fs/gfs2/file.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) Sistina Software, Inc.  1997-2003 All rights reserved.
   3  * Copyright (C) 2004-2006 Red Hat, Inc.  All rights reserved.
   4  *
   5  * This copyrighted material is made available to anyone wishing to use,
   6  * modify, copy, or redistribute it subject to the terms and conditions
   7  * of the GNU General Public License version 2.
   8  */
   9
  10 #include <linux/slab.h>
  11 #include <linux/spinlock.h>
  12 #include <linux/completion.h>
  13 #include <linux/buffer_head.h>
  14 #include <linux/pagemap.h>
  15 #include <linux/uio.h>
  16 #include <linux/blkdev.h>
  17 #include <linux/mm.h>
  18 #include <linux/mount.h>
  19 #include <linux/fs.h>
  20 #include <linux/gfs2_ondisk.h>
  21 #include <linux/falloc.h>
  22 #include <linux/swap.h>
  23 #include <linux/crc32.h>
  24 #include <linux/writeback.h>
  25 #include <linux/uaccess.h>
  26 #include <linux/dlm.h>
  27 #include <linux/dlm_plock.h>
  28 #include <linux/delay.h>
  29
  30 #include "gfs2.h"
  31 #include "incore.h"
  32 #include "bmap.h"
  33 #include "dir.h"
  34 #include "glock.h"
  35 #include "glops.h"
  36 #include "inode.h"
  37 #include "log.h"
  38 #include "meta_io.h"
  39 #include "quota.h"
  40 #include "rgrp.h"
  41 #include "trans.h"
  42 #include "util.h"
  43
  44 /**
  45  * gfs2_llseek - seek to a location in a file
  46  * @file: the file
  47  * @offset: the offset
  48  * @whence: Where to seek from (SEEK_SET, SEEK_CUR, or SEEK_END)
  49  *
  50  * SEEK_END requires the glock for the file because it references the
  51  * file's size.
  52  *
  53  * Returns: The new offset, or errno
  54  */
  55
  56 static loff_t gfs2_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
  57 {
  58         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(file->f_mapping->host);
  59         struct gfs2_holder i_gh;
  60         loff_t error;
  61
  62         switch (whence) {
  63         case SEEK_END:
  64                 error = gfs2_glock_nq_init(ip->i_gl, LM_ST_SHARED, LM_FLAG_ANY,
  65                                            &i_gh);
  66                 if (!error) {
  67                         error = generic_file_llseek(file, offset, whence);
  68                         gfs2_glock_dq_uninit(&i_gh);
  69                 }
  70                 break;
  71
  72         case SEEK_DATA:
  73                 error = gfs2_seek_data(file, offset);
  74                 break;
  75
  76         case SEEK_HOLE:
  77                 error = gfs2_seek_hole(file, offset);
  78                 break;
  79
  80         case SEEK_CUR:
  81         case SEEK_SET:
  82                 /*
  83                  * These don't reference inode->i_size and don't depend on the
  84                  * block mapping, so we don't need the glock.
  85                  */
  86                 error = generic_file_llseek(file, offset, whence);
  87                 break;
  88         default:
  89                 error = -EINVAL;
  90         }
  91
  92         return error;
  93 }
  94
  95 /**
  96  * gfs2_readdir - Iterator for a directory
  97  * @file: The directory to read from
  98  * @ctx: What to feed directory entries to
  99  *
 100  * Returns: errno
 101  */
 102
 103 static int gfs2_readdir(struct file *file, struct dir_context *ctx)
 104 {
 105         struct inode *dir = file->f_mapping->host;
 106         struct gfs2_inode *dip = GFS2_I(dir);
 107         struct gfs2_holder d_gh;
 108         int error;
 109
 110         error = gfs2_glock_nq_init(dip->i_gl, LM_ST_SHARED, 0, &d_gh);
 111         if (error)
 112                 return error;
 113
 114         error = gfs2_dir_read(dir, ctx, &file->f_ra);
 115
 116         gfs2_glock_dq_uninit(&d_gh);
 117
 118         return error;
 119 }
 120
 121 /**
 122  * fsflag_gfs2flag
 123  *
 124  * The FS_JOURNAL_DATA_FL flag maps to GFS2_DIF_INHERIT_JDATA for directories,
 125  * and to GFS2_DIF_JDATA for non-directories.
 126  */
 127 static struct {
 128         u32 fsflag;
 129         u32 gfsflag;
 130 } fsflag_gfs2flag[] = {
 131         {FS_SYNC_FL, GFS2_DIF_SYNC},
 132         {FS_IMMUTABLE_FL, GFS2_DIF_IMMUTABLE},
 133         {FS_APPEND_FL, GFS2_DIF_APPENDONLY},
 134         {FS_NOATIME_FL, GFS2_DIF_NOATIME},
 135         {FS_INDEX_FL, GFS2_DIF_EXHASH},
 136         {FS_TOPDIR_FL, GFS2_DIF_TOPDIR},
 137         {FS_JOURNAL_DATA_FL, GFS2_DIF_JDATA | GFS2_DIF_INHERIT_JDATA},
 138 };
 139
 140 static int gfs2_get_flags(struct file *filp, u32 __user *ptr)
 141 {
 142         struct inode *inode = file_inode(filp);
 143         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 144         struct gfs2_holder gh;
 145         int i, error;
 146         u32 gfsflags, fsflags = 0;
 147
 148         gfs2_holder_init(ip->i_gl, LM_ST_SHARED, 0, &gh);
 149         error = gfs2_glock_nq(&gh);
 150         if (error)
 151                 goto out_uninit;
 152
 153         gfsflags = ip->i_diskflags;
 154         if (S_ISDIR(inode->i_mode))
 155                 gfsflags &= ~GFS2_DIF_JDATA;
 156         else
 157                 gfsflags &= ~GFS2_DIF_INHERIT_JDATA;
 158         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(fsflag_gfs2flag); i++)
 159                 if (gfsflags & fsflag_gfs2flag[i].gfsflag)
 160                         fsflags |= fsflag_gfs2flag[i].fsflag;
 161
 162         if (put_user(fsflags, ptr))
 163                 error = -EFAULT;
 164
 165         gfs2_glock_dq(&gh);
 166 out_uninit:
 167         gfs2_holder_uninit(&gh);
 168         return error;
 169 }
 170
 171 void gfs2_set_inode_flags(struct inode *inode)
 172 {
 173         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 174         unsigned int flags = inode->i_flags;
 175
 176         flags &= ~(S_SYNC|S_APPEND|S_IMMUTABLE|S_NOATIME|S_DIRSYNC|S_NOSEC);
 177         if ((ip->i_eattr == 0) && !is_sxid(inode->i_mode))
 178                 flags |= S_NOSEC;
 179         if (ip->i_diskflags & GFS2_DIF_IMMUTABLE)
 180                 flags |= S_IMMUTABLE;
 181         if (ip->i_diskflags & GFS2_DIF_APPENDONLY)
 182                 flags |= S_APPEND;
 183         if (ip->i_diskflags & GFS2_DIF_NOATIME)
 184                 flags |= S_NOATIME;
 185         if (ip->i_diskflags & GFS2_DIF_SYNC)
 186                 flags |= S_SYNC;
 187         inode->i_flags = flags;
 188 }
 189
 190 /* Flags that can be set by user space */
 191 #define GFS2_FLAGS_USER_SET (GFS2_DIF_JDATA|                    \
 192                              GFS2_DIF_IMMUTABLE|                \
 193                              GFS2_DIF_APPENDONLY|               \
 194                              GFS2_DIF_NOATIME|                  \
 195                              GFS2_DIF_SYNC|                     \
 196                              GFS2_DIF_TOPDIR|                   \
 197                              GFS2_DIF_INHERIT_JDATA)
 198
 199 /**
 200  * do_gfs2_set_flags - set flags on an inode
 201  * @filp: file pointer
 202  * @reqflags: The flags to set
 203  * @mask: Indicates which flags are valid
 204  *
 205  */
 206 static int do_gfs2_set_flags(struct file *filp, u32 reqflags, u32 mask)
 207 {
 208         struct inode *inode = file_inode(filp);
 209         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 210         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
 211         struct buffer_head *bh;
 212         struct gfs2_holder gh;
 213         int error;
 214         u32 new_flags, flags;
 215
 216         error = mnt_want_write_file(filp);
 217         if (error)
 218                 return error;
 219
 220         error = gfs2_glock_nq_init(ip->i_gl, LM_ST_EXCLUSIVE, 0, &gh);
 221         if (error)
 222                 goto out_drop_write;
 223
 224         error = -EACCES;
 225         if (!inode_owner_or_capable(inode))
 226                 goto out;
 227
 228         error = 0;
 229         flags = ip->i_diskflags;
 230         new_flags = (flags & ~mask) | (reqflags & mask);
 231         if ((new_flags ^ flags) == 0)
 232                 goto out;
 233
 234         error = -EPERM;
 235         if (IS_IMMUTABLE(inode) && (new_flags & GFS2_DIF_IMMUTABLE))
 236                 goto out;
 237         if (IS_APPEND(inode) && (new_flags & GFS2_DIF_APPENDONLY))
 238                 goto out;
 239         if (((new_flags ^ flags) & GFS2_DIF_IMMUTABLE) &&
 240             !capable(CAP_LINUX_IMMUTABLE))
 241                 goto out;
 242         if (!IS_IMMUTABLE(inode)) {
 243                 error = gfs2_permission(inode, MAY_WRITE);
 244                 if (error)
 245                         goto out;
 246         }
 247         if ((flags ^ new_flags) & GFS2_DIF_JDATA) {
 248                 if (new_flags & GFS2_DIF_JDATA)
 249                         gfs2_log_flush(sdp, ip->i_gl, NORMAL_FLUSH);
 250                 error = filemap_fdatawrite(inode->i_mapping);
 251                 if (error)
 252                         goto out;
 253                 error = filemap_fdatawait(inode->i_mapping);
 254                 if (error)
 255                         goto out;
 256                 if (new_flags & GFS2_DIF_JDATA)
 257                         gfs2_ordered_del_inode(ip);
 258         }
 259         error = gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE, 0);
 260         if (error)
 261                 goto out;
 262         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &bh);
 263         if (error)
 264                 goto out_trans_end;
 265         inode->i_ctime = current_time(inode);
 266         gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, bh);
 267         ip->i_diskflags = new_flags;
 268         gfs2_dinode_out(ip, bh->b_data);
 269         brelse(bh);
 270         gfs2_set_inode_flags(inode);
 271         gfs2_set_aops(inode);
 272 out_trans_end:
 273         gfs2_trans_end(sdp);
 274 out:
 275         gfs2_glock_dq_uninit(&gh);
 276 out_drop_write:
 277         mnt_drop_write_file(filp);
 278         return error;
 279 }
 280
 281 static int gfs2_set_flags(struct file *filp, u32 __user *ptr)
 282 {
 283         struct inode *inode = file_inode(filp);
 284         u32 fsflags, gfsflags = 0;
 285         u32 mask;
 286         int i;
 287
 288         if (get_user(fsflags, ptr))
 289                 return -EFAULT;
 290
 291         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(fsflag_gfs2flag); i++) {
 292                 if (fsflags & fsflag_gfs2flag[i].fsflag) {
 293                         fsflags &= ~fsflag_gfs2flag[i].fsflag;
 294                         gfsflags |= fsflag_gfs2flag[i].gfsflag;
 295                 }
 296         }
 297         if (fsflags || gfsflags & ~GFS2_FLAGS_USER_SET)
 298                 return -EINVAL;
 299
 300         mask = GFS2_FLAGS_USER_SET;
 301         if (S_ISDIR(inode->i_mode)) {
 302                 mask &= ~GFS2_DIF_JDATA;
 303         } else {
 304                 /* The GFS2_DIF_TOPDIR flag is only valid for directories. */
 305                 if (gfsflags & GFS2_DIF_TOPDIR)
 306                         return -EINVAL;
 307                 mask &= ~(GFS2_DIF_TOPDIR | GFS2_DIF_INHERIT_JDATA);
 308         }
 309
 310         return do_gfs2_set_flags(filp, gfsflags, mask);
 311 }
 312
 313 static long gfs2_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)
 314 {
 315         switch(cmd) {
 316         case FS_IOC_GETFLAGS:
 317                 return gfs2_get_flags(filp, (u32 __user *)arg);
 318         case FS_IOC_SETFLAGS:
 319                 return gfs2_set_flags(filp, (u32 __user *)arg);
 320         case FITRIM:
 321                 return gfs2_fitrim(filp, (void __user *)arg);
 322         }
 323         return -ENOTTY;
 324 }
 325
 326 /**
 327  * gfs2_size_hint - Give a hint to the size of a write request
 328  * @filep: The struct file
 329  * @offset: The file offset of the write
 330  * @size: The length of the write
 331  *
 332  * When we are about to do a write, this function records the total
 333  * write size in order to provide a suitable hint to the lower layers
 334  * about how many blocks will be required.
 335  *
 336  */
 337
 338 static void gfs2_size_hint(struct file *filep, loff_t offset, size_t size)
 339 {
 340         struct inode *inode = file_inode(filep);
 341         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
 342         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 343         size_t blks = (size + sdp->sd_sb.sb_bsize - 1) >> sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
 344         int hint = min_t(size_t, INT_MAX, blks);
 345
 346         if (hint > atomic_read(&ip->i_res.rs_sizehint))
 347                 atomic_set(&ip->i_res.rs_sizehint, hint);
 348 }
 349
 350 /**
 351  * gfs2_allocate_page_backing - Use bmap to allocate blocks
 352  * @page: The (locked) page to allocate backing for
 353  *
 354  * We try to allocate all the blocks required for the page in
 355  * one go. This might fail for various reasons, so we keep
 356  * trying until all the blocks to back this page are allocated.
 357  * If some of the blocks are already allocated, thats ok too.
 358  */
 359
 360 static int gfs2_allocate_page_backing(struct page *page)
 361 {
 362         struct inode *inode = page->mapping->host;
 363         struct buffer_head bh;
 364         unsigned long size = PAGE_SIZE;
 365         u64 lblock = page->index << (PAGE_SHIFT - inode->i_blkbits);
 366
 367         do {
 368                 bh.b_state = 0;
 369                 bh.b_size = size;
 370                 gfs2_block_map(inode, lblock, &bh, 1);
 371                 if (!buffer_mapped(&bh))
 372                         return -EIO;
 373                 size -= bh.b_size;
 374                 lblock += (bh.b_size >> inode->i_blkbits);
 375         } while(size > 0);
 376         return 0;
 377 }
 378
 379 /**
 380  * gfs2_page_mkwrite - Make a shared, mmap()ed, page writable
 381  * @vma: The virtual memory area
 382  * @vmf: The virtual memory fault containing the page to become writable
 383  *
 384  * When the page becomes writable, we need to ensure that we have
 385  * blocks allocated on disk to back that page.
 386  */
 387
 388 static int gfs2_page_mkwrite(struct vm_fault *vmf)
 389 {
 390         struct page *page = vmf->page;
 391         struct inode *inode = file_inode(vmf->vma->vm_file);
 392         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 393         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
 394         struct gfs2_alloc_parms ap = { .aflags = 0, };
 395         unsigned long last_index;
 396         u64 pos = page->index << PAGE_SHIFT;
 397         unsigned int data_blocks, ind_blocks, rblocks;
 398         struct gfs2_holder gh;
 399         loff_t size;
 400         int ret;
 401
 402         sb_start_pagefault(inode->i_sb);
 403
 404         ret = gfs2_rsqa_alloc(ip);
 405         if (ret)
 406                 goto out;
 407
 408         gfs2_size_hint(vmf->vma->vm_file, pos, PAGE_SIZE);
 409
 410         gfs2_holder_init(ip->i_gl, LM_ST_EXCLUSIVE, 0, &gh);
 411         ret = gfs2_glock_nq(&gh);
 412         if (ret)
 413                 goto out_uninit;
 414
 415         /* Update file times before taking page lock */
 416         file_update_time(vmf->vma->vm_file);
 417
 418         set_bit(GLF_DIRTY, &ip->i_gl->gl_flags);
 419         set_bit(GIF_SW_PAGED, &ip->i_flags);
 420
 421         if (!gfs2_write_alloc_required(ip, pos, PAGE_SIZE)) {
 422                 lock_page(page);
 423                 if (!PageUptodate(page) || page->mapping != inode->i_mapping) {
 424                         ret = -EAGAIN;
 425                         unlock_page(page);
 426                 }
 427                 goto out_unlock;
 428         }
 429
 430         ret = gfs2_rindex_update(sdp);
 431         if (ret)
 432                 goto out_unlock;
 433
 434         gfs2_write_calc_reserv(ip, PAGE_SIZE, &data_blocks, &ind_blocks);
 435         ap.target = data_blocks + ind_blocks;
 436         ret = gfs2_quota_lock_check(ip, &ap);
 437         if (ret)
 438                 goto out_unlock;
 439         ret = gfs2_inplace_reserve(ip, &ap);
 440         if (ret)
 441                 goto out_quota_unlock;
 442
 443         rblocks = RES_DINODE + ind_blocks;
 444         if (gfs2_is_jdata(ip))
 445                 rblocks += data_blocks ? data_blocks : 1;
 446         if (ind_blocks || data_blocks) {
 447                 rblocks += RES_STATFS + RES_QUOTA;
 448                 rblocks += gfs2_rg_blocks(ip, data_blocks + ind_blocks);
 449         }
 450         ret = gfs2_trans_begin(sdp, rblocks, 0);
 451         if (ret)
 452                 goto out_trans_fail;
 453
 454         lock_page(page);
 455         ret = -EINVAL;
 456         size = i_size_read(inode);
 457         last_index = (size - 1) >> PAGE_SHIFT;
 458         /* Check page index against inode size */
 459         if (size == 0 || (page->index > last_index))
 460                 goto out_trans_end;
 461
 462         ret = -EAGAIN;
 463         /* If truncated, we must retry the operation, we may have raced
 464          * with the glock demotion code.
 465          */
 466         if (!PageUptodate(page) || page->mapping != inode->i_mapping)
 467                 goto out_trans_end;
 468
 469         /* Unstuff, if required, and allocate backing blocks for page */
 470         ret = 0;
 471         if (gfs2_is_stuffed(ip))
 472                 ret = gfs2_unstuff_dinode(ip, page);
 473         if (ret == 0)
 474                 ret = gfs2_allocate_page_backing(page);
 475
 476 out_trans_end:
 477         if (ret)
 478                 unlock_page(page);
 479         gfs2_trans_end(sdp);
 480 out_trans_fail:
 481         gfs2_inplace_release(ip);
 482 out_quota_unlock:
 483         gfs2_quota_unlock(ip);
 484 out_unlock:
 485         gfs2_glock_dq(&gh);
 486 out_uninit:
 487         gfs2_holder_uninit(&gh);
 488         if (ret == 0) {
 489                 set_page_dirty(page);
 490                 wait_for_stable_page(page);
 491         }
 492 out:
 493         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
 494         return block_page_mkwrite_return(ret);
 495 }
 496
 497 static const struct vm_operations_struct gfs2_vm_ops = {
 498         .fault = filemap_fault,
 499         .map_pages = filemap_map_pages,
 500         .page_mkwrite = gfs2_page_mkwrite,
 501 };
 502
 503 /**
 504  * gfs2_mmap -
 505  * @file: The file to map
 506  * @vma: The VMA which described the mapping
 507  *
 508  * There is no need to get a lock here unless we should be updating
 509  * atime. We ignore any locking errors since the only consequence is
 510  * a missed atime update (which will just be deferred until later).
 511  *
 512  * Returns: 0
 513  */
 514
 515 static int gfs2_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
 516 {
 517         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(file->f_mapping->host);
 518
 519         if (!(file->f_flags & O_NOATIME) &&
 520             !IS_NOATIME(&ip->i_inode)) {
 521                 struct gfs2_holder i_gh;
 522                 int error;
 523
 524                 error = gfs2_glock_nq_init(ip->i_gl, LM_ST_SHARED, LM_FLAG_ANY,
 525                                            &i_gh);
 526                 if (error)
 527                         return error;
 528                 /* grab lock to update inode */
 529                 gfs2_glock_dq_uninit(&i_gh);
 530                 file_accessed(file);
 531         }
 532         vma->vm_ops = &gfs2_vm_ops;
 533
 534         return 0;
 535 }
 536
 537 /**
 538  * gfs2_open_common - This is common to open and atomic_open
 539  * @inode: The inode being opened
 540  * @file: The file being opened
 541  *
 542  * This maybe called under a glock or not depending upon how it has
 543  * been called. We must always be called under a glock for regular
 544  * files, however. For other file types, it does not matter whether
 545  * we hold the glock or not.
 546  *
 547  * Returns: Error code or 0 for success
 548  */
 549
 550 int gfs2_open_common(struct inode *inode, struct file *file)
 551 {
 552         struct gfs2_file *fp;
 553         int ret;
 554
 555         if (S_ISREG(inode->i_mode)) {
 556                 ret = generic_file_open(inode, file);
 557                 if (ret)
 558                         return ret;
 559         }
 560
 561         fp = kzalloc(sizeof(struct gfs2_file), GFP_NOFS);
 562         if (!fp)
 563                 return -ENOMEM;
 564
 565         mutex_init(&fp->f_fl_mutex);
 566
 567         gfs2_assert_warn(GFS2_SB(inode), !file->private_data);
 568         file->private_data = fp;
 569         return 0;
 570 }
 571
 572 /**
 573  * gfs2_open - open a file
 574  * @inode: the inode to open
 575  * @file: the struct file for this opening
 576  *
 577  * After atomic_open, this function is only used for opening files
 578  * which are already cached. We must still get the glock for regular
 579  * files to ensure that we have the file size uptodate for the large
 580  * file check which is in the common code. That is only an issue for
 581  * regular files though.
 582  *
 583  * Returns: errno
 584  */
 585
 586 static int gfs2_open(struct inode *inode, struct file *file)
 587 {
 588         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 589         struct gfs2_holder i_gh;
 590         int error;
 591         bool need_unlock = false;
 592
 593         if (S_ISREG(ip->i_inode.i_mode)) {
 594                 error = gfs2_glock_nq_init(ip->i_gl, LM_ST_SHARED, LM_FLAG_ANY,
 595                                            &i_gh);
 596                 if (error)
 597                         return error;
 598                 need_unlock = true;
 599         }
 600
 601         error = gfs2_open_common(inode, file);
 602
 603         if (need_unlock)
 604                 gfs2_glock_dq_uninit(&i_gh);
 605
 606         return error;
 607 }
 608
 609 /**
 610  * gfs2_release - called to close a struct file
 611  * @inode: the inode the struct file belongs to
 612  * @file: the struct file being closed
 613  *
 614  * Returns: errno
 615  */
 616
 617 static int gfs2_release(struct inode *inode, struct file *file)
 618 {
 619         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 620
 621         kfree(file->private_data);
 622         file->private_data = NULL;
 623
 624         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE))
 625                 return 0;
 626
 627         gfs2_rsqa_delete(ip, &inode->i_writecount);
 628         return 0;
 629 }
 630
 631 /**
 632  * gfs2_fsync - sync the dirty data for a file (across the cluster)
 633  * @file: the file that points to the dentry
 634  * @start: the start position in the file to sync
 635  * @end: the end position in the file to sync
 636  * @datasync: set if we can ignore timestamp changes
 637  *
 638  * We split the data flushing here so that we don't wait for the data
 639  * until after we've also sent the metadata to disk. Note that for
 640  * data=ordered, we will write & wait for the data at the log flush
 641  * stage anyway, so this is unlikely to make much of a difference
 642  * except in the data=writeback case.
 643  *
 644  * If the fdatawrite fails due to any reason except -EIO, we will
 645  * continue the remainder of the fsync, although we'll still report
 646  * the error at the end. This is to match filemap_write_and_wait_range()
 647  * behaviour.
 648  *
 649  * Returns: errno
 650  */
 651
 652 static int gfs2_fsync(struct file *file, loff_t start, loff_t end,
 653                       int datasync)
 654 {
 655         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
 656         struct inode *inode = mapping->host;
 657         int sync_state = inode->i_state & I_DIRTY_ALL;
 658         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 659         int ret = 0, ret1 = 0;
 660
 661         if (mapping->nrpages) {
 662                 ret1 = filemap_fdatawrite_range(mapping, start, end);
 663                 if (ret1 == -EIO)
 664                         return ret1;
 665         }
 666
 667         if (!gfs2_is_jdata(ip))
 668                 sync_state &= ~I_DIRTY_PAGES;
 669         if (datasync)
 670                 sync_state &= ~(I_DIRTY_SYNC | I_DIRTY_TIME);
 671
 672         if (sync_state) {
 673                 ret = sync_inode_metadata(inode, 1);
 674                 if (ret)
 675                         return ret;
 676                 if (gfs2_is_jdata(ip))
 677                         ret = file_write_and_wait(file);
 678                 if (ret)
 679                         return ret;
 680                 gfs2_ail_flush(ip->i_gl, 1);
 681         }
 682
 683         if (mapping->nrpages)
 684                 ret = file_fdatawait_range(file, start, end);
 685
 686         return ret ? ret : ret1;
 687 }
 688
 689 /**
 690  * gfs2_file_write_iter - Perform a write to a file
 691  * @iocb: The io context
 692  * @iov: The data to write
 693  * @nr_segs: Number of @iov segments
 694  * @pos: The file position
 695  *
 696  * We have to do a lock/unlock here to refresh the inode size for
 697  * O_APPEND writes, otherwise we can land up writing at the wrong
 698  * offset. There is still a race, but provided the app is using its
 699  * own file locking, this will make O_APPEND work as expected.
 700  *
 701  */
 702
 703 static ssize_t gfs2_file_write_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
 704 {
 705         struct file *file = iocb->ki_filp;
 706         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(file_inode(file));
 707         int ret;
 708
 709         ret = gfs2_rsqa_alloc(ip);
 710         if (ret)
 711                 return ret;
 712
 713         gfs2_size_hint(file, iocb->ki_pos, iov_iter_count(from));
 714
 715         if (iocb->ki_flags & IOCB_APPEND) {
 716                 struct gfs2_holder gh;
 717
 718                 ret = gfs2_glock_nq_init(ip->i_gl, LM_ST_SHARED, 0, &gh);
 719                 if (ret)
 720                         return ret;
 721                 gfs2_glock_dq_uninit(&gh);
 722         }
 723
 724         return generic_file_write_iter(iocb, from);
 725 }
 726
 727 static int fallocate_chunk(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t len,
 728                            int mode)
 729 {
 730         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 731         struct buffer_head *dibh;
 732         int error;
 733         unsigned int nr_blks;
 734         sector_t lblock = offset >> inode->i_blkbits;
 735
 736         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
 737         if (unlikely(error))
 738                 return error;
 739
 740         gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, dibh);
 741
 742         if (gfs2_is_stuffed(ip)) {
 743                 error = gfs2_unstuff_dinode(ip, NULL);
 744                 if (unlikely(error))
 745                         goto out;
 746         }
 747
 748         while (len) {
 749                 struct buffer_head bh_map = { .b_state = 0, .b_blocknr = 0 };
 750                 bh_map.b_size = len;
 751                 set_buffer_zeronew(&bh_map);
 752
 753                 error = gfs2_block_map(inode, lblock, &bh_map, 1);
 754                 if (unlikely(error))
 755                         goto out;
 756                 len -= bh_map.b_size;
 757                 nr_blks = bh_map.b_size >> inode->i_blkbits;
 758                 lblock += nr_blks;
 759                 if (!buffer_new(&bh_map))
 760                         continue;
 761                 if (unlikely(!buffer_zeronew(&bh_map))) {
 762                         error = -EIO;
 763                         goto out;
 764                 }
 765         }
 766 out:
 767         brelse(dibh);
 768         return error;
 769 }
 770 /**
 771  * calc_max_reserv() - Reverse of write_calc_reserv. Given a number of
 772  *                     blocks, determine how many bytes can be written.
 773  * @ip:          The inode in question.
 774  * @len:         Max cap of bytes. What we return in *len must be <= this.
 775  * @data_blocks: Compute and return the number of data blocks needed
 776  * @ind_blocks:  Compute and return the number of indirect blocks needed
 777  * @max_blocks:  The total blocks available to work with.
 778  *
 779  * Returns: void, but @len, @data_blocks and @ind_blocks are filled in.
 780  */
 781 static void calc_max_reserv(struct gfs2_inode *ip, loff_t *len,
 782                             unsigned int *data_blocks, unsigned int *ind_blocks,
 783                             unsigned int max_blocks)
 784 {
 785         loff_t max = *len;
 786         const struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
 787         unsigned int tmp, max_data = max_blocks - 3 * (sdp->sd_max_height - 1);
 788
 789         for (tmp = max_data; tmp > sdp->sd_diptrs;) {
 790                 tmp = DIV_ROUND_UP(tmp, sdp->sd_inptrs);
 791                 max_data -= tmp;
 792         }
 793
 794         *data_blocks = max_data;
 795         *ind_blocks = max_blocks - max_data;
 796         *len = ((loff_t)max_data - 3) << sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
 797         if (*len > max) {
 798                 *len = max;
 799                 gfs2_write_calc_reserv(ip, max, data_blocks, ind_blocks);
 800         }
 801 }
 802
 803 static long __gfs2_fallocate(struct file *file, int mode, loff_t offset, loff_t len)
 804 {
 805         struct inode *inode = file_inode(file);
 806         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
 807         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 808         struct gfs2_alloc_parms ap = { .aflags = 0, };
 809         unsigned int data_blocks = 0, ind_blocks = 0, rblocks;
 810         loff_t bytes, max_bytes, max_blks = UINT_MAX;
 811         int error;
 812         const loff_t pos = offset;
 813         const loff_t count = len;
 814         loff_t bsize_mask = ~((loff_t)sdp->sd_sb.sb_bsize - 1);
 815         loff_t next = (offset + len - 1) >> sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
 816         loff_t max_chunk_size = UINT_MAX & bsize_mask;
 817
 818         next = (next + 1) << sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
 819
 820         offset &= bsize_mask;
 821
 822         len = next - offset;
 823         bytes = sdp->sd_max_rg_data * sdp->sd_sb.sb_bsize / 2;
 824         if (!bytes)
 825                 bytes = UINT_MAX;
 826         bytes &= bsize_mask;
 827         if (bytes == 0)
 828                 bytes = sdp->sd_sb.sb_bsize;
 829
 830         gfs2_size_hint(file, offset, len);
 831
 832         gfs2_write_calc_reserv(ip, PAGE_SIZE, &data_blocks, &ind_blocks);
 833         ap.min_target = data_blocks + ind_blocks;
 834
 835         while (len > 0) {
 836                 if (len < bytes)
 837                         bytes = len;
 838                 if (!gfs2_write_alloc_required(ip, offset, bytes)) {
 839                         len -= bytes;
 840                         offset += bytes;
 841                         continue;
 842                 }
 843
 844                 /* We need to determine how many bytes we can actually
 845                  * fallocate without exceeding quota or going over the
 846                  * end of the fs. We start off optimistically by assuming
 847                  * we can write max_bytes */
 848                 max_bytes = (len > max_chunk_size) ? max_chunk_size : len;
 849
 850                 /* Since max_bytes is most likely a theoretical max, we
 851                  * calculate a more realistic 'bytes' to serve as a good
 852                  * starting point for the number of bytes we may be able
 853                  * to write */
 854                 gfs2_write_calc_reserv(ip, bytes, &data_blocks, &ind_blocks);
 855                 ap.target = data_blocks + ind_blocks;
 856
 857                 error = gfs2_quota_lock_check(ip, &ap);
 858                 if (error)
 859                         return error;
 860                 /* ap.allowed tells us how many blocks quota will allow
 861                  * us to write. Check if this reduces max_blks */
 862                 if (ap.allowed && ap.allowed < max_blks)
 863                         max_blks = ap.allowed;
 864
 865                 error = gfs2_inplace_reserve(ip, &ap);
 866                 if (error)
 867                         goto out_qunlock;
 868
 869                 /* check if the selected rgrp limits our max_blks further */
 870                 if (ap.allowed && ap.allowed < max_blks)
 871                         max_blks = ap.allowed;
 872
 873                 /* Almost done. Calculate bytes that can be written using
 874                  * max_blks. We also recompute max_bytes, data_blocks and
 875                  * ind_blocks */
 876                 calc_max_reserv(ip, &max_bytes, &data_blocks,
 877                                 &ind_blocks, max_blks);
 878
 879                 rblocks = RES_DINODE + ind_blocks + RES_STATFS + RES_QUOTA +
 880                           RES_RG_HDR + gfs2_rg_blocks(ip, data_blocks + ind_blocks);
 881                 if (gfs2_is_jdata(ip))
 882                         rblocks += data_blocks ? data_blocks : 1;
 883
 884                 error = gfs2_trans_begin(sdp, rblocks,
 885                                          PAGE_SIZE/sdp->sd_sb.sb_bsize);
 886                 if (error)
 887                         goto out_trans_fail;
 888
 889                 error = fallocate_chunk(inode, offset, max_bytes, mode);
 890                 gfs2_trans_end(sdp);
 891
 892                 if (error)
 893                         goto out_trans_fail;
 894
 895                 len -= max_bytes;
 896                 offset += max_bytes;
 897                 gfs2_inplace_release(ip);
 898                 gfs2_quota_unlock(ip);
 899         }
 900
 901         if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) && (pos + count) > inode->i_size) {
 902                 i_size_write(inode, pos + count);
 903                 file_update_time(file);
 904                 mark_inode_dirty(inode);
 905         }
 906
 907         if ((file->f_flags & O_DSYNC) || IS_SYNC(file->f_mapping->host))
 908                 return vfs_fsync_range(file, pos, pos + count - 1,
 909                                (file->f_flags & __O_SYNC) ? 0 : 1);
 910         return 0;
 911
 912 out_trans_fail:
 913         gfs2_inplace_release(ip);
 914 out_qunlock:
 915         gfs2_quota_unlock(ip);
 916         return error;
 917 }
 918
 919 static long gfs2_fallocate(struct file *file, int mode, loff_t offset, loff_t len)
 920 {
 921         struct inode *inode = file_inode(file);
 922         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
 923         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 924         struct gfs2_holder gh;
 925         int ret;
 926
 927         if (mode & ~FALLOC_FL_KEEP_SIZE)
 928                 return -EOPNOTSUPP;
 929         /* fallocate is needed by gfs2_grow to reserve space in the rindex */
 930         if (gfs2_is_jdata(ip) && inode != sdp->sd_rindex)
 931                 return -EOPNOTSUPP;
 932
 933         inode_lock(inode);
 934
 935         gfs2_holder_init(ip->i_gl, LM_ST_EXCLUSIVE, 0, &gh);
 936         ret = gfs2_glock_nq(&gh);
 937         if (ret)
 938                 goto out_uninit;
 939
 940         if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) &&
 941             (offset + len) > inode->i_size) {
 942                 ret = inode_newsize_ok(inode, offset + len);
 943                 if (ret)
 944                         goto out_unlock;
 945         }
 946
 947         ret = get_write_access(inode);
 948         if (ret)
 949                 goto out_unlock;
 950
 951         ret = gfs2_rsqa_alloc(ip);
 952         if (ret)
 953                 goto out_putw;
 954
 955         ret = __gfs2_fallocate(file, mode, offset, len);
 956         if (ret)
 957                 gfs2_rs_deltree(&ip->i_res);
 958
 959 out_putw:
 960         put_write_access(inode);
 961 out_unlock:
 962         gfs2_glock_dq(&gh);
 963 out_uninit:
 964         gfs2_holder_uninit(&gh);
 965         inode_unlock(inode);
 966         return ret;
 967 }
 968
 969 static ssize_t gfs2_file_splice_write(struct pipe_inode_info *pipe,
 970                                       struct file *out, loff_t *ppos,
 971                                       size_t len, unsigned int flags)
 972 {
 973         int error;
 974         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(out->f_mapping->host);
 975
 976         error = gfs2_rsqa_alloc(ip);
 977         if (error)
 978                 return (ssize_t)error;
 979
 980         gfs2_size_hint(out, *ppos, len);
 981
 982         return iter_file_splice_write(pipe, out, ppos, len, flags);
 983 }
 984
 985 #ifdef CONFIG_GFS2_FS_LOCKING_DLM
 986
 987 /**
 988  * gfs2_lock - acquire/release a posix lock on a file
 989  * @file: the file pointer
 990  * @cmd: either modify or retrieve lock state, possibly wait
 991  * @fl: type and range of lock
 992  *
 993  * Returns: errno
 994  */
 995
 996 static int gfs2_lock(struct file *file, int cmd, struct file_lock *fl)
 997 {
 998         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(file->f_mapping->host);
 999         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(file->f_mapping->host);
1000         struct lm_lockstruct *ls = &sdp->sd_lockstruct;
1001
1002         if (!(fl->fl_flags & FL_POSIX))
1003                 return -ENOLCK;
1004         if (__mandatory_lock(&ip->i_inode) && fl->fl_type != F_UNLCK)
1005                 return -ENOLCK;
1006
1007         if (cmd == F_CANCELLK) {
1008                 /* Hack: */
1009                 cmd = F_SETLK;
1010                 fl->fl_type = F_UNLCK;
1011         }
1012         if (unlikely(test_bit(SDF_SHUTDOWN, &sdp->sd_flags))) {
1013                 if (fl->fl_type == F_UNLCK)
1014                         locks_lock_file_wait(file, fl);
1015                 return -EIO;
1016         }
1017         if (IS_GETLK(cmd))
1018                 return dlm_posix_get(ls->ls_dlm, ip->i_no_addr, file, fl);
1019         else if (fl->fl_type == F_UNLCK)
1020                 return dlm_posix_unlock(ls->ls_dlm, ip->i_no_addr, file, fl);
1021         else
1022                 return dlm_posix_lock(ls->ls_dlm, ip->i_no_addr, file, cmd, fl);
1023 }
1024
1025 static int do_flock(struct file *file, int cmd, struct file_lock *fl)
1026 {
1027         struct gfs2_file *fp = file->private_data;
1028         struct gfs2_holder *fl_gh = &fp->f_fl_gh;
1029         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(file_inode(file));
1030         struct gfs2_glock *gl;
1031         unsigned int state;
1032         u16 flags;
1033         int error = 0;
1034         int sleeptime;
1035
1036         state = (fl->fl_type == F_WRLCK) ? LM_ST_EXCLUSIVE : LM_ST_SHARED;
1037         flags = (IS_SETLKW(cmd) ? 0 : LM_FLAG_TRY_1CB) | GL_EXACT;
1038
1039         mutex_lock(&fp->f_fl_mutex);
1040
1041         if (gfs2_holder_initialized(fl_gh)) {
1042                 if (fl_gh->gh_state == state)
1043                         goto out;
1044                 locks_lock_file_wait(file,
1045                                      &(struct file_lock) {
1046                                              .fl_type = F_UNLCK,
1047                                              .fl_flags = FL_FLOCK
1048                                      });
1049                 gfs2_glock_dq(fl_gh);
1050                 gfs2_holder_reinit(state, flags, fl_gh);
1051         } else {
1052                 error = gfs2_glock_get(GFS2_SB(&ip->i_inode), ip->i_no_addr,
1053                                        &gfs2_flock_glops, CREATE, &gl);
1054                 if (error)
1055                         goto out;
1056                 gfs2_holder_init(gl, state, flags, fl_gh);
1057                 gfs2_glock_put(gl);
1058         }
1059         for (sleeptime = 1; sleeptime <= 4; sleeptime <<= 1) {
1060                 error = gfs2_glock_nq(fl_gh);
1061                 if (error != GLR_TRYFAILED)
1062                         break;
1063                 fl_gh->gh_flags = LM_FLAG_TRY | GL_EXACT;
1064                 fl_gh->gh_error = 0;
1065                 msleep(sleeptime);
1066         }
1067         if (error) {
1068                 gfs2_holder_uninit(fl_gh);
1069                 if (error == GLR_TRYFAILED)
1070                         error = -EAGAIN;
1071         } else {
1072                 error = locks_lock_file_wait(file, fl);
1073                 gfs2_assert_warn(GFS2_SB(&ip->i_inode), !error);
1074         }
1075
1076 out:
1077         mutex_unlock(&fp->f_fl_mutex);
1078         return error;
1079 }
1080
1081 static void do_unflock(struct file *file, struct file_lock *fl)
1082 {
1083         struct gfs2_file *fp = file->private_data;
1084         struct gfs2_holder *fl_gh = &fp->f_fl_gh;
1085
1086         mutex_lock(&fp->f_fl_mutex);
1087         locks_lock_file_wait(file, fl);
1088         if (gfs2_holder_initialized(fl_gh)) {
1089                 gfs2_glock_dq(fl_gh);
1090                 gfs2_holder_uninit(fl_gh);
1091         }
1092         mutex_unlock(&fp->f_fl_mutex);
1093 }
1094
1095 /**
1096  * gfs2_flock - acquire/release a flock lock on a file
1097  * @file: the file pointer
1098  * @cmd: either modify or retrieve lock state, possibly wait
1099  * @fl: type and range of lock
1100  *
1101  * Returns: errno
1102  */
1103
1104 static int gfs2_flock(struct file *file, int cmd, struct file_lock *fl)
1105 {
1106         if (!(fl->fl_flags & FL_FLOCK))
1107                 return -ENOLCK;
1108         if (fl->fl_type & LOCK_MAND)
1109                 return -EOPNOTSUPP;
1110
1111         if (fl->fl_type == F_UNLCK) {
1112                 do_unflock(file, fl);
1113                 return 0;
1114         } else {
1115                 return do_flock(file, cmd, fl);
1116         }
1117 }
1118
1119 const struct file_operations gfs2_file_fops = {
1120         .llseek         = gfs2_llseek,
1121         .read_iter      = generic_file_read_iter,
1122         .write_iter     = gfs2_file_write_iter,
1123         .unlocked_ioctl = gfs2_ioctl,
1124         .mmap           = gfs2_mmap,
1125         .open           = gfs2_open,
1126         .release        = gfs2_release,
1127         .fsync          = gfs2_fsync,
1128         .lock           = gfs2_lock,
1129         .flock          = gfs2_flock,
1130         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1131         .splice_write   = gfs2_file_splice_write,
1132         .setlease       = simple_nosetlease,
1133         .fallocate      = gfs2_fallocate,
1134 };
1135
1136 const struct file_operations gfs2_dir_fops = {
1137         .iterate_shared = gfs2_readdir,
1138         .unlocked_ioctl = gfs2_ioctl,
1139         .open           = gfs2_open,
1140         .release        = gfs2_release,
1141         .fsync          = gfs2_fsync,
1142         .lock           = gfs2_lock,
1143         .flock          = gfs2_flock,
1144         .llseek         = default_llseek,
1145 };
1146
1147 #endif /* CONFIG_GFS2_FS_LOCKING_DLM */
1148
1149 const struct file_operations gfs2_file_fops_nolock = {
1150         .llseek         = gfs2_llseek,
1151         .read_iter      = generic_file_read_iter,
1152         .write_iter     = gfs2_file_write_iter,
1153         .unlocked_ioctl = gfs2_ioctl,
1154         .mmap           = gfs2_mmap,
1155         .open           = gfs2_open,
1156         .release        = gfs2_release,
1157         .fsync          = gfs2_fsync,
1158         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1159         .splice_write   = gfs2_file_splice_write,
1160         .setlease       = generic_setlease,
1161         .fallocate      = gfs2_fallocate,
1162 };
1163
1164 const struct file_operations gfs2_dir_fops_nolock = {
1165         .iterate_shared = gfs2_readdir,
1166         .unlocked_ioctl = gfs2_ioctl,
1167         .open           = gfs2_open,
1168         .release        = gfs2_release,
1169         .fsync          = gfs2_fsync,
1170         .llseek         = default_llseek,
1171 };
1172