fs/f2fs/file.c

   1 /*
   2  * fs/f2fs/file.c
   3  *
   4  * Copyright (c) 2012 Samsung Electronics Co., Ltd.
   5  *             http://www.samsung.com/
   6  *
   7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   8  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   9  * published by the Free Software Foundation.
  10  */
  11 #include <linux/fs.h>
  12 #include <linux/f2fs_fs.h>
  13 #include <linux/stat.h>
  14 #include <linux/buffer_head.h>
  15 #include <linux/writeback.h>
  16 #include <linux/blkdev.h>
  17 #include <linux/falloc.h>
  18 #include <linux/types.h>
  19 #include <linux/compat.h>
  20 #include <linux/uaccess.h>
  21 #include <linux/mount.h>
  22 #include <linux/pagevec.h>
  23
  24 #include "f2fs.h"
  25 #include "node.h"
  26 #include "segment.h"
  27 #include "xattr.h"
  28 #include "acl.h"
  29 #include "trace.h"
  30 #include <trace/events/f2fs.h>
  31
  32 static int f2fs_vm_page_mkwrite(struct vm_area_struct *vma,
  33                                                 struct vm_fault *vmf)
  34 {
  35         struct page *page = vmf->page;
  36         struct inode *inode = file_inode(vma->vm_file);
  37         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_I_SB(inode);
  38         struct dnode_of_data dn;
  39         int err;
  40
  41         f2fs_balance_fs(sbi);
  42
  43         sb_start_pagefault(inode->i_sb);
  44
  45         f2fs_bug_on(sbi, f2fs_has_inline_data(inode));
  46
  47         /* block allocation */
  48         f2fs_lock_op(sbi);
  49         set_new_dnode(&dn, inode, NULL, NULL, 0);
  50         err = f2fs_reserve_block(&dn, page->index);
  51         if (err) {
  52                 f2fs_unlock_op(sbi);
  53                 goto out;
  54         }
  55         f2fs_put_dnode(&dn);
  56         f2fs_unlock_op(sbi);
  57
  58         file_update_time(vma->vm_file);
  59         lock_page(page);
  60         if (unlikely(page->mapping != inode->i_mapping ||
  61                         page_offset(page) > i_size_read(inode) ||
  62                         !PageUptodate(page))) {
  63                 unlock_page(page);
  64                 err = -EFAULT;
  65                 goto out;
  66         }
  67
  68         /*
  69          * check to see if the page is mapped already (no holes)
  70          */
  71         if (PageMappedToDisk(page))
  72                 goto mapped;
  73
  74         /* page is wholly or partially inside EOF */
  75         if (((page->index + 1) << PAGE_CACHE_SHIFT) > i_size_read(inode)) {
  76                 unsigned offset;
  77                 offset = i_size_read(inode) & ~PAGE_CACHE_MASK;
  78                 zero_user_segment(page, offset, PAGE_CACHE_SIZE);
  79         }
  80         set_page_dirty(page);
  81         SetPageUptodate(page);
  82
  83         trace_f2fs_vm_page_mkwrite(page, DATA);
  84 mapped:
  85         /* fill the page */
  86         f2fs_wait_on_page_writeback(page, DATA);
  87 out:
  88         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
  89         return block_page_mkwrite_return(err);
  90 }
  91
  92 static const struct vm_operations_struct f2fs_file_vm_ops = {
  93         .fault          = filemap_fault,
  94         .map_pages      = filemap_map_pages,
  95         .page_mkwrite   = f2fs_vm_page_mkwrite,
  96         .remap_pages    = generic_file_remap_pages,
  97 };
  98
  99 static int get_parent_ino(struct inode *inode, nid_t *pino)
 100 {
 101         struct dentry *dentry;
 102
 103         inode = igrab(inode);
 104         dentry = d_find_any_alias(inode);
 105         iput(inode);
 106         if (!dentry)
 107                 return 0;
 108
 109         if (update_dent_inode(inode, &dentry->d_name)) {
 110                 dput(dentry);
 111                 return 0;
 112         }
 113
 114         *pino = parent_ino(dentry);
 115         dput(dentry);
 116         return 1;
 117 }
 118
 119 static inline bool need_do_checkpoint(struct inode *inode)
 120 {
 121         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_I_SB(inode);
 122         bool need_cp = false;
 123
 124         if (!S_ISREG(inode->i_mode) || inode->i_nlink != 1)
 125                 need_cp = true;
 126         else if (file_wrong_pino(inode))
 127                 need_cp = true;
 128         else if (!space_for_roll_forward(sbi))
 129                 need_cp = true;
 130         else if (!is_checkpointed_node(sbi, F2FS_I(inode)->i_pino))
 131                 need_cp = true;
 132         else if (F2FS_I(inode)->xattr_ver == cur_cp_version(F2FS_CKPT(sbi)))
 133                 need_cp = true;
 134         else if (test_opt(sbi, FASTBOOT))
 135                 need_cp = true;
 136         else if (sbi->active_logs == 2)
 137                 need_cp = true;
 138
 139         return need_cp;
 140 }
 141
 142 static bool need_inode_page_update(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t ino)
 143 {
 144         struct page *i = find_get_page(NODE_MAPPING(sbi), ino);
 145         bool ret = false;
 146         /* But we need to avoid that there are some inode updates */
 147         if ((i && PageDirty(i)) || need_inode_block_update(sbi, ino))
 148                 ret = true;
 149         f2fs_put_page(i, 0);
 150         return ret;
 151 }
 152
 153 static void try_to_fix_pino(struct inode *inode)
 154 {
 155         struct f2fs_inode_info *fi = F2FS_I(inode);
 156         nid_t pino;
 157
 158         down_write(&fi->i_sem);
 159         fi->xattr_ver = 0;
 160         if (file_wrong_pino(inode) && inode->i_nlink == 1 &&
 161                         get_parent_ino(inode, &pino)) {
 162                 fi->i_pino = pino;
 163                 file_got_pino(inode);
 164                 up_write(&fi->i_sem);
 165
 166                 mark_inode_dirty_sync(inode);
 167                 f2fs_write_inode(inode, NULL);
 168         } else {
 169                 up_write(&fi->i_sem);
 170         }
 171 }
 172
 173 int f2fs_sync_file(struct file *file, loff_t start, loff_t end, int datasync)
 174 {
 175         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
 176         struct f2fs_inode_info *fi = F2FS_I(inode);
 177         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_I_SB(inode);
 178         nid_t ino = inode->i_ino;
 179         int ret = 0;
 180         bool need_cp = false;
 181         struct writeback_control wbc = {
 182                 .sync_mode = WB_SYNC_ALL,
 183                 .nr_to_write = LONG_MAX,
 184                 .for_reclaim = 0,
 185         };
 186
 187         if (unlikely(f2fs_readonly(inode->i_sb)))
 188                 return 0;
 189
 190         trace_f2fs_sync_file_enter(inode);
 191
 192         /* if fdatasync is triggered, let's do in-place-update */
 193         if (get_dirty_pages(inode) <= SM_I(sbi)->min_fsync_blocks)
 194                 set_inode_flag(fi, FI_NEED_IPU);
 195         ret = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, start, end);
 196         clear_inode_flag(fi, FI_NEED_IPU);
 197
 198         if (ret) {
 199                 trace_f2fs_sync_file_exit(inode, need_cp, datasync, ret);
 200                 return ret;
 201         }
 202
 203         /* if the inode is dirty, let's recover all the time */
 204         if (!datasync && is_inode_flag_set(fi, FI_DIRTY_INODE)) {
 205                 update_inode_page(inode);
 206                 goto go_write;
 207         }
 208
 209         /*
 210          * if there is no written data, don't waste time to write recovery info.
 211          */
 212         if (!is_inode_flag_set(fi, FI_APPEND_WRITE) &&
 213                         !exist_written_data(sbi, ino, APPEND_INO)) {
 214
 215                 /* it may call write_inode just prior to fsync */
 216                 if (need_inode_page_update(sbi, ino))
 217                         goto go_write;
 218
 219                 if (is_inode_flag_set(fi, FI_UPDATE_WRITE) ||
 220                                 exist_written_data(sbi, ino, UPDATE_INO))
 221                         goto flush_out;
 222                 goto out;
 223         }
 224 go_write:
 225         /* guarantee free sections for fsync */
 226         f2fs_balance_fs(sbi);
 227
 228         /*
 229          * Both of fdatasync() and fsync() are able to be recovered from
 230          * sudden-power-off.
 231          */
 232         down_read(&fi->i_sem);
 233         need_cp = need_do_checkpoint(inode);
 234         up_read(&fi->i_sem);
 235
 236         if (need_cp) {
 237                 /* all the dirty node pages should be flushed for POR */
 238                 ret = f2fs_sync_fs(inode->i_sb, 1);
 239
 240                 /*
 241                  * We've secured consistency through sync_fs. Following pino
 242                  * will be used only for fsynced inodes after checkpoint.
 243                  */
 244                 try_to_fix_pino(inode);
 245                 goto out;
 246         }
 247 sync_nodes:
 248         sync_node_pages(sbi, ino, &wbc);
 249
 250         /* if cp_error was enabled, we should avoid infinite loop */
 251         if (unlikely(f2fs_cp_error(sbi)))
 252                 goto out;
 253
 254         if (need_inode_block_update(sbi, ino)) {
 255                 mark_inode_dirty_sync(inode);
 256                 f2fs_write_inode(inode, NULL);
 257                 goto sync_nodes;
 258         }
 259
 260         ret = wait_on_node_pages_writeback(sbi, ino);
 261         if (ret)
 262                 goto out;
 263
 264         /* once recovery info is written, don't need to tack this */
 265         remove_dirty_inode(sbi, ino, APPEND_INO);
 266         clear_inode_flag(fi, FI_APPEND_WRITE);
 267 flush_out:
 268         remove_dirty_inode(sbi, ino, UPDATE_INO);
 269         clear_inode_flag(fi, FI_UPDATE_WRITE);
 270         ret = f2fs_issue_flush(sbi);
 271 out:
 272         trace_f2fs_sync_file_exit(inode, need_cp, datasync, ret);
 273         f2fs_trace_ios(NULL, NULL, 1);
 274         return ret;
 275 }
 276
 277 static pgoff_t __get_first_dirty_index(struct address_space *mapping,
 278                                                 pgoff_t pgofs, int whence)
 279 {
 280         struct pagevec pvec;
 281         int nr_pages;
 282
 283         if (whence != SEEK_DATA)
 284                 return 0;
 285
 286         /* find first dirty page index */
 287         pagevec_init(&pvec, 0);
 288         nr_pages = pagevec_lookup_tag(&pvec, mapping, &pgofs,
 289                                         PAGECACHE_TAG_DIRTY, 1);
 290         pgofs = nr_pages ? pvec.pages[0]->index : LONG_MAX;
 291         pagevec_release(&pvec);
 292         return pgofs;
 293 }
 294
 295 static bool __found_offset(block_t blkaddr, pgoff_t dirty, pgoff_t pgofs,
 296                                                         int whence)
 297 {
 298         switch (whence) {
 299         case SEEK_DATA:
 300                 if ((blkaddr == NEW_ADDR && dirty == pgofs) ||
 301                         (blkaddr != NEW_ADDR && blkaddr != NULL_ADDR))
 302                         return true;
 303                 break;
 304         case SEEK_HOLE:
 305                 if (blkaddr == NULL_ADDR)
 306                         return true;
 307                 break;
 308         }
 309         return false;
 310 }
 311
 312 static loff_t f2fs_seek_block(struct file *file, loff_t offset, int whence)
 313 {
 314         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
 315         loff_t maxbytes = inode->i_sb->s_maxbytes;
 316         struct dnode_of_data dn;
 317         pgoff_t pgofs, end_offset, dirty;
 318         loff_t data_ofs = offset;
 319         loff_t isize;
 320         int err = 0;
 321
 322         mutex_lock(&inode->i_mutex);
 323
 324         isize = i_size_read(inode);
 325         if (offset >= isize)
 326                 goto fail;
 327
 328         /* handle inline data case */
 329         if (f2fs_has_inline_data(inode) || f2fs_has_inline_dentry(inode)) {
 330                 if (whence == SEEK_HOLE)
 331                         data_ofs = isize;
 332                 goto found;
 333         }
 334
 335         pgofs = (pgoff_t)(offset >> PAGE_CACHE_SHIFT);
 336
 337         dirty = __get_first_dirty_index(inode->i_mapping, pgofs, whence);
 338
 339         for (; data_ofs < isize; data_ofs = pgofs << PAGE_CACHE_SHIFT) {
 340                 set_new_dnode(&dn, inode, NULL, NULL, 0);
 341                 err = get_dnode_of_data(&dn, pgofs, LOOKUP_NODE_RA);
 342                 if (err && err != -ENOENT) {
 343                         goto fail;
 344                 } else if (err == -ENOENT) {
 345                         /* direct node does not exists */
 346                         if (whence == SEEK_DATA) {
 347                                 pgofs = PGOFS_OF_NEXT_DNODE(pgofs,
 348                                                         F2FS_I(inode));
 349                                 continue;
 350                         } else {
 351                                 goto found;
 352                         }
 353                 }
 354
 355                 end_offset = ADDRS_PER_PAGE(dn.node_page, F2FS_I(inode));
 356
 357                 /* find data/hole in dnode block */
 358                 for (; dn.ofs_in_node < end_offset;
 359                                 dn.ofs_in_node++, pgofs++,
 360                                 data_ofs = (loff_t)pgofs << PAGE_CACHE_SHIFT) {
 361                         block_t blkaddr;
 362                         blkaddr = datablock_addr(dn.node_page, dn.ofs_in_node);
 363
 364                         if (__found_offset(blkaddr, dirty, pgofs, whence)) {
 365                                 f2fs_put_dnode(&dn);
 366                                 goto found;
 367                         }
 368                 }
 369                 f2fs_put_dnode(&dn);
 370         }
 371
 372         if (whence == SEEK_DATA)
 373                 goto fail;
 374 found:
 375         if (whence == SEEK_HOLE && data_ofs > isize)
 376                 data_ofs = isize;
 377         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
 378         return vfs_setpos(file, data_ofs, maxbytes);
 379 fail:
 380         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
 381         return -ENXIO;
 382 }
 383
 384 static loff_t f2fs_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
 385 {
 386         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
 387         loff_t maxbytes = inode->i_sb->s_maxbytes;
 388
 389         switch (whence) {
 390         case SEEK_SET:
 391         case SEEK_CUR:
 392         case SEEK_END:
 393                 return generic_file_llseek_size(file, offset, whence,
 394                                                 maxbytes, i_size_read(inode));
 395         case SEEK_DATA:
 396         case SEEK_HOLE:
 397                 if (offset < 0)
 398                         return -ENXIO;
 399                 return f2fs_seek_block(file, offset, whence);
 400         }
 401
 402         return -EINVAL;
 403 }
 404
 405 static int f2fs_file_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
 406 {
 407         struct inode *inode = file_inode(file);
 408
 409         /* we don't need to use inline_data strictly */
 410         if (f2fs_has_inline_data(inode)) {
 411                 int err = f2fs_convert_inline_inode(inode);
 412                 if (err)
 413                         return err;
 414         }
 415
 416         file_accessed(file);
 417         vma->vm_ops = &f2fs_file_vm_ops;
 418         return 0;
 419 }
 420
 421 int truncate_data_blocks_range(struct dnode_of_data *dn, int count)
 422 {
 423         int nr_free = 0, ofs = dn->ofs_in_node;
 424         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_I_SB(dn->inode);
 425         struct f2fs_node *raw_node;
 426         __le32 *addr;
 427
 428         raw_node = F2FS_NODE(dn->node_page);
 429         addr = blkaddr_in_node(raw_node) + ofs;
 430
 431         for (; count > 0; count--, addr++, dn->ofs_in_node++) {
 432                 block_t blkaddr = le32_to_cpu(*addr);
 433                 if (blkaddr == NULL_ADDR)
 434                         continue;
 435
 436                 dn->data_blkaddr = NULL_ADDR;
 437                 update_extent_cache(dn);
 438                 invalidate_blocks(sbi, blkaddr);
 439                 nr_free++;
 440         }
 441         if (nr_free) {
 442                 dec_valid_block_count(sbi, dn->inode, nr_free);
 443                 set_page_dirty(dn->node_page);
 444                 sync_inode_page(dn);
 445         }
 446         dn->ofs_in_node = ofs;
 447
 448         trace_f2fs_truncate_data_blocks_range(dn->inode, dn->nid,
 449                                          dn->ofs_in_node, nr_free);
 450         return nr_free;
 451 }
 452
 453 void truncate_data_blocks(struct dnode_of_data *dn)
 454 {
 455         truncate_data_blocks_range(dn, ADDRS_PER_BLOCK);
 456 }
 457
 458 static int truncate_partial_data_page(struct inode *inode, u64 from)
 459 {
 460         unsigned offset = from & (PAGE_CACHE_SIZE - 1);
 461         struct page *page;
 462
 463         if (!offset)
 464                 return 0;
 465
 466         page = find_data_page(inode, from >> PAGE_CACHE_SHIFT, false);
 467         if (IS_ERR(page))
 468                 return 0;
 469
 470         lock_page(page);
 471         if (unlikely(!PageUptodate(page) ||
 472                         page->mapping != inode->i_mapping))
 473                 goto out;
 474
 475         f2fs_wait_on_page_writeback(page, DATA);
 476         zero_user(page, offset, PAGE_CACHE_SIZE - offset);
 477         set_page_dirty(page);
 478 out:
 479         f2fs_put_page(page, 1);
 480         return 0;
 481 }
 482
 483 int truncate_blocks(struct inode *inode, u64 from, bool lock)
 484 {
 485         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_I_SB(inode);
 486         unsigned int blocksize = inode->i_sb->s_blocksize;
 487         struct dnode_of_data dn;
 488         pgoff_t free_from;
 489         int count = 0, err = 0;
 490         struct page *ipage;
 491
 492         trace_f2fs_truncate_blocks_enter(inode, from);
 493
 494         free_from = (pgoff_t)F2FS_BYTES_TO_BLK(from + blocksize - 1);
 495
 496         if (lock)
 497                 f2fs_lock_op(sbi);
 498
 499         ipage = get_node_page(sbi, inode->i_ino);
 500         if (IS_ERR(ipage)) {
 501                 err = PTR_ERR(ipage);
 502                 goto out;
 503         }
 504
 505         if (f2fs_has_inline_data(inode)) {
 506                 f2fs_put_page(ipage, 1);
 507                 goto out;
 508         }
 509
 510         set_new_dnode(&dn, inode, ipage, NULL, 0);
 511         err = get_dnode_of_data(&dn, free_from, LOOKUP_NODE);
 512         if (err) {
 513                 if (err == -ENOENT)
 514                         goto free_next;
 515                 goto out;
 516         }
 517
 518         count = ADDRS_PER_PAGE(dn.node_page, F2FS_I(inode));
 519
 520         count -= dn.ofs_in_node;
 521         f2fs_bug_on(sbi, count < 0);
 522
 523         if (dn.ofs_in_node || IS_INODE(dn.node_page)) {
 524                 truncate_data_blocks_range(&dn, count);
 525                 free_from += count;
 526         }
 527
 528         f2fs_put_dnode(&dn);
 529 free_next:
 530         err = truncate_inode_blocks(inode, free_from);
 531 out:
 532         if (lock)
 533                 f2fs_unlock_op(sbi);
 534
 535         /* lastly zero out the first data page */
 536         if (!err)
 537                 err = truncate_partial_data_page(inode, from);
 538
 539         trace_f2fs_truncate_blocks_exit(inode, err);
 540         return err;
 541 }
 542
 543 void f2fs_truncate(struct inode *inode)
 544 {
 545         if (!(S_ISREG(inode->i_mode) || S_ISDIR(inode->i_mode) ||
 546                                 S_ISLNK(inode->i_mode)))
 547                 return;
 548
 549         trace_f2fs_truncate(inode);
 550
 551         /* we should check inline_data size */
 552         if (f2fs_has_inline_data(inode) && !f2fs_may_inline(inode)) {
 553                 if (f2fs_convert_inline_inode(inode))
 554                         return;
 555         }
 556
 557         if (!truncate_blocks(inode, i_size_read(inode), true)) {
 558                 inode->i_mtime = inode->i_ctime = CURRENT_TIME;
 559                 mark_inode_dirty(inode);
 560         }
 561 }
 562
 563 int f2fs_getattr(struct vfsmount *mnt,
 564                          struct dentry *dentry, struct kstat *stat)
 565 {
 566         struct inode *inode = dentry->d_inode;
 567         generic_fillattr(inode, stat);
 568         stat->blocks <<= 3;
 569         return 0;
 570 }
 571
 572 #ifdef CONFIG_F2FS_FS_POSIX_ACL
 573 static void __setattr_copy(struct inode *inode, const struct iattr *attr)
 574 {
 575         struct f2fs_inode_info *fi = F2FS_I(inode);
 576         unsigned int ia_valid = attr->ia_valid;
 577
 578         if (ia_valid & ATTR_UID)
 579                 inode->i_uid = attr->ia_uid;
 580         if (ia_valid & ATTR_GID)
 581                 inode->i_gid = attr->ia_gid;
 582         if (ia_valid & ATTR_ATIME)
 583                 inode->i_atime = timespec_trunc(attr->ia_atime,
 584                                                 inode->i_sb->s_time_gran);
 585         if (ia_valid & ATTR_MTIME)
 586                 inode->i_mtime = timespec_trunc(attr->ia_mtime,
 587                                                 inode->i_sb->s_time_gran);
 588         if (ia_valid & ATTR_CTIME)
 589                 inode->i_ctime = timespec_trunc(attr->ia_ctime,
 590                                                 inode->i_sb->s_time_gran);
 591         if (ia_valid & ATTR_MODE) {
 592                 umode_t mode = attr->ia_mode;
 593
 594                 if (!in_group_p(inode->i_gid) && !capable(CAP_FSETID))
 595                         mode &= ~S_ISGID;
 596                 set_acl_inode(fi, mode);
 597         }
 598 }
 599 #else
 600 #define __setattr_copy setattr_copy
 601 #endif
 602
 603 int f2fs_setattr(struct dentry *dentry, struct iattr *attr)
 604 {
 605         struct inode *inode = dentry->d_inode;
 606         struct f2fs_inode_info *fi = F2FS_I(inode);
 607         int err;
 608
 609         err = inode_change_ok(inode, attr);
 610         if (err)
 611                 return err;
 612
 613         if (attr->ia_valid & ATTR_SIZE) {
 614                 if (attr->ia_size != i_size_read(inode)) {
 615                         truncate_setsize(inode, attr->ia_size);
 616                         f2fs_truncate(inode);
 617                         f2fs_balance_fs(F2FS_I_SB(inode));
 618                 } else {
 619                         /*
 620                          * giving a chance to truncate blocks past EOF which
 621                          * are fallocated with FALLOC_FL_KEEP_SIZE.
 622                          */
 623                         f2fs_truncate(inode);
 624                 }
 625         }
 626
 627         __setattr_copy(inode, attr);
 628
 629         if (attr->ia_valid & ATTR_MODE) {
 630                 err = posix_acl_chmod(inode, get_inode_mode(inode));
 631                 if (err || is_inode_flag_set(fi, FI_ACL_MODE)) {
 632                         inode->i_mode = fi->i_acl_mode;
 633                         clear_inode_flag(fi, FI_ACL_MODE);
 634                 }
 635         }
 636
 637         mark_inode_dirty(inode);
 638         return err;
 639 }
 640
 641 const struct inode_operations f2fs_file_inode_operations = {
 642         .getattr        = f2fs_getattr,
 643         .setattr        = f2fs_setattr,
 644         .get_acl        = f2fs_get_acl,
 645         .set_acl        = f2fs_set_acl,
 646 #ifdef CONFIG_F2FS_FS_XATTR
 647         .setxattr       = generic_setxattr,
 648         .getxattr       = generic_getxattr,
 649         .listxattr      = f2fs_listxattr,
 650         .removexattr    = generic_removexattr,
 651 #endif
 652         .fiemap         = f2fs_fiemap,
 653 };
 654
 655 static void fill_zero(struct inode *inode, pgoff_t index,
 656                                         loff_t start, loff_t len)
 657 {
 658         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_I_SB(inode);
 659         struct page *page;
 660
 661         if (!len)
 662                 return;
 663
 664         f2fs_balance_fs(sbi);
 665
 666         f2fs_lock_op(sbi);
 667         page = get_new_data_page(inode, NULL, index, false);
 668         f2fs_unlock_op(sbi);
 669
 670         if (!IS_ERR(page)) {
 671                 f2fs_wait_on_page_writeback(page, DATA);
 672                 zero_user(page, start, len);
 673                 set_page_dirty(page);
 674                 f2fs_put_page(page, 1);
 675         }
 676 }
 677
 678 int truncate_hole(struct inode *inode, pgoff_t pg_start, pgoff_t pg_end)
 679 {
 680         pgoff_t index;
 681         int err;
 682
 683         for (index = pg_start; index < pg_end; index++) {
 684                 struct dnode_of_data dn;
 685
 686                 set_new_dnode(&dn, inode, NULL, NULL, 0);
 687                 err = get_dnode_of_data(&dn, index, LOOKUP_NODE);
 688                 if (err) {
 689                         if (err == -ENOENT)
 690                                 continue;
 691                         return err;
 692                 }
 693
 694                 if (dn.data_blkaddr != NULL_ADDR)
 695                         truncate_data_blocks_range(&dn, 1);
 696                 f2fs_put_dnode(&dn);
 697         }
 698         return 0;
 699 }
 700
 701 static int punch_hole(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t len)
 702 {
 703         pgoff_t pg_start, pg_end;
 704         loff_t off_start, off_end;
 705         int ret = 0;
 706
 707         if (!S_ISREG(inode->i_mode))
 708                 return -EOPNOTSUPP;
 709
 710         /* skip punching hole beyond i_size */
 711         if (offset >= inode->i_size)
 712                 return ret;
 713
 714         if (f2fs_has_inline_data(inode)) {
 715                 ret = f2fs_convert_inline_inode(inode);
 716                 if (ret)
 717                         return ret;
 718         }
 719
 720         pg_start = ((unsigned long long) offset) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
 721         pg_end = ((unsigned long long) offset + len) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
 722
 723         off_start = offset & (PAGE_CACHE_SIZE - 1);
 724         off_end = (offset + len) & (PAGE_CACHE_SIZE - 1);
 725
 726         if (pg_start == pg_end) {
 727                 fill_zero(inode, pg_start, off_start,
 728                                                 off_end - off_start);
 729         } else {
 730                 if (off_start)
 731                         fill_zero(inode, pg_start++, off_start,
 732                                         PAGE_CACHE_SIZE - off_start);
 733                 if (off_end)
 734                         fill_zero(inode, pg_end, 0, off_end);
 735
 736                 if (pg_start < pg_end) {
 737                         struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
 738                         loff_t blk_start, blk_end;
 739                         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_I_SB(inode);
 740
 741                         f2fs_balance_fs(sbi);
 742
 743                         blk_start = pg_start << PAGE_CACHE_SHIFT;
 744                         blk_end = pg_end << PAGE_CACHE_SHIFT;
 745                         truncate_inode_pages_range(mapping, blk_start,
 746                                         blk_end - 1);
 747
 748                         f2fs_lock_op(sbi);
 749                         ret = truncate_hole(inode, pg_start, pg_end);
 750                         f2fs_unlock_op(sbi);
 751                 }
 752         }
 753
 754         return ret;
 755 }
 756
 757 static int expand_inode_data(struct inode *inode, loff_t offset,
 758                                         loff_t len, int mode)
 759 {
 760         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_I_SB(inode);
 761         pgoff_t index, pg_start, pg_end;
 762         loff_t new_size = i_size_read(inode);
 763         loff_t off_start, off_end;
 764         int ret = 0;
 765
 766         f2fs_balance_fs(sbi);
 767
 768         ret = inode_newsize_ok(inode, (len + offset));
 769         if (ret)
 770                 return ret;
 771
 772         if (f2fs_has_inline_data(inode)) {
 773                 ret = f2fs_convert_inline_inode(inode);
 774                 if (ret)
 775                         return ret;
 776         }
 777
 778         pg_start = ((unsigned long long) offset) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
 779         pg_end = ((unsigned long long) offset + len) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
 780
 781         off_start = offset & (PAGE_CACHE_SIZE - 1);
 782         off_end = (offset + len) & (PAGE_CACHE_SIZE - 1);
 783
 784         f2fs_lock_op(sbi);
 785
 786         for (index = pg_start; index <= pg_end; index++) {
 787                 struct dnode_of_data dn;
 788
 789                 if (index == pg_end && !off_end)
 790                         goto noalloc;
 791
 792                 set_new_dnode(&dn, inode, NULL, NULL, 0);
 793                 ret = f2fs_reserve_block(&dn, index);
 794                 if (ret)
 795                         break;
 796 noalloc:
 797                 if (pg_start == pg_end)
 798                         new_size = offset + len;
 799                 else if (index == pg_start && off_start)
 800                         new_size = (index + 1) << PAGE_CACHE_SHIFT;
 801                 else if (index == pg_end)
 802                         new_size = (index << PAGE_CACHE_SHIFT) + off_end;
 803                 else
 804                         new_size += PAGE_CACHE_SIZE;
 805         }
 806
 807         if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) &&
 808                 i_size_read(inode) < new_size) {
 809                 i_size_write(inode, new_size);
 810                 mark_inode_dirty(inode);
 811                 update_inode_page(inode);
 812         }
 813         f2fs_unlock_op(sbi);
 814
 815         return ret;
 816 }
 817
 818 static long f2fs_fallocate(struct file *file, int mode,
 819                                 loff_t offset, loff_t len)
 820 {
 821         struct inode *inode = file_inode(file);
 822         long ret;
 823
 824         if (mode & ~(FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_PUNCH_HOLE))
 825                 return -EOPNOTSUPP;
 826
 827         mutex_lock(&inode->i_mutex);
 828
 829         if (mode & FALLOC_FL_PUNCH_HOLE)
 830                 ret = punch_hole(inode, offset, len);
 831         else
 832                 ret = expand_inode_data(inode, offset, len, mode);
 833
 834         if (!ret) {
 835                 inode->i_mtime = inode->i_ctime = CURRENT_TIME;
 836                 mark_inode_dirty(inode);
 837         }
 838
 839         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
 840
 841         trace_f2fs_fallocate(inode, mode, offset, len, ret);
 842         return ret;
 843 }
 844
 845 static int f2fs_release_file(struct inode *inode, struct file *filp)
 846 {
 847         /* some remained atomic pages should discarded */
 848         if (f2fs_is_atomic_file(inode))
 849                 commit_inmem_pages(inode, true);
 850         if (f2fs_is_volatile_file(inode)) {
 851                 set_inode_flag(F2FS_I(inode), FI_DROP_CACHE);
 852                 filemap_fdatawrite(inode->i_mapping);
 853                 clear_inode_flag(F2FS_I(inode), FI_DROP_CACHE);
 854         }
 855         return 0;
 856 }
 857
 858 #define F2FS_REG_FLMASK         (~(FS_DIRSYNC_FL | FS_TOPDIR_FL))
 859 #define F2FS_OTHER_FLMASK       (FS_NODUMP_FL | FS_NOATIME_FL)
 860
 861 static inline __u32 f2fs_mask_flags(umode_t mode, __u32 flags)
 862 {
 863         if (S_ISDIR(mode))
 864                 return flags;
 865         else if (S_ISREG(mode))
 866                 return flags & F2FS_REG_FLMASK;
 867         else
 868                 return flags & F2FS_OTHER_FLMASK;
 869 }
 870
 871 static int f2fs_ioc_getflags(struct file *filp, unsigned long arg)
 872 {
 873         struct inode *inode = file_inode(filp);
 874         struct f2fs_inode_info *fi = F2FS_I(inode);
 875         unsigned int flags = fi->i_flags & FS_FL_USER_VISIBLE;
 876         return put_user(flags, (int __user *)arg);
 877 }
 878
 879 static int f2fs_ioc_setflags(struct file *filp, unsigned long arg)
 880 {
 881         struct inode *inode = file_inode(filp);
 882         struct f2fs_inode_info *fi = F2FS_I(inode);
 883         unsigned int flags = fi->i_flags & FS_FL_USER_VISIBLE;
 884         unsigned int oldflags;
 885         int ret;
 886
 887         ret = mnt_want_write_file(filp);
 888         if (ret)
 889                 return ret;
 890
 891         if (!inode_owner_or_capable(inode)) {
 892                 ret = -EACCES;
 893                 goto out;
 894         }
 895
 896         if (get_user(flags, (int __user *)arg)) {
 897                 ret = -EFAULT;
 898                 goto out;
 899         }
 900
 901         flags = f2fs_mask_flags(inode->i_mode, flags);
 902
 903         mutex_lock(&inode->i_mutex);
 904
 905         oldflags = fi->i_flags;
 906
 907         if ((flags ^ oldflags) & (FS_APPEND_FL | FS_IMMUTABLE_FL)) {
 908                 if (!capable(CAP_LINUX_IMMUTABLE)) {
 909                         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
 910                         ret = -EPERM;
 911                         goto out;
 912                 }
 913         }
 914
 915         flags = flags & FS_FL_USER_MODIFIABLE;
 916         flags |= oldflags & ~FS_FL_USER_MODIFIABLE;
 917         fi->i_flags = flags;
 918         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
 919
 920         f2fs_set_inode_flags(inode);
 921         inode->i_ctime = CURRENT_TIME;
 922         mark_inode_dirty(inode);
 923 out:
 924         mnt_drop_write_file(filp);
 925         return ret;
 926 }
 927
 928 static int f2fs_ioc_getversion(struct file *filp, unsigned long arg)
 929 {
 930         struct inode *inode = file_inode(filp);
 931
 932         return put_user(inode->i_generation, (int __user *)arg);
 933 }
 934
 935 static int f2fs_ioc_start_atomic_write(struct file *filp)
 936 {
 937         struct inode *inode = file_inode(filp);
 938
 939         if (!inode_owner_or_capable(inode))
 940                 return -EACCES;
 941
 942         f2fs_balance_fs(F2FS_I_SB(inode));
 943
 944         if (f2fs_is_atomic_file(inode))
 945                 return 0;
 946
 947         set_inode_flag(F2FS_I(inode), FI_ATOMIC_FILE);
 948
 949         return f2fs_convert_inline_inode(inode);
 950 }
 951
 952 static int f2fs_ioc_commit_atomic_write(struct file *filp)
 953 {
 954         struct inode *inode = file_inode(filp);
 955         int ret;
 956
 957         if (!inode_owner_or_capable(inode))
 958                 return -EACCES;
 959
 960         if (f2fs_is_volatile_file(inode))
 961                 return 0;
 962
 963         ret = mnt_want_write_file(filp);
 964         if (ret)
 965                 return ret;
 966
 967         if (f2fs_is_atomic_file(inode))
 968                 commit_inmem_pages(inode, false);
 969
 970         ret = f2fs_sync_file(filp, 0, LONG_MAX, 0);
 971         mnt_drop_write_file(filp);
 972         clear_inode_flag(F2FS_I(inode), FI_ATOMIC_FILE);
 973         return ret;
 974 }
 975
 976 static int f2fs_ioc_start_volatile_write(struct file *filp)
 977 {
 978         struct inode *inode = file_inode(filp);
 979
 980         if (!inode_owner_or_capable(inode))
 981                 return -EACCES;
 982
 983         if (f2fs_is_volatile_file(inode))
 984                 return 0;
 985
 986         set_inode_flag(F2FS_I(inode), FI_VOLATILE_FILE);
 987
 988         return f2fs_convert_inline_inode(inode);
 989 }
 990
 991 static int f2fs_ioc_release_volatile_write(struct file *filp)
 992 {
 993         struct inode *inode = file_inode(filp);
 994
 995         if (!inode_owner_or_capable(inode))
 996                 return -EACCES;
 997
 998         if (!f2fs_is_volatile_file(inode))
 999                 return 0;
1000
1001         punch_hole(inode, 0, F2FS_BLKSIZE);
1002         return 0;
1003 }
1004
1005 static int f2fs_ioc_abort_volatile_write(struct file *filp)
1006 {
1007         struct inode *inode = file_inode(filp);
1008         int ret;
1009
1010         if (!inode_owner_or_capable(inode))
1011                 return -EACCES;
1012
1013         ret = mnt_want_write_file(filp);
1014         if (ret)
1015                 return ret;
1016
1017         f2fs_balance_fs(F2FS_I_SB(inode));
1018
1019         if (f2fs_is_atomic_file(inode)) {
1020                 commit_inmem_pages(inode, false);
1021                 clear_inode_flag(F2FS_I(inode), FI_ATOMIC_FILE);
1022         }
1023
1024         if (f2fs_is_volatile_file(inode)) {
1025                 clear_inode_flag(F2FS_I(inode), FI_VOLATILE_FILE);
1026                 filemap_fdatawrite(inode->i_mapping);
1027                 set_inode_flag(F2FS_I(inode), FI_VOLATILE_FILE);
1028         }
1029         mnt_drop_write_file(filp);
1030         return ret;
1031 }
1032
1033 static int f2fs_ioc_fitrim(struct file *filp, unsigned long arg)
1034 {
1035         struct inode *inode = file_inode(filp);
1036         struct super_block *sb = inode->i_sb;
1037         struct request_queue *q = bdev_get_queue(sb->s_bdev);
1038         struct fstrim_range range;
1039         int ret;
1040
1041         if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
1042                 return -EPERM;
1043
1044         if (!blk_queue_discard(q))
1045                 return -EOPNOTSUPP;
1046
1047         if (copy_from_user(&range, (struct fstrim_range __user *)arg,
1048                                 sizeof(range)))
1049                 return -EFAULT;
1050
1051         range.minlen = max((unsigned int)range.minlen,
1052                                 q->limits.discard_granularity);
1053         ret = f2fs_trim_fs(F2FS_SB(sb), &range);
1054         if (ret < 0)
1055                 return ret;
1056
1057         if (copy_to_user((struct fstrim_range __user *)arg, &range,
1058                                 sizeof(range)))
1059                 return -EFAULT;
1060         return 0;
1061 }
1062
1063 long f2fs_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)
1064 {
1065         switch (cmd) {
1066         case F2FS_IOC_GETFLAGS:
1067                 return f2fs_ioc_getflags(filp, arg);
1068         case F2FS_IOC_SETFLAGS:
1069                 return f2fs_ioc_setflags(filp, arg);
1070         case F2FS_IOC_GETVERSION:
1071                 return f2fs_ioc_getversion(filp, arg);
1072         case F2FS_IOC_START_ATOMIC_WRITE:
1073                 return f2fs_ioc_start_atomic_write(filp);
1074         case F2FS_IOC_COMMIT_ATOMIC_WRITE:
1075                 return f2fs_ioc_commit_atomic_write(filp);
1076         case F2FS_IOC_START_VOLATILE_WRITE:
1077                 return f2fs_ioc_start_volatile_write(filp);
1078         case F2FS_IOC_RELEASE_VOLATILE_WRITE:
1079                 return f2fs_ioc_release_volatile_write(filp);
1080         case F2FS_IOC_ABORT_VOLATILE_WRITE:
1081                 return f2fs_ioc_abort_volatile_write(filp);
1082         case FITRIM:
1083                 return f2fs_ioc_fitrim(filp, arg);
1084         default:
1085                 return -ENOTTY;
1086         }
1087 }
1088
1089 #ifdef CONFIG_COMPAT
1090 long f2fs_compat_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
1091 {
1092         switch (cmd) {
1093         case F2FS_IOC32_GETFLAGS:
1094                 cmd = F2FS_IOC_GETFLAGS;
1095                 break;
1096         case F2FS_IOC32_SETFLAGS:
1097                 cmd = F2FS_IOC_SETFLAGS;
1098                 break;
1099         default:
1100                 return -ENOIOCTLCMD;
1101         }
1102         return f2fs_ioctl(file, cmd, (unsigned long) compat_ptr(arg));
1103 }
1104 #endif
1105
1106 const struct file_operations f2fs_file_operations = {
1107         .llseek         = f2fs_llseek,
1108         .read           = new_sync_read,
1109         .write          = new_sync_write,
1110         .read_iter      = generic_file_read_iter,
1111         .write_iter     = generic_file_write_iter,
1112         .open           = generic_file_open,
1113         .release        = f2fs_release_file,
1114         .mmap           = f2fs_file_mmap,
1115         .fsync          = f2fs_sync_file,
1116         .fallocate      = f2fs_fallocate,
1117         .unlocked_ioctl = f2fs_ioctl,
1118 #ifdef CONFIG_COMPAT
1119         .compat_ioctl   = f2fs_compat_ioctl,
1120 #endif
1121         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1122         .splice_write   = iter_file_splice_write,
1123 };