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 <asm/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: /* These reference inode->i_size */
  64         case SEEK_DATA:
  65         case SEEK_HOLE:
  66                 error = gfs2_glock_nq_init(ip->i_gl, LM_ST_SHARED, LM_FLAG_ANY,
  67                                            &i_gh);
  68                 if (!error) {
  69                         error = generic_file_llseek(file, offset, whence);
  70                         gfs2_glock_dq_uninit(&i_gh);
  71                 }
  72                 break;
  73         case SEEK_CUR:
  74         case SEEK_SET:
  75                 error = generic_file_llseek(file, offset, whence);
  76                 break;
  77         default:
  78                 error = -EINVAL;
  79         }
  80
  81         return error;
  82 }
  83
  84 /**
  85  * gfs2_readdir - Iterator for a directory
  86  * @file: The directory to read from
  87  * @ctx: What to feed directory entries to
  88  *
  89  * Returns: errno
  90  */
  91
  92 static int gfs2_readdir(struct file *file, struct dir_context *ctx)
  93 {
  94         struct inode *dir = file->f_mapping->host;
  95         struct gfs2_inode *dip = GFS2_I(dir);
  96         struct gfs2_holder d_gh;
  97         int error;
  98
  99         error = gfs2_glock_nq_init(dip->i_gl, LM_ST_SHARED, 0, &d_gh);
 100         if (error)
 101                 return error;
 102
 103         error = gfs2_dir_read(dir, ctx, &file->f_ra);
 104
 105         gfs2_glock_dq_uninit(&d_gh);
 106
 107         return error;
 108 }
 109
 110 /**
 111  * fsflags_cvt
 112  * @table: A table of 32 u32 flags
 113  * @val: a 32 bit value to convert
 114  *
 115  * This function can be used to convert between fsflags values and
 116  * GFS2's own flags values.
 117  *
 118  * Returns: the converted flags
 119  */
 120 static u32 fsflags_cvt(const u32 *table, u32 val)
 121 {
 122         u32 res = 0;
 123         while(val) {
 124                 if (val & 1)
 125                         res |= *table;
 126                 table++;
 127                 val >>= 1;
 128         }
 129         return res;
 130 }
 131
 132 static const u32 fsflags_to_gfs2[32] = {
 133         [3] = GFS2_DIF_SYNC,
 134         [4] = GFS2_DIF_IMMUTABLE,
 135         [5] = GFS2_DIF_APPENDONLY,
 136         [7] = GFS2_DIF_NOATIME,
 137         [12] = GFS2_DIF_EXHASH,
 138         [14] = GFS2_DIF_INHERIT_JDATA,
 139         [17] = GFS2_DIF_TOPDIR,
 140 };
 141
 142 static const u32 gfs2_to_fsflags[32] = {
 143         [gfs2fl_Sync] = FS_SYNC_FL,
 144         [gfs2fl_Immutable] = FS_IMMUTABLE_FL,
 145         [gfs2fl_AppendOnly] = FS_APPEND_FL,
 146         [gfs2fl_NoAtime] = FS_NOATIME_FL,
 147         [gfs2fl_ExHash] = FS_INDEX_FL,
 148         [gfs2fl_TopLevel] = FS_TOPDIR_FL,
 149         [gfs2fl_InheritJdata] = FS_JOURNAL_DATA_FL,
 150 };
 151
 152 static int gfs2_get_flags(struct file *filp, u32 __user *ptr)
 153 {
 154         struct inode *inode = file_inode(filp);
 155         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 156         struct gfs2_holder gh;
 157         int error;
 158         u32 fsflags;
 159
 160         gfs2_holder_init(ip->i_gl, LM_ST_SHARED, 0, &gh);
 161         error = gfs2_glock_nq(&gh);
 162         if (error)
 163                 return error;
 164
 165         fsflags = fsflags_cvt(gfs2_to_fsflags, ip->i_diskflags);
 166         if (!S_ISDIR(inode->i_mode) && ip->i_diskflags & GFS2_DIF_JDATA)
 167                 fsflags |= FS_JOURNAL_DATA_FL;
 168         if (put_user(fsflags, ptr))
 169                 error = -EFAULT;
 170
 171         gfs2_glock_dq(&gh);
 172         gfs2_holder_uninit(&gh);
 173         return error;
 174 }
 175
 176 void gfs2_set_inode_flags(struct inode *inode)
 177 {
 178         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 179         unsigned int flags = inode->i_flags;
 180
 181         flags &= ~(S_SYNC|S_APPEND|S_IMMUTABLE|S_NOATIME|S_DIRSYNC|S_NOSEC);
 182         if ((ip->i_eattr == 0) && !is_sxid(inode->i_mode))
 183                 flags |= S_NOSEC;
 184         if (ip->i_diskflags & GFS2_DIF_IMMUTABLE)
 185                 flags |= S_IMMUTABLE;
 186         if (ip->i_diskflags & GFS2_DIF_APPENDONLY)
 187                 flags |= S_APPEND;
 188         if (ip->i_diskflags & GFS2_DIF_NOATIME)
 189                 flags |= S_NOATIME;
 190         if (ip->i_diskflags & GFS2_DIF_SYNC)
 191                 flags |= S_SYNC;
 192         inode->i_flags = flags;
 193 }
 194
 195 /* Flags that can be set by user space */
 196 #define GFS2_FLAGS_USER_SET (GFS2_DIF_JDATA|                    \
 197                              GFS2_DIF_IMMUTABLE|                \
 198                              GFS2_DIF_APPENDONLY|               \
 199                              GFS2_DIF_NOATIME|                  \
 200                              GFS2_DIF_SYNC|                     \
 201                              GFS2_DIF_SYSTEM|                   \
 202                              GFS2_DIF_TOPDIR|                   \
 203                              GFS2_DIF_INHERIT_JDATA)
 204
 205 /**
 206  * do_gfs2_set_flags - set flags on an inode
 207  * @filp: file pointer
 208  * @reqflags: The flags to set
 209  * @mask: Indicates which flags are valid
 210  *
 211  */
 212 static int do_gfs2_set_flags(struct file *filp, u32 reqflags, u32 mask)
 213 {
 214         struct inode *inode = file_inode(filp);
 215         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 216         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
 217         struct buffer_head *bh;
 218         struct gfs2_holder gh;
 219         int error;
 220         u32 new_flags, flags;
 221
 222         error = mnt_want_write_file(filp);
 223         if (error)
 224                 return error;
 225
 226         error = gfs2_glock_nq_init(ip->i_gl, LM_ST_EXCLUSIVE, 0, &gh);
 227         if (error)
 228                 goto out_drop_write;
 229
 230         error = -EACCES;
 231         if (!inode_owner_or_capable(inode))
 232                 goto out;
 233
 234         error = 0;
 235         flags = ip->i_diskflags;
 236         new_flags = (flags & ~mask) | (reqflags & mask);
 237         if ((new_flags ^ flags) == 0)
 238                 goto out;
 239
 240         error = -EINVAL;
 241         if ((new_flags ^ flags) & ~GFS2_FLAGS_USER_SET)
 242                 goto out;
 243
 244         error = -EPERM;
 245         if (IS_IMMUTABLE(inode) && (new_flags & GFS2_DIF_IMMUTABLE))
 246                 goto out;
 247         if (IS_APPEND(inode) && (new_flags & GFS2_DIF_APPENDONLY))
 248                 goto out;
 249         if (((new_flags ^ flags) & GFS2_DIF_IMMUTABLE) &&
 250             !capable(CAP_LINUX_IMMUTABLE))
 251                 goto out;
 252         if (!IS_IMMUTABLE(inode)) {
 253                 error = gfs2_permission(inode, MAY_WRITE);
 254                 if (error)
 255                         goto out;
 256         }
 257         if ((flags ^ new_flags) & GFS2_DIF_JDATA) {
 258                 if (flags & GFS2_DIF_JDATA)
 259                         gfs2_log_flush(sdp, ip->i_gl, NORMAL_FLUSH);
 260                 error = filemap_fdatawrite(inode->i_mapping);
 261                 if (error)
 262                         goto out;
 263                 error = filemap_fdatawait(inode->i_mapping);
 264                 if (error)
 265                         goto out;
 266         }
 267         error = gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE, 0);
 268         if (error)
 269                 goto out;
 270         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &bh);
 271         if (error)
 272                 goto out_trans_end;
 273         gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, bh);
 274         ip->i_diskflags = new_flags;
 275         gfs2_dinode_out(ip, bh->b_data);
 276         brelse(bh);
 277         gfs2_set_inode_flags(inode);
 278         gfs2_set_aops(inode);
 279 out_trans_end:
 280         gfs2_trans_end(sdp);
 281 out:
 282         gfs2_glock_dq_uninit(&gh);
 283 out_drop_write:
 284         mnt_drop_write_file(filp);
 285         return error;
 286 }
 287
 288 static int gfs2_set_flags(struct file *filp, u32 __user *ptr)
 289 {
 290         struct inode *inode = file_inode(filp);
 291         u32 fsflags, gfsflags;
 292
 293         if (get_user(fsflags, ptr))
 294                 return -EFAULT;
 295
 296         gfsflags = fsflags_cvt(fsflags_to_gfs2, fsflags);
 297         if (!S_ISDIR(inode->i_mode)) {
 298                 gfsflags &= ~GFS2_DIF_TOPDIR;
 299                 if (gfsflags & GFS2_DIF_INHERIT_JDATA)
 300                         gfsflags ^= (GFS2_DIF_JDATA | GFS2_DIF_INHERIT_JDATA);
 301                 return do_gfs2_set_flags(filp, gfsflags, ~0);
 302         }
 303         return do_gfs2_set_flags(filp, gfsflags, ~GFS2_DIF_JDATA);
 304 }
 305
 306 static long gfs2_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)
 307 {
 308         switch(cmd) {
 309         case FS_IOC_GETFLAGS:
 310                 return gfs2_get_flags(filp, (u32 __user *)arg);
 311         case FS_IOC_SETFLAGS:
 312                 return gfs2_set_flags(filp, (u32 __user *)arg);
 313         case FITRIM:
 314                 return gfs2_fitrim(filp, (void __user *)arg);
 315         }
 316         return -ENOTTY;
 317 }
 318
 319 /**
 320  * gfs2_size_hint - Give a hint to the size of a write request
 321  * @filep: The struct file
 322  * @offset: The file offset of the write
 323  * @size: The length of the write
 324  *
 325  * When we are about to do a write, this function records the total
 326  * write size in order to provide a suitable hint to the lower layers
 327  * about how many blocks will be required.
 328  *
 329  */
 330
 331 static void gfs2_size_hint(struct file *filep, loff_t offset, size_t size)
 332 {
 333         struct inode *inode = file_inode(filep);
 334         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
 335         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 336         size_t blks = (size + sdp->sd_sb.sb_bsize - 1) >> sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
 337         int hint = min_t(size_t, INT_MAX, blks);
 338
 339         if (hint > atomic_read(&ip->i_res->rs_sizehint))
 340                 atomic_set(&ip->i_res->rs_sizehint, hint);
 341 }
 342
 343 /**
 344  * gfs2_allocate_page_backing - Use bmap to allocate blocks
 345  * @page: The (locked) page to allocate backing for
 346  *
 347  * We try to allocate all the blocks required for the page in
 348  * one go. This might fail for various reasons, so we keep
 349  * trying until all the blocks to back this page are allocated.
 350  * If some of the blocks are already allocated, thats ok too.
 351  */
 352
 353 static int gfs2_allocate_page_backing(struct page *page)
 354 {
 355         struct inode *inode = page->mapping->host;
 356         struct buffer_head bh;
 357         unsigned long size = PAGE_CACHE_SIZE;
 358         u64 lblock = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - inode->i_blkbits);
 359
 360         do {
 361                 bh.b_state = 0;
 362                 bh.b_size = size;
 363                 gfs2_block_map(inode, lblock, &bh, 1);
 364                 if (!buffer_mapped(&bh))
 365                         return -EIO;
 366                 size -= bh.b_size;
 367                 lblock += (bh.b_size >> inode->i_blkbits);
 368         } while(size > 0);
 369         return 0;
 370 }
 371
 372 /**
 373  * gfs2_page_mkwrite - Make a shared, mmap()ed, page writable
 374  * @vma: The virtual memory area
 375  * @vmf: The virtual memory fault containing the page to become writable
 376  *
 377  * When the page becomes writable, we need to ensure that we have
 378  * blocks allocated on disk to back that page.
 379  */
 380
 381 static int gfs2_page_mkwrite(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf)
 382 {
 383         struct page *page = vmf->page;
 384         struct inode *inode = file_inode(vma->vm_file);
 385         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 386         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
 387         struct gfs2_alloc_parms ap = { .aflags = 0, };
 388         unsigned long last_index;
 389         u64 pos = page->index << PAGE_CACHE_SHIFT;
 390         unsigned int data_blocks, ind_blocks, rblocks;
 391         struct gfs2_holder gh;
 392         loff_t size;
 393         int ret;
 394
 395         sb_start_pagefault(inode->i_sb);
 396
 397         /* Update file times before taking page lock */
 398         file_update_time(vma->vm_file);
 399
 400         ret = get_write_access(inode);
 401         if (ret)
 402                 goto out;
 403
 404         ret = gfs2_rs_alloc(ip);
 405         if (ret)
 406                 goto out_write_access;
 407
 408         gfs2_size_hint(vma->vm_file, pos, PAGE_CACHE_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         set_bit(GLF_DIRTY, &ip->i_gl->gl_flags);
 416         set_bit(GIF_SW_PAGED, &ip->i_flags);
 417
 418         if (!gfs2_write_alloc_required(ip, pos, PAGE_CACHE_SIZE)) {
 419                 lock_page(page);
 420                 if (!PageUptodate(page) || page->mapping != inode->i_mapping) {
 421                         ret = -EAGAIN;
 422                         unlock_page(page);
 423                 }
 424                 goto out_unlock;
 425         }
 426
 427         ret = gfs2_rindex_update(sdp);
 428         if (ret)
 429                 goto out_unlock;
 430
 431         gfs2_write_calc_reserv(ip, PAGE_CACHE_SIZE, &data_blocks, &ind_blocks);
 432         ap.target = data_blocks + ind_blocks;
 433         ret = gfs2_quota_lock_check(ip, &ap);
 434         if (ret)
 435                 goto out_unlock;
 436         ret = gfs2_inplace_reserve(ip, &ap);
 437         if (ret)
 438                 goto out_quota_unlock;
 439
 440         rblocks = RES_DINODE + ind_blocks;
 441         if (gfs2_is_jdata(ip))
 442                 rblocks += data_blocks ? data_blocks : 1;
 443         if (ind_blocks || data_blocks) {
 444                 rblocks += RES_STATFS + RES_QUOTA;
 445                 rblocks += gfs2_rg_blocks(ip, data_blocks + ind_blocks);
 446         }
 447         ret = gfs2_trans_begin(sdp, rblocks, 0);
 448         if (ret)
 449                 goto out_trans_fail;
 450
 451         lock_page(page);
 452         ret = -EINVAL;
 453         size = i_size_read(inode);
 454         last_index = (size - 1) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
 455         /* Check page index against inode size */
 456         if (size == 0 || (page->index > last_index))
 457                 goto out_trans_end;
 458
 459         ret = -EAGAIN;
 460         /* If truncated, we must retry the operation, we may have raced
 461          * with the glock demotion code.
 462          */
 463         if (!PageUptodate(page) || page->mapping != inode->i_mapping)
 464                 goto out_trans_end;
 465
 466         /* Unstuff, if required, and allocate backing blocks for page */
 467         ret = 0;
 468         if (gfs2_is_stuffed(ip))
 469                 ret = gfs2_unstuff_dinode(ip, page);
 470         if (ret == 0)
 471                 ret = gfs2_allocate_page_backing(page);
 472
 473 out_trans_end:
 474         if (ret)
 475                 unlock_page(page);
 476         gfs2_trans_end(sdp);
 477 out_trans_fail:
 478         gfs2_inplace_release(ip);
 479 out_quota_unlock:
 480         gfs2_quota_unlock(ip);
 481 out_unlock:
 482         gfs2_glock_dq(&gh);
 483 out_uninit:
 484         gfs2_holder_uninit(&gh);
 485         if (ret == 0) {
 486                 set_page_dirty(page);
 487                 wait_for_stable_page(page);
 488         }
 489 out_write_access:
 490         put_write_access(inode);
 491 out:
 492         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
 493         return block_page_mkwrite_return(ret);
 494 }
 495
 496 static const struct vm_operations_struct gfs2_vm_ops = {
 497         .fault = filemap_fault,
 498         .map_pages = filemap_map_pages,
 499         .page_mkwrite = gfs2_page_mkwrite,
 500 };
 501
 502 /**
 503  * gfs2_mmap -
 504  * @file: The file to map
 505  * @vma: The VMA which described the mapping
 506  *
 507  * There is no need to get a lock here unless we should be updating
 508  * atime. We ignore any locking errors since the only consequence is
 509  * a missed atime update (which will just be deferred until later).
 510  *
 511  * Returns: 0
 512  */
 513
 514 static int gfs2_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
 515 {
 516         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(file->f_mapping->host);
 517
 518         if (!(file->f_flags & O_NOATIME) &&
 519             !IS_NOATIME(&ip->i_inode)) {
 520                 struct gfs2_holder i_gh;
 521                 int error;
 522
 523                 error = gfs2_glock_nq_init(ip->i_gl, LM_ST_SHARED, LM_FLAG_ANY,
 524                                            &i_gh);
 525                 if (error)
 526                         return error;
 527                 /* grab lock to update inode */
 528                 gfs2_glock_dq_uninit(&i_gh);
 529                 file_accessed(file);
 530         }
 531         vma->vm_ops = &gfs2_vm_ops;
 532
 533         return 0;
 534 }
 535
 536 /**
 537  * gfs2_open_common - This is common to open and atomic_open
 538  * @inode: The inode being opened
 539  * @file: The file being opened
 540  *
 541  * This maybe called under a glock or not depending upon how it has
 542  * been called. We must always be called under a glock for regular
 543  * files, however. For other file types, it does not matter whether
 544  * we hold the glock or not.
 545  *
 546  * Returns: Error code or 0 for success
 547  */
 548
 549 int gfs2_open_common(struct inode *inode, struct file *file)
 550 {
 551         struct gfs2_file *fp;
 552         int ret;
 553
 554         if (S_ISREG(inode->i_mode)) {
 555                 ret = generic_file_open(inode, file);
 556                 if (ret)
 557                         return ret;
 558         }
 559
 560         fp = kzalloc(sizeof(struct gfs2_file), GFP_NOFS);
 561         if (!fp)
 562                 return -ENOMEM;
 563
 564         mutex_init(&fp->f_fl_mutex);
 565
 566         gfs2_assert_warn(GFS2_SB(inode), !file->private_data);
 567         file->private_data = fp;
 568         return 0;
 569 }
 570
 571 /**
 572  * gfs2_open - open a file
 573  * @inode: the inode to open
 574  * @file: the struct file for this opening
 575  *
 576  * After atomic_open, this function is only used for opening files
 577  * which are already cached. We must still get the glock for regular
 578  * files to ensure that we have the file size uptodate for the large
 579  * file check which is in the common code. That is only an issue for
 580  * regular files though.
 581  *
 582  * Returns: errno
 583  */
 584
 585 static int gfs2_open(struct inode *inode, struct file *file)
 586 {
 587         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 588         struct gfs2_holder i_gh;
 589         int error;
 590         bool need_unlock = false;
 591
 592         if (S_ISREG(ip->i_inode.i_mode)) {
 593                 error = gfs2_glock_nq_init(ip->i_gl, LM_ST_SHARED, LM_FLAG_ANY,
 594                                            &i_gh);
 595                 if (error)
 596                         return error;
 597                 need_unlock = true;
 598         }
 599
 600         error = gfs2_open_common(inode, file);
 601
 602         if (need_unlock)
 603                 gfs2_glock_dq_uninit(&i_gh);
 604
 605         return error;
 606 }
 607
 608 /**
 609  * gfs2_release - called to close a struct file
 610  * @inode: the inode the struct file belongs to
 611  * @file: the struct file being closed
 612  *
 613  * Returns: errno
 614  */
 615
 616 static int gfs2_release(struct inode *inode, struct file *file)
 617 {
 618         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 619
 620         kfree(file->private_data);
 621         file->private_data = NULL;
 622
 623         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE))
 624                 return 0;
 625
 626         gfs2_rs_delete(ip, &inode->i_writecount);
 627         return 0;
 628 }
 629
 630 /**
 631  * gfs2_fsync - sync the dirty data for a file (across the cluster)
 632  * @file: the file that points to the dentry
 633  * @start: the start position in the file to sync
 634  * @end: the end position in the file to sync
 635  * @datasync: set if we can ignore timestamp changes
 636  *
 637  * We split the data flushing here so that we don't wait for the data
 638  * until after we've also sent the metadata to disk. Note that for
 639  * data=ordered, we will write & wait for the data at the log flush
 640  * stage anyway, so this is unlikely to make much of a difference
 641  * except in the data=writeback case.
 642  *
 643  * If the fdatawrite fails due to any reason except -EIO, we will
 644  * continue the remainder of the fsync, although we'll still report
 645  * the error at the end. This is to match filemap_write_and_wait_range()
 646  * behaviour.
 647  *
 648  * Returns: errno
 649  */
 650
 651 static int gfs2_fsync(struct file *file, loff_t start, loff_t end,
 652                       int datasync)
 653 {
 654         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
 655         struct inode *inode = mapping->host;
 656         int sync_state = inode->i_state & I_DIRTY_ALL;
 657         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 658         int ret = 0, ret1 = 0;
 659
 660         if (mapping->nrpages) {
 661                 ret1 = filemap_fdatawrite_range(mapping, start, end);
 662                 if (ret1 == -EIO)
 663                         return ret1;
 664         }
 665
 666         if (!gfs2_is_jdata(ip))
 667                 sync_state &= ~I_DIRTY_PAGES;
 668         if (datasync)
 669                 sync_state &= ~(I_DIRTY_SYNC | I_DIRTY_TIME);
 670
 671         if (sync_state) {
 672                 ret = sync_inode_metadata(inode, 1);
 673                 if (ret)
 674                         return ret;
 675                 if (gfs2_is_jdata(ip))
 676                         filemap_write_and_wait(mapping);
 677                 gfs2_ail_flush(ip->i_gl, 1);
 678         }
 679
 680         if (mapping->nrpages)
 681                 ret = filemap_fdatawait_range(mapping, start, end);
 682
 683         return ret ? ret : ret1;
 684 }
 685
 686 /**
 687  * gfs2_file_write_iter - Perform a write to a file
 688  * @iocb: The io context
 689  * @iov: The data to write
 690  * @nr_segs: Number of @iov segments
 691  * @pos: The file position
 692  *
 693  * We have to do a lock/unlock here to refresh the inode size for
 694  * O_APPEND writes, otherwise we can land up writing at the wrong
 695  * offset. There is still a race, but provided the app is using its
 696  * own file locking, this will make O_APPEND work as expected.
 697  *
 698  */
 699
 700 static ssize_t gfs2_file_write_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
 701 {
 702         struct file *file = iocb->ki_filp;
 703         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(file_inode(file));
 704         int ret;
 705
 706         ret = gfs2_rs_alloc(ip);
 707         if (ret)
 708                 return ret;
 709
 710         gfs2_size_hint(file, iocb->ki_pos, iov_iter_count(from));
 711
 712         if (iocb->ki_flags & IOCB_APPEND) {
 713                 struct gfs2_holder gh;
 714
 715                 ret = gfs2_glock_nq_init(ip->i_gl, LM_ST_SHARED, 0, &gh);
 716                 if (ret)
 717                         return ret;
 718                 gfs2_glock_dq_uninit(&gh);
 719         }
 720
 721         return generic_file_write_iter(iocb, from);
 722 }
 723
 724 static int fallocate_chunk(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t len,
 725                            int mode)
 726 {
 727         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 728         struct buffer_head *dibh;
 729         int error;
 730         unsigned int nr_blks;
 731         sector_t lblock = offset >> inode->i_blkbits;
 732
 733         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
 734         if (unlikely(error))
 735                 return error;
 736
 737         gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, dibh);
 738
 739         if (gfs2_is_stuffed(ip)) {
 740                 error = gfs2_unstuff_dinode(ip, NULL);
 741                 if (unlikely(error))
 742                         goto out;
 743         }
 744
 745         while (len) {
 746                 struct buffer_head bh_map = { .b_state = 0, .b_blocknr = 0 };
 747                 bh_map.b_size = len;
 748                 set_buffer_zeronew(&bh_map);
 749
 750                 error = gfs2_block_map(inode, lblock, &bh_map, 1);
 751                 if (unlikely(error))
 752                         goto out;
 753                 len -= bh_map.b_size;
 754                 nr_blks = bh_map.b_size >> inode->i_blkbits;
 755                 lblock += nr_blks;
 756                 if (!buffer_new(&bh_map))
 757                         continue;
 758                 if (unlikely(!buffer_zeronew(&bh_map))) {
 759                         error = -EIO;
 760                         goto out;
 761                 }
 762         }
 763 out:
 764         brelse(dibh);
 765         return error;
 766 }
 767 /**
 768  * calc_max_reserv() - Reverse of write_calc_reserv. Given a number of
 769  *                     blocks, determine how many bytes can be written.
 770  * @ip:          The inode in question.
 771  * @len:         Max cap of bytes. What we return in *len must be <= this.
 772  * @data_blocks: Compute and return the number of data blocks needed
 773  * @ind_blocks:  Compute and return the number of indirect blocks needed
 774  * @max_blocks:  The total blocks available to work with.
 775  *
 776  * Returns: void, but @len, @data_blocks and @ind_blocks are filled in.
 777  */
 778 static void calc_max_reserv(struct gfs2_inode *ip, loff_t *len,
 779                             unsigned int *data_blocks, unsigned int *ind_blocks,
 780                             unsigned int max_blocks)
 781 {
 782         loff_t max = *len;
 783         const struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
 784         unsigned int tmp, max_data = max_blocks - 3 * (sdp->sd_max_height - 1);
 785
 786         for (tmp = max_data; tmp > sdp->sd_diptrs;) {
 787                 tmp = DIV_ROUND_UP(tmp, sdp->sd_inptrs);
 788                 max_data -= tmp;
 789         }
 790
 791         *data_blocks = max_data;
 792         *ind_blocks = max_blocks - max_data;
 793         *len = ((loff_t)max_data - 3) << sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
 794         if (*len > max) {
 795                 *len = max;
 796                 gfs2_write_calc_reserv(ip, max, data_blocks, ind_blocks);
 797         }
 798 }
 799
 800 static long __gfs2_fallocate(struct file *file, int mode, loff_t offset, loff_t len)
 801 {
 802         struct inode *inode = file_inode(file);
 803         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
 804         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 805         struct gfs2_alloc_parms ap = { .aflags = 0, };
 806         unsigned int data_blocks = 0, ind_blocks = 0, rblocks;
 807         loff_t bytes, max_bytes, max_blks = UINT_MAX;
 808         int error;
 809         const loff_t pos = offset;
 810         const loff_t count = len;
 811         loff_t bsize_mask = ~((loff_t)sdp->sd_sb.sb_bsize - 1);
 812         loff_t next = (offset + len - 1) >> sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
 813         loff_t max_chunk_size = UINT_MAX & bsize_mask;
 814
 815         next = (next + 1) << sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
 816
 817         offset &= bsize_mask;
 818
 819         len = next - offset;
 820         bytes = sdp->sd_max_rg_data * sdp->sd_sb.sb_bsize / 2;
 821         if (!bytes)
 822                 bytes = UINT_MAX;
 823         bytes &= bsize_mask;
 824         if (bytes == 0)
 825                 bytes = sdp->sd_sb.sb_bsize;
 826
 827         gfs2_size_hint(file, offset, len);
 828
 829         gfs2_write_calc_reserv(ip, PAGE_SIZE, &data_blocks, &ind_blocks);
 830         ap.min_target = data_blocks + ind_blocks;
 831
 832         while (len > 0) {
 833                 if (len < bytes)
 834                         bytes = len;
 835                 if (!gfs2_write_alloc_required(ip, offset, bytes)) {
 836                         len -= bytes;
 837                         offset += bytes;
 838                         continue;
 839                 }
 840
 841                 /* We need to determine how many bytes we can actually
 842                  * fallocate without exceeding quota or going over the
 843                  * end of the fs. We start off optimistically by assuming
 844                  * we can write max_bytes */
 845                 max_bytes = (len > max_chunk_size) ? max_chunk_size : len;
 846
 847                 /* Since max_bytes is most likely a theoretical max, we
 848                  * calculate a more realistic 'bytes' to serve as a good
 849                  * starting point for the number of bytes we may be able
 850                  * to write */
 851                 gfs2_write_calc_reserv(ip, bytes, &data_blocks, &ind_blocks);
 852                 ap.target = data_blocks + ind_blocks;
 853
 854                 error = gfs2_quota_lock_check(ip, &ap);
 855                 if (error)
 856                         return error;
 857                 /* ap.allowed tells us how many blocks quota will allow
 858                  * us to write. Check if this reduces max_blks */
 859                 if (ap.allowed && ap.allowed < max_blks)
 860                         max_blks = ap.allowed;
 861
 862                 error = gfs2_inplace_reserve(ip, &ap);
 863                 if (error)
 864                         goto out_qunlock;
 865
 866                 /* check if the selected rgrp limits our max_blks further */
 867                 if (ap.allowed && ap.allowed < max_blks)
 868                         max_blks = ap.allowed;
 869
 870                 /* Almost done. Calculate bytes that can be written using
 871                  * max_blks. We also recompute max_bytes, data_blocks and
 872                  * ind_blocks */
 873                 calc_max_reserv(ip, &max_bytes, &data_blocks,
 874                                 &ind_blocks, max_blks);
 875
 876                 rblocks = RES_DINODE + ind_blocks + RES_STATFS + RES_QUOTA +
 877                           RES_RG_HDR + gfs2_rg_blocks(ip, data_blocks + ind_blocks);
 878                 if (gfs2_is_jdata(ip))
 879                         rblocks += data_blocks ? data_blocks : 1;
 880
 881                 error = gfs2_trans_begin(sdp, rblocks,
 882                                          PAGE_CACHE_SIZE/sdp->sd_sb.sb_bsize);
 883                 if (error)
 884                         goto out_trans_fail;
 885
 886                 error = fallocate_chunk(inode, offset, max_bytes, mode);
 887                 gfs2_trans_end(sdp);
 888
 889                 if (error)
 890                         goto out_trans_fail;
 891
 892                 len -= max_bytes;
 893                 offset += max_bytes;
 894                 gfs2_inplace_release(ip);
 895                 gfs2_quota_unlock(ip);
 896         }
 897
 898         if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) && (pos + count) > inode->i_size) {
 899                 i_size_write(inode, pos + count);
 900                 file_update_time(file);
 901                 mark_inode_dirty(inode);
 902         }
 903
 904         return generic_write_sync(file, pos, count);
 905
 906 out_trans_fail:
 907         gfs2_inplace_release(ip);
 908 out_qunlock:
 909         gfs2_quota_unlock(ip);
 910         return error;
 911 }
 912
 913 static long gfs2_fallocate(struct file *file, int mode, loff_t offset, loff_t len)
 914 {
 915         struct inode *inode = file_inode(file);
 916         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 917         struct gfs2_holder gh;
 918         int ret;
 919
 920         if ((mode & ~FALLOC_FL_KEEP_SIZE) || gfs2_is_jdata(ip))
 921                 return -EOPNOTSUPP;
 922
 923         mutex_lock(&inode->i_mutex);
 924
 925         gfs2_holder_init(ip->i_gl, LM_ST_EXCLUSIVE, 0, &gh);
 926         ret = gfs2_glock_nq(&gh);
 927         if (ret)
 928                 goto out_uninit;
 929
 930         if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) &&
 931             (offset + len) > inode->i_size) {
 932                 ret = inode_newsize_ok(inode, offset + len);
 933                 if (ret)
 934                         goto out_unlock;
 935         }
 936
 937         ret = get_write_access(inode);
 938         if (ret)
 939                 goto out_unlock;
 940
 941         ret = gfs2_rs_alloc(ip);
 942         if (ret)
 943                 goto out_putw;
 944
 945         ret = __gfs2_fallocate(file, mode, offset, len);
 946         if (ret)
 947                 gfs2_rs_deltree(ip->i_res);
 948 out_putw:
 949         put_write_access(inode);
 950 out_unlock:
 951         gfs2_glock_dq(&gh);
 952 out_uninit:
 953         gfs2_holder_uninit(&gh);
 954         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
 955         return ret;
 956 }
 957
 958 static ssize_t gfs2_file_splice_write(struct pipe_inode_info *pipe,
 959                                       struct file *out, loff_t *ppos,
 960                                       size_t len, unsigned int flags)
 961 {
 962         int error;
 963         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(out->f_mapping->host);
 964
 965         error = gfs2_rs_alloc(ip);
 966         if (error)
 967                 return (ssize_t)error;
 968
 969         gfs2_size_hint(out, *ppos, len);
 970
 971         return iter_file_splice_write(pipe, out, ppos, len, flags);
 972 }
 973
 974 #ifdef CONFIG_GFS2_FS_LOCKING_DLM
 975
 976 /**
 977  * gfs2_lock - acquire/release a posix lock on a file
 978  * @file: the file pointer
 979  * @cmd: either modify or retrieve lock state, possibly wait
 980  * @fl: type and range of lock
 981  *
 982  * Returns: errno
 983  */
 984
 985 static int gfs2_lock(struct file *file, int cmd, struct file_lock *fl)
 986 {
 987         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(file->f_mapping->host);
 988         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(file->f_mapping->host);
 989         struct lm_lockstruct *ls = &sdp->sd_lockstruct;
 990
 991         if (!(fl->fl_flags & FL_POSIX))
 992                 return -ENOLCK;
 993         if (__mandatory_lock(&ip->i_inode) && fl->fl_type != F_UNLCK)
 994                 return -ENOLCK;
 995
 996         if (cmd == F_CANCELLK) {
 997                 /* Hack: */
 998                 cmd = F_SETLK;
 999                 fl->fl_type = F_UNLCK;
1000         }
1001         if (unlikely(test_bit(SDF_SHUTDOWN, &sdp->sd_flags))) {
1002                 if (fl->fl_type == F_UNLCK)
1003                         locks_lock_file_wait(file, fl);
1004                 return -EIO;
1005         }
1006         if (IS_GETLK(cmd))
1007                 return dlm_posix_get(ls->ls_dlm, ip->i_no_addr, file, fl);
1008         else if (fl->fl_type == F_UNLCK)
1009                 return dlm_posix_unlock(ls->ls_dlm, ip->i_no_addr, file, fl);
1010         else
1011                 return dlm_posix_lock(ls->ls_dlm, ip->i_no_addr, file, cmd, fl);
1012 }
1013
1014 static int do_flock(struct file *file, int cmd, struct file_lock *fl)
1015 {
1016         struct gfs2_file *fp = file->private_data;
1017         struct gfs2_holder *fl_gh = &fp->f_fl_gh;
1018         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(file_inode(file));
1019         struct gfs2_glock *gl;
1020         unsigned int state;
1021         int flags;
1022         int error = 0;
1023         int sleeptime;
1024
1025         state = (fl->fl_type == F_WRLCK) ? LM_ST_EXCLUSIVE : LM_ST_SHARED;
1026         flags = (IS_SETLKW(cmd) ? 0 : LM_FLAG_TRY_1CB) | GL_EXACT;
1027
1028         mutex_lock(&fp->f_fl_mutex);
1029
1030         gl = fl_gh->gh_gl;
1031         if (gl) {
1032                 if (fl_gh->gh_state == state)
1033                         goto out;
1034                 locks_lock_file_wait(file,
1035                                      &(struct file_lock){.fl_type = F_UNLCK});
1036                 gfs2_glock_dq(fl_gh);
1037                 gfs2_holder_reinit(state, flags, fl_gh);
1038         } else {
1039                 error = gfs2_glock_get(GFS2_SB(&ip->i_inode), ip->i_no_addr,
1040                                        &gfs2_flock_glops, CREATE, &gl);
1041                 if (error)
1042                         goto out;
1043                 gfs2_holder_init(gl, state, flags, fl_gh);
1044                 gfs2_glock_put(gl);
1045         }
1046         for (sleeptime = 1; sleeptime <= 4; sleeptime <<= 1) {
1047                 error = gfs2_glock_nq(fl_gh);
1048                 if (error != GLR_TRYFAILED)
1049                         break;
1050                 fl_gh->gh_flags = LM_FLAG_TRY | GL_EXACT;
1051                 fl_gh->gh_error = 0;
1052                 msleep(sleeptime);
1053         }
1054         if (error) {
1055                 gfs2_holder_uninit(fl_gh);
1056                 if (error == GLR_TRYFAILED)
1057                         error = -EAGAIN;
1058         } else {
1059                 error = locks_lock_file_wait(file, fl);
1060                 gfs2_assert_warn(GFS2_SB(&ip->i_inode), !error);
1061         }
1062
1063 out:
1064         mutex_unlock(&fp->f_fl_mutex);
1065         return error;
1066 }
1067
1068 static void do_unflock(struct file *file, struct file_lock *fl)
1069 {
1070         struct gfs2_file *fp = file->private_data;
1071         struct gfs2_holder *fl_gh = &fp->f_fl_gh;
1072
1073         mutex_lock(&fp->f_fl_mutex);
1074         locks_lock_file_wait(file, fl);
1075         if (fl_gh->gh_gl) {
1076                 gfs2_glock_dq(fl_gh);
1077                 gfs2_holder_uninit(fl_gh);
1078         }
1079         mutex_unlock(&fp->f_fl_mutex);
1080 }
1081
1082 /**
1083  * gfs2_flock - acquire/release a flock lock on a file
1084  * @file: the file pointer
1085  * @cmd: either modify or retrieve lock state, possibly wait
1086  * @fl: type and range of lock
1087  *
1088  * Returns: errno
1089  */
1090
1091 static int gfs2_flock(struct file *file, int cmd, struct file_lock *fl)
1092 {
1093         if (!(fl->fl_flags & FL_FLOCK))
1094                 return -ENOLCK;
1095         if (fl->fl_type & LOCK_MAND)
1096                 return -EOPNOTSUPP;
1097
1098         if (fl->fl_type == F_UNLCK) {
1099                 do_unflock(file, fl);
1100                 return 0;
1101         } else {
1102                 return do_flock(file, cmd, fl);
1103         }
1104 }
1105
1106 const struct file_operations gfs2_file_fops = {
1107         .llseek         = gfs2_llseek,
1108         .read_iter      = generic_file_read_iter,
1109         .write_iter     = gfs2_file_write_iter,
1110         .unlocked_ioctl = gfs2_ioctl,
1111         .mmap           = gfs2_mmap,
1112         .open           = gfs2_open,
1113         .release        = gfs2_release,
1114         .fsync          = gfs2_fsync,
1115         .lock           = gfs2_lock,
1116         .flock          = gfs2_flock,
1117         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1118         .splice_write   = gfs2_file_splice_write,
1119         .setlease       = simple_nosetlease,
1120         .fallocate      = gfs2_fallocate,
1121 };
1122
1123 const struct file_operations gfs2_dir_fops = {
1124         .iterate        = gfs2_readdir,
1125         .unlocked_ioctl = gfs2_ioctl,
1126         .open           = gfs2_open,
1127         .release        = gfs2_release,
1128         .fsync          = gfs2_fsync,
1129         .lock           = gfs2_lock,
1130         .flock          = gfs2_flock,
1131         .llseek         = default_llseek,
1132 };
1133
1134 #endif /* CONFIG_GFS2_FS_LOCKING_DLM */
1135
1136 const struct file_operations gfs2_file_fops_nolock = {
1137         .llseek         = gfs2_llseek,
1138         .read_iter      = generic_file_read_iter,
1139         .write_iter     = gfs2_file_write_iter,
1140         .unlocked_ioctl = gfs2_ioctl,
1141         .mmap           = gfs2_mmap,
1142         .open           = gfs2_open,
1143         .release        = gfs2_release,
1144         .fsync          = gfs2_fsync,
1145         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1146         .splice_write   = gfs2_file_splice_write,
1147         .setlease       = generic_setlease,
1148         .fallocate      = gfs2_fallocate,
1149 };
1150
1151 const struct file_operations gfs2_dir_fops_nolock = {
1152         .iterate        = gfs2_readdir,
1153         .unlocked_ioctl = gfs2_ioctl,
1154         .open           = gfs2_open,
1155         .release        = gfs2_release,
1156         .fsync          = gfs2_fsync,
1157         .llseek         = default_llseek,
1158 };
1159