fs/f2fs/file.c

   1 /*
   2  * fs/f2fs/file.c
   3  *
   4  * Copyright (c) 2012 Samsung Electronics Co., Ltd.
   5  *             http://www.samsung.com/
   6  *
   7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   8  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   9  * published by the Free Software Foundation.
  10  */
  11 #include <linux/fs.h>
  12 #include <linux/f2fs_fs.h>
  13 #include <linux/stat.h>
  14 #include <linux/buffer_head.h>
  15 #include <linux/writeback.h>
  16 #include <linux/falloc.h>
  17 #include <linux/types.h>
  18 #include <linux/uaccess.h>
  19 #include <linux/mount.h>
  20
  21 #include "f2fs.h"
  22 #include "node.h"
  23 #include "segment.h"
  24 #include "xattr.h"
  25 #include "acl.h"
  26
  27 static int f2fs_vm_page_mkwrite(struct vm_area_struct *vma,
  28                                                 struct vm_fault *vmf)
  29 {
  30         struct page *page = vmf->page;
  31         struct inode *inode = vma->vm_file->f_path.dentry->d_inode;
  32         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(inode->i_sb);
  33         block_t old_blk_addr;
  34         struct dnode_of_data dn;
  35         int err;
  36
  37         f2fs_balance_fs(sbi);
  38
  39         sb_start_pagefault(inode->i_sb);
  40
  41         mutex_lock_op(sbi, DATA_NEW);
  42
  43         /* block allocation */
  44         set_new_dnode(&dn, inode, NULL, NULL, 0);
  45         err = get_dnode_of_data(&dn, page->index, 0);
  46         if (err) {
  47                 mutex_unlock_op(sbi, DATA_NEW);
  48                 goto out;
  49         }
  50
  51         old_blk_addr = dn.data_blkaddr;
  52
  53         if (old_blk_addr == NULL_ADDR) {
  54                 err = reserve_new_block(&dn);
  55                 if (err) {
  56                         f2fs_put_dnode(&dn);
  57                         mutex_unlock_op(sbi, DATA_NEW);
  58                         goto out;
  59                 }
  60         }
  61         f2fs_put_dnode(&dn);
  62
  63         mutex_unlock_op(sbi, DATA_NEW);
  64
  65         lock_page(page);
  66         if (page->mapping != inode->i_mapping ||
  67                         page_offset(page) >= i_size_read(inode) ||
  68                         !PageUptodate(page)) {
  69                 unlock_page(page);
  70                 err = -EFAULT;
  71                 goto out;
  72         }
  73
  74         /*
  75          * check to see if the page is mapped already (no holes)
  76          */
  77         if (PageMappedToDisk(page))
  78                 goto out;
  79
  80         /* fill the page */
  81         wait_on_page_writeback(page);
  82
  83         /* page is wholly or partially inside EOF */
  84         if (((page->index + 1) << PAGE_CACHE_SHIFT) > i_size_read(inode)) {
  85                 unsigned offset;
  86                 offset = i_size_read(inode) & ~PAGE_CACHE_MASK;
  87                 zero_user_segment(page, offset, PAGE_CACHE_SIZE);
  88         }
  89         set_page_dirty(page);
  90         SetPageUptodate(page);
  91
  92         file_update_time(vma->vm_file);
  93 out:
  94         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
  95         return block_page_mkwrite_return(err);
  96 }
  97
  98 static const struct vm_operations_struct f2fs_file_vm_ops = {
  99         .fault          = filemap_fault,
 100         .page_mkwrite   = f2fs_vm_page_mkwrite,
 101         .remap_pages    = generic_file_remap_pages,
 102 };
 103
 104 static int need_to_sync_dir(struct f2fs_sb_info *sbi, struct inode *inode)
 105 {
 106         struct dentry *dentry;
 107         nid_t pino;
 108
 109         inode = igrab(inode);
 110         dentry = d_find_any_alias(inode);
 111         if (!dentry) {
 112                 iput(inode);
 113                 return 0;
 114         }
 115         pino = dentry->d_parent->d_inode->i_ino;
 116         dput(dentry);
 117         iput(inode);
 118         return !is_checkpointed_node(sbi, pino);
 119 }
 120
 121 int f2fs_sync_file(struct file *file, loff_t start, loff_t end, int datasync)
 122 {
 123         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
 124         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(inode->i_sb);
 125         unsigned long long cur_version;
 126         int ret = 0;
 127         bool need_cp = false;
 128         struct writeback_control wbc = {
 129                 .sync_mode = WB_SYNC_ALL,
 130                 .nr_to_write = LONG_MAX,
 131                 .for_reclaim = 0,
 132         };
 133
 134         if (inode->i_sb->s_flags & MS_RDONLY)
 135                 return 0;
 136
 137         ret = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, start, end);
 138         if (ret)
 139                 return ret;
 140
 141         /* guarantee free sections for fsync */
 142         f2fs_balance_fs(sbi);
 143
 144         mutex_lock(&inode->i_mutex);
 145
 146         if (datasync && !(inode->i_state & I_DIRTY_DATASYNC))
 147                 goto out;
 148
 149         mutex_lock(&sbi->cp_mutex);
 150         cur_version = le64_to_cpu(F2FS_CKPT(sbi)->checkpoint_ver);
 151         mutex_unlock(&sbi->cp_mutex);
 152
 153         if (F2FS_I(inode)->data_version != cur_version &&
 154                                         !(inode->i_state & I_DIRTY))
 155                 goto out;
 156         F2FS_I(inode)->data_version--;
 157
 158         if (!S_ISREG(inode->i_mode) || inode->i_nlink != 1)
 159                 need_cp = true;
 160         if (is_inode_flag_set(F2FS_I(inode), FI_NEED_CP))
 161                 need_cp = true;
 162         if (!space_for_roll_forward(sbi))
 163                 need_cp = true;
 164         if (need_to_sync_dir(sbi, inode))
 165                 need_cp = true;
 166
 167         if (need_cp) {
 168                 /* all the dirty node pages should be flushed for POR */
 169                 ret = f2fs_sync_fs(inode->i_sb, 1);
 170                 clear_inode_flag(F2FS_I(inode), FI_NEED_CP);
 171         } else {
 172                 /* if there is no written node page, write its inode page */
 173                 while (!sync_node_pages(sbi, inode->i_ino, &wbc)) {
 174                         ret = f2fs_write_inode(inode, NULL);
 175                         if (ret)
 176                                 goto out;
 177                 }
 178                 filemap_fdatawait_range(sbi->node_inode->i_mapping,
 179                                                         0, LONG_MAX);
 180         }
 181 out:
 182         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
 183         return ret;
 184 }
 185
 186 static int f2fs_file_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
 187 {
 188         file_accessed(file);
 189         vma->vm_ops = &f2fs_file_vm_ops;
 190         return 0;
 191 }
 192
 193 static int truncate_data_blocks_range(struct dnode_of_data *dn, int count)
 194 {
 195         int nr_free = 0, ofs = dn->ofs_in_node;
 196         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(dn->inode->i_sb);
 197         struct f2fs_node *raw_node;
 198         __le32 *addr;
 199
 200         raw_node = page_address(dn->node_page);
 201         addr = blkaddr_in_node(raw_node) + ofs;
 202
 203         for ( ; count > 0; count--, addr++, dn->ofs_in_node++) {
 204                 block_t blkaddr = le32_to_cpu(*addr);
 205                 if (blkaddr == NULL_ADDR)
 206                         continue;
 207
 208                 update_extent_cache(NULL_ADDR, dn);
 209                 invalidate_blocks(sbi, blkaddr);
 210                 dec_valid_block_count(sbi, dn->inode, 1);
 211                 nr_free++;
 212         }
 213         if (nr_free) {
 214                 set_page_dirty(dn->node_page);
 215                 sync_inode_page(dn);
 216         }
 217         dn->ofs_in_node = ofs;
 218         return nr_free;
 219 }
 220
 221 void truncate_data_blocks(struct dnode_of_data *dn)
 222 {
 223         truncate_data_blocks_range(dn, ADDRS_PER_BLOCK);
 224 }
 225
 226 static void truncate_partial_data_page(struct inode *inode, u64 from)
 227 {
 228         unsigned offset = from & (PAGE_CACHE_SIZE - 1);
 229         struct page *page;
 230
 231         if (!offset)
 232                 return;
 233
 234         page = find_data_page(inode, from >> PAGE_CACHE_SHIFT);
 235         if (IS_ERR(page))
 236                 return;
 237
 238         lock_page(page);
 239         wait_on_page_writeback(page);
 240         zero_user(page, offset, PAGE_CACHE_SIZE - offset);
 241         set_page_dirty(page);
 242         f2fs_put_page(page, 1);
 243 }
 244
 245 static int truncate_blocks(struct inode *inode, u64 from)
 246 {
 247         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(inode->i_sb);
 248         unsigned int blocksize = inode->i_sb->s_blocksize;
 249         struct dnode_of_data dn;
 250         pgoff_t free_from;
 251         int count = 0;
 252         int err;
 253
 254         free_from = (pgoff_t)
 255                         ((from + blocksize - 1) >> (sbi->log_blocksize));
 256
 257         mutex_lock_op(sbi, DATA_TRUNC);
 258
 259         set_new_dnode(&dn, inode, NULL, NULL, 0);
 260         err = get_dnode_of_data(&dn, free_from, RDONLY_NODE);
 261         if (err) {
 262                 if (err == -ENOENT)
 263                         goto free_next;
 264                 mutex_unlock_op(sbi, DATA_TRUNC);
 265                 return err;
 266         }
 267
 268         if (IS_INODE(dn.node_page))
 269                 count = ADDRS_PER_INODE;
 270         else
 271                 count = ADDRS_PER_BLOCK;
 272
 273         count -= dn.ofs_in_node;
 274         BUG_ON(count < 0);
 275         if (dn.ofs_in_node || IS_INODE(dn.node_page)) {
 276                 truncate_data_blocks_range(&dn, count);
 277                 free_from += count;
 278         }
 279
 280         f2fs_put_dnode(&dn);
 281 free_next:
 282         err = truncate_inode_blocks(inode, free_from);
 283         mutex_unlock_op(sbi, DATA_TRUNC);
 284
 285         /* lastly zero out the first data page */
 286         truncate_partial_data_page(inode, from);
 287
 288         return err;
 289 }
 290
 291 void f2fs_truncate(struct inode *inode)
 292 {
 293         if (!(S_ISREG(inode->i_mode) || S_ISDIR(inode->i_mode) ||
 294                                 S_ISLNK(inode->i_mode)))
 295                 return;
 296
 297         if (!truncate_blocks(inode, i_size_read(inode))) {
 298                 inode->i_mtime = inode->i_ctime = CURRENT_TIME;
 299                 mark_inode_dirty(inode);
 300         }
 301
 302         f2fs_balance_fs(F2FS_SB(inode->i_sb));
 303 }
 304
 305 static int f2fs_getattr(struct vfsmount *mnt,
 306                          struct dentry *dentry, struct kstat *stat)
 307 {
 308         struct inode *inode = dentry->d_inode;
 309         generic_fillattr(inode, stat);
 310         stat->blocks <<= 3;
 311         return 0;
 312 }
 313
 314 #ifdef CONFIG_F2FS_FS_POSIX_ACL
 315 static void __setattr_copy(struct inode *inode, const struct iattr *attr)
 316 {
 317         struct f2fs_inode_info *fi = F2FS_I(inode);
 318         unsigned int ia_valid = attr->ia_valid;
 319
 320         if (ia_valid & ATTR_UID)
 321                 inode->i_uid = attr->ia_uid;
 322         if (ia_valid & ATTR_GID)
 323                 inode->i_gid = attr->ia_gid;
 324         if (ia_valid & ATTR_ATIME)
 325                 inode->i_atime = timespec_trunc(attr->ia_atime,
 326                                                 inode->i_sb->s_time_gran);
 327         if (ia_valid & ATTR_MTIME)
 328                 inode->i_mtime = timespec_trunc(attr->ia_mtime,
 329                                                 inode->i_sb->s_time_gran);
 330         if (ia_valid & ATTR_CTIME)
 331                 inode->i_ctime = timespec_trunc(attr->ia_ctime,
 332                                                 inode->i_sb->s_time_gran);
 333         if (ia_valid & ATTR_MODE) {
 334                 umode_t mode = attr->ia_mode;
 335
 336                 if (!in_group_p(inode->i_gid) && !capable(CAP_FSETID))
 337                         mode &= ~S_ISGID;
 338                 set_acl_inode(fi, mode);
 339         }
 340 }
 341 #else
 342 #define __setattr_copy setattr_copy
 343 #endif
 344
 345 int f2fs_setattr(struct dentry *dentry, struct iattr *attr)
 346 {
 347         struct inode *inode = dentry->d_inode;
 348         struct f2fs_inode_info *fi = F2FS_I(inode);
 349         int err;
 350
 351         err = inode_change_ok(inode, attr);
 352         if (err)
 353                 return err;
 354
 355         if ((attr->ia_valid & ATTR_SIZE) &&
 356                         attr->ia_size != i_size_read(inode)) {
 357                 truncate_setsize(inode, attr->ia_size);
 358                 f2fs_truncate(inode);
 359         }
 360
 361         __setattr_copy(inode, attr);
 362
 363         if (attr->ia_valid & ATTR_MODE) {
 364                 err = f2fs_acl_chmod(inode);
 365                 if (err || is_inode_flag_set(fi, FI_ACL_MODE)) {
 366                         inode->i_mode = fi->i_acl_mode;
 367                         clear_inode_flag(fi, FI_ACL_MODE);
 368                 }
 369         }
 370
 371         mark_inode_dirty(inode);
 372         return err;
 373 }
 374
 375 const struct inode_operations f2fs_file_inode_operations = {
 376         .getattr        = f2fs_getattr,
 377         .setattr        = f2fs_setattr,
 378         .get_acl        = f2fs_get_acl,
 379 #ifdef CONFIG_F2FS_FS_XATTR
 380         .setxattr       = generic_setxattr,
 381         .getxattr       = generic_getxattr,
 382         .listxattr      = f2fs_listxattr,
 383         .removexattr    = generic_removexattr,
 384 #endif
 385 };
 386
 387 static void fill_zero(struct inode *inode, pgoff_t index,
 388                                         loff_t start, loff_t len)
 389 {
 390         struct page *page;
 391
 392         if (!len)
 393                 return;
 394
 395         page = get_new_data_page(inode, index, false);
 396
 397         if (!IS_ERR(page)) {
 398                 wait_on_page_writeback(page);
 399                 zero_user(page, start, len);
 400                 set_page_dirty(page);
 401                 f2fs_put_page(page, 1);
 402         }
 403 }
 404
 405 int truncate_hole(struct inode *inode, pgoff_t pg_start, pgoff_t pg_end)
 406 {
 407         pgoff_t index;
 408         int err;
 409
 410         for (index = pg_start; index < pg_end; index++) {
 411                 struct dnode_of_data dn;
 412                 struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(inode->i_sb);
 413
 414                 f2fs_balance_fs(sbi);
 415
 416                 mutex_lock_op(sbi, DATA_TRUNC);
 417                 set_new_dnode(&dn, inode, NULL, NULL, 0);
 418                 err = get_dnode_of_data(&dn, index, RDONLY_NODE);
 419                 if (err) {
 420                         mutex_unlock_op(sbi, DATA_TRUNC);
 421                         if (err == -ENOENT)
 422                                 continue;
 423                         return err;
 424                 }
 425
 426                 if (dn.data_blkaddr != NULL_ADDR)
 427                         truncate_data_blocks_range(&dn, 1);
 428                 f2fs_put_dnode(&dn);
 429                 mutex_unlock_op(sbi, DATA_TRUNC);
 430         }
 431         return 0;
 432 }
 433
 434 static int punch_hole(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t len, int mode)
 435 {
 436         pgoff_t pg_start, pg_end;
 437         loff_t off_start, off_end;
 438         int ret = 0;
 439
 440         pg_start = ((unsigned long long) offset) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
 441         pg_end = ((unsigned long long) offset + len) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
 442
 443         off_start = offset & (PAGE_CACHE_SIZE - 1);
 444         off_end = (offset + len) & (PAGE_CACHE_SIZE - 1);
 445
 446         if (pg_start == pg_end) {
 447                 fill_zero(inode, pg_start, off_start,
 448                                                 off_end - off_start);
 449         } else {
 450                 if (off_start)
 451                         fill_zero(inode, pg_start++, off_start,
 452                                         PAGE_CACHE_SIZE - off_start);
 453                 if (off_end)
 454                         fill_zero(inode, pg_end, 0, off_end);
 455
 456                 if (pg_start < pg_end) {
 457                         struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
 458                         loff_t blk_start, blk_end;
 459
 460                         blk_start = pg_start << PAGE_CACHE_SHIFT;
 461                         blk_end = pg_end << PAGE_CACHE_SHIFT;
 462                         truncate_inode_pages_range(mapping, blk_start,
 463                                         blk_end - 1);
 464                         ret = truncate_hole(inode, pg_start, pg_end);
 465                 }
 466         }
 467
 468         if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) &&
 469                 i_size_read(inode) <= (offset + len)) {
 470                 i_size_write(inode, offset);
 471                 mark_inode_dirty(inode);
 472         }
 473
 474         return ret;
 475 }
 476
 477 static int expand_inode_data(struct inode *inode, loff_t offset,
 478                                         loff_t len, int mode)
 479 {
 480         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_SB(inode->i_sb);
 481         pgoff_t index, pg_start, pg_end;
 482         loff_t new_size = i_size_read(inode);
 483         loff_t off_start, off_end;
 484         int ret = 0;
 485
 486         ret = inode_newsize_ok(inode, (len + offset));
 487         if (ret)
 488                 return ret;
 489
 490         pg_start = ((unsigned long long) offset) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
 491         pg_end = ((unsigned long long) offset + len) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
 492
 493         off_start = offset & (PAGE_CACHE_SIZE - 1);
 494         off_end = (offset + len) & (PAGE_CACHE_SIZE - 1);
 495
 496         for (index = pg_start; index <= pg_end; index++) {
 497                 struct dnode_of_data dn;
 498
 499                 mutex_lock_op(sbi, DATA_NEW);
 500
 501                 set_new_dnode(&dn, inode, NULL, NULL, 0);
 502                 ret = get_dnode_of_data(&dn, index, 0);
 503                 if (ret) {
 504                         mutex_unlock_op(sbi, DATA_NEW);
 505                         break;
 506                 }
 507
 508                 if (dn.data_blkaddr == NULL_ADDR) {
 509                         ret = reserve_new_block(&dn);
 510                         if (ret) {
 511                                 f2fs_put_dnode(&dn);
 512                                 mutex_unlock_op(sbi, DATA_NEW);
 513                                 break;
 514                         }
 515                 }
 516                 f2fs_put_dnode(&dn);
 517
 518                 mutex_unlock_op(sbi, DATA_NEW);
 519
 520                 if (pg_start == pg_end)
 521                         new_size = offset + len;
 522                 else if (index == pg_start && off_start)
 523                         new_size = (index + 1) << PAGE_CACHE_SHIFT;
 524                 else if (index == pg_end)
 525                         new_size = (index << PAGE_CACHE_SHIFT) + off_end;
 526                 else
 527                         new_size += PAGE_CACHE_SIZE;
 528         }
 529
 530         if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) &&
 531                 i_size_read(inode) < new_size) {
 532                 i_size_write(inode, new_size);
 533                 mark_inode_dirty(inode);
 534         }
 535
 536         return ret;
 537 }
 538
 539 static long f2fs_fallocate(struct file *file, int mode,
 540                                 loff_t offset, loff_t len)
 541 {
 542         struct inode *inode = file->f_path.dentry->d_inode;
 543         long ret;
 544
 545         if (mode & ~(FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_PUNCH_HOLE))
 546                 return -EOPNOTSUPP;
 547
 548         if (mode & FALLOC_FL_PUNCH_HOLE)
 549                 ret = punch_hole(inode, offset, len, mode);
 550         else
 551                 ret = expand_inode_data(inode, offset, len, mode);
 552
 553         if (!ret) {
 554                 inode->i_mtime = inode->i_ctime = CURRENT_TIME;
 555                 mark_inode_dirty(inode);
 556         }
 557         return ret;
 558 }
 559
 560 #define F2FS_REG_FLMASK         (~(FS_DIRSYNC_FL | FS_TOPDIR_FL))
 561 #define F2FS_OTHER_FLMASK       (FS_NODUMP_FL | FS_NOATIME_FL)
 562
 563 static inline __u32 f2fs_mask_flags(umode_t mode, __u32 flags)
 564 {
 565         if (S_ISDIR(mode))
 566                 return flags;
 567         else if (S_ISREG(mode))
 568                 return flags & F2FS_REG_FLMASK;
 569         else
 570                 return flags & F2FS_OTHER_FLMASK;
 571 }
 572
 573 long f2fs_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)
 574 {
 575         struct inode *inode = filp->f_dentry->d_inode;
 576         struct f2fs_inode_info *fi = F2FS_I(inode);
 577         unsigned int flags;
 578         int ret;
 579
 580         switch (cmd) {
 581         case FS_IOC_GETFLAGS:
 582                 flags = fi->i_flags & FS_FL_USER_VISIBLE;
 583                 return put_user(flags, (int __user *) arg);
 584         case FS_IOC_SETFLAGS:
 585         {
 586                 unsigned int oldflags;
 587
 588                 ret = mnt_want_write(filp->f_path.mnt);
 589                 if (ret)
 590                         return ret;
 591
 592                 if (!inode_owner_or_capable(inode)) {
 593                         ret = -EACCES;
 594                         goto out;
 595                 }
 596
 597                 if (get_user(flags, (int __user *) arg)) {
 598                         ret = -EFAULT;
 599                         goto out;
 600                 }
 601
 602                 flags = f2fs_mask_flags(inode->i_mode, flags);
 603
 604                 mutex_lock(&inode->i_mutex);
 605
 606                 oldflags = fi->i_flags;
 607
 608                 if ((flags ^ oldflags) & (FS_APPEND_FL | FS_IMMUTABLE_FL)) {
 609                         if (!capable(CAP_LINUX_IMMUTABLE)) {
 610                                 mutex_unlock(&inode->i_mutex);
 611                                 ret = -EPERM;
 612                                 goto out;
 613                         }
 614                 }
 615
 616                 flags = flags & FS_FL_USER_MODIFIABLE;
 617                 flags |= oldflags & ~FS_FL_USER_MODIFIABLE;
 618                 fi->i_flags = flags;
 619                 mutex_unlock(&inode->i_mutex);
 620
 621                 f2fs_set_inode_flags(inode);
 622                 inode->i_ctime = CURRENT_TIME;
 623                 mark_inode_dirty(inode);
 624 out:
 625                 mnt_drop_write(filp->f_path.mnt);
 626                 return ret;
 627         }
 628         default:
 629                 return -ENOTTY;
 630         }
 631 }
 632
 633 const struct file_operations f2fs_file_operations = {
 634         .llseek         = generic_file_llseek,
 635         .read           = do_sync_read,
 636         .write          = do_sync_write,
 637         .aio_read       = generic_file_aio_read,
 638         .aio_write      = generic_file_aio_write,
 639         .open           = generic_file_open,
 640         .mmap           = f2fs_file_mmap,
 641         .fsync          = f2fs_sync_file,
 642         .fallocate      = f2fs_fallocate,
 643         .unlocked_ioctl = f2fs_ioctl,
 644         .splice_read    = generic_file_splice_read,
 645         .splice_write   = generic_file_splice_write,
 646 };