec);
1289         } while (index <= end);
1290
1291 out:
1292         pagevec_release(&pvec);
1293         return found;
1294 }
1295
1296 /*
1297  * caller must lock inode with xfs_ilock_data_map_shared,
1298  * can we craft an appropriate ASSERT?
1299  *
1300  * end is because the VFS-level lseek interface is defined such that any
1301  * offset past i_size shall return -ENXIO, but we use this for quota code
1302  * which does not maintain i_size, and we want to SEEK_DATA past i_size.
1303  */
1304 loff_t
1305 __xfs_seek_hole_data(
1306         struct inode            *inode,
1307         loff_t                  start,
1308         loff_t                  end,
1309         int                     whence)
1310 {
1311         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1312         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1313         loff_t                  uninitialized_var(offset);
1314         xfs_fileoff_t           fsbno;
1315         xfs_filblks_t           lastbno;
1316         int                     error;
1317
1318         if (start >= end) {
1319                 error = -ENXIO;
1320                 goto out_error;
1321         }
1322
1323         /*
1324          * Try to read extents from the first block indicated
1325          * by fsbno to the end block of the file.
1326          */
1327         fsbno = XFS_B_TO_FSBT(mp, start);
1328         lastbno = XFS_B_TO_FSB(mp, end);
1329
1330         for (;;) {
1331                 struct xfs_bmbt_irec    map[2];
1332                 int                     nmap = 2;
1333                 unsigned int            i;
1334
1335                 error = xfs_bmapi_read(ip, fsbno, lastbno - fsbno, map, &nmap,
1336                                        XFS_BMAPI_ENTIRE);
1337                 if (error)
1338                         goto out_error;
1339
1340                 /* No extents at given offset, must be beyond EOF */
1341                 if (nmap == 0) {
1342                         error = -ENXIO;
1343                         goto out_error;
1344                 }
1345
1346                 for (i = 0; i < nmap; i++) {
1347                         offset = max_t(loff_t, start,
1348                                        XFS_FSB_TO_B(mp, map[i].br_startoff));
1349
1350                         /* Landed in the hole we wanted? */
1351                         if (whence == SEEK_HOLE &&
1352                             map[i].br_startblock == HOLESTARTBLOCK)
1353                                 goto out;
1354
1355                         /* Landed in the data extent we wanted? */
1356                         if (whence == SEEK_DATA &&
1357                             (map[i].br_startblock == DELAYSTARTBLOCK ||
1358                              (map[i].br_state == XFS_EXT_NORM &&
1359                               !isnullstartblock(map[i].br_startblock))))
1360                                 goto out;
1361
1362                         /*
1363                          * Landed in an unwritten extent, try to search
1364                          * for hole or data from page cache.
1365                          */
1366                         if (map[i].br_state == XFS_EXT_UNWRITTEN) {
1367                                 if (xfs_find_get_desired_pgoff(inode, &map[i],
1368                                       whence == SEEK_HOLE ? HOLE_OFF : DATA_OFF,
1369                                                         &offset))
1370                                         goto out;
1371                         }
1372                 }
1373
1374                 /*
1375                  * We only received one extent out of the two requested. This
1376                  * means we've hit EOF and didn't find what we are looking for.
1377                  */
1378                 if (nmap == 1) {
1379                         /*
1380                          * If we were looking for a hole, set offset to
1381                          * the end of the file (i.e., there is an implicit
1382                          * hole at the end of any file).
1383                          */
1384                         if (whence == SEEK_HOLE) {
1385                                 offset = end;
1386                                 break;
1387                         }
1388                         /*
1389                          * If we were looking for data, it's nowhere to be found
1390                          */
1391                         ASSERT(whence == SEEK_DATA);
1392                         error = -ENXIO;
1393                         goto out_error;
1394                 }
1395
1396                 ASSERT(i > 1);
1397
1398                 /*
1399                  * Nothing was found, proceed to the next round of search
1400                  * if the next reading offset is not at or beyond EOF.
1401                  */
1402                 fsbno = map[i - 1].br_startoff + map[i - 1].br_blockcount;
1403                 start = XFS_FSB_TO_B(mp, fsbno);
1404                 if (start >= end) {
1405                         if (whence == SEEK_HOLE) {
1406                                 offset = end;
1407                                 break;
1408                         }
1409                         ASSERT(whence == SEEK_DATA);
1410                         error = -ENXIO;
1411                         goto out_error;
1412                 }
1413         }
1414
1415 out:
1416         /*
1417          * If at this point we have found the hole we wanted, the returned
1418          * offset may be bigger than the file size as it may be aligned to
1419          * page boundary for unwritten extents.  We need to deal with this
1420          * situation in particular.
1421          */
1422         if (whence == SEEK_HOLE)
1423                 offset = min_t(loff_t, offset, end);
1424
1425         return offset;
1426
1427 out_error:
1428         return error;
1429 }
1430
1431 STATIC loff_t
1432 xfs_seek_hole_data(
1433         struct file             *file,
1434         loff_t                  start,
1435         int                     whence)
1436 {
1437         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
1438         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1439         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1440         uint                    lock;
1441         loff_t                  offset, end;
1442         int                     error = 0;
1443
1444         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
1445                 return -EIO;
1446
1447         lock = xfs_ilock_data_map_shared(ip);
1448
1449         end = i_size_read(inode);
1450         offset = __xfs_seek_hole_data(inode, start, end, whence);
1451         if (offset < 0) {
1452                 error = offset;
1453                 goto out_unlock;
1454         }
1455
1456         offset = vfs_setpos(file, offset, inode->i_sb->s_maxbytes);
1457
1458 out_unlock:
1459         xfs_iunlock(ip, lock);
1460
1461         if (error)
1462                 return error;
1463         return offset;
1464 }
1465
1466 STATIC loff_t
1467 xfs_file_llseek(
1468         struct file     *file,
1469         loff_t          offset,
1470         int             whence)
1471 {
1472         switch (whence) {
1473         case SEEK_END:
1474         case SEEK_CUR:
1475         case SEEK_SET:
1476                 return generic_file_llseek(file, offset, whence);
1477         case SEEK_HOLE:
1478         case SEEK_DATA:
1479                 return xfs_seek_hole_data(file, offset, whence);
1480         default:
1481                 return -EINVAL;
1482         }
1483 }
1484
1485 /*
1486  * Locking for serialisation of IO during page faults. This results in a lock
1487  * ordering of:
1488  *
1489  * mmap_sem (MM)
1490  *   sb_start_pagefault(vfs, freeze)
1491  *     i_mmaplock (XFS - truncate serialisation)
1492  *       page_lock (MM)
1493  *         i_lock (XFS - extent map serialisation)
1494  */
1495
1496 /*
1497  * mmap()d file has taken write protection fault and is being made writable. We
1498  * can set the page state up correctly for a writable page, which means we can
1499  * do correct delalloc accounting (ENOSPC checking!) and unwritten extent
1500  * mapping.
1501  */
1502 STATIC int
1503 xfs_filemap_page_mkwrite(
1504         struct vm_area_struct   *vma,
1505         struct vm_fault         *vmf)
1506 {
1507         struct inode            *inode = file_inode(vma->vm_file);
1508         int                     ret;
1509
1510         trace_xfs_filemap_page_mkwrite(XFS_I(inode));
1511
1512         sb_start_pagefault(inode->i_sb);
1513         file_update_time(vma->vm_file);
1514         xfs_ilock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1515
1516         if (IS_DAX(inode)) {
1517                 ret = dax_mkwrite(vma, vmf, xfs_get_blocks_dax_fault);
1518         } else {
1519                 ret = iomap_page_mkwrite(vma, vmf, &xfs_iomap_ops);
1520                 ret = block_page_mkwrite_return(ret);
1521         }
1522
1523         xfs_iunlock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1524         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
1525
1526         return ret;
1527 }
1528
1529 STATIC int
1530 xfs_filemap_fault(
1531         struct vm_area_struct   *vma,
1532         struct vm_fault         *vmf)
1533 {
1534         struct inode            *inode = file_inode(vma->vm_file);
1535         int                     ret;
1536
1537         trace_xfs_filemap_fault(XFS_I(inode));
1538
1539         /* DAX can shortcut the normal fault path on write faults! */
1540         if ((vmf->flags & FAULT_FLAG_WRITE) && IS_DAX(inode))
1541                 return xfs_filemap_page_mkwrite(vma, vmf);
1542
1543         xfs_ilock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1544         if (IS_DAX(inode)) {
1545                 /*
1546                  * we do not want to trigger unwritten extent conversion on read
1547                  * faults - that is unnecessary overhead and would also require
1548                  * changes to xfs_get_blocks_direct() to map unwritten extent
1549                  * ioend for conversion on read-only mappings.
1550                  */
1551                 ret = dax_fault(vma, vmf, xfs_get_blocks_dax_fault);
1552         } else
1553                 ret = filemap_fault(vma, vmf);
1554         xfs_iunlock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1555
1556         return ret;
1557 }
1558
1559 /*
1560  * Similar to xfs_filemap_fault(), the DAX fault path can call into here on
1561  * both read and write faults. Hence we need to handle both cases. There is no
1562  * ->pmd_mkwrite callout for huge pages, so we have a single function here to
1563  * handle both cases here. @flags carries the information on the type of fault
1564  * occuring.
1565  */
1566 STATIC int
1567 xfs_filemap_pmd_fault(
1568         struct vm_area_struct   *vma,
1569         unsigned long           addr,
1570         pmd_t                   *pmd,
1571         unsigned int            flags)
1572 {
1573         struct inode            *inode = file_inode(vma->vm_file);
1574         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1575         int                     ret;
1576
1577         if (!IS_DAX(inode))
1578                 return VM_FAULT_FALLBACK;
1579
1580         trace_xfs_filemap_pmd_fault(ip);
1581
1582         if (flags & FAULT_FLAG_WRITE) {
1583                 sb_start_pagefault(inode->i_sb);
1584                 file_update_time(vma->vm_file);
1585         }
1586
1587         xfs_ilock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1588         ret = dax_pmd_fault(vma, addr, pmd, flags, xfs_get_blocks_dax_fault);
1589         xfs_iunlock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1590
1591         if (flags & FAULT_FLAG_WRITE)
1592                 sb_end_pagefault(inode->i_sb);
1593
1594         return ret;
1595 }
1596
1597 /*
1598  * pfn_mkwrite was originally inteneded to ensure we capture time stamp
1599  * updates on write faults. In reality, it's need to serialise against
1600  * truncate similar to page_mkwrite. Hence we cycle the XFS_MMAPLOCK_SHARED
1601  * to ensure we serialise the fault barrier in place.
1602  */
1603 static int
1604 xfs_filemap_pfn_mkwrite(
1605         struct vm_area_struct   *vma,
1606         struct vm_fault         *vmf)
1607 {
1608
1609         struct inode            *inode = file_inode(vma->vm_file);
1610         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1611         int                     ret = VM_FAULT_NOPAGE;
1612         loff_t                  size;
1613
1614         trace_xfs_filemap_pfn_mkwrite(ip);
1615
1616         sb_start_pagefault(inode->i_sb);
1617         file_update_time(vma->vm_file);
1618
1619         /* check if the faulting page hasn't raced with truncate */
1620         xfs_ilock(ip, XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1621         size = (i_size_read(inode) + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
1622         if (vmf->pgoff >= size)
1623                 ret = VM_FAULT_SIGBUS;
1624         else if (IS_DAX(inode))
1625                 ret = dax_pfn_mkwrite(vma, vmf);
1626         xfs_iunlock(ip, XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1627         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
1628         return ret;
1629
1630 }
1631
1632 static const struct vm_operations_struct xfs_file_vm_ops = {
1633         .fault          = xfs_filemap_fault,
1634         .pmd_fault      = xfs_filemap_pmd_fault,
1635         .map_pages      = filemap_map_pages,
1636         .page_mkwrite   = xfs_filemap_page_mkwrite,
1637         .pfn_mkwrite    = xfs_filemap_pfn_mkwrite,
1638 };
1639
1640 STATIC int
1641 xfs_file_mmap(
1642         struct file     *filp,
1643         struct vm_area_struct *vma)
1644 {
1645         file_accessed(filp);
1646         vma->vm_ops = &xfs_file_vm_ops;
1647         if (IS_DAX(file_inode(filp)))
1648                 vma->vm_flags |= VM_MIXEDMAP | VM_HUGEPAGE;
1649         return 0;
1650 }
1651
1652 const struct file_operations xfs_file_operations = {
1653         .llseek         = xfs_file_llseek,
1654         .read_iter      = xfs_file_read_iter,
1655         .write_iter     = xfs_file_write_iter,
1656         .splice_read    = xfs_file_splice_read,
1657         .splice_write   = iter_file_splice_write,
1658         .unlocked_ioctl = xfs_file_ioctl,
1659 #ifdef CONFIG_COMPAT
1660         .compat_ioctl   = xfs_file_compat_ioctl,
1661 #endif
1662         .mmap           = xfs_file_mmap,
1663         .open           = xfs_file_open,
1664         .release        = xfs_file_release,
1665         .fsync          = xfs_file_fsync,
1666         .fallocate      = xfs_file_fallocate,
1667 };
1668
1669 const struct file_operations xfs_dir_file_operations = {
1670         .open           = xfs_dir_open,
1671         .read           = generic_read_dir,
1672         .iterate_shared = xfs_file_readdir,
1673         .llseek         = generic_file_llseek,
1674         .unlocked_ioctl = xfs_file_ioctl,
1675 #ifdef CONFIG_COMPAT
1676         .compat_ioctl   = xfs_file_compat_ioctl,
1677 #endif
1678         .fsync          = xfs_dir_fsync,
1679 };