xfs: remove s_maxbytes enforcement in xfs_file_read_iter
[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
41 #include <linux/dcache.h>
42 #include <linux/falloc.h>
43 #include <linux/pagevec.h>
44 #include <linux/backing-dev.h>
45
46 static const struct vm_operations_struct xfs_file_vm_ops;
47
48 /*
49  * Locking primitives for read and write IO paths to ensure we consistently use
50  * and order the inode->i_mutex, ip->i_lock and ip->i_iolock.
51  */
52 static inline void
53 xfs_rw_ilock(
54         struct xfs_inode        *ip,
55         int                     type)
56 {
57         if (type & XFS_IOLOCK_EXCL)
58                 inode_lock(VFS_I(ip));
59         xfs_ilock(ip, type);
60 }
61
62 static inline void
63 xfs_rw_iunlock(
64         struct xfs_inode        *ip,
65         int                     type)
66 {
67         xfs_iunlock(ip, type);
68         if (type & XFS_IOLOCK_EXCL)
69                 inode_unlock(VFS_I(ip));
70 }
71
72 static inline void
73 xfs_rw_ilock_demote(
74         struct xfs_inode        *ip,
75         int                     type)
76 {
77         xfs_ilock_demote(ip, type);
78         if (type & XFS_IOLOCK_EXCL)
79                 inode_unlock(VFS_I(ip));
80 }
81
82 /*
83  * xfs_iozero clears the specified range supplied via the page cache (except in
84  * the DAX case). Writes through the page cache will allocate blocks over holes,
85  * though the callers usually map the holes first and avoid them. If a block is
86  * not completely zeroed, then it will be read from disk before being partially
87  * zeroed.
88  *
89  * In the DAX case, we can just directly write to the underlying pages. This
90  * will not allocate blocks, but will avoid holes and unwritten extents and so
91  * not do unnecessary work.
92  */
93 int
94 xfs_iozero(
95         struct xfs_inode        *ip,    /* inode                        */
96         loff_t                  pos,    /* offset in file               */
97         size_t                  count)  /* size of data to zero         */
98 {
99         struct page             *page;
100         struct address_space    *mapping;
101         int                     status = 0;
102
103
104         mapping = VFS_I(ip)->i_mapping;
105         do {
106                 unsigned offset, bytes;
107                 void *fsdata;
108
109                 offset = (pos & (PAGE_SIZE -1)); /* Within page */
110                 bytes = PAGE_SIZE - offset;
111                 if (bytes > count)
112                         bytes = count;
113
114                 if (IS_DAX(VFS_I(ip))) {
115                         status = dax_zero_page_range(VFS_I(ip), pos, bytes,
116                                                      xfs_get_blocks_direct);
117                         if (status)
118                                 break;
119                 } else {
120                         status = pagecache_write_begin(NULL, mapping, pos, bytes,
121                                                 AOP_FLAG_UNINTERRUPTIBLE,
122                                                 &page, &fsdata);
123                         if (status)
124                                 break;
125
126                         zero_user(page, offset, bytes);
127
128                         status = pagecache_write_end(NULL, mapping, pos, bytes,
129                                                 bytes, page, fsdata);
130                         WARN_ON(status <= 0); /* can't return less than zero! */
131                         status = 0;
132                 }
133                 pos += bytes;
134                 count -= bytes;
135         } while (count);
136
137         return status;
138 }
139
140 int
141 xfs_update_prealloc_flags(
142         struct xfs_inode        *ip,
143         enum xfs_prealloc_flags flags)
144 {
145         struct xfs_trans        *tp;
146         int                     error;
147
148         error = xfs_trans_alloc(ip->i_mount, &M_RES(ip->i_mount)->tr_writeid,
149                         0, 0, 0, &tp);
150         if (error)
151                 return error;
152
153         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
154         xfs_trans_ijoin(tp, ip, XFS_ILOCK_EXCL);
155
156         if (!(flags & XFS_PREALLOC_INVISIBLE)) {
157                 VFS_I(ip)->i_mode &= ~S_ISUID;
158                 if (VFS_I(ip)->i_mode & S_IXGRP)
159                         VFS_I(ip)->i_mode &= ~S_ISGID;
160                 xfs_trans_ichgtime(tp, ip, XFS_ICHGTIME_MOD | XFS_ICHGTIME_CHG);
161         }
162
163         if (flags & XFS_PREALLOC_SET)
164                 ip->i_d.di_flags |= XFS_DIFLAG_PREALLOC;
165         if (flags & XFS_PREALLOC_CLEAR)
166                 ip->i_d.di_flags &= ~XFS_DIFLAG_PREALLOC;
167
168         xfs_trans_log_inode(tp, ip, XFS_ILOG_CORE);
169         if (flags & XFS_PREALLOC_SYNC)
170                 xfs_trans_set_sync(tp);
171         return xfs_trans_commit(tp);
172 }
173
174 /*
175  * Fsync operations on directories are much simpler than on regular files,
176  * as there is no file data to flush, and thus also no need for explicit
177  * cache flush operations, and there are no non-transaction metadata updates
178  * on directories either.
179  */
180 STATIC int
181 xfs_dir_fsync(
182         struct file             *file,
183         loff_t                  start,
184         loff_t                  end,
185         int                     datasync)
186 {
187         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(file->f_mapping->host);
188         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
189         xfs_lsn_t               lsn = 0;
190
191         trace_xfs_dir_fsync(ip);
192
193         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
194         if (xfs_ipincount(ip))
195                 lsn = ip->i_itemp->ili_last_lsn;
196         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
197
198         if (!lsn)
199                 return 0;
200         return _xfs_log_force_lsn(mp, lsn, XFS_LOG_SYNC, NULL);
201 }
202
203 STATIC int
204 xfs_file_fsync(
205         struct file             *file,
206         loff_t                  start,
207         loff_t                  end,
208         int                     datasync)
209 {
210         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
211         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
212         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
213         int                     error = 0;
214         int                     log_flushed = 0;
215         xfs_lsn_t               lsn = 0;
216
217         trace_xfs_file_fsync(ip);
218
219         error = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, start, end);
220         if (error)
221                 return error;
222
223         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
224                 return -EIO;
225
226         xfs_iflags_clear(ip, XFS_ITRUNCATED);
227
228         if (mp->m_flags & XFS_MOUNT_BARRIER) {
229                 /*
230                  * If we have an RT and/or log subvolume we need to make sure
231                  * to flush the write cache the device used for file data
232                  * first.  This is to ensure newly written file data make
233                  * it to disk before logging the new inode size in case of
234                  * an extending write.
235                  */
236                 if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip))
237                         xfs_blkdev_issue_flush(mp->m_rtdev_targp);
238                 else if (mp->m_logdev_targp != mp->m_ddev_targp)
239                         xfs_blkdev_issue_flush(mp->m_ddev_targp);
240         }
241
242         /*
243          * All metadata updates are logged, which means that we just have to
244          * flush the log up to the latest LSN that touched the inode. If we have
245          * concurrent fsync/fdatasync() calls, we need them to all block on the
246          * log force before we clear the ili_fsync_fields field. This ensures
247          * that we don't get a racing sync operation that does not wait for the
248          * metadata to hit the journal before returning. If we race with
249          * clearing the ili_fsync_fields, then all that will happen is the log
250          * force will do nothing as the lsn will already be on disk. We can't
251          * race with setting ili_fsync_fields because that is done under
252          * XFS_ILOCK_EXCL, and that can't happen because we hold the lock shared
253          * until after the ili_fsync_fields is cleared.
254          */
255         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
256         if (xfs_ipincount(ip)) {
257                 if (!datasync ||
258                     (ip->i_itemp->ili_fsync_fields & ~XFS_ILOG_TIMESTAMP))
259                         lsn = ip->i_itemp->ili_last_lsn;
260         }
261
262         if (lsn) {
263                 error = _xfs_log_force_lsn(mp, lsn, XFS_LOG_SYNC, &log_flushed);
264                 ip->i_itemp->ili_fsync_fields = 0;
265         }
266         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
267
268         /*
269          * If we only have a single device, and the log force about was
270          * a no-op we might have to flush the data device cache here.
271          * This can only happen for fdatasync/O_DSYNC if we were overwriting
272          * an already allocated file and thus do not have any metadata to
273          * commit.
274          */
275         if ((mp->m_flags & XFS_MOUNT_BARRIER) &&
276             mp->m_logdev_targp == mp->m_ddev_targp &&
277             !XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) &&
278             !log_flushed)
279                 xfs_blkdev_issue_flush(mp->m_ddev_targp);
280
281         return error;
282 }
283
284 STATIC ssize_t
285 xfs_file_read_iter(
286         struct kiocb            *iocb,
287         struct iov_iter         *to)
288 {
289         struct file             *file = iocb->ki_filp;
290         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
291         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
292         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
293         size_t                  size = iov_iter_count(to);
294         ssize_t                 ret = 0;
295         loff_t                  pos = iocb->ki_pos;
296
297         XFS_STATS_INC(mp, xs_read_calls);
298
299         if ((iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) && !IS_DAX(inode)) {
300                 xfs_buftarg_t   *target =
301                         XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) ?
302                                 mp->m_rtdev_targp : mp->m_ddev_targp;
303                 /* DIO must be aligned to device logical sector size */
304                 if ((pos | size) & target->bt_logical_sectormask) {
305                         if (pos == i_size_read(inode))
306                                 return 0;
307                         return -EINVAL;
308                 }
309         }
310
311         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
312                 return -EIO;
313
314         /*
315          * Locking is a bit tricky here. If we take an exclusive lock for direct
316          * IO, we effectively serialise all new concurrent read IO to this file
317          * and block it behind IO that is currently in progress because IO in
318          * progress holds the IO lock shared. We only need to hold the lock
319          * exclusive to blow away the page cache, so only take lock exclusively
320          * if the page cache needs invalidation. This allows the normal direct
321          * IO case of no page cache pages to proceeed concurrently without
322          * serialisation.
323          */
324         xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
325         if ((iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) && inode->i_mapping->nrpages) {
326                 xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
327                 xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
328
329                 /*
330                  * The generic dio code only flushes the range of the particular
331                  * I/O. Because we take an exclusive lock here, this whole
332                  * sequence is considerably more expensive for us. This has a
333                  * noticeable performance impact for any file with cached pages,
334                  * even when outside of the range of the particular I/O.
335                  *
336                  * Hence, amortize the cost of the lock against a full file
337                  * flush and reduce the chances of repeated iolock cycles going
338                  * forward.
339                  */
340                 if (inode->i_mapping->nrpages) {
341                         ret = filemap_write_and_wait(VFS_I(ip)->i_mapping);
342                         if (ret) {
343                                 xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
344                                 return ret;
345                         }
346
347                         /*
348                          * Invalidate whole pages. This can return an error if
349                          * we fail to invalidate a page, but this should never
350                          * happen on XFS. Warn if it does fail.
351                          */
352                         ret = invalidate_inode_pages2(VFS_I(ip)->i_mapping);
353                         WARN_ON_ONCE(ret);
354                         ret = 0;
355                 }
356                 xfs_rw_ilock_demote(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
357         }
358
359         if (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT)
360                 trace_xfs_file_direct_read(ip, size, pos);
361         else
362                 trace_xfs_file_buffered_read(ip, size, pos);
363
364         ret = generic_file_read_iter(iocb, to);
365         if (ret > 0)
366                 XFS_STATS_ADD(mp, xs_read_bytes, ret);
367
368         xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
369         return ret;
370 }
371
372 STATIC ssize_t
373 xfs_file_splice_read(
374         struct file             *infilp,
375         loff_t                  *ppos,
376         struct pipe_inode_info  *pipe,
377         size_t                  count,
378         unsigned int            flags)
379 {
380         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(infilp->f_mapping->host);
381         ssize_t                 ret;
382
383         XFS_STATS_INC(ip->i_mount, xs_read_calls);
384
385         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
386                 return -EIO;
387
388         trace_xfs_file_splice_read(ip, count, *ppos);
389
390         /*
391          * DAX inodes cannot ues the page cache for splice, so we have to push
392          * them through the VFS IO path. This means it goes through
393          * ->read_iter, which for us takes the XFS_IOLOCK_SHARED. Hence we
394          * cannot lock the splice operation at this level for DAX inodes.
395          */
396         if (IS_DAX(VFS_I(ip))) {
397                 ret = default_file_splice_read(infilp, ppos, pipe, count,
398                                                flags);
399                 goto out;
400         }
401
402         xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
403         ret = generic_file_splice_read(infilp, ppos, pipe, count, flags);
404         xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
405 out:
406         if (ret > 0)
407                 XFS_STATS_ADD(ip->i_mount, xs_read_bytes, ret);
408         return ret;
409 }
410
411 /*
412  * This routine is called to handle zeroing any space in the last block of the
413  * file that is beyond the EOF.  We do this since the size is being increased
414  * without writing anything to that block and we don't want to read the
415  * garbage on the disk.
416  */
417 STATIC int                              /* error (positive) */
418 xfs_zero_last_block(
419         struct xfs_inode        *ip,
420         xfs_fsize_t             offset,
421         xfs_fsize_t             isize,
422         bool                    *did_zeroing)
423 {
424         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
425         xfs_fileoff_t           last_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, isize);
426         int                     zero_offset = XFS_B_FSB_OFFSET(mp, isize);
427         int                     zero_len;
428         int                     nimaps = 1;
429         int                     error = 0;
430         struct xfs_bmbt_irec    imap;
431
432         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
433         error = xfs_bmapi_read(ip, last_fsb, 1, &imap, &nimaps, 0);
434         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
435         if (error)
436                 return error;
437
438         ASSERT(nimaps > 0);
439
440         /*
441          * If the block underlying isize is just a hole, then there
442          * is nothing to zero.
443          */
444         if (imap.br_startblock == HOLESTARTBLOCK)
445                 return 0;
446
447         zero_len = mp->m_sb.sb_blocksize - zero_offset;
448         if (isize + zero_len > offset)
449                 zero_len = offset - isize;
450         *did_zeroing = true;
451         return xfs_iozero(ip, isize, zero_len);
452 }
453
454 /*
455  * Zero any on disk space between the current EOF and the new, larger EOF.
456  *
457  * This handles the normal case of zeroing the remainder of the last block in
458  * the file and the unusual case of zeroing blocks out beyond the size of the
459  * file.  This second case only happens with fixed size extents and when the
460  * system crashes before the inode size was updated but after blocks were
461  * allocated.
462  *
463  * Expects the iolock to be held exclusive, and will take the ilock internally.
464  */
465 int                                     /* error (positive) */
466 xfs_zero_eof(
467         struct xfs_inode        *ip,
468         xfs_off_t               offset,         /* starting I/O offset */
469         xfs_fsize_t             isize,          /* current inode size */
470         bool                    *did_zeroing)
471 {
472         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
473         xfs_fileoff_t           start_zero_fsb;
474         xfs_fileoff_t           end_zero_fsb;
475         xfs_fileoff_t           zero_count_fsb;
476         xfs_fileoff_t           last_fsb;
477         xfs_fileoff_t           zero_off;
478         xfs_fsize_t             zero_len;
479         int                     nimaps;
480         int                     error = 0;
481         struct xfs_bmbt_irec    imap;
482
483         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_IOLOCK_EXCL));
484         ASSERT(offset > isize);
485
486         trace_xfs_zero_eof(ip, isize, offset - isize);
487
488         /*
489          * First handle zeroing the block on which isize resides.
490          *
491          * We only zero a part of that block so it is handled specially.
492          */
493         if (XFS_B_FSB_OFFSET(mp, isize) != 0) {
494                 error = xfs_zero_last_block(ip, offset, isize, did_zeroing);
495                 if (error)
496                         return error;
497         }
498
499         /*
500          * Calculate the range between the new size and the old where blocks
501          * needing to be zeroed may exist.
502          *
503          * To get the block where the last byte in the file currently resides,
504          * we need to subtract one from the size and truncate back to a block
505          * boundary.  We subtract 1 in case the size is exactly on a block
506          * boundary.
507          */
508         last_fsb = isize ? XFS_B_TO_FSBT(mp, isize - 1) : (xfs_fileoff_t)-1;
509         start_zero_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, (xfs_ufsize_t)isize);
510         end_zero_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset - 1);
511         ASSERT((xfs_sfiloff_t)last_fsb < (xfs_sfiloff_t)start_zero_fsb);
512         if (last_fsb == end_zero_fsb) {
513                 /*
514                  * The size was only incremented on its last block.
515                  * We took care of that above, so just return.
516                  */
517                 return 0;
518         }
519
520         ASSERT(start_zero_fsb <= end_zero_fsb);
521         while (start_zero_fsb <= end_zero_fsb) {
522                 nimaps = 1;
523                 zero_count_fsb = end_zero_fsb - start_zero_fsb + 1;
524
525                 xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
526                 error = xfs_bmapi_read(ip, start_zero_fsb, zero_count_fsb,
527                                           &imap, &nimaps, 0);
528                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
529                 if (error)
530                         return error;
531
532                 ASSERT(nimaps > 0);
533
534                 if (imap.br_state == XFS_EXT_UNWRITTEN ||
535                     imap.br_startblock == HOLESTARTBLOCK) {
536                         start_zero_fsb = imap.br_startoff + imap.br_blockcount;
537                         ASSERT(start_zero_fsb <= (end_zero_fsb + 1));
538                         continue;
539                 }
540
541                 /*
542                  * There are blocks we need to zero.
543                  */
544                 zero_off = XFS_FSB_TO_B(mp, start_zero_fsb);
545                 zero_len = XFS_FSB_TO_B(mp, imap.br_blockcount);
546
547                 if ((zero_off + zero_len) > offset)
548                         zero_len = offset - zero_off;
549
550                 error = xfs_iozero(ip, zero_off, zero_len);
551                 if (error)
552                         return error;
553
554                 *did_zeroing = true;
555                 start_zero_fsb = imap.br_startoff + imap.br_blockcount;
556                 ASSERT(start_zero_fsb <= (end_zero_fsb + 1));
557         }
558
559         return 0;
560 }
561
562 /*
563  * Common pre-write limit and setup checks.
564  *
565  * Called with the iolocked held either shared and exclusive according to
566  * @iolock, and returns with it held.  Might upgrade the iolock to exclusive
567  * if called for a direct write beyond i_size.
568  */
569 STATIC ssize_t
570 xfs_file_aio_write_checks(
571         struct kiocb            *iocb,
572         struct iov_iter         *from,
573         int                     *iolock)
574 {
575         struct file             *file = iocb->ki_filp;
576         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
577         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
578         ssize_t                 error = 0;
579         size_t                  count = iov_iter_count(from);
580         bool                    drained_dio = false;
581
582 restart:
583         error = generic_write_checks(iocb, from);
584         if (error <= 0)
585                 return error;
586
587         error = xfs_break_layouts(inode, iolock, true);
588         if (error)
589                 return error;
590
591         /* For changing security info in file_remove_privs() we need i_mutex */
592         if (*iolock == XFS_IOLOCK_SHARED && !IS_NOSEC(inode)) {
593                 xfs_rw_iunlock(ip, *iolock);
594                 *iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
595                 xfs_rw_ilock(ip, *iolock);
596                 goto restart;
597         }
598         /*
599          * If the offset is beyond the size of the file, we need to zero any
600          * blocks that fall between the existing EOF and the start of this
601          * write.  If zeroing is needed and we are currently holding the
602          * iolock shared, we need to update it to exclusive which implies
603          * having to redo all checks before.
604          *
605          * We need to serialise against EOF updates that occur in IO
606          * completions here. We want to make sure that nobody is changing the
607          * size while we do this check until we have placed an IO barrier (i.e.
608          * hold the XFS_IOLOCK_EXCL) that prevents new IO from being dispatched.
609          * The spinlock effectively forms a memory barrier once we have the
610          * XFS_IOLOCK_EXCL so we are guaranteed to see the latest EOF value
611          * and hence be able to correctly determine if we need to run zeroing.
612          */
613         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
614         if (iocb->ki_pos > i_size_read(inode)) {
615                 bool    zero = false;
616
617                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
618                 if (!drained_dio) {
619                         if (*iolock == XFS_IOLOCK_SHARED) {
620                                 xfs_rw_iunlock(ip, *iolock);
621                                 *iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
622                                 xfs_rw_ilock(ip, *iolock);
623                                 iov_iter_reexpand(from, count);
624                         }
625                         /*
626                          * We now have an IO submission barrier in place, but
627                          * AIO can do EOF updates during IO completion and hence
628                          * we now need to wait for all of them to drain. Non-AIO
629                          * DIO will have drained before we are given the
630                          * XFS_IOLOCK_EXCL, and so for most cases this wait is a
631                          * no-op.
632                          */
633                         inode_dio_wait(inode);
634                         drained_dio = true;
635                         goto restart;
636                 }
637                 error = xfs_zero_eof(ip, iocb->ki_pos, i_size_read(inode), &zero);
638                 if (error)
639                         return error;
640         } else
641                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
642
643         /*
644          * Updating the timestamps will grab the ilock again from
645          * xfs_fs_dirty_inode, so we have to call it after dropping the
646          * lock above.  Eventually we should look into a way to avoid
647          * the pointless lock roundtrip.
648          */
649         if (likely(!(file->f_mode & FMODE_NOCMTIME))) {
650                 error = file_update_time(file);
651                 if (error)
652                         return error;
653         }
654
655         /*
656          * If we're writing the file then make sure to clear the setuid and
657          * setgid bits if the process is not being run by root.  This keeps
658          * people from modifying setuid and setgid binaries.
659          */
660         if (!IS_NOSEC(inode))
661                 return file_remove_privs(file);
662         return 0;
663 }
664
665 /*
666  * xfs_file_dio_aio_write - handle direct IO writes
667  *
668  * Lock the inode appropriately to prepare for and issue a direct IO write.
669  * By separating it from the buffered write path we remove all the tricky to
670  * follow locking changes and looping.
671  *
672  * If there are cached pages or we're extending the file, we need IOLOCK_EXCL
673  * until we're sure the bytes at the new EOF have been zeroed and/or the cached
674  * pages are flushed out.
675  *
676  * In most cases the direct IO writes will be done holding IOLOCK_SHARED
677  * allowing them to be done in parallel with reads and other direct IO writes.
678  * However, if the IO is not aligned to filesystem blocks, the direct IO layer
679  * needs to do sub-block zeroing and that requires serialisation against other
680  * direct IOs to the same block. In this case we need to serialise the
681  * submission of the unaligned IOs so that we don't get racing block zeroing in
682  * the dio layer.  To avoid the problem with aio, we also need to wait for
683  * outstanding IOs to complete so that unwritten extent conversion is completed
684  * before we try to map the overlapping block. This is currently implemented by
685  * hitting it with a big hammer (i.e. inode_dio_wait()).
686  *
687  * Returns with locks held indicated by @iolock and errors indicated by
688  * negative return values.
689  */
690 STATIC ssize_t
691 xfs_file_dio_aio_write(
692         struct kiocb            *iocb,
693         struct iov_iter         *from)
694 {
695         struct file             *file = iocb->ki_filp;
696         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
697         struct inode            *inode = mapping->host;
698         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
699         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
700         ssize_t                 ret = 0;
701         int                     unaligned_io = 0;
702         int                     iolock;
703         size_t                  count = iov_iter_count(from);
704         loff_t                  end;
705         struct iov_iter         data;
706         struct xfs_buftarg      *target = XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) ?
707                                         mp->m_rtdev_targp : mp->m_ddev_targp;
708
709         /* DIO must be aligned to device logical sector size */
710         if (!IS_DAX(inode) &&
711             ((iocb->ki_pos | count) & target->bt_logical_sectormask))
712                 return -EINVAL;
713
714         /* "unaligned" here means not aligned to a filesystem block */
715         if ((iocb->ki_pos & mp->m_blockmask) ||
716             ((iocb->ki_pos + count) & mp->m_blockmask))
717                 unaligned_io = 1;
718
719         /*
720          * We don't need to take an exclusive lock unless there page cache needs
721          * to be invalidated or unaligned IO is being executed. We don't need to
722          * consider the EOF extension case here because
723          * xfs_file_aio_write_checks() will relock the inode as necessary for
724          * EOF zeroing cases and fill out the new inode size as appropriate.
725          */
726         if (unaligned_io || mapping->nrpages)
727                 iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
728         else
729                 iolock = XFS_IOLOCK_SHARED;
730         xfs_rw_ilock(ip, iolock);
731
732         /*
733          * Recheck if there are cached pages that need invalidate after we got
734          * the iolock to protect against other threads adding new pages while
735          * we were waiting for the iolock.
736          */
737         if (mapping->nrpages && iolock == XFS_IOLOCK_SHARED) {
738                 xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
739                 iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
740                 xfs_rw_ilock(ip, iolock);
741         }
742
743         ret = xfs_file_aio_write_checks(iocb, from, &iolock);
744         if (ret)
745                 goto out;
746         count = iov_iter_count(from);
747         end = iocb->ki_pos + count - 1;
748
749         /*
750          * See xfs_file_read_iter() for why we do a full-file flush here.
751          */
752         if (mapping->nrpages) {
753                 ret = filemap_write_and_wait(VFS_I(ip)->i_mapping);
754                 if (ret)
755                         goto out;
756                 /*
757                  * Invalidate whole pages. This can return an error if we fail
758                  * to invalidate a page, but this should never happen on XFS.
759                  * Warn if it does fail.
760                  */
761                 ret = invalidate_inode_pages2(VFS_I(ip)->i_mapping);
762                 WARN_ON_ONCE(ret);
763                 ret = 0;
764         }
765
766         /*
767          * If we are doing unaligned IO, wait for all other IO to drain,
768          * otherwise demote the lock if we had to flush cached pages
769          */
770         if (unaligned_io)
771                 inode_dio_wait(inode);
772         else if (iolock == XFS_IOLOCK_EXCL) {
773                 xfs_rw_ilock_demote(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
774                 iolock = XFS_IOLOCK_SHARED;
775         }
776
777         trace_xfs_file_direct_write(ip, count, iocb->ki_pos);
778
779         data = *from;
780         ret = mapping->a_ops->direct_IO(iocb, &data);
781
782         /* see generic_file_direct_write() for why this is necessary */
783         if (mapping->nrpages) {
784                 invalidate_inode_pages2_range(mapping,
785                                               iocb->ki_pos >> PAGE_SHIFT,
786                                               end >> PAGE_SHIFT);
787         }
788
789         if (ret > 0) {
790                 iocb->ki_pos += ret;
791                 iov_iter_advance(from, ret);
792         }
793 out:
794         xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
795
796         /*
797          * No fallback to buffered IO on errors for XFS. DAX can result in
798          * partial writes, but direct IO will either complete fully or fail.
799          */
800         ASSERT(ret < 0 || ret == count || IS_DAX(VFS_I(ip)));
801         return ret;
802 }
803
804 STATIC ssize_t
805 xfs_file_buffered_aio_write(
806         struct kiocb            *iocb,
807         struct iov_iter         *from)
808 {
809         struct file             *file = iocb->ki_filp;
810         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
811         struct inode            *inode = mapping->host;
812         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
813         ssize_t                 ret;
814         int                     enospc = 0;
815         int                     iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
816
817         xfs_rw_ilock(ip, iolock);
818
819         ret = xfs_file_aio_write_checks(iocb, from, &iolock);
820         if (ret)
821                 goto out;
822
823         /* We can write back this queue in page reclaim */
824         current->backing_dev_info = inode_to_bdi(inode);
825
826 write_retry:
827         trace_xfs_file_buffered_write(ip, iov_iter_count(from), iocb->ki_pos);
828         ret = generic_perform_write(file, from, iocb->ki_pos);
829         if (likely(ret >= 0))
830                 iocb->ki_pos += ret;
831
832         /*
833          * If we hit a space limit, try to free up some lingering preallocated
834          * space before returning an error. In the case of ENOSPC, first try to
835          * write back all dirty inodes to free up some of the excess reserved
836          * metadata space. This reduces the chances that the eofblocks scan
837          * waits on dirty mappings. Since xfs_flush_inodes() is serialized, this
838          * also behaves as a filter to prevent too many eofblocks scans from
839          * running at the same time.
840          */
841         if (ret == -EDQUOT && !enospc) {
842                 enospc = xfs_inode_free_quota_eofblocks(ip);
843                 if (enospc)
844                         goto write_retry;
845         } else if (ret == -ENOSPC && !enospc) {
846                 struct xfs_eofblocks eofb = {0};
847
848                 enospc = 1;
849                 xfs_flush_inodes(ip->i_mount);
850                 eofb.eof_scan_owner = ip->i_ino; /* for locking */
851                 eofb.eof_flags = XFS_EOF_FLAGS_SYNC;
852                 xfs_icache_free_eofblocks(ip->i_mount, &eofb);
853                 goto write_retry;
854         }
855
856         current->backing_dev_info = NULL;
857 out:
858         xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
859         return ret;
860 }
861
862 STATIC ssize_t
863 xfs_file_write_iter(
864         struct kiocb            *iocb,
865         struct iov_iter         *from)
866 {
867         struct file             *file = iocb->ki_filp;
868         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
869         struct inode            *inode = mapping->host;
870         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
871         ssize_t                 ret;
872         size_t                  ocount = iov_iter_count(from);
873
874         XFS_STATS_INC(ip->i_mount, xs_write_calls);
875
876         if (ocount == 0)
877                 return 0;
878
879         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
880                 return -EIO;
881
882         if ((iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) || IS_DAX(inode))
883                 ret = xfs_file_dio_aio_write(iocb, from);
884         else
885                 ret = xfs_file_buffered_aio_write(iocb, from);
886
887         if (ret > 0) {
888                 XFS_STATS_ADD(ip->i_mount, xs_write_bytes, ret);
889
890                 /* Handle various SYNC-type writes */
891                 ret = generic_write_sync(iocb, ret);
892         }
893         return ret;
894 }
895
896 #define XFS_FALLOC_FL_SUPPORTED                                         \
897                 (FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_PUNCH_HOLE |           \
898                  FALLOC_FL_COLLAPSE_RANGE | FALLOC_FL_ZERO_RANGE |      \
899                  FALLOC_FL_INSERT_RANGE)
900
901 STATIC long
902 xfs_file_fallocate(
903         struct file             *file,
904         int                     mode,
905         loff_t                  offset,
906         loff_t                  len)
907 {
908         struct inode            *inode = file_inode(file);
909         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
910         long                    error;
911         enum xfs_prealloc_flags flags = 0;
912         uint                    iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
913         loff_t                  new_size = 0;
914         bool                    do_file_insert = 0;
915
916         if (!S_ISREG(inode->i_mode))
917                 return -EINVAL;
918         if (mode & ~XFS_FALLOC_FL_SUPPORTED)
919                 return -EOPNOTSUPP;
920
921         xfs_ilock(ip, iolock);
922         error = xfs_break_layouts(inode, &iolock, false);
923         if (error)
924                 goto out_unlock;
925
926         xfs_ilock(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL);
927         iolock |= XFS_MMAPLOCK_EXCL;
928
929         if (mode & FALLOC_FL_PUNCH_HOLE) {
930                 error = xfs_free_file_space(ip, offset, len);
931                 if (error)
932                         goto out_unlock;
933         } else if (mode & FALLOC_FL_COLLAPSE_RANGE) {
934                 unsigned blksize_mask = (1 << inode->i_blkbits) - 1;
935
936                 if (offset & blksize_mask || len & blksize_mask) {
937                         error = -EINVAL;
938                         goto out_unlock;
939                 }
940
941                 /*
942                  * There is no need to overlap collapse range with EOF,
943                  * in which case it is effectively a truncate operation
944                  */
945                 if (offset + len >= i_size_read(inode)) {
946                         error = -EINVAL;
947                         goto out_unlock;
948                 }
949
950                 new_size = i_size_read(inode) - len;
951
952                 error = xfs_collapse_file_space(ip, offset, len);
953                 if (error)
954                         goto out_unlock;
955         } else if (mode & FALLOC_FL_INSERT_RANGE) {
956                 unsigned blksize_mask = (1 << inode->i_blkbits) - 1;
957
958                 new_size = i_size_read(inode) + len;
959                 if (offset & blksize_mask || len & blksize_mask) {
960                         error = -EINVAL;
961                         goto out_unlock;
962                 }
963
964                 /* check the new inode size does not wrap through zero */
965                 if (new_size > inode->i_sb->s_maxbytes) {
966                         error = -EFBIG;
967                         goto out_unlock;
968                 }
969
970                 /* Offset should be less than i_size */
971                 if (offset >= i_size_read(inode)) {
972                         error = -EINVAL;
973                         goto out_unlock;
974                 }
975                 do_file_insert = 1;
976         } else {
977                 flags |= XFS_PREALLOC_SET;
978
979                 if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) &&
980                     offset + len > i_size_read(inode)) {
981                         new_size = offset + len;
982                         error = inode_newsize_ok(inode, new_size);
983                         if (error)
984                                 goto out_unlock;
985                 }
986
987                 if (mode & FALLOC_FL_ZERO_RANGE)
988                         error = xfs_zero_file_space(ip, offset, len);
989                 else
990                         error = xfs_alloc_file_space(ip, offset, len,
991                                                      XFS_BMAPI_PREALLOC);
992                 if (error)
993                         goto out_unlock;
994         }
995
996         if (file->f_flags & O_DSYNC)
997                 flags |= XFS_PREALLOC_SYNC;
998
999         error = xfs_update_prealloc_flags(ip, flags);
1000         if (error)
1001                 goto out_unlock;
1002
1003         /* Change file size if needed */
1004         if (new_size) {
1005                 struct iattr iattr;
1006
1007                 iattr.ia_valid = ATTR_SIZE;
1008                 iattr.ia_size = new_size;
1009                 error = xfs_setattr_size(ip, &iattr);
1010                 if (error)
1011                         goto out_unlock;
1012         }
1013
1014         /*
1015          * Perform hole insertion now that the file size has been
1016          * updated so that if we crash during the operation we don't
1017          * leave shifted extents past EOF and hence losing access to
1018          * the data that is contained within them.
1019          */
1020         if (do_file_insert)
1021                 error = xfs_insert_file_space(ip, offset, len);
1022
1023 out_unlock:
1024         xfs_iunlock(ip, iolock);
1025         return error;
1026 }
1027
1028
1029 STATIC int
1030 xfs_file_open(
1031         struct inode    *inode,
1032         struct file     *file)
1033 {
1034         if (!(file->f_flags & O_LARGEFILE) && i_size_read(inode) > MAX_NON_LFS)
1035                 return -EFBIG;
1036         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(XFS_M(inode->i_sb)))
1037                 return -EIO;
1038         return 0;
1039 }
1040
1041 STATIC int
1042 xfs_dir_open(
1043         struct inode    *inode,
1044         struct file     *file)
1045 {
1046         struct xfs_inode *ip = XFS_I(inode);
1047         int             mode;
1048         int             error;
1049
1050         error = xfs_file_open(inode, file);
1051         if (error)
1052                 return error;
1053
1054         /*
1055          * If there are any blocks, read-ahead block 0 as we're almost
1056          * certain to have the next operation be a read there.
1057          */
1058         mode = xfs_ilock_data_map_shared(ip);
1059         if (ip->i_d.di_nextents > 0)
1060                 xfs_dir3_data_readahead(ip, 0, -1);
1061         xfs_iunlock(ip, mode);
1062         return 0;
1063 }
1064
1065 STATIC int
1066 xfs_file_release(
1067         struct inode    *inode,
1068         struct file     *filp)
1069 {
1070         return xfs_release(XFS_I(inode));
1071 }
1072
1073 STATIC int
1074 xfs_file_readdir(
1075         struct file     *file,
1076         struct dir_context *ctx)
1077 {
1078         struct inode    *inode = file_inode(file);
1079         xfs_inode_t     *ip = XFS_I(inode);
1080         size_t          bufsize;
1081
1082         /*
1083          * The Linux API doesn't pass down the total size of the buffer
1084          * we read into down to the filesystem.  With the filldir concept
1085          * it's not needed for correct information, but the XFS dir2 leaf
1086          * code wants an estimate of the buffer size to calculate it's
1087          * readahead window and size the buffers used for mapping to
1088          * physical blocks.
1089          *
1090          * Try to give it an estimate that's good enough, maybe at some
1091          * point we can change the ->readdir prototype to include the
1092          * buffer size.  For now we use the current glibc buffer size.
1093          */
1094         bufsize = (size_t)min_t(loff_t, 32768, ip->i_d.di_size);
1095
1096         return xfs_readdir(ip, ctx, bufsize);
1097 }
1098
1099 /*
1100  * This type is designed to indicate the type of offset we would like
1101  * to search from page cache for xfs_seek_hole_data().
1102  */
1103 enum {
1104         HOLE_OFF = 0,
1105         DATA_OFF,
1106 };
1107
1108 /*
1109  * Lookup the desired type of offset from the given page.
1110  *
1111  * On success, return true and the offset argument will point to the
1112  * start of the region that was found.  Otherwise this function will
1113  * return false and keep the offset argument unchanged.
1114  */
1115 STATIC bool
1116 xfs_lookup_buffer_offset(
1117         struct page             *page,
1118         loff_t                  *offset,
1119         unsigned int            type)
1120 {
1121         loff_t                  lastoff = page_offset(page);
1122         bool                    found = false;
1123         struct buffer_head      *bh, *head;
1124
1125         bh = head = page_buffers(page);
1126         do {
1127                 /*
1128                  * Unwritten extents that have data in the page
1129                  * cache covering them can be identified by the
1130                  * BH_Unwritten state flag.  Pages with multiple
1131                  * buffers might have a mix of holes, data and
1132                  * unwritten extents - any buffer with valid
1133                  * data in it should have BH_Uptodate flag set
1134                  * on it.
1135                  */
1136                 if (buffer_unwritten(bh) ||
1137                     buffer_uptodate(bh)) {
1138                         if (type == DATA_OFF)
1139                                 found = true;
1140                 } else {
1141                         if (type == HOLE_OFF)
1142                                 found = true;
1143                 }
1144
1145                 if (found) {
1146                         *offset = lastoff;
1147                         break;
1148                 }
1149                 lastoff += bh->b_size;
1150         } while ((bh = bh->b_this_page) != head);
1151
1152         return found;
1153 }
1154
1155 /*
1156  * This routine is called to find out and return a data or hole offset
1157  * from the page cache for unwritten extents according to the desired
1158  * type for xfs_seek_hole_data().
1159  *
1160  * The argument offset is used to tell where we start to search from the
1161  * page cache.  Map is used to figure out the end points of the range to
1162  * lookup pages.
1163  *
1164  * Return true if the desired type of offset was found, and the argument
1165  * offset is filled with that address.  Otherwise, return false and keep
1166  * offset unchanged.
1167  */
1168 STATIC bool
1169 xfs_find_get_desired_pgoff(
1170         struct inode            *inode,
1171         struct xfs_bmbt_irec    *map,
1172         unsigned int            type,
1173         loff_t                  *offset)
1174 {
1175         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1176         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1177         struct pagevec          pvec;
1178         pgoff_t                 index;
1179         pgoff_t                 end;
1180         loff_t                  endoff;
1181         loff_t                  startoff = *offset;
1182         loff_t                  lastoff = startoff;
1183         bool                    found = false;
1184
1185         pagevec_init(&pvec, 0);
1186
1187         index = startoff >> PAGE_SHIFT;
1188         endoff = XFS_FSB_TO_B(mp, map->br_startoff + map->br_blockcount);
1189         end = endoff >> PAGE_SHIFT;
1190         do {
1191                 int             want;
1192                 unsigned        nr_pages;
1193                 unsigned int    i;
1194
1195                 want = min_t(pgoff_t, end - index, PAGEVEC_SIZE);
1196                 nr_pages = pagevec_lookup(&pvec, inode->i_mapping, index,
1197                                           want);
1198                 /*
1199                  * No page mapped into given range.  If we are searching holes
1200                  * and if this is the first time we got into the loop, it means
1201                  * that the given offset is landed in a hole, return it.
1202                  *
1203                  * If we have already stepped through some block buffers to find
1204                  * holes but they all contains data.  In this case, the last
1205                  * offset is already updated and pointed to the end of the last
1206                  * mapped page, if it does not reach the endpoint to search,
1207                  * that means there should be a hole between them.
1208                  */
1209                 if (nr_pages == 0) {
1210                         /* Data search found nothing */
1211                         if (type == DATA_OFF)
1212                                 break;
1213
1214                         ASSERT(type == HOLE_OFF);
1215                         if (lastoff == startoff || lastoff < endoff) {
1216                                 found = true;
1217                                 *offset = lastoff;
1218                         }
1219                         break;
1220                 }
1221
1222                 /*
1223                  * At lease we found one page.  If this is the first time we
1224                  * step into the loop, and if the first page index offset is
1225                  * greater than the given search offset, a hole was found.
1226                  */
1227                 if (type == HOLE_OFF && lastoff == startoff &&
1228                     lastoff < page_offset(pvec.pages[0])) {
1229                         found = true;
1230                         break;
1231                 }
1232
1233                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1234                         struct page     *page = pvec.pages[i];
1235                         loff_t          b_offset;
1236
1237                         /*
1238                          * At this point, the page may be truncated or
1239                          * invalidated (changing page->mapping to NULL),
1240                          * or even swizzled back from swapper_space to tmpfs
1241                          * file mapping. However, page->index will not change
1242                          * because we have a reference on the page.
1243                          *
1244                          * Searching done if the page index is out of range.
1245                          * If the current offset is not reaches the end of
1246                          * the specified search range, there should be a hole
1247                          * between them.
1248                          */
1249                         if (page->index > end) {
1250                                 if (type == HOLE_OFF && lastoff < endoff) {
1251                                         *offset = lastoff;
1252                                         found = true;
1253                                 }
1254                                 goto out;
1255                         }
1256
1257                         lock_page(page);
1258                         /*
1259                          * Page truncated or invalidated(page->mapping == NULL).
1260                          * We can freely skip it and proceed to check the next
1261                          * page.
1262                          */
1263                         if (unlikely(page->mapping != inode->i_mapping)) {
1264                                 unlock_page(page);
1265                                 continue;
1266                         }
1267
1268                         if (!page_has_buffers(page)) {
1269                                 unlock_page(page);
1270                                 continue;
1271                         }
1272
1273                         found = xfs_lookup_buffer_offset(page, &b_offset, type);
1274                         if (found) {
1275                                 /*
1276                                  * The found offset may be less than the start
1277                                  * point to search if this is the first time to
1278                                  * come here.
1279                                  */
1280                                 *offset = max_t(loff_t, startoff, b_offset);
1281                                 unlock_page(page);
1282                                 goto out;
1283                         }
1284
1285                         /*
1286                          * We either searching data but nothing was found, or
1287                          * searching hole but found a data buffer.  In either
1288                          * case, probably the next page contains the desired
1289                          * things, update the last offset to it so.
1290                          */
1291                         lastoff = page_offset(page) + PAGE_SIZE;
1292                         unlock_page(page);
1293                 }
1294
1295                 /*
1296                  * The number of returned pages less than our desired, search
1297                  * done.  In this case, nothing was found for searching data,
1298                  * but we found a hole behind the last offset.
1299                  */
1300                 if (nr_pages < want) {
1301                         if (type == HOLE_OFF) {
1302                                 *offset = lastoff;
1303                                 found = true;
1304                         }
1305                         break;
1306                 }
1307
1308                 index = pvec.pages[i - 1]->index + 1;
1309                 pagevec_release(&pvec);
1310         } while (index <= end);
1311
1312 out:
1313         pagevec_release(&pvec);
1314         return found;
1315 }
1316
1317 /*
1318  * caller must lock inode with xfs_ilock_data_map_shared,
1319  * can we craft an appropriate ASSERT?
1320  *
1321  * end is because the VFS-level lseek interface is defined such that any
1322  * offset past i_size shall return -ENXIO, but we use this for quota code
1323  * which does not maintain i_size, and we want to SEEK_DATA past i_size.
1324  */
1325 loff_t
1326 __xfs_seek_hole_data(
1327         struct inode            *inode,
1328         loff_t                  start,
1329         loff_t                  end,
1330         int                     whence)
1331 {
1332         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1333         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1334         loff_t                  uninitialized_var(offset);
1335         xfs_fileoff_t           fsbno;
1336         xfs_filblks_t           lastbno;
1337         int                     error;
1338
1339         if (start >= end) {
1340                 error = -ENXIO;
1341                 goto out_error;
1342         }
1343
1344         /*
1345          * Try to read extents from the first block indicated
1346          * by fsbno to the end block of the file.
1347          */
1348         fsbno = XFS_B_TO_FSBT(mp, start);
1349         lastbno = XFS_B_TO_FSB(mp, end);
1350
1351         for (;;) {
1352                 struct xfs_bmbt_irec    map[2];
1353                 int                     nmap = 2;
1354                 unsigned int            i;
1355
1356                 error = xfs_bmapi_read(ip, fsbno, lastbno - fsbno, map, &nmap,
1357                                        XFS_BMAPI_ENTIRE);
1358                 if (error)
1359                         goto out_error;
1360
1361                 /* No extents at given offset, must be beyond EOF */
1362                 if (nmap == 0) {
1363                         error = -ENXIO;
1364                         goto out_error;
1365                 }
1366
1367                 for (i = 0; i < nmap; i++) {
1368                         offset = max_t(loff_t, start,
1369                                        XFS_FSB_TO_B(mp, map[i].br_startoff));
1370
1371                         /* Landed in the hole we wanted? */
1372                         if (whence == SEEK_HOLE &&
1373                             map[i].br_startblock == HOLESTARTBLOCK)
1374                                 goto out;
1375
1376                         /* Landed in the data extent we wanted? */
1377                         if (whence == SEEK_DATA &&
1378                             (map[i].br_startblock == DELAYSTARTBLOCK ||
1379                              (map[i].br_state == XFS_EXT_NORM &&
1380                               !isnullstartblock(map[i].br_startblock))))
1381                                 goto out;
1382
1383                         /*
1384                          * Landed in an unwritten extent, try to search
1385                          * for hole or data from page cache.
1386                          */
1387                         if (map[i].br_state == XFS_EXT_UNWRITTEN) {
1388                                 if (xfs_find_get_desired_pgoff(inode, &map[i],
1389                                       whence == SEEK_HOLE ? HOLE_OFF : DATA_OFF,
1390                                                         &offset))
1391                                         goto out;
1392                         }
1393                 }
1394
1395                 /*
1396                  * We only received one extent out of the two requested. This
1397                  * means we've hit EOF and didn't find what we are looking for.
1398                  */
1399                 if (nmap == 1) {
1400                         /*
1401                          * If we were looking for a hole, set offset to
1402                          * the end of the file (i.e., there is an implicit
1403                          * hole at the end of any file).
1404                          */
1405                         if (whence == SEEK_HOLE) {
1406                                 offset = end;
1407                                 break;
1408                         }
1409                         /*
1410                          * If we were looking for data, it's nowhere to be found
1411                          */
1412                         ASSERT(whence == SEEK_DATA);
1413                         error = -ENXIO;
1414                         goto out_error;
1415                 }
1416
1417                 ASSERT(i > 1);
1418
1419                 /*
1420                  * Nothing was found, proceed to the next round of search
1421                  * if the next reading offset is not at or beyond EOF.
1422                  */
1423                 fsbno = map[i - 1].br_startoff + map[i - 1].br_blockcount;
1424                 start = XFS_FSB_TO_B(mp, fsbno);
1425                 if (start >= end) {
1426                         if (whence == SEEK_HOLE) {
1427                                 offset = end;
1428                                 break;
1429                         }
1430                         ASSERT(whence == SEEK_DATA);
1431                         error = -ENXIO;
1432                         goto out_error;
1433                 }
1434         }
1435
1436 out:
1437         /*
1438          * If at this point we have found the hole we wanted, the returned
1439          * offset may be bigger than the file size as it may be aligned to
1440          * page boundary for unwritten extents.  We need to deal with this
1441          * situation in particular.
1442          */
1443         if (whence == SEEK_HOLE)
1444                 offset = min_t(loff_t, offset, end);
1445
1446         return offset;
1447
1448 out_error:
1449         return error;
1450 }
1451
1452 STATIC loff_t
1453 xfs_seek_hole_data(
1454         struct file             *file,
1455         loff_t                  start,
1456         int                     whence)
1457 {
1458         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
1459         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1460         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1461         uint                    lock;
1462         loff_t                  offset, end;
1463         int                     error = 0;
1464
1465         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
1466                 return -EIO;
1467
1468         lock = xfs_ilock_data_map_shared(ip);
1469
1470         end = i_size_read(inode);
1471         offset = __xfs_seek_hole_data(inode, start, end, whence);
1472         if (offset < 0) {
1473                 error = offset;
1474                 goto out_unlock;
1475         }
1476
1477         offset = vfs_setpos(file, offset, inode->i_sb->s_maxbytes);
1478
1479 out_unlock:
1480         xfs_iunlock(ip, lock);
1481
1482         if (error)
1483                 return error;
1484         return offset;
1485 }
1486
1487 STATIC loff_t
1488 xfs_file_llseek(
1489         struct file     *file,
1490         loff_t          offset,
1491         int             whence)
1492 {
1493         switch (whence) {
1494         case SEEK_END:
1495         case SEEK_CUR:
1496         case SEEK_SET:
1497                 return generic_file_llseek(file, offset, whence);
1498         case SEEK_HOLE:
1499         case SEEK_DATA:
1500                 return xfs_seek_hole_data(file, offset, whence);
1501         default:
1502                 return -EINVAL;
1503         }
1504 }
1505
1506 /*
1507  * Locking for serialisation of IO during page faults. This results in a lock
1508  * ordering of:
1509  *
1510  * mmap_sem (MM)
1511  *   sb_start_pagefault(vfs, freeze)
1512  *     i_mmaplock (XFS - truncate serialisation)
1513  *       page_lock (MM)
1514  *         i_lock (XFS - extent map serialisation)
1515  */
1516
1517 /*
1518  * mmap()d file has taken write protection fault and is being made writable. We
1519  * can set the page state up correctly for a writable page, which means we can
1520  * do correct delalloc accounting (ENOSPC checking!) and unwritten extent
1521  * mapping.
1522  */
1523 STATIC int
1524 xfs_filemap_page_mkwrite(
1525         struct vm_area_struct   *vma,
1526         struct vm_fault         *vmf)
1527 {
1528         struct inode            *inode = file_inode(vma->vm_file);
1529         int                     ret;
1530
1531         trace_xfs_filemap_page_mkwrite(XFS_I(inode));
1532
1533         sb_start_pagefault(inode->i_sb);
1534         file_update_time(vma->vm_file);
1535         xfs_ilock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1536
1537         if (IS_DAX(inode)) {
1538                 ret = __dax_mkwrite(vma, vmf, xfs_get_blocks_dax_fault);
1539         } else {
1540                 ret = block_page_mkwrite(vma, vmf, xfs_get_blocks);
1541                 ret = block_page_mkwrite_return(ret);
1542         }
1543
1544         xfs_iunlock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1545         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
1546
1547         return ret;
1548 }
1549
1550 STATIC int
1551 xfs_filemap_fault(
1552         struct vm_area_struct   *vma,
1553         struct vm_fault         *vmf)
1554 {
1555         struct inode            *inode = file_inode(vma->vm_file);
1556         int                     ret;
1557
1558         trace_xfs_filemap_fault(XFS_I(inode));
1559
1560         /* DAX can shortcut the normal fault path on write faults! */
1561         if ((vmf->flags & FAULT_FLAG_WRITE) && IS_DAX(inode))
1562                 return xfs_filemap_page_mkwrite(vma, vmf);
1563
1564         xfs_ilock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1565         if (IS_DAX(inode)) {
1566                 /*
1567                  * we do not want to trigger unwritten extent conversion on read
1568                  * faults - that is unnecessary overhead and would also require
1569                  * changes to xfs_get_blocks_direct() to map unwritten extent
1570                  * ioend for conversion on read-only mappings.
1571                  */
1572                 ret = __dax_fault(vma, vmf, xfs_get_blocks_dax_fault);
1573         } else
1574                 ret = filemap_fault(vma, vmf);
1575         xfs_iunlock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1576
1577         return ret;
1578 }
1579
1580 /*
1581  * Similar to xfs_filemap_fault(), the DAX fault path can call into here on
1582  * both read and write faults. Hence we need to handle both cases. There is no
1583  * ->pmd_mkwrite callout for huge pages, so we have a single function here to
1584  * handle both cases here. @flags carries the information on the type of fault
1585  * occuring.
1586  */
1587 STATIC int
1588 xfs_filemap_pmd_fault(
1589         struct vm_area_struct   *vma,
1590         unsigned long           addr,
1591         pmd_t                   *pmd,
1592         unsigned int            flags)
1593 {
1594         struct inode            *inode = file_inode(vma->vm_file);
1595         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1596         int                     ret;
1597
1598         if (!IS_DAX(inode))
1599                 return VM_FAULT_FALLBACK;
1600
1601         trace_xfs_filemap_pmd_fault(ip);
1602
1603         if (flags & FAULT_FLAG_WRITE) {
1604                 sb_start_pagefault(inode->i_sb);
1605                 file_update_time(vma->vm_file);
1606         }
1607
1608         xfs_ilock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1609         ret = __dax_pmd_fault(vma, addr, pmd, flags, xfs_get_blocks_dax_fault);
1610         xfs_iunlock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1611
1612         if (flags & FAULT_FLAG_WRITE)
1613                 sb_end_pagefault(inode->i_sb);
1614
1615         return ret;
1616 }
1617
1618 /*
1619  * pfn_mkwrite was originally inteneded to ensure we capture time stamp
1620  * updates on write faults. In reality, it's need to serialise against
1621  * truncate similar to page_mkwrite. Hence we cycle the XFS_MMAPLOCK_SHARED
1622  * to ensure we serialise the fault barrier in place.
1623  */
1624 static int
1625 xfs_filemap_pfn_mkwrite(
1626         struct vm_area_struct   *vma,
1627         struct vm_fault         *vmf)
1628 {
1629
1630         struct inode            *inode = file_inode(vma->vm_file);
1631         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1632         int                     ret = VM_FAULT_NOPAGE;
1633         loff_t                  size;
1634
1635         trace_xfs_filemap_pfn_mkwrite(ip);
1636
1637         sb_start_pagefault(inode->i_sb);
1638         file_update_time(vma->vm_file);
1639
1640         /* check if the faulting page hasn't raced with truncate */
1641         xfs_ilock(ip, XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1642         size = (i_size_read(inode) + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
1643         if (vmf->pgoff >= size)
1644                 ret = VM_FAULT_SIGBUS;
1645         else if (IS_DAX(inode))
1646                 ret = dax_pfn_mkwrite(vma, vmf);
1647         xfs_iunlock(ip, XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1648         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
1649         return ret;
1650
1651 }
1652
1653 static const struct vm_operations_struct xfs_file_vm_ops = {
1654         .fault          = xfs_filemap_fault,
1655         .pmd_fault      = xfs_filemap_pmd_fault,
1656         .map_pages      = filemap_map_pages,
1657         .page_mkwrite   = xfs_filemap_page_mkwrite,
1658         .pfn_mkwrite    = xfs_filemap_pfn_mkwrite,
1659 };
1660
1661 STATIC int
1662 xfs_file_mmap(
1663         struct file     *filp,
1664         struct vm_area_struct *vma)
1665 {
1666         file_accessed(filp);
1667         vma->vm_ops = &xfs_file_vm_ops;
1668         if (IS_DAX(file_inode(filp)))
1669                 vma->vm_flags |= VM_MIXEDMAP | VM_HUGEPAGE;
1670         return 0;
1671 }
1672
1673 const struct file_operations xfs_file_operations = {
1674         .llseek         = xfs_file_llseek,
1675         .read_iter      = xfs_file_read_iter,
1676         .write_iter     = xfs_file_write_iter,
1677         .splice_read    = xfs_file_splice_read,
1678         .splice_write   = iter_file_splice_write,
1679         .unlocked_ioctl = xfs_file_ioctl,
1680 #ifdef CONFIG_COMPAT
1681         .compat_ioctl   = xfs_file_compat_ioctl,
1682 #endif
1683         .mmap           = xfs_file_mmap,
1684         .open           = xfs_file_open,
1685         .release        = xfs_file_release,
1686         .fsync          = xfs_file_fsync,
1687         .fallocate      = xfs_file_fallocate,
1688 };
1689
1690 const struct file_operations xfs_dir_file_operations = {
1691         .open           = xfs_dir_open,
1692         .read           = generic_read_dir,
1693         .iterate_shared = xfs_file_readdir,
1694         .llseek         = generic_file_llseek,
1695         .unlocked_ioctl = xfs_file_ioctl,
1696 #ifdef CONFIG_COMPAT
1697         .compat_ioctl   = xfs_file_compat_ioctl,
1698 #endif
1699         .fsync          = xfs_dir_fsync,
1700 };