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_sb.h"
  25 #include "xfs_ag.h"
  26 #include "xfs_mount.h"
  27 #include "xfs_da_format.h"
  28 #include "xfs_da_btree.h"
  29 #include "xfs_inode.h"
  30 #include "xfs_trans.h"
  31 #include "xfs_inode_item.h"
  32 #include "xfs_bmap.h"
  33 #include "xfs_bmap_util.h"
  34 #include "xfs_error.h"
  35 #include "xfs_dir2.h"
  36 #include "xfs_dir2_priv.h"
  37 #include "xfs_ioctl.h"
  38 #include "xfs_trace.h"
  39 #include "xfs_log.h"
  40 #include "xfs_dinode.h"
  41
  42 #include <linux/aio.h>
  43 #include <linux/dcache.h>
  44 #include <linux/falloc.h>
  45 #include <linux/pagevec.h>
  46
  47 static const struct vm_operations_struct xfs_file_vm_ops;
  48
  49 /*
  50  * Locking primitives for read and write IO paths to ensure we consistently use
  51  * and order the inode->i_mutex, ip->i_lock and ip->i_iolock.
  52  */
  53 static inline void
  54 xfs_rw_ilock(
  55         struct xfs_inode        *ip,
  56         int                     type)
  57 {
  58         if (type & XFS_IOLOCK_EXCL)
  59                 mutex_lock(&VFS_I(ip)->i_mutex);
  60         xfs_ilock(ip, type);
  61 }
  62
  63 static inline void
  64 xfs_rw_iunlock(
  65         struct xfs_inode        *ip,
  66         int                     type)
  67 {
  68         xfs_iunlock(ip, type);
  69         if (type & XFS_IOLOCK_EXCL)
  70                 mutex_unlock(&VFS_I(ip)->i_mutex);
  71 }
  72
  73 static inline void
  74 xfs_rw_ilock_demote(
  75         struct xfs_inode        *ip,
  76         int                     type)
  77 {
  78         xfs_ilock_demote(ip, type);
  79         if (type & XFS_IOLOCK_EXCL)
  80                 mutex_unlock(&VFS_I(ip)->i_mutex);
  81 }
  82
  83 /*
  84  *      xfs_iozero
  85  *
  86  *      xfs_iozero clears the specified range of buffer supplied,
  87  *      and marks all the affected blocks as valid and modified.  If
  88  *      an affected block is not allocated, it will be allocated.  If
  89  *      an affected block is not completely overwritten, and is not
  90  *      valid before the operation, it will be read from disk before
  91  *      being partially zeroed.
  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;
 102
 103         mapping = VFS_I(ip)->i_mapping;
 104         do {
 105                 unsigned offset, bytes;
 106                 void *fsdata;
 107
 108                 offset = (pos & (PAGE_CACHE_SIZE -1)); /* Within page */
 109                 bytes = PAGE_CACHE_SIZE - offset;
 110                 if (bytes > count)
 111                         bytes = count;
 112
 113                 status = pagecache_write_begin(NULL, mapping, pos, bytes,
 114                                         AOP_FLAG_UNINTERRUPTIBLE,
 115                                         &page, &fsdata);
 116                 if (status)
 117                         break;
 118
 119                 zero_user(page, offset, bytes);
 120
 121                 status = pagecache_write_end(NULL, mapping, pos, bytes, bytes,
 122                                         page, fsdata);
 123                 WARN_ON(status <= 0); /* can't return less than zero! */
 124                 pos += bytes;
 125                 count -= bytes;
 126                 status = 0;
 127         } while (count);
 128
 129         return (-status);
 130 }
 131
 132 /*
 133  * Fsync operations on directories are much simpler than on regular files,
 134  * as there is no file data to flush, and thus also no need for explicit
 135  * cache flush operations, and there are no non-transaction metadata updates
 136  * on directories either.
 137  */
 138 STATIC int
 139 xfs_dir_fsync(
 140         struct file             *file,
 141         loff_t                  start,
 142         loff_t                  end,
 143         int                     datasync)
 144 {
 145         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(file->f_mapping->host);
 146         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 147         xfs_lsn_t               lsn = 0;
 148
 149         trace_xfs_dir_fsync(ip);
 150
 151         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 152         if (xfs_ipincount(ip))
 153                 lsn = ip->i_itemp->ili_last_lsn;
 154         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 155
 156         if (!lsn)
 157                 return 0;
 158         return _xfs_log_force_lsn(mp, lsn, XFS_LOG_SYNC, NULL);
 159 }
 160
 161 STATIC int
 162 xfs_file_fsync(
 163         struct file             *file,
 164         loff_t                  start,
 165         loff_t                  end,
 166         int                     datasync)
 167 {
 168         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
 169         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 170         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 171         int                     error = 0;
 172         int                     log_flushed = 0;
 173         xfs_lsn_t               lsn = 0;
 174
 175         trace_xfs_file_fsync(ip);
 176
 177         error = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, start, end);
 178         if (error)
 179                 return error;
 180
 181         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
 182                 return -XFS_ERROR(EIO);
 183
 184         xfs_iflags_clear(ip, XFS_ITRUNCATED);
 185
 186         if (mp->m_flags & XFS_MOUNT_BARRIER) {
 187                 /*
 188                  * If we have an RT and/or log subvolume we need to make sure
 189                  * to flush the write cache the device used for file data
 190                  * first.  This is to ensure newly written file data make
 191                  * it to disk before logging the new inode size in case of
 192                  * an extending write.
 193                  */
 194                 if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip))
 195                         xfs_blkdev_issue_flush(mp->m_rtdev_targp);
 196                 else if (mp->m_logdev_targp != mp->m_ddev_targp)
 197                         xfs_blkdev_issue_flush(mp->m_ddev_targp);
 198         }
 199
 200         /*
 201          * All metadata updates are logged, which means that we just have
 202          * to flush the log up to the latest LSN that touched the inode.
 203          */
 204         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 205         if (xfs_ipincount(ip)) {
 206                 if (!datasync ||
 207                     (ip->i_itemp->ili_fields & ~XFS_ILOG_TIMESTAMP))
 208                         lsn = ip->i_itemp->ili_last_lsn;
 209         }
 210         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 211
 212         if (lsn)
 213                 error = _xfs_log_force_lsn(mp, lsn, XFS_LOG_SYNC, &log_flushed);
 214
 215         /*
 216          * If we only have a single device, and the log force about was
 217          * a no-op we might have to flush the data device cache here.
 218          * This can only happen for fdatasync/O_DSYNC if we were overwriting
 219          * an already allocated file and thus do not have any metadata to
 220          * commit.
 221          */
 222         if ((mp->m_flags & XFS_MOUNT_BARRIER) &&
 223             mp->m_logdev_targp == mp->m_ddev_targp &&
 224             !XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) &&
 225             !log_flushed)
 226                 xfs_blkdev_issue_flush(mp->m_ddev_targp);
 227
 228         return -error;
 229 }
 230
 231 STATIC ssize_t
 232 xfs_file_aio_read(
 233         struct kiocb            *iocb,
 234         const struct iovec      *iovp,
 235         unsigned long           nr_segs,
 236         loff_t                  pos)
 237 {
 238         struct file             *file = iocb->ki_filp;
 239         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
 240         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 241         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 242         size_t                  size = 0;
 243         ssize_t                 ret = 0;
 244         int                     ioflags = 0;
 245         xfs_fsize_t             n;
 246
 247         XFS_STATS_INC(xs_read_calls);
 248
 249         BUG_ON(iocb->ki_pos != pos);
 250
 251         if (unlikely(file->f_flags & O_DIRECT))
 252                 ioflags |= IO_ISDIRECT;
 253         if (file->f_mode & FMODE_NOCMTIME)
 254                 ioflags |= IO_INVIS;
 255
 256         ret = generic_segment_checks(iovp, &nr_segs, &size, VERIFY_WRITE);
 257         if (ret < 0)
 258                 return ret;
 259
 260         if (unlikely(ioflags & IO_ISDIRECT)) {
 261                 xfs_buftarg_t   *target =
 262                         XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) ?
 263                                 mp->m_rtdev_targp : mp->m_ddev_targp;
 264                 /* DIO must be aligned to device logical sector size */
 265                 if ((pos | size) & target->bt_logical_sectormask) {
 266                         if (pos == i_size_read(inode))
 267                                 return 0;
 268                         return -XFS_ERROR(EINVAL);
 269                 }
 270         }
 271
 272         n = mp->m_super->s_maxbytes - pos;
 273         if (n <= 0 || size == 0)
 274                 return 0;
 275
 276         if (n < size)
 277                 size = n;
 278
 279         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
 280                 return -EIO;
 281
 282         /*
 283          * Locking is a bit tricky here. If we take an exclusive lock
 284          * for direct IO, we effectively serialise all new concurrent
 285          * read IO to this file and block it behind IO that is currently in
 286          * progress because IO in progress holds the IO lock shared. We only
 287          * need to hold the lock exclusive to blow away the page cache, so
 288          * only take lock exclusively if the page cache needs invalidation.
 289          * This allows the normal direct IO case of no page cache pages to
 290          * proceeed concurrently without serialisation.
 291          */
 292         xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 293         if ((ioflags & IO_ISDIRECT) && inode->i_mapping->nrpages) {
 294                 xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 295                 xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 296
 297                 if (inode->i_mapping->nrpages) {
 298                         ret = -filemap_write_and_wait_range(
 299                                                         VFS_I(ip)->i_mapping,
 300                                                         pos, -1);
 301                         if (ret) {
 302                                 xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 303                                 return ret;
 304                         }
 305
 306                         /*
 307                          * Invalidate whole pages. This can return an error if
 308                          * we fail to invalidate a page, but this should never
 309                          * happen on XFS. Warn if it does fail.
 310                          */
 311                         ret = invalidate_inode_pages2_range(VFS_I(ip)->i_mapping,
 312                                                 pos >> PAGE_CACHE_SHIFT, -1);
 313                         WARN_ON_ONCE(ret);
 314                         ret = 0;
 315                 }
 316                 xfs_rw_ilock_demote(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 317         }
 318
 319         trace_xfs_file_read(ip, size, pos, ioflags);
 320
 321         ret = generic_file_aio_read(iocb, iovp, nr_segs, pos);
 322         if (ret > 0)
 323                 XFS_STATS_ADD(xs_read_bytes, ret);
 324
 325         xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 326         return ret;
 327 }
 328
 329 STATIC ssize_t
 330 xfs_file_splice_read(
 331         struct file             *infilp,
 332         loff_t                  *ppos,
 333         struct pipe_inode_info  *pipe,
 334         size_t                  count,
 335         unsigned int            flags)
 336 {
 337         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(infilp->f_mapping->host);
 338         int                     ioflags = 0;
 339         ssize_t                 ret;
 340
 341         XFS_STATS_INC(xs_read_calls);
 342
 343         if (infilp->f_mode & FMODE_NOCMTIME)
 344                 ioflags |= IO_INVIS;
 345
 346         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
 347                 return -EIO;
 348
 349         xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 350
 351         trace_xfs_file_splice_read(ip, count, *ppos, ioflags);
 352
 353         ret = generic_file_splice_read(infilp, ppos, pipe, count, flags);
 354         if (ret > 0)
 355                 XFS_STATS_ADD(xs_read_bytes, ret);
 356
 357         xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 358         return ret;
 359 }
 360
 361 /*
 362  * xfs_file_splice_write() does not use xfs_rw_ilock() because
 363  * generic_file_splice_write() takes the i_mutex itself. This, in theory,
 364  * couuld cause lock inversions between the aio_write path and the splice path
 365  * if someone is doing concurrent splice(2) based writes and write(2) based
 366  * writes to the same inode. The only real way to fix this is to re-implement
 367  * the generic code here with correct locking orders.
 368  */
 369 STATIC ssize_t
 370 xfs_file_splice_write(
 371         struct pipe_inode_info  *pipe,
 372         struct file             *outfilp,
 373         loff_t                  *ppos,
 374         size_t                  count,
 375         unsigned int            flags)
 376 {
 377         struct inode            *inode = outfilp->f_mapping->host;
 378         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 379         int                     ioflags = 0;
 380         ssize_t                 ret;
 381
 382         XFS_STATS_INC(xs_write_calls);
 383
 384         if (outfilp->f_mode & FMODE_NOCMTIME)
 385                 ioflags |= IO_INVIS;
 386
 387         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
 388                 return -EIO;
 389
 390         xfs_ilock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 391
 392         trace_xfs_file_splice_write(ip, count, *ppos, ioflags);
 393
 394         ret = generic_file_splice_write(pipe, outfilp, ppos, count, flags);
 395         if (ret > 0)
 396                 XFS_STATS_ADD(xs_write_bytes, ret);
 397
 398         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 399         return ret;
 400 }
 401
 402 /*
 403  * This routine is called to handle zeroing any space in the last block of the
 404  * file that is beyond the EOF.  We do this since the size is being increased
 405  * without writing anything to that block and we don't want to read the
 406  * garbage on the disk.
 407  */
 408 STATIC int                              /* error (positive) */
 409 xfs_zero_last_block(
 410         struct xfs_inode        *ip,
 411         xfs_fsize_t             offset,
 412         xfs_fsize_t             isize)
 413 {
 414         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 415         xfs_fileoff_t           last_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, isize);
 416         int                     zero_offset = XFS_B_FSB_OFFSET(mp, isize);
 417         int                     zero_len;
 418         int                     nimaps = 1;
 419         int                     error = 0;
 420         struct xfs_bmbt_irec    imap;
 421
 422         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 423         error = xfs_bmapi_read(ip, last_fsb, 1, &imap, &nimaps, 0);
 424         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 425         if (error)
 426                 return error;
 427
 428         ASSERT(nimaps > 0);
 429
 430         /*
 431          * If the block underlying isize is just a hole, then there
 432          * is nothing to zero.
 433          */
 434         if (imap.br_startblock == HOLESTARTBLOCK)
 435                 return 0;
 436
 437         zero_len = mp->m_sb.sb_blocksize - zero_offset;
 438         if (isize + zero_len > offset)
 439                 zero_len = offset - isize;
 440         return xfs_iozero(ip, isize, zero_len);
 441 }
 442
 443 /*
 444  * Zero any on disk space between the current EOF and the new, larger EOF.
 445  *
 446  * This handles the normal case of zeroing the remainder of the last block in
 447  * the file and the unusual case of zeroing blocks out beyond the size of the
 448  * file.  This second case only happens with fixed size extents and when the
 449  * system crashes before the inode size was updated but after blocks were
 450  * allocated.
 451  *
 452  * Expects the iolock to be held exclusive, and will take the ilock internally.
 453  */
 454 int                                     /* error (positive) */
 455 xfs_zero_eof(
 456         struct xfs_inode        *ip,
 457         xfs_off_t               offset,         /* starting I/O offset */
 458         xfs_fsize_t             isize)          /* current inode size */
 459 {
 460         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 461         xfs_fileoff_t           start_zero_fsb;
 462         xfs_fileoff_t           end_zero_fsb;
 463         xfs_fileoff_t           zero_count_fsb;
 464         xfs_fileoff_t           last_fsb;
 465         xfs_fileoff_t           zero_off;
 466         xfs_fsize_t             zero_len;
 467         int                     nimaps;
 468         int                     error = 0;
 469         struct xfs_bmbt_irec    imap;
 470
 471         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_IOLOCK_EXCL));
 472         ASSERT(offset > isize);
 473
 474         /*
 475          * First handle zeroing the block on which isize resides.
 476          *
 477          * We only zero a part of that block so it is handled specially.
 478          */
 479         if (XFS_B_FSB_OFFSET(mp, isize) != 0) {
 480                 error = xfs_zero_last_block(ip, offset, isize);
 481                 if (error)
 482                         return error;
 483         }
 484
 485         /*
 486          * Calculate the range between the new size and the old where blocks
 487          * needing to be zeroed may exist.
 488          *
 489          * To get the block where the last byte in the file currently resides,
 490          * we need to subtract one from the size and truncate back to a block
 491          * boundary.  We subtract 1 in case the size is exactly on a block
 492          * boundary.
 493          */
 494         last_fsb = isize ? XFS_B_TO_FSBT(mp, isize - 1) : (xfs_fileoff_t)-1;
 495         start_zero_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, (xfs_ufsize_t)isize);
 496         end_zero_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset - 1);
 497         ASSERT((xfs_sfiloff_t)last_fsb < (xfs_sfiloff_t)start_zero_fsb);
 498         if (last_fsb == end_zero_fsb) {
 499                 /*
 500                  * The size was only incremented on its last block.
 501                  * We took care of that above, so just return.
 502                  */
 503                 return 0;
 504         }
 505
 506         ASSERT(start_zero_fsb <= end_zero_fsb);
 507         while (start_zero_fsb <= end_zero_fsb) {
 508                 nimaps = 1;
 509                 zero_count_fsb = end_zero_fsb - start_zero_fsb + 1;
 510
 511                 xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 512                 error = xfs_bmapi_read(ip, start_zero_fsb, zero_count_fsb,
 513                                           &imap, &nimaps, 0);
 514                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 515                 if (error)
 516                         return error;
 517
 518                 ASSERT(nimaps > 0);
 519
 520                 if (imap.br_state == XFS_EXT_UNWRITTEN ||
 521                     imap.br_startblock == HOLESTARTBLOCK) {
 522                         start_zero_fsb = imap.br_startoff + imap.br_blockcount;
 523                         ASSERT(start_zero_fsb <= (end_zero_fsb + 1));
 524                         continue;
 525                 }
 526
 527                 /*
 528                  * There are blocks we need to zero.
 529                  */
 530                 zero_off = XFS_FSB_TO_B(mp, start_zero_fsb);
 531                 zero_len = XFS_FSB_TO_B(mp, imap.br_blockcount);
 532
 533                 if ((zero_off + zero_len) > offset)
 534                         zero_len = offset - zero_off;
 535
 536                 error = xfs_iozero(ip, zero_off, zero_len);
 537                 if (error)
 538                         return error;
 539
 540                 start_zero_fsb = imap.br_startoff + imap.br_blockcount;
 541                 ASSERT(start_zero_fsb <= (end_zero_fsb + 1));
 542         }
 543
 544         return 0;
 545 }
 546
 547 /*
 548  * Common pre-write limit and setup checks.
 549  *
 550  * Called with the iolocked held either shared and exclusive according to
 551  * @iolock, and returns with it held.  Might upgrade the iolock to exclusive
 552  * if called for a direct write beyond i_size.
 553  */
 554 STATIC ssize_t
 555 xfs_file_aio_write_checks(
 556         struct file             *file,
 557         loff_t                  *pos,
 558         size_t                  *count,
 559         int                     *iolock)
 560 {
 561         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
 562         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 563         int                     error = 0;
 564
 565 restart:
 566         error = generic_write_checks(file, pos, count, S_ISBLK(inode->i_mode));
 567         if (error)
 568                 return error;
 569
 570         /*
 571          * If the offset is beyond the size of the file, we need to zero any
 572          * blocks that fall between the existing EOF and the start of this
 573          * write.  If zeroing is needed and we are currently holding the
 574          * iolock shared, we need to update it to exclusive which implies
 575          * having to redo all checks before.
 576          */
 577         if (*pos > i_size_read(inode)) {
 578                 if (*iolock == XFS_IOLOCK_SHARED) {
 579                         xfs_rw_iunlock(ip, *iolock);
 580                         *iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
 581                         xfs_rw_ilock(ip, *iolock);
 582                         goto restart;
 583                 }
 584                 error = -xfs_zero_eof(ip, *pos, i_size_read(inode));
 585                 if (error)
 586                         return error;
 587         }
 588
 589         /*
 590          * Updating the timestamps will grab the ilock again from
 591          * xfs_fs_dirty_inode, so we have to call it after dropping the
 592          * lock above.  Eventually we should look into a way to avoid
 593          * the pointless lock roundtrip.
 594          */
 595         if (likely(!(file->f_mode & FMODE_NOCMTIME))) {
 596                 error = file_update_time(file);
 597                 if (error)
 598                         return error;
 599         }
 600
 601         /*
 602          * If we're writing the file then make sure to clear the setuid and
 603          * setgid bits if the process is not being run by root.  This keeps
 604          * people from modifying setuid and setgid binaries.
 605          */
 606         return file_remove_suid(file);
 607 }
 608
 609 /*
 610  * xfs_file_dio_aio_write - handle direct IO writes
 611  *
 612  * Lock the inode appropriately to prepare for and issue a direct IO write.
 613  * By separating it from the buffered write path we remove all the tricky to
 614  * follow locking changes and looping.
 615  *
 616  * If there are cached pages or we're extending the file, we need IOLOCK_EXCL
 617  * until we're sure the bytes at the new EOF have been zeroed and/or the cached
 618  * pages are flushed out.
 619  *
 620  * In most cases the direct IO writes will be done holding IOLOCK_SHARED
 621  * allowing them to be done in parallel with reads and other direct IO writes.
 622  * However, if the IO is not aligned to filesystem blocks, the direct IO layer
 623  * needs to do sub-block zeroing and that requires serialisation against other
 624  * direct IOs to the same block. In this case we need to serialise the
 625  * submission of the unaligned IOs so that we don't get racing block zeroing in
 626  * the dio layer.  To avoid the problem with aio, we also need to wait for
 627  * outstanding IOs to complete so that unwritten extent conversion is completed
 628  * before we try to map the overlapping block. This is currently implemented by
 629  * hitting it with a big hammer (i.e. inode_dio_wait()).
 630  *
 631  * Returns with locks held indicated by @iolock and errors indicated by
 632  * negative return values.
 633  */
 634 STATIC ssize_t
 635 xfs_file_dio_aio_write(
 636         struct kiocb            *iocb,
 637         const struct iovec      *iovp,
 638         unsigned long           nr_segs,
 639         loff_t                  pos,
 640         size_t                  ocount)
 641 {
 642         struct file             *file = iocb->ki_filp;
 643         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
 644         struct inode            *inode = mapping->host;
 645         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 646         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 647         ssize_t                 ret = 0;
 648         size_t                  count = ocount;
 649         int                     unaligned_io = 0;
 650         int                     iolock;
 651         struct xfs_buftarg      *target = XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) ?
 652                                         mp->m_rtdev_targp : mp->m_ddev_targp;
 653
 654         /* DIO must be aligned to device logical sector size */
 655         if ((pos | count) & target->bt_logical_sectormask)
 656                 return -XFS_ERROR(EINVAL);
 657
 658         /* "unaligned" here means not aligned to a filesystem block */
 659         if ((pos & mp->m_blockmask) || ((pos + count) & mp->m_blockmask))
 660                 unaligned_io = 1;
 661
 662         /*
 663          * We don't need to take an exclusive lock unless there page cache needs
 664          * to be invalidated or unaligned IO is being executed. We don't need to
 665          * consider the EOF extension case here because
 666          * xfs_file_aio_write_checks() will relock the inode as necessary for
 667          * EOF zeroing cases and fill out the new inode size as appropriate.
 668          */
 669         if (unaligned_io || mapping->nrpages)
 670                 iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
 671         else
 672                 iolock = XFS_IOLOCK_SHARED;
 673         xfs_rw_ilock(ip, iolock);
 674
 675         /*
 676          * Recheck if there are cached pages that need invalidate after we got
 677          * the iolock to protect against other threads adding new pages while
 678          * we were waiting for the iolock.
 679          */
 680         if (mapping->nrpages && iolock == XFS_IOLOCK_SHARED) {
 681                 xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
 682                 iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
 683                 xfs_rw_ilock(ip, iolock);
 684         }
 685
 686         ret = xfs_file_aio_write_checks(file, &pos, &count, &iolock);
 687         if (ret)
 688                 goto out;
 689
 690         if (mapping->nrpages) {
 691                 ret = -filemap_write_and_wait_range(VFS_I(ip)->i_mapping,
 692                                                     pos, -1);
 693                 if (ret)
 694                         goto out;
 695                 /*
 696                  * Invalidate whole pages. This can return an error if
 697                  * we fail to invalidate a page, but this should never
 698                  * happen on XFS. Warn if it does fail.
 699                  */
 700                 ret = invalidate_inode_pages2_range(VFS_I(ip)->i_mapping,
 701                                                 pos >> PAGE_CACHE_SHIFT, -1);
 702                 WARN_ON_ONCE(ret);
 703                 ret = 0;
 704         }
 705
 706         /*
 707          * If we are doing unaligned IO, wait for all other IO to drain,
 708          * otherwise demote the lock if we had to flush cached pages
 709          */
 710         if (unaligned_io)
 711                 inode_dio_wait(inode);
 712         else if (iolock == XFS_IOLOCK_EXCL) {
 713                 xfs_rw_ilock_demote(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 714                 iolock = XFS_IOLOCK_SHARED;
 715         }
 716
 717         trace_xfs_file_direct_write(ip, count, iocb->ki_pos, 0);
 718         ret = generic_file_direct_write(iocb, iovp,
 719                         &nr_segs, pos, &iocb->ki_pos, count, ocount);
 720
 721 out:
 722         xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
 723
 724         /* No fallback to buffered IO on errors for XFS. */
 725         ASSERT(ret < 0 || ret == count);
 726         return ret;
 727 }
 728
 729 STATIC ssize_t
 730 xfs_file_buffered_aio_write(
 731         struct kiocb            *iocb,
 732         const struct iovec      *iovp,
 733         unsigned long           nr_segs,
 734         loff_t                  pos,
 735         size_t                  ocount)
 736 {
 737         struct file             *file = iocb->ki_filp;
 738         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
 739         struct inode            *inode = mapping->host;
 740         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 741         ssize_t                 ret;
 742         int                     enospc = 0;
 743         int                     iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
 744         size_t                  count = ocount;
 745
 746         xfs_rw_ilock(ip, iolock);
 747
 748         ret = xfs_file_aio_write_checks(file, &pos, &count, &iolock);
 749         if (ret)
 750                 goto out;
 751
 752         /* We can write back this queue in page reclaim */
 753         current->backing_dev_info = mapping->backing_dev_info;
 754
 755 write_retry:
 756         trace_xfs_file_buffered_write(ip, count, iocb->ki_pos, 0);
 757         ret = generic_file_buffered_write(iocb, iovp, nr_segs,
 758                         pos, &iocb->ki_pos, count, 0);
 759
 760         /*
 761          * If we just got an ENOSPC, try to write back all dirty inodes to
 762          * convert delalloc space to free up some of the excess reserved
 763          * metadata space.
 764          */
 765         if (ret == -ENOSPC && !enospc) {
 766                 enospc = 1;
 767                 xfs_flush_inodes(ip->i_mount);
 768                 goto write_retry;
 769         }
 770
 771         current->backing_dev_info = NULL;
 772 out:
 773         xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
 774         return ret;
 775 }
 776
 777 STATIC ssize_t
 778 xfs_file_aio_write(
 779         struct kiocb            *iocb,
 780         const struct iovec      *iovp,
 781         unsigned long           nr_segs,
 782         loff_t                  pos)
 783 {
 784         struct file             *file = iocb->ki_filp;
 785         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
 786         struct inode            *inode = mapping->host;
 787         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 788         ssize_t                 ret;
 789         size_t                  ocount = 0;
 790
 791         XFS_STATS_INC(xs_write_calls);
 792
 793         BUG_ON(iocb->ki_pos != pos);
 794
 795         ret = generic_segment_checks(iovp, &nr_segs, &ocount, VERIFY_READ);
 796         if (ret)
 797                 return ret;
 798
 799         if (ocount == 0)
 800                 return 0;
 801
 802         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount)) {
 803                 ret = -EIO;
 804                 goto out;
 805         }
 806
 807         if (unlikely(file->f_flags & O_DIRECT))
 808                 ret = xfs_file_dio_aio_write(iocb, iovp, nr_segs, pos, ocount);
 809         else
 810                 ret = xfs_file_buffered_aio_write(iocb, iovp, nr_segs, pos,
 811                                                   ocount);
 812
 813         if (ret > 0) {
 814                 ssize_t err;
 815
 816                 XFS_STATS_ADD(xs_write_bytes, ret);
 817
 818                 /* Handle various SYNC-type writes */
 819                 err = generic_write_sync(file, iocb->ki_pos - ret, ret);
 820                 if (err < 0)
 821                         ret = err;
 822         }
 823
 824 out:
 825         return ret;
 826 }
 827
 828 STATIC long
 829 xfs_file_fallocate(
 830         struct file             *file,
 831         int                     mode,
 832         loff_t                  offset,
 833         loff_t                  len)
 834 {
 835         struct inode            *inode = file_inode(file);
 836         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 837         struct xfs_trans        *tp;
 838         long                    error;
 839         loff_t                  new_size = 0;
 840
 841         if (!S_ISREG(inode->i_mode))
 842                 return -EINVAL;
 843         if (mode & ~(FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_PUNCH_HOLE))
 844                 return -EOPNOTSUPP;
 845
 846         xfs_ilock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 847         if (mode & FALLOC_FL_PUNCH_HOLE) {
 848                 error = xfs_free_file_space(ip, offset, len);
 849                 if (error)
 850                         goto out_unlock;
 851         } else {
 852                 if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) &&
 853                     offset + len > i_size_read(inode)) {
 854                         new_size = offset + len;
 855                         error = -inode_newsize_ok(inode, new_size);
 856                         if (error)
 857                                 goto out_unlock;
 858                 }
 859
 860                 error = xfs_alloc_file_space(ip, offset, len,
 861                                              XFS_BMAPI_PREALLOC);
 862                 if (error)
 863                         goto out_unlock;
 864         }
 865
 866         tp = xfs_trans_alloc(ip->i_mount, XFS_TRANS_WRITEID);
 867         error = xfs_trans_reserve(tp, &M_RES(ip->i_mount)->tr_writeid, 0, 0);
 868         if (error) {
 869                 xfs_trans_cancel(tp, 0);
 870                 goto out_unlock;
 871         }
 872
 873         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 874         xfs_trans_ijoin(tp, ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 875         ip->i_d.di_mode &= ~S_ISUID;
 876         if (ip->i_d.di_mode & S_IXGRP)
 877                 ip->i_d.di_mode &= ~S_ISGID;
 878
 879         if (!(mode & FALLOC_FL_PUNCH_HOLE))
 880                 ip->i_d.di_flags |= XFS_DIFLAG_PREALLOC;
 881
 882         xfs_trans_ichgtime(tp, ip, XFS_ICHGTIME_MOD | XFS_ICHGTIME_CHG);
 883         xfs_trans_log_inode(tp, ip, XFS_ILOG_CORE);
 884
 885         if (file->f_flags & O_DSYNC)
 886                 xfs_trans_set_sync(tp);
 887         error = xfs_trans_commit(tp, 0);
 888         if (error)
 889                 goto out_unlock;
 890
 891         /* Change file size if needed */
 892         if (new_size) {
 893                 struct iattr iattr;
 894
 895                 iattr.ia_valid = ATTR_SIZE;
 896                 iattr.ia_size = new_size;
 897                 error = xfs_setattr_size(ip, &iattr);
 898         }
 899
 900 out_unlock:
 901         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 902         return -error;
 903 }
 904
 905
 906 STATIC int
 907 xfs_file_open(
 908         struct inode    *inode,
 909         struct file     *file)
 910 {
 911         if (!(file->f_flags & O_LARGEFILE) && i_size_read(inode) > MAX_NON_LFS)
 912                 return -EFBIG;
 913         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(XFS_M(inode->i_sb)))
 914                 return -EIO;
 915         return 0;
 916 }
 917
 918 STATIC int
 919 xfs_dir_open(
 920         struct inode    *inode,
 921         struct file     *file)
 922 {
 923         struct xfs_inode *ip = XFS_I(inode);
 924         int             mode;
 925         int             error;
 926
 927         error = xfs_file_open(inode, file);
 928         if (error)
 929                 return error;
 930
 931         /*
 932          * If there are any blocks, read-ahead block 0 as we're almost
 933          * certain to have the next operation be a read there.
 934          */
 935         mode = xfs_ilock_data_map_shared(ip);
 936         if (ip->i_d.di_nextents > 0)
 937                 xfs_dir3_data_readahead(NULL, ip, 0, -1);
 938         xfs_iunlock(ip, mode);
 939         return 0;
 940 }
 941
 942 STATIC int
 943 xfs_file_release(
 944         struct inode    *inode,
 945         struct file     *filp)
 946 {
 947         return -xfs_release(XFS_I(inode));
 948 }
 949
 950 STATIC int
 951 xfs_file_readdir(
 952         struct file     *file,
 953         struct dir_context *ctx)
 954 {
 955         struct inode    *inode = file_inode(file);
 956         xfs_inode_t     *ip = XFS_I(inode);
 957         int             error;
 958         size_t          bufsize;
 959
 960         /*
 961          * The Linux API doesn't pass down the total size of the buffer
 962          * we read into down to the filesystem.  With the filldir concept
 963          * it's not needed for correct information, but the XFS dir2 leaf
 964          * code wants an estimate of the buffer size to calculate it's
 965          * readahead window and size the buffers used for mapping to
 966          * physical blocks.
 967          *
 968          * Try to give it an estimate that's good enough, maybe at some
 969          * point we can change the ->readdir prototype to include the
 970          * buffer size.  For now we use the current glibc buffer size.
 971          */
 972         bufsize = (size_t)min_t(loff_t, 32768, ip->i_d.di_size);
 973
 974         error = xfs_readdir(ip, ctx, bufsize);
 975         if (error)
 976                 return -error;
 977         return 0;
 978 }
 979
 980 STATIC int
 981 xfs_file_mmap(
 982         struct file     *filp,
 983         struct vm_area_struct *vma)
 984 {
 985         vma->vm_ops = &xfs_file_vm_ops;
 986
 987         file_accessed(filp);
 988         return 0;
 989 }
 990
 991 /*
 992  * mmap()d file has taken write protection fault and is being made
 993  * writable. We can set the page state up correctly for a writable
 994  * page, which means we can do correct delalloc accounting (ENOSPC
 995  * checking!) and unwritten extent mapping.
 996  */
 997 STATIC int
 998 xfs_vm_page_mkwrite(
 999         struct vm_area_struct   *vma,
1000         struct vm_fault         *vmf)
1001 {
1002         return block_page_mkwrite(vma, vmf, xfs_get_blocks);
1003 }
1004
1005 /*
1006  * This type is designed to indicate the type of offset we would like
1007  * to search from page cache for either xfs_seek_data() or xfs_seek_hole().
1008  */
1009 enum {
1010         HOLE_OFF = 0,
1011         DATA_OFF,
1012 };
1013
1014 /*
1015  * Lookup the desired type of offset from the given page.
1016  *
1017  * On success, return true and the offset argument will point to the
1018  * start of the region that was found.  Otherwise this function will
1019  * return false and keep the offset argument unchanged.
1020  */
1021 STATIC bool
1022 xfs_lookup_buffer_offset(
1023         struct page             *page,
1024         loff_t                  *offset,
1025         unsigned int            type)
1026 {
1027         loff_t                  lastoff = page_offset(page);
1028         bool                    found = false;
1029         struct buffer_head      *bh, *head;
1030
1031         bh = head = page_buffers(page);
1032         do {
1033                 /*
1034                  * Unwritten extents that have data in the page
1035                  * cache covering them can be identified by the
1036                  * BH_Unwritten state flag.  Pages with multiple
1037                  * buffers might have a mix of holes, data and
1038                  * unwritten extents - any buffer with valid
1039                  * data in it should have BH_Uptodate flag set
1040                  * on it.
1041                  */
1042                 if (buffer_unwritten(bh) ||
1043                     buffer_uptodate(bh)) {
1044                         if (type == DATA_OFF)
1045                                 found = true;
1046                 } else {
1047                         if (type == HOLE_OFF)
1048                                 found = true;
1049                 }
1050
1051                 if (found) {
1052                         *offset = lastoff;
1053                         break;
1054                 }
1055                 lastoff += bh->b_size;
1056         } while ((bh = bh->b_this_page) != head);
1057
1058         return found;
1059 }
1060
1061 /*
1062  * This routine is called to find out and return a data or hole offset
1063  * from the page cache for unwritten extents according to the desired
1064  * type for xfs_seek_data() or xfs_seek_hole().
1065  *
1066  * The argument offset is used to tell where we start to search from the
1067  * page cache.  Map is used to figure out the end points of the range to
1068  * lookup pages.
1069  *
1070  * Return true if the desired type of offset was found, and the argument
1071  * offset is filled with that address.  Otherwise, return false and keep
1072  * offset unchanged.
1073  */
1074 STATIC bool
1075 xfs_find_get_desired_pgoff(
1076         struct inode            *inode,
1077         struct xfs_bmbt_irec    *map,
1078         unsigned int            type,
1079         loff_t                  *offset)
1080 {
1081         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1082         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1083         struct pagevec          pvec;
1084         pgoff_t                 index;
1085         pgoff_t                 end;
1086         loff_t                  endoff;
1087         loff_t                  startoff = *offset;
1088         loff_t                  lastoff = startoff;
1089         bool                    found = false;
1090
1091         pagevec_init(&pvec, 0);
1092
1093         index = startoff >> PAGE_CACHE_SHIFT;
1094         endoff = XFS_FSB_TO_B(mp, map->br_startoff + map->br_blockcount);
1095         end = endoff >> PAGE_CACHE_SHIFT;
1096         do {
1097                 int             want;
1098                 unsigned        nr_pages;
1099                 unsigned int    i;
1100
1101                 want = min_t(pgoff_t, end - index, PAGEVEC_SIZE);
1102                 nr_pages = pagevec_lookup(&pvec, inode->i_mapping, index,
1103                                           want);
1104                 /*
1105                  * No page mapped into given range.  If we are searching holes
1106                  * and if this is the first time we got into the loop, it means
1107                  * that the given offset is landed in a hole, return it.
1108                  *
1109                  * If we have already stepped through some block buffers to find
1110                  * holes but they all contains data.  In this case, the last
1111                  * offset is already updated and pointed to the end of the last
1112                  * mapped page, if it does not reach the endpoint to search,
1113                  * that means there should be a hole between them.
1114                  */
1115                 if (nr_pages == 0) {
1116                         /* Data search found nothing */
1117                         if (type == DATA_OFF)
1118                                 break;
1119
1120                         ASSERT(type == HOLE_OFF);
1121                         if (lastoff == startoff || lastoff < endoff) {
1122                                 found = true;
1123                                 *offset = lastoff;
1124                         }
1125                         break;
1126                 }
1127
1128                 /*
1129                  * At lease we found one page.  If this is the first time we
1130                  * step into the loop, and if the first page index offset is
1131                  * greater than the given search offset, a hole was found.
1132                  */
1133                 if (type == HOLE_OFF && lastoff == startoff &&
1134                     lastoff < page_offset(pvec.pages[0])) {
1135                         found = true;
1136                         break;
1137                 }
1138
1139                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1140                         struct page     *page = pvec.pages[i];
1141                         loff_t          b_offset;
1142
1143                         /*
1144                          * At this point, the page may be truncated or
1145                          * invalidated (changing page->mapping to NULL),
1146                          * or even swizzled back from swapper_space to tmpfs
1147                          * file mapping. However, page->index will not change
1148                          * because we have a reference on the page.
1149                          *
1150                          * Searching done if the page index is out of range.
1151                          * If the current offset is not reaches the end of
1152                          * the specified search range, there should be a hole
1153                          * between them.
1154                          */
1155                         if (page->index > end) {
1156                                 if (type == HOLE_OFF && lastoff < endoff) {
1157                                         *offset = lastoff;
1158                                         found = true;
1159                                 }
1160                                 goto out;
1161                         }
1162
1163                         lock_page(page);
1164                         /*
1165                          * Page truncated or invalidated(page->mapping == NULL).
1166                          * We can freely skip it and proceed to check the next
1167                          * page.
1168                          */
1169                         if (unlikely(page->mapping != inode->i_mapping)) {
1170                                 unlock_page(page);
1171                                 continue;
1172                         }
1173
1174                         if (!page_has_buffers(page)) {
1175                                 unlock_page(page);
1176                                 continue;
1177                         }
1178
1179                         found = xfs_lookup_buffer_offset(page, &b_offset, type);
1180                         if (found) {
1181                                 /*
1182                                  * The found offset may be less than the start
1183                                  * point to search if this is the first time to
1184                                  * come here.
1185                                  */
1186                                 *offset = max_t(loff_t, startoff, b_offset);
1187                                 unlock_page(page);
1188                                 goto out;
1189                         }
1190
1191                         /*
1192                          * We either searching data but nothing was found, or
1193                          * searching hole but found a data buffer.  In either
1194                          * case, probably the next page contains the desired
1195                          * things, update the last offset to it so.
1196                          */
1197                         lastoff = page_offset(page) + PAGE_SIZE;
1198                         unlock_page(page);
1199                 }
1200
1201                 /*
1202                  * The number of returned pages less than our desired, search
1203                  * done.  In this case, nothing was found for searching data,
1204                  * but we found a hole behind the last offset.
1205                  */
1206                 if (nr_pages < want) {
1207                         if (type == HOLE_OFF) {
1208                                 *offset = lastoff;
1209                                 found = true;
1210                         }
1211                         break;
1212                 }
1213
1214                 index = pvec.pages[i - 1]->index + 1;
1215                 pagevec_release(&pvec);
1216         } while (index <= end);
1217
1218 out:
1219         pagevec_release(&pvec);
1220         return found;
1221 }
1222
1223 STATIC loff_t
1224 xfs_seek_data(
1225         struct file             *file,
1226         loff_t                  start)
1227 {
1228         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
1229         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1230         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1231         loff_t                  uninitialized_var(offset);
1232         xfs_fsize_t             isize;
1233         xfs_fileoff_t           fsbno;
1234         xfs_filblks_t           end;
1235         uint                    lock;
1236         int                     error;
1237
1238         lock = xfs_ilock_data_map_shared(ip);
1239
1240         isize = i_size_read(inode);
1241         if (start >= isize) {
1242                 error = ENXIO;
1243                 goto out_unlock;
1244         }
1245
1246         /*
1247          * Try to read extents from the first block indicated
1248          * by fsbno to the end block of the file.
1249          */
1250         fsbno = XFS_B_TO_FSBT(mp, start);
1251         end = XFS_B_TO_FSB(mp, isize);
1252         for (;;) {
1253                 struct xfs_bmbt_irec    map[2];
1254                 int                     nmap = 2;
1255                 unsigned int            i;
1256
1257                 error = xfs_bmapi_read(ip, fsbno, end - fsbno, map, &nmap,
1258                                        XFS_BMAPI_ENTIRE);
1259                 if (error)
1260                         goto out_unlock;
1261
1262                 /* No extents at given offset, must be beyond EOF */
1263                 if (nmap == 0) {
1264                         error = ENXIO;
1265                         goto out_unlock;
1266                 }
1267
1268                 for (i = 0; i < nmap; i++) {
1269                         offset = max_t(loff_t, start,
1270                                        XFS_FSB_TO_B(mp, map[i].br_startoff));
1271
1272                         /* Landed in a data extent */
1273                         if (map[i].br_startblock == DELAYSTARTBLOCK ||
1274                             (map[i].br_state == XFS_EXT_NORM &&
1275                              !isnullstartblock(map[i].br_startblock)))
1276                                 goto out;
1277
1278                         /*
1279                          * Landed in an unwritten extent, try to search data
1280                          * from page cache.
1281                          */
1282                         if (map[i].br_state == XFS_EXT_UNWRITTEN) {
1283                                 if (xfs_find_get_desired_pgoff(inode, &map[i],
1284                                                         DATA_OFF, &offset))
1285                                         goto out;
1286                         }
1287                 }
1288
1289                 /*
1290                  * map[0] is hole or its an unwritten extent but
1291                  * without data in page cache.  Probably means that
1292                  * we are reading after EOF if nothing in map[1].
1293                  */
1294                 if (nmap == 1) {
1295                         error = ENXIO;
1296                         goto out_unlock;
1297                 }
1298
1299                 ASSERT(i > 1);
1300
1301                 /*
1302                  * Nothing was found, proceed to the next round of search
1303                  * if reading offset not beyond or hit EOF.
1304                  */
1305                 fsbno = map[i - 1].br_startoff + map[i - 1].br_blockcount;
1306                 start = XFS_FSB_TO_B(mp, fsbno);
1307                 if (start >= isize) {
1308                         error = ENXIO;
1309                         goto out_unlock;
1310                 }
1311         }
1312
1313 out:
1314         offset = vfs_setpos(file, offset, inode->i_sb->s_maxbytes);
1315
1316 out_unlock:
1317         xfs_iunlock(ip, lock);
1318
1319         if (error)
1320                 return -error;
1321         return offset;
1322 }
1323
1324 STATIC loff_t
1325 xfs_seek_hole(
1326         struct file             *file,
1327         loff_t                  start)
1328 {
1329         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
1330         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1331         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1332         loff_t                  uninitialized_var(offset);
1333         xfs_fsize_t             isize;
1334         xfs_fileoff_t           fsbno;
1335         xfs_filblks_t           end;
1336         uint                    lock;
1337         int                     error;
1338
1339         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
1340                 return -XFS_ERROR(EIO);
1341
1342         lock = xfs_ilock_data_map_shared(ip);
1343
1344         isize = i_size_read(inode);
1345         if (start >= isize) {
1346                 error = ENXIO;
1347                 goto out_unlock;
1348         }
1349
1350         fsbno = XFS_B_TO_FSBT(mp, start);
1351         end = XFS_B_TO_FSB(mp, isize);
1352
1353         for (;;) {
1354                 struct xfs_bmbt_irec    map[2];
1355                 int                     nmap = 2;
1356                 unsigned int            i;
1357
1358                 error = xfs_bmapi_read(ip, fsbno, end - fsbno, map, &nmap,
1359                                        XFS_BMAPI_ENTIRE);
1360                 if (error)
1361                         goto out_unlock;
1362
1363                 /* No extents at given offset, must be beyond EOF */
1364                 if (nmap == 0) {
1365                         error = ENXIO;
1366                         goto out_unlock;
1367                 }
1368
1369                 for (i = 0; i < nmap; i++) {
1370                         offset = max_t(loff_t, start,
1371                                        XFS_FSB_TO_B(mp, map[i].br_startoff));
1372
1373                         /* Landed in a hole */
1374                         if (map[i].br_startblock == HOLESTARTBLOCK)
1375                                 goto out;
1376
1377                         /*
1378                          * Landed in an unwritten extent, try to search hole
1379                          * from page cache.
1380                          */
1381                         if (map[i].br_state == XFS_EXT_UNWRITTEN) {
1382                                 if (xfs_find_get_desired_pgoff(inode, &map[i],
1383                                                         HOLE_OFF, &offset))
1384                                         goto out;
1385                         }
1386                 }
1387
1388                 /*
1389                  * map[0] contains data or its unwritten but contains
1390                  * data in page cache, probably means that we are
1391                  * reading after EOF.  We should fix offset to point
1392                  * to the end of the file(i.e., there is an implicit
1393                  * hole at the end of any file).
1394                  */
1395                 if (nmap == 1) {
1396                         offset = isize;
1397                         break;
1398                 }
1399
1400                 ASSERT(i > 1);
1401
1402                 /*
1403                  * Both mappings contains data, proceed to the next round of
1404                  * search if the current reading offset not beyond or hit EOF.
1405                  */
1406                 fsbno = map[i - 1].br_startoff + map[i - 1].br_blockcount;
1407                 start = XFS_FSB_TO_B(mp, fsbno);
1408                 if (start >= isize) {
1409                         offset = isize;
1410                         break;
1411                 }
1412         }
1413
1414 out:
1415         /*
1416          * At this point, we must have found a hole.  However, the returned
1417          * offset may be bigger than the file size as it may be aligned to
1418          * page boundary for unwritten extents, we need to deal with this
1419          * situation in particular.
1420          */
1421         offset = min_t(loff_t, offset, isize);
1422         offset = vfs_setpos(file, offset, inode->i_sb->s_maxbytes);
1423
1424 out_unlock:
1425         xfs_iunlock(ip, lock);
1426
1427         if (error)
1428                 return -error;
1429         return offset;
1430 }
1431
1432 STATIC loff_t
1433 xfs_file_llseek(
1434         struct file     *file,
1435         loff_t          offset,
1436         int             origin)
1437 {
1438         switch (origin) {
1439         case SEEK_END:
1440         case SEEK_CUR:
1441         case SEEK_SET:
1442                 return generic_file_llseek(file, offset, origin);
1443         case SEEK_DATA:
1444                 return xfs_seek_data(file, offset);
1445         case SEEK_HOLE:
1446                 return xfs_seek_hole(file, offset);
1447         default:
1448                 return -EINVAL;
1449         }
1450 }
1451
1452 const struct file_operations xfs_file_operations = {
1453         .llseek         = xfs_file_llseek,
1454         .read           = do_sync_read,
1455         .write          = do_sync_write,
1456         .aio_read       = xfs_file_aio_read,
1457         .aio_write      = xfs_file_aio_write,
1458         .splice_read    = xfs_file_splice_read,
1459         .splice_write   = xfs_file_splice_write,
1460         .unlocked_ioctl = xfs_file_ioctl,
1461 #ifdef CONFIG_COMPAT
1462         .compat_ioctl   = xfs_file_compat_ioctl,
1463 #endif
1464         .mmap           = xfs_file_mmap,
1465         .open           = xfs_file_open,
1466         .release        = xfs_file_release,
1467         .fsync          = xfs_file_fsync,
1468         .fallocate      = xfs_file_fallocate,
1469 };
1470
1471 const struct file_operations xfs_dir_file_operations = {
1472         .open           = xfs_dir_open,
1473         .read           = generic_read_dir,
1474         .iterate        = xfs_file_readdir,
1475         .llseek         = generic_file_llseek,
1476         .unlocked_ioctl = xfs_file_ioctl,
1477 #ifdef CONFIG_COMPAT
1478         .compat_ioctl   = xfs_file_compat_ioctl,
1479 #endif
1480         .fsync          = xfs_dir_fsync,
1481 };
1482
1483 static const struct vm_operations_struct xfs_file_vm_ops = {
1484         .fault          = filemap_fault,
1485         .page_mkwrite   = xfs_vm_page_mkwrite,
1486         .remap_pages    = generic_file_remap_pages,
1487 };