fs/xfs/xfs_file.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2000-2005 Silicon Graphics, Inc.
   3  * All Rights Reserved.
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   6  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
   7  * published by the Free Software Foundation.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope that it would be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12  * GNU General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  15  * along with this program; if not, write the Free Software Foundation,
  16  * Inc.,  51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
  17  */
  18 #include "xfs.h"
  19 #include "xfs_fs.h"
  20 #include "xfs_shared.h"
  21 #include "xfs_format.h"
  22 #include "xfs_log_format.h"
  23 #include "xfs_trans_resv.h"
  24 #include "xfs_sb.h"
  25 #include "xfs_ag.h"
  26 #include "xfs_mount.h"
  27 #include "xfs_da_format.h"
  28 #include "xfs_da_btree.h"
  29 #include "xfs_inode.h"
  30 #include "xfs_trans.h"
  31 #include "xfs_inode_item.h"
  32 #include "xfs_bmap.h"
  33 #include "xfs_bmap_util.h"
  34 #include "xfs_error.h"
  35 #include "xfs_dir2.h"
  36 #include "xfs_dir2_priv.h"
  37 #include "xfs_ioctl.h"
  38 #include "xfs_trace.h"
  39 #include "xfs_log.h"
  40 #include "xfs_dinode.h"
  41 #include "xfs_icache.h"
  42
  43 #include <linux/aio.h>
  44 #include <linux/dcache.h>
  45 #include <linux/falloc.h>
  46 #include <linux/pagevec.h>
  47
  48 static const struct vm_operations_struct xfs_file_vm_ops;
  49
  50 /*
  51  * Locking primitives for read and write IO paths to ensure we consistently use
  52  * and order the inode->i_mutex, ip->i_lock and ip->i_iolock.
  53  */
  54 static inline void
  55 xfs_rw_ilock(
  56         struct xfs_inode        *ip,
  57         int                     type)
  58 {
  59         if (type & XFS_IOLOCK_EXCL)
  60                 mutex_lock(&VFS_I(ip)->i_mutex);
  61         xfs_ilock(ip, type);
  62 }
  63
  64 static inline void
  65 xfs_rw_iunlock(
  66         struct xfs_inode        *ip,
  67         int                     type)
  68 {
  69         xfs_iunlock(ip, type);
  70         if (type & XFS_IOLOCK_EXCL)
  71                 mutex_unlock(&VFS_I(ip)->i_mutex);
  72 }
  73
  74 static inline void
  75 xfs_rw_ilock_demote(
  76         struct xfs_inode        *ip,
  77         int                     type)
  78 {
  79         xfs_ilock_demote(ip, type);
  80         if (type & XFS_IOLOCK_EXCL)
  81                 mutex_unlock(&VFS_I(ip)->i_mutex);
  82 }
  83
  84 /*
  85  *      xfs_iozero
  86  *
  87  *      xfs_iozero clears the specified range of buffer supplied,
  88  *      and marks all the affected blocks as valid and modified.  If
  89  *      an affected block is not allocated, it will be allocated.  If
  90  *      an affected block is not completely overwritten, and is not
  91  *      valid before the operation, it will be read from disk before
  92  *      being partially zeroed.
  93  */
  94 int
  95 xfs_iozero(
  96         struct xfs_inode        *ip,    /* inode                        */
  97         loff_t                  pos,    /* offset in file               */
  98         size_t                  count)  /* size of data to zero         */
  99 {
 100         struct page             *page;
 101         struct address_space    *mapping;
 102         int                     status;
 103
 104         mapping = VFS_I(ip)->i_mapping;
 105         do {
 106                 unsigned offset, bytes;
 107                 void *fsdata;
 108
 109                 offset = (pos & (PAGE_CACHE_SIZE -1)); /* Within page */
 110                 bytes = PAGE_CACHE_SIZE - offset;
 111                 if (bytes > count)
 112                         bytes = count;
 113
 114                 status = pagecache_write_begin(NULL, mapping, pos, bytes,
 115                                         AOP_FLAG_UNINTERRUPTIBLE,
 116                                         &page, &fsdata);
 117                 if (status)
 118                         break;
 119
 120                 zero_user(page, offset, bytes);
 121
 122                 status = pagecache_write_end(NULL, mapping, pos, bytes, bytes,
 123                                         page, fsdata);
 124                 WARN_ON(status <= 0); /* can't return less than zero! */
 125                 pos += bytes;
 126                 count -= bytes;
 127                 status = 0;
 128         } while (count);
 129
 130         return (-status);
 131 }
 132
 133 /*
 134  * Fsync operations on directories are much simpler than on regular files,
 135  * as there is no file data to flush, and thus also no need for explicit
 136  * cache flush operations, and there are no non-transaction metadata updates
 137  * on directories either.
 138  */
 139 STATIC int
 140 xfs_dir_fsync(
 141         struct file             *file,
 142         loff_t                  start,
 143         loff_t                  end,
 144         int                     datasync)
 145 {
 146         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(file->f_mapping->host);
 147         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 148         xfs_lsn_t               lsn = 0;
 149
 150         trace_xfs_dir_fsync(ip);
 151
 152         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 153         if (xfs_ipincount(ip))
 154                 lsn = ip->i_itemp->ili_last_lsn;
 155         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 156
 157         if (!lsn)
 158                 return 0;
 159         return _xfs_log_force_lsn(mp, lsn, XFS_LOG_SYNC, NULL);
 160 }
 161
 162 STATIC int
 163 xfs_file_fsync(
 164         struct file             *file,
 165         loff_t                  start,
 166         loff_t                  end,
 167         int                     datasync)
 168 {
 169         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
 170         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 171         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 172         int                     error = 0;
 173         int                     log_flushed = 0;
 174         xfs_lsn_t               lsn = 0;
 175
 176         trace_xfs_file_fsync(ip);
 177
 178         error = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, start, end);
 179         if (error)
 180                 return error;
 181
 182         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
 183                 return -EIO;
 184
 185         xfs_iflags_clear(ip, XFS_ITRUNCATED);
 186
 187         if (mp->m_flags & XFS_MOUNT_BARRIER) {
 188                 /*
 189                  * If we have an RT and/or log subvolume we need to make sure
 190                  * to flush the write cache the device used for file data
 191                  * first.  This is to ensure newly written file data make
 192                  * it to disk before logging the new inode size in case of
 193                  * an extending write.
 194                  */
 195                 if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip))
 196                         xfs_blkdev_issue_flush(mp->m_rtdev_targp);
 197                 else if (mp->m_logdev_targp != mp->m_ddev_targp)
 198                         xfs_blkdev_issue_flush(mp->m_ddev_targp);
 199         }
 200
 201         /*
 202          * All metadata updates are logged, which means that we just have
 203          * to flush the log up to the latest LSN that touched the inode.
 204          */
 205         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 206         if (xfs_ipincount(ip)) {
 207                 if (!datasync ||
 208                     (ip->i_itemp->ili_fields & ~XFS_ILOG_TIMESTAMP))
 209                         lsn = ip->i_itemp->ili_last_lsn;
 210         }
 211         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 212
 213         if (lsn)
 214                 error = _xfs_log_force_lsn(mp, lsn, XFS_LOG_SYNC, &log_flushed);
 215
 216         /*
 217          * If we only have a single device, and the log force about was
 218          * a no-op we might have to flush the data device cache here.
 219          * This can only happen for fdatasync/O_DSYNC if we were overwriting
 220          * an already allocated file and thus do not have any metadata to
 221          * commit.
 222          */
 223         if ((mp->m_flags & XFS_MOUNT_BARRIER) &&
 224             mp->m_logdev_targp == mp->m_ddev_targp &&
 225             !XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) &&
 226             !log_flushed)
 227                 xfs_blkdev_issue_flush(mp->m_ddev_targp);
 228
 229         return error;
 230 }
 231
 232 STATIC ssize_t
 233 xfs_file_read_iter(
 234         struct kiocb            *iocb,
 235         struct iov_iter         *to)
 236 {
 237         struct file             *file = iocb->ki_filp;
 238         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
 239         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 240         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 241         size_t                  size = iov_iter_count(to);
 242         ssize_t                 ret = 0;
 243         int                     ioflags = 0;
 244         xfs_fsize_t             n;
 245         loff_t                  pos = iocb->ki_pos;
 246
 247         XFS_STATS_INC(xs_read_calls);
 248
 249         if (unlikely(file->f_flags & O_DIRECT))
 250                 ioflags |= XFS_IO_ISDIRECT;
 251         if (file->f_mode & FMODE_NOCMTIME)
 252                 ioflags |= XFS_IO_INVIS;
 253
 254         if (unlikely(ioflags & XFS_IO_ISDIRECT)) {
 255                 xfs_buftarg_t   *target =
 256                         XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) ?
 257                                 mp->m_rtdev_targp : mp->m_ddev_targp;
 258                 /* DIO must be aligned to device logical sector size */
 259                 if ((pos | size) & target->bt_logical_sectormask) {
 260                         if (pos == i_size_read(inode))
 261                                 return 0;
 262                         return -EINVAL;
 263                 }
 264         }
 265
 266         n = mp->m_super->s_maxbytes - pos;
 267         if (n <= 0 || size == 0)
 268                 return 0;
 269
 270         if (n < size)
 271                 size = n;
 272
 273         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
 274                 return -EIO;
 275
 276         /*
 277          * Locking is a bit tricky here. If we take an exclusive lock
 278          * for direct IO, we effectively serialise all new concurrent
 279          * read IO to this file and block it behind IO that is currently in
 280          * progress because IO in progress holds the IO lock shared. We only
 281          * need to hold the lock exclusive to blow away the page cache, so
 282          * only take lock exclusively if the page cache needs invalidation.
 283          * This allows the normal direct IO case of no page cache pages to
 284          * proceeed concurrently without serialisation.
 285          */
 286         xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 287         if ((ioflags & XFS_IO_ISDIRECT) && inode->i_mapping->nrpages) {
 288                 xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 289                 xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 290
 291                 if (inode->i_mapping->nrpages) {
 292                         ret = filemap_write_and_wait_range(
 293                                                         VFS_I(ip)->i_mapping,
 294                                                         pos, -1);
 295                         if (ret) {
 296                                 xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 297                                 return ret;
 298                         }
 299
 300                         /*
 301                          * Invalidate whole pages. This can return an error if
 302                          * we fail to invalidate a page, but this should never
 303                          * happen on XFS. Warn if it does fail.
 304                          */
 305                         ret = invalidate_inode_pages2_range(VFS_I(ip)->i_mapping,
 306                                                 pos >> PAGE_CACHE_SHIFT, -1);
 307                         WARN_ON_ONCE(ret);
 308                         ret = 0;
 309                 }
 310                 xfs_rw_ilock_demote(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 311         }
 312
 313         trace_xfs_file_read(ip, size, pos, ioflags);
 314
 315         ret = generic_file_read_iter(iocb, to);
 316         if (ret > 0)
 317                 XFS_STATS_ADD(xs_read_bytes, ret);
 318
 319         xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 320         return ret;
 321 }
 322
 323 STATIC ssize_t
 324 xfs_file_splice_read(
 325         struct file             *infilp,
 326         loff_t                  *ppos,
 327         struct pipe_inode_info  *pipe,
 328         size_t                  count,
 329         unsigned int            flags)
 330 {
 331         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(infilp->f_mapping->host);
 332         int                     ioflags = 0;
 333         ssize_t                 ret;
 334
 335         XFS_STATS_INC(xs_read_calls);
 336
 337         if (infilp->f_mode & FMODE_NOCMTIME)
 338                 ioflags |= XFS_IO_INVIS;
 339
 340         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
 341                 return -EIO;
 342
 343         xfs_rw_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 344
 345         trace_xfs_file_splice_read(ip, count, *ppos, ioflags);
 346
 347         ret = generic_file_splice_read(infilp, ppos, pipe, count, flags);
 348         if (ret > 0)
 349                 XFS_STATS_ADD(xs_read_bytes, ret);
 350
 351         xfs_rw_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 352         return ret;
 353 }
 354
 355 /*
 356  * This routine is called to handle zeroing any space in the last block of the
 357  * file that is beyond the EOF.  We do this since the size is being increased
 358  * without writing anything to that block and we don't want to read the
 359  * garbage on the disk.
 360  */
 361 STATIC int                              /* error (positive) */
 362 xfs_zero_last_block(
 363         struct xfs_inode        *ip,
 364         xfs_fsize_t             offset,
 365         xfs_fsize_t             isize)
 366 {
 367         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 368         xfs_fileoff_t           last_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, isize);
 369         int                     zero_offset = XFS_B_FSB_OFFSET(mp, isize);
 370         int                     zero_len;
 371         int                     nimaps = 1;
 372         int                     error = 0;
 373         struct xfs_bmbt_irec    imap;
 374
 375         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 376         error = xfs_bmapi_read(ip, last_fsb, 1, &imap, &nimaps, 0);
 377         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 378         if (error)
 379                 return error;
 380
 381         ASSERT(nimaps > 0);
 382
 383         /*
 384          * If the block underlying isize is just a hole, then there
 385          * is nothing to zero.
 386          */
 387         if (imap.br_startblock == HOLESTARTBLOCK)
 388                 return 0;
 389
 390         zero_len = mp->m_sb.sb_blocksize - zero_offset;
 391         if (isize + zero_len > offset)
 392                 zero_len = offset - isize;
 393         return xfs_iozero(ip, isize, zero_len);
 394 }
 395
 396 /*
 397  * Zero any on disk space between the current EOF and the new, larger EOF.
 398  *
 399  * This handles the normal case of zeroing the remainder of the last block in
 400  * the file and the unusual case of zeroing blocks out beyond the size of the
 401  * file.  This second case only happens with fixed size extents and when the
 402  * system crashes before the inode size was updated but after blocks were
 403  * allocated.
 404  *
 405  * Expects the iolock to be held exclusive, and will take the ilock internally.
 406  */
 407 int                                     /* error (positive) */
 408 xfs_zero_eof(
 409         struct xfs_inode        *ip,
 410         xfs_off_t               offset,         /* starting I/O offset */
 411         xfs_fsize_t             isize)          /* current inode size */
 412 {
 413         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 414         xfs_fileoff_t           start_zero_fsb;
 415         xfs_fileoff_t           end_zero_fsb;
 416         xfs_fileoff_t           zero_count_fsb;
 417         xfs_fileoff_t           last_fsb;
 418         xfs_fileoff_t           zero_off;
 419         xfs_fsize_t             zero_len;
 420         int                     nimaps;
 421         int                     error = 0;
 422         struct xfs_bmbt_irec    imap;
 423
 424         ASSERT(xfs_isilocked(ip, XFS_IOLOCK_EXCL));
 425         ASSERT(offset > isize);
 426
 427         /*
 428          * First handle zeroing the block on which isize resides.
 429          *
 430          * We only zero a part of that block so it is handled specially.
 431          */
 432         if (XFS_B_FSB_OFFSET(mp, isize) != 0) {
 433                 error = xfs_zero_last_block(ip, offset, isize);
 434                 if (error)
 435                         return error;
 436         }
 437
 438         /*
 439          * Calculate the range between the new size and the old where blocks
 440          * needing to be zeroed may exist.
 441          *
 442          * To get the block where the last byte in the file currently resides,
 443          * we need to subtract one from the size and truncate back to a block
 444          * boundary.  We subtract 1 in case the size is exactly on a block
 445          * boundary.
 446          */
 447         last_fsb = isize ? XFS_B_TO_FSBT(mp, isize - 1) : (xfs_fileoff_t)-1;
 448         start_zero_fsb = XFS_B_TO_FSB(mp, (xfs_ufsize_t)isize);
 449         end_zero_fsb = XFS_B_TO_FSBT(mp, offset - 1);
 450         ASSERT((xfs_sfiloff_t)last_fsb < (xfs_sfiloff_t)start_zero_fsb);
 451         if (last_fsb == end_zero_fsb) {
 452                 /*
 453                  * The size was only incremented on its last block.
 454                  * We took care of that above, so just return.
 455                  */
 456                 return 0;
 457         }
 458
 459         ASSERT(start_zero_fsb <= end_zero_fsb);
 460         while (start_zero_fsb <= end_zero_fsb) {
 461                 nimaps = 1;
 462                 zero_count_fsb = end_zero_fsb - start_zero_fsb + 1;
 463
 464                 xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 465                 error = xfs_bmapi_read(ip, start_zero_fsb, zero_count_fsb,
 466                                           &imap, &nimaps, 0);
 467                 xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 468                 if (error)
 469                         return error;
 470
 471                 ASSERT(nimaps > 0);
 472
 473                 if (imap.br_state == XFS_EXT_UNWRITTEN ||
 474                     imap.br_startblock == HOLESTARTBLOCK) {
 475                         start_zero_fsb = imap.br_startoff + imap.br_blockcount;
 476                         ASSERT(start_zero_fsb <= (end_zero_fsb + 1));
 477                         continue;
 478                 }
 479
 480                 /*
 481                  * There are blocks we need to zero.
 482                  */
 483                 zero_off = XFS_FSB_TO_B(mp, start_zero_fsb);
 484                 zero_len = XFS_FSB_TO_B(mp, imap.br_blockcount);
 485
 486                 if ((zero_off + zero_len) > offset)
 487                         zero_len = offset - zero_off;
 488
 489                 error = xfs_iozero(ip, zero_off, zero_len);
 490                 if (error)
 491                         return error;
 492
 493                 start_zero_fsb = imap.br_startoff + imap.br_blockcount;
 494                 ASSERT(start_zero_fsb <= (end_zero_fsb + 1));
 495         }
 496
 497         return 0;
 498 }
 499
 500 /*
 501  * Common pre-write limit and setup checks.
 502  *
 503  * Called with the iolocked held either shared and exclusive according to
 504  * @iolock, and returns with it held.  Might upgrade the iolock to exclusive
 505  * if called for a direct write beyond i_size.
 506  */
 507 STATIC ssize_t
 508 xfs_file_aio_write_checks(
 509         struct file             *file,
 510         loff_t                  *pos,
 511         size_t                  *count,
 512         int                     *iolock)
 513 {
 514         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
 515         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 516         int                     error = 0;
 517
 518 restart:
 519         error = generic_write_checks(file, pos, count, S_ISBLK(inode->i_mode));
 520         if (error)
 521                 return error;
 522
 523         /*
 524          * If the offset is beyond the size of the file, we need to zero any
 525          * blocks that fall between the existing EOF and the start of this
 526          * write.  If zeroing is needed and we are currently holding the
 527          * iolock shared, we need to update it to exclusive which implies
 528          * having to redo all checks before.
 529          */
 530         if (*pos > i_size_read(inode)) {
 531                 if (*iolock == XFS_IOLOCK_SHARED) {
 532                         xfs_rw_iunlock(ip, *iolock);
 533                         *iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
 534                         xfs_rw_ilock(ip, *iolock);
 535                         goto restart;
 536                 }
 537                 error = xfs_zero_eof(ip, *pos, i_size_read(inode));
 538                 if (error)
 539                         return error;
 540         }
 541
 542         /*
 543          * Updating the timestamps will grab the ilock again from
 544          * xfs_fs_dirty_inode, so we have to call it after dropping the
 545          * lock above.  Eventually we should look into a way to avoid
 546          * the pointless lock roundtrip.
 547          */
 548         if (likely(!(file->f_mode & FMODE_NOCMTIME))) {
 549                 error = file_update_time(file);
 550                 if (error)
 551                         return error;
 552         }
 553
 554         /*
 555          * If we're writing the file then make sure to clear the setuid and
 556          * setgid bits if the process is not being run by root.  This keeps
 557          * people from modifying setuid and setgid binaries.
 558          */
 559         return file_remove_suid(file);
 560 }
 561
 562 /*
 563  * xfs_file_dio_aio_write - handle direct IO writes
 564  *
 565  * Lock the inode appropriately to prepare for and issue a direct IO write.
 566  * By separating it from the buffered write path we remove all the tricky to
 567  * follow locking changes and looping.
 568  *
 569  * If there are cached pages or we're extending the file, we need IOLOCK_EXCL
 570  * until we're sure the bytes at the new EOF have been zeroed and/or the cached
 571  * pages are flushed out.
 572  *
 573  * In most cases the direct IO writes will be done holding IOLOCK_SHARED
 574  * allowing them to be done in parallel with reads and other direct IO writes.
 575  * However, if the IO is not aligned to filesystem blocks, the direct IO layer
 576  * needs to do sub-block zeroing and that requires serialisation against other
 577  * direct IOs to the same block. In this case we need to serialise the
 578  * submission of the unaligned IOs so that we don't get racing block zeroing in
 579  * the dio layer.  To avoid the problem with aio, we also need to wait for
 580  * outstanding IOs to complete so that unwritten extent conversion is completed
 581  * before we try to map the overlapping block. This is currently implemented by
 582  * hitting it with a big hammer (i.e. inode_dio_wait()).
 583  *
 584  * Returns with locks held indicated by @iolock and errors indicated by
 585  * negative return values.
 586  */
 587 STATIC ssize_t
 588 xfs_file_dio_aio_write(
 589         struct kiocb            *iocb,
 590         struct iov_iter         *from)
 591 {
 592         struct file             *file = iocb->ki_filp;
 593         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
 594         struct inode            *inode = mapping->host;
 595         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 596         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 597         ssize_t                 ret = 0;
 598         int                     unaligned_io = 0;
 599         int                     iolock;
 600         size_t                  count = iov_iter_count(from);
 601         loff_t                  pos = iocb->ki_pos;
 602         struct xfs_buftarg      *target = XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) ?
 603                                         mp->m_rtdev_targp : mp->m_ddev_targp;
 604
 605         /* DIO must be aligned to device logical sector size */
 606         if ((pos | count) & target->bt_logical_sectormask)
 607                 return -EINVAL;
 608
 609         /* "unaligned" here means not aligned to a filesystem block */
 610         if ((pos & mp->m_blockmask) || ((pos + count) & mp->m_blockmask))
 611                 unaligned_io = 1;
 612
 613         /*
 614          * We don't need to take an exclusive lock unless there page cache needs
 615          * to be invalidated or unaligned IO is being executed. We don't need to
 616          * consider the EOF extension case here because
 617          * xfs_file_aio_write_checks() will relock the inode as necessary for
 618          * EOF zeroing cases and fill out the new inode size as appropriate.
 619          */
 620         if (unaligned_io || mapping->nrpages)
 621                 iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
 622         else
 623                 iolock = XFS_IOLOCK_SHARED;
 624         xfs_rw_ilock(ip, iolock);
 625
 626         /*
 627          * Recheck if there are cached pages that need invalidate after we got
 628          * the iolock to protect against other threads adding new pages while
 629          * we were waiting for the iolock.
 630          */
 631         if (mapping->nrpages && iolock == XFS_IOLOCK_SHARED) {
 632                 xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
 633                 iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
 634                 xfs_rw_ilock(ip, iolock);
 635         }
 636
 637         ret = xfs_file_aio_write_checks(file, &pos, &count, &iolock);
 638         if (ret)
 639                 goto out;
 640         iov_iter_truncate(from, count);
 641
 642         if (mapping->nrpages) {
 643                 ret = filemap_write_and_wait_range(VFS_I(ip)->i_mapping,
 644                                                     pos, -1);
 645                 if (ret)
 646                         goto out;
 647                 truncate_pagecache_range(VFS_I(ip), pos, -1);
 648         }
 649
 650         /*
 651          * If we are doing unaligned IO, wait for all other IO to drain,
 652          * otherwise demote the lock if we had to flush cached pages
 653          */
 654         if (unaligned_io)
 655                 inode_dio_wait(inode);
 656         else if (iolock == XFS_IOLOCK_EXCL) {
 657                 xfs_rw_ilock_demote(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 658                 iolock = XFS_IOLOCK_SHARED;
 659         }
 660
 661         trace_xfs_file_direct_write(ip, count, iocb->ki_pos, 0);
 662         ret = generic_file_direct_write(iocb, from, pos);
 663
 664 out:
 665         xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
 666
 667         /* No fallback to buffered IO on errors for XFS. */
 668         ASSERT(ret < 0 || ret == count);
 669         return ret;
 670 }
 671
 672 STATIC ssize_t
 673 xfs_file_buffered_aio_write(
 674         struct kiocb            *iocb,
 675         struct iov_iter         *from)
 676 {
 677         struct file             *file = iocb->ki_filp;
 678         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
 679         struct inode            *inode = mapping->host;
 680         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 681         ssize_t                 ret;
 682         int                     enospc = 0;
 683         int                     iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
 684         loff_t                  pos = iocb->ki_pos;
 685         size_t                  count = iov_iter_count(from);
 686
 687         xfs_rw_ilock(ip, iolock);
 688
 689         ret = xfs_file_aio_write_checks(file, &pos, &count, &iolock);
 690         if (ret)
 691                 goto out;
 692
 693         iov_iter_truncate(from, count);
 694         /* We can write back this queue in page reclaim */
 695         current->backing_dev_info = mapping->backing_dev_info;
 696
 697 write_retry:
 698         trace_xfs_file_buffered_write(ip, count, iocb->ki_pos, 0);
 699         ret = generic_perform_write(file, from, pos);
 700         if (likely(ret >= 0))
 701                 iocb->ki_pos = pos + ret;
 702
 703         /*
 704          * If we hit a space limit, try to free up some lingering preallocated
 705          * space before returning an error. In the case of ENOSPC, first try to
 706          * write back all dirty inodes to free up some of the excess reserved
 707          * metadata space. This reduces the chances that the eofblocks scan
 708          * waits on dirty mappings. Since xfs_flush_inodes() is serialized, this
 709          * also behaves as a filter to prevent too many eofblocks scans from
 710          * running at the same time.
 711          */
 712         if (ret == -EDQUOT && !enospc) {
 713                 enospc = xfs_inode_free_quota_eofblocks(ip);
 714                 if (enospc)
 715                         goto write_retry;
 716         } else if (ret == -ENOSPC && !enospc) {
 717                 struct xfs_eofblocks eofb = {0};
 718
 719                 enospc = 1;
 720                 xfs_flush_inodes(ip->i_mount);
 721                 eofb.eof_scan_owner = ip->i_ino; /* for locking */
 722                 eofb.eof_flags = XFS_EOF_FLAGS_SYNC;
 723                 xfs_icache_free_eofblocks(ip->i_mount, &eofb);
 724                 goto write_retry;
 725         }
 726
 727         current->backing_dev_info = NULL;
 728 out:
 729         xfs_rw_iunlock(ip, iolock);
 730         return ret;
 731 }
 732
 733 STATIC ssize_t
 734 xfs_file_write_iter(
 735         struct kiocb            *iocb,
 736         struct iov_iter         *from)
 737 {
 738         struct file             *file = iocb->ki_filp;
 739         struct address_space    *mapping = file->f_mapping;
 740         struct inode            *inode = mapping->host;
 741         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 742         ssize_t                 ret;
 743         size_t                  ocount = iov_iter_count(from);
 744
 745         XFS_STATS_INC(xs_write_calls);
 746
 747         if (ocount == 0)
 748                 return 0;
 749
 750         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(ip->i_mount))
 751                 return -EIO;
 752
 753         if (unlikely(file->f_flags & O_DIRECT))
 754                 ret = xfs_file_dio_aio_write(iocb, from);
 755         else
 756                 ret = xfs_file_buffered_aio_write(iocb, from);
 757
 758         if (ret > 0) {
 759                 ssize_t err;
 760
 761                 XFS_STATS_ADD(xs_write_bytes, ret);
 762
 763                 /* Handle various SYNC-type writes */
 764                 err = generic_write_sync(file, iocb->ki_pos - ret, ret);
 765                 if (err < 0)
 766                         ret = err;
 767         }
 768         return ret;
 769 }
 770
 771 STATIC long
 772 xfs_file_fallocate(
 773         struct file             *file,
 774         int                     mode,
 775         loff_t                  offset,
 776         loff_t                  len)
 777 {
 778         struct inode            *inode = file_inode(file);
 779         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 780         struct xfs_trans        *tp;
 781         long                    error;
 782         loff_t                  new_size = 0;
 783
 784         if (!S_ISREG(inode->i_mode))
 785                 return -EINVAL;
 786         if (mode & ~(FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_PUNCH_HOLE |
 787                      FALLOC_FL_COLLAPSE_RANGE | FALLOC_FL_ZERO_RANGE))
 788                 return -EOPNOTSUPP;
 789
 790         xfs_ilock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 791         if (mode & FALLOC_FL_PUNCH_HOLE) {
 792                 error = xfs_free_file_space(ip, offset, len);
 793                 if (error)
 794                         goto out_unlock;
 795         } else if (mode & FALLOC_FL_COLLAPSE_RANGE) {
 796                 unsigned blksize_mask = (1 << inode->i_blkbits) - 1;
 797
 798                 if (offset & blksize_mask || len & blksize_mask) {
 799                         error = -EINVAL;
 800                         goto out_unlock;
 801                 }
 802
 803                 /*
 804                  * There is no need to overlap collapse range with EOF,
 805                  * in which case it is effectively a truncate operation
 806                  */
 807                 if (offset + len >= i_size_read(inode)) {
 808                         error = -EINVAL;
 809                         goto out_unlock;
 810                 }
 811
 812                 new_size = i_size_read(inode) - len;
 813
 814                 error = xfs_collapse_file_space(ip, offset, len);
 815                 if (error)
 816                         goto out_unlock;
 817         } else {
 818                 if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) &&
 819                     offset + len > i_size_read(inode)) {
 820                         new_size = offset + len;
 821                         error = inode_newsize_ok(inode, new_size);
 822                         if (error)
 823                                 goto out_unlock;
 824                 }
 825
 826                 if (mode & FALLOC_FL_ZERO_RANGE)
 827                         error = xfs_zero_file_space(ip, offset, len);
 828                 else
 829                         error = xfs_alloc_file_space(ip, offset, len,
 830                                                      XFS_BMAPI_PREALLOC);
 831                 if (error)
 832                         goto out_unlock;
 833         }
 834
 835         tp = xfs_trans_alloc(ip->i_mount, XFS_TRANS_WRITEID);
 836         error = xfs_trans_reserve(tp, &M_RES(ip->i_mount)->tr_writeid, 0, 0);
 837         if (error) {
 838                 xfs_trans_cancel(tp, 0);
 839                 goto out_unlock;
 840         }
 841
 842         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 843         xfs_trans_ijoin(tp, ip, XFS_ILOCK_EXCL);
 844         ip->i_d.di_mode &= ~S_ISUID;
 845         if (ip->i_d.di_mode & S_IXGRP)
 846                 ip->i_d.di_mode &= ~S_ISGID;
 847
 848         if (!(mode & (FALLOC_FL_PUNCH_HOLE | FALLOC_FL_COLLAPSE_RANGE)))
 849                 ip->i_d.di_flags |= XFS_DIFLAG_PREALLOC;
 850
 851         xfs_trans_ichgtime(tp, ip, XFS_ICHGTIME_MOD | XFS_ICHGTIME_CHG);
 852         xfs_trans_log_inode(tp, ip, XFS_ILOG_CORE);
 853
 854         if (file->f_flags & O_DSYNC)
 855                 xfs_trans_set_sync(tp);
 856         error = xfs_trans_commit(tp, 0);
 857         if (error)
 858                 goto out_unlock;
 859
 860         /* Change file size if needed */
 861         if (new_size) {
 862                 struct iattr iattr;
 863
 864                 iattr.ia_valid = ATTR_SIZE;
 865                 iattr.ia_size = new_size;
 866                 error = xfs_setattr_size(ip, &iattr);
 867         }
 868
 869 out_unlock:
 870         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 871         return error;
 872 }
 873
 874
 875 STATIC int
 876 xfs_file_open(
 877         struct inode    *inode,
 878         struct file     *file)
 879 {
 880         if (!(file->f_flags & O_LARGEFILE) && i_size_read(inode) > MAX_NON_LFS)
 881                 return -EFBIG;
 882         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(XFS_M(inode->i_sb)))
 883                 return -EIO;
 884         return 0;
 885 }
 886
 887 STATIC int
 888 xfs_dir_open(
 889         struct inode    *inode,
 890         struct file     *file)
 891 {
 892         struct xfs_inode *ip = XFS_I(inode);
 893         int             mode;
 894         int             error;
 895
 896         error = xfs_file_open(inode, file);
 897         if (error)
 898                 return error;
 899
 900         /*
 901          * If there are any blocks, read-ahead block 0 as we're almost
 902          * certain to have the next operation be a read there.
 903          */
 904         mode = xfs_ilock_data_map_shared(ip);
 905         if (ip->i_d.di_nextents > 0)
 906                 xfs_dir3_data_readahead(ip, 0, -1);
 907         xfs_iunlock(ip, mode);
 908         return 0;
 909 }
 910
 911 STATIC int
 912 xfs_file_release(
 913         struct inode    *inode,
 914         struct file     *filp)
 915 {
 916         return xfs_release(XFS_I(inode));
 917 }
 918
 919 STATIC int
 920 xfs_file_readdir(
 921         struct file     *file,
 922         struct dir_context *ctx)
 923 {
 924         struct inode    *inode = file_inode(file);
 925         xfs_inode_t     *ip = XFS_I(inode);
 926         int             error;
 927         size_t          bufsize;
 928
 929         /*
 930          * The Linux API doesn't pass down the total size of the buffer
 931          * we read into down to the filesystem.  With the filldir concept
 932          * it's not needed for correct information, but the XFS dir2 leaf
 933          * code wants an estimate of the buffer size to calculate it's
 934          * readahead window and size the buffers used for mapping to
 935          * physical blocks.
 936          *
 937          * Try to give it an estimate that's good enough, maybe at some
 938          * point we can change the ->readdir prototype to include the
 939          * buffer size.  For now we use the current glibc buffer size.
 940          */
 941         bufsize = (size_t)min_t(loff_t, 32768, ip->i_d.di_size);
 942
 943         error = xfs_readdir(ip, ctx, bufsize);
 944         if (error)
 945                 return error;
 946         return 0;
 947 }
 948
 949 STATIC int
 950 xfs_file_mmap(
 951         struct file     *filp,
 952         struct vm_area_struct *vma)
 953 {
 954         vma->vm_ops = &xfs_file_vm_ops;
 955
 956         file_accessed(filp);
 957         return 0;
 958 }
 959
 960 /*
 961  * mmap()d file has taken write protection fault and is being made
 962  * writable. We can set the page state up correctly for a writable
 963  * page, which means we can do correct delalloc accounting (ENOSPC
 964  * checking!) and unwritten extent mapping.
 965  */
 966 STATIC int
 967 xfs_vm_page_mkwrite(
 968         struct vm_area_struct   *vma,
 969         struct vm_fault         *vmf)
 970 {
 971         return block_page_mkwrite(vma, vmf, xfs_get_blocks);
 972 }
 973
 974 /*
 975  * This type is designed to indicate the type of offset we would like
 976  * to search from page cache for either xfs_seek_data() or xfs_seek_hole().
 977  */
 978 enum {
 979         HOLE_OFF = 0,
 980         DATA_OFF,
 981 };
 982
 983 /*
 984  * Lookup the desired type of offset from the given page.
 985  *
 986  * On success, return true and the offset argument will point to the
 987  * start of the region that was found.  Otherwise this function will
 988  * return false and keep the offset argument unchanged.
 989  */
 990 STATIC bool
 991 xfs_lookup_buffer_offset(
 992         struct page             *page,
 993         loff_t                  *offset,
 994         unsigned int            type)
 995 {
 996         loff_t                  lastoff = page_offset(page);
 997         bool                    found = false;
 998         struct buffer_head      *bh, *head;
 999
1000         bh = head = page_buffers(page);
1001         do {
1002                 /*
1003                  * Unwritten extents that have data in the page
1004                  * cache covering them can be identified by the
1005                  * BH_Unwritten state flag.  Pages with multiple
1006                  * buffers might have a mix of holes, data and
1007                  * unwritten extents - any buffer with valid
1008                  * data in it should have BH_Uptodate flag set
1009                  * on it.
1010                  */
1011                 if (buffer_unwritten(bh) ||
1012                     buffer_uptodate(bh)) {
1013                         if (type == DATA_OFF)
1014                                 found = true;
1015                 } else {
1016                         if (type == HOLE_OFF)
1017                                 found = true;
1018                 }
1019
1020                 if (found) {
1021                         *offset = lastoff;
1022                         break;
1023                 }
1024                 lastoff += bh->b_size;
1025         } while ((bh = bh->b_this_page) != head);
1026
1027         return found;
1028 }
1029
1030 /*
1031  * This routine is called to find out and return a data or hole offset
1032  * from the page cache for unwritten extents according to the desired
1033  * type for xfs_seek_data() or xfs_seek_hole().
1034  *
1035  * The argument offset is used to tell where we start to search from the
1036  * page cache.  Map is used to figure out the end points of the range to
1037  * lookup pages.
1038  *
1039  * Return true if the desired type of offset was found, and the argument
1040  * offset is filled with that address.  Otherwise, return false and keep
1041  * offset unchanged.
1042  */
1043 STATIC bool
1044 xfs_find_get_desired_pgoff(
1045         struct inode            *inode,
1046         struct xfs_bmbt_irec    *map,
1047         unsigned int            type,
1048         loff_t                  *offset)
1049 {
1050         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1051         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1052         struct pagevec          pvec;
1053         pgoff_t                 index;
1054         pgoff_t                 end;
1055         loff_t                  endoff;
1056         loff_t                  startoff = *offset;
1057         loff_t                  lastoff = startoff;
1058         bool                    found = false;
1059
1060         pagevec_init(&pvec, 0);
1061
1062         index = startoff >> PAGE_CACHE_SHIFT;
1063         endoff = XFS_FSB_TO_B(mp, map->br_startoff + map->br_blockcount);
1064         end = endoff >> PAGE_CACHE_SHIFT;
1065         do {
1066                 int             want;
1067                 unsigned        nr_pages;
1068                 unsigned int    i;
1069
1070                 want = min_t(pgoff_t, end - index, PAGEVEC_SIZE);
1071                 nr_pages = pagevec_lookup(&pvec, inode->i_mapping, index,
1072                                           want);
1073                 /*
1074                  * No page mapped into given range.  If we are searching holes
1075                  * and if this is the first time we got into the loop, it means
1076                  * that the given offset is landed in a hole, return it.
1077                  *
1078                  * If we have already stepped through some block buffers to find
1079                  * holes but they all contains data.  In this case, the last
1080                  * offset is already updated and pointed to the end of the last
1081                  * mapped page, if it does not reach the endpoint to search,
1082                  * that means there should be a hole between them.
1083                  */
1084                 if (nr_pages == 0) {
1085                         /* Data search found nothing */
1086                         if (type == DATA_OFF)
1087                                 break;
1088
1089                         ASSERT(type == HOLE_OFF);
1090                         if (lastoff == startoff || lastoff < endoff) {
1091                                 found = true;
1092                                 *offset = lastoff;
1093                         }
1094                         break;
1095                 }
1096
1097                 /*
1098                  * At lease we found one page.  If this is the first time we
1099                  * step into the loop, and if the first page index offset is
1100                  * greater than the given search offset, a hole was found.
1101                  */
1102                 if (type == HOLE_OFF && lastoff == startoff &&
1103                     lastoff < page_offset(pvec.pages[0])) {
1104                         found = true;
1105                         break;
1106                 }
1107
1108                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1109                         struct page     *page = pvec.pages[i];
1110                         loff_t          b_offset;
1111
1112                         /*
1113                          * At this point, the page may be truncated or
1114                          * invalidated (changing page->mapping to NULL),
1115                          * or even swizzled back from swapper_space to tmpfs
1116                          * file mapping. However, page->index will not change
1117                          * because we have a reference on the page.
1118                          *
1119                          * Searching done if the page index is out of range.
1120                          * If the current offset is not reaches the end of
1121                          * the specified search range, there should be a hole
1122                          * between them.
1123                          */
1124                         if (page->index > end) {
1125                                 if (type == HOLE_OFF && lastoff < endoff) {
1126                                         *offset = lastoff;
1127                                         found = true;
1128                                 }
1129                                 goto out;
1130                         }
1131
1132                         lock_page(page);
1133                         /*
1134                          * Page truncated or invalidated(page->mapping == NULL).
1135                          * We can freely skip it and proceed to check the next
1136                          * page.
1137                          */
1138                         if (unlikely(page->mapping != inode->i_mapping)) {
1139                                 unlock_page(page);
1140                                 continue;
1141                         }
1142
1143                         if (!page_has_buffers(page)) {
1144                                 unlock_page(page);
1145                                 continue;
1146                         }
1147
1148                         found = xfs_lookup_buffer_offset(page, &b_offset, type);
1149                         if (found) {
1150                                 /*
1151                                  * The found offset may be less than the start
1152                                  * point to search if this is the first time to
1153                                  * come here.
1154                                  */
1155                                 *offset = max_t(loff_t, startoff, b_offset);
1156                                 unlock_page(page);
1157                                 goto out;
1158                         }
1159
1160                         /*
1161                          * We either searching data but nothing was found, or
1162                          * searching hole but found a data buffer.  In either
1163                          * case, probably the next page contains the desired
1164                          * things, update the last offset to it so.
1165                          */
1166                         lastoff = page_offset(page) + PAGE_SIZE;
1167                         unlock_page(page);
1168                 }
1169
1170                 /*
1171                  * The number of returned pages less than our desired, search
1172                  * done.  In this case, nothing was found for searching data,
1173                  * but we found a hole behind the last offset.
1174                  */
1175                 if (nr_pages < want) {
1176                         if (type == HOLE_OFF) {
1177                                 *offset = lastoff;
1178                                 found = true;
1179                         }
1180                         break;
1181                 }
1182
1183                 index = pvec.pages[i - 1]->index + 1;
1184                 pagevec_release(&pvec);
1185         } while (index <= end);
1186
1187 out:
1188         pagevec_release(&pvec);
1189         return found;
1190 }
1191
1192 STATIC loff_t
1193 xfs_seek_data(
1194         struct file             *file,
1195         loff_t                  start)
1196 {
1197         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
1198         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1199         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1200         loff_t                  uninitialized_var(offset);
1201         xfs_fsize_t             isize;
1202         xfs_fileoff_t           fsbno;
1203         xfs_filblks_t           end;
1204         uint                    lock;
1205         int                     error;
1206
1207         lock = xfs_ilock_data_map_shared(ip);
1208
1209         isize = i_size_read(inode);
1210         if (start >= isize) {
1211                 error = -ENXIO;
1212                 goto out_unlock;
1213         }
1214
1215         /*
1216          * Try to read extents from the first block indicated
1217          * by fsbno to the end block of the file.
1218          */
1219         fsbno = XFS_B_TO_FSBT(mp, start);
1220         end = XFS_B_TO_FSB(mp, isize);
1221         for (;;) {
1222                 struct xfs_bmbt_irec    map[2];
1223                 int                     nmap = 2;
1224                 unsigned int            i;
1225
1226                 error = xfs_bmapi_read(ip, fsbno, end - fsbno, map, &nmap,
1227                                        XFS_BMAPI_ENTIRE);
1228                 if (error)
1229                         goto out_unlock;
1230
1231                 /* No extents at given offset, must be beyond EOF */
1232                 if (nmap == 0) {
1233                         error = -ENXIO;
1234                         goto out_unlock;
1235                 }
1236
1237                 for (i = 0; i < nmap; i++) {
1238                         offset = max_t(loff_t, start,
1239                                        XFS_FSB_TO_B(mp, map[i].br_startoff));
1240
1241                         /* Landed in a data extent */
1242                         if (map[i].br_startblock == DELAYSTARTBLOCK ||
1243                             (map[i].br_state == XFS_EXT_NORM &&
1244                              !isnullstartblock(map[i].br_startblock)))
1245                                 goto out;
1246
1247                         /*
1248                          * Landed in an unwritten extent, try to search data
1249                          * from page cache.
1250                          */
1251                         if (map[i].br_state == XFS_EXT_UNWRITTEN) {
1252                                 if (xfs_find_get_desired_pgoff(inode, &map[i],
1253                                                         DATA_OFF, &offset))
1254                                         goto out;
1255                         }
1256                 }
1257
1258                 /*
1259                  * map[0] is hole or its an unwritten extent but
1260                  * without data in page cache.  Probably means that
1261                  * we are reading after EOF if nothing in map[1].
1262                  */
1263                 if (nmap == 1) {
1264                         error = -ENXIO;
1265                         goto out_unlock;
1266                 }
1267
1268                 ASSERT(i > 1);
1269
1270                 /*
1271                  * Nothing was found, proceed to the next round of search
1272                  * if reading offset not beyond or hit EOF.
1273                  */
1274                 fsbno = map[i - 1].br_startoff + map[i - 1].br_blockcount;
1275                 start = XFS_FSB_TO_B(mp, fsbno);
1276                 if (start >= isize) {
1277                         error = -ENXIO;
1278                         goto out_unlock;
1279                 }
1280         }
1281
1282 out:
1283         offset = vfs_setpos(file, offset, inode->i_sb->s_maxbytes);
1284
1285 out_unlock:
1286         xfs_iunlock(ip, lock);
1287
1288         if (error)
1289                 return error;
1290         return offset;
1291 }
1292
1293 STATIC loff_t
1294 xfs_seek_hole(
1295         struct file             *file,
1296         loff_t                  start)
1297 {
1298         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
1299         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1300         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
1301         loff_t                  uninitialized_var(offset);
1302         xfs_fsize_t             isize;
1303         xfs_fileoff_t           fsbno;
1304         xfs_filblks_t           end;
1305         uint                    lock;
1306         int                     error;
1307
1308         if (XFS_FORCED_SHUTDOWN(mp))
1309                 return -EIO;
1310
1311         lock = xfs_ilock_data_map_shared(ip);
1312
1313         isize = i_size_read(inode);
1314         if (start >= isize) {
1315                 error = -ENXIO;
1316                 goto out_unlock;
1317         }
1318
1319         fsbno = XFS_B_TO_FSBT(mp, start);
1320         end = XFS_B_TO_FSB(mp, isize);
1321
1322         for (;;) {
1323                 struct xfs_bmbt_irec    map[2];
1324                 int                     nmap = 2;
1325                 unsigned int            i;
1326
1327                 error = xfs_bmapi_read(ip, fsbno, end - fsbno, map, &nmap,
1328                                        XFS_BMAPI_ENTIRE);
1329                 if (error)
1330                         goto out_unlock;
1331
1332                 /* No extents at given offset, must be beyond EOF */
1333                 if (nmap == 0) {
1334                         error = -ENXIO;
1335                         goto out_unlock;
1336                 }
1337
1338                 for (i = 0; i < nmap; i++) {
1339                         offset = max_t(loff_t, start,
1340                                        XFS_FSB_TO_B(mp, map[i].br_startoff));
1341
1342                         /* Landed in a hole */
1343                         if (map[i].br_startblock == HOLESTARTBLOCK)
1344                                 goto out;
1345
1346                         /*
1347                          * Landed in an unwritten extent, try to search hole
1348                          * from page cache.
1349                          */
1350                         if (map[i].br_state == XFS_EXT_UNWRITTEN) {
1351                                 if (xfs_find_get_desired_pgoff(inode, &map[i],
1352                                                         HOLE_OFF, &offset))
1353                                         goto out;
1354                         }
1355                 }
1356
1357                 /*
1358                  * map[0] contains data or its unwritten but contains
1359                  * data in page cache, probably means that we are
1360                  * reading after EOF.  We should fix offset to point
1361                  * to the end of the file(i.e., there is an implicit
1362                  * hole at the end of any file).
1363                  */
1364                 if (nmap == 1) {
1365                         offset = isize;
1366                         break;
1367                 }
1368
1369                 ASSERT(i > 1);
1370
1371                 /*
1372                  * Both mappings contains data, proceed to the next round of
1373                  * search if the current reading offset not beyond or hit EOF.
1374                  */
1375                 fsbno = map[i - 1].br_startoff + map[i - 1].br_blockcount;
1376                 start = XFS_FSB_TO_B(mp, fsbno);
1377                 if (start >= isize) {
1378                         offset = isize;
1379                         break;
1380                 }
1381         }
1382
1383 out:
1384         /*
1385          * At this point, we must have found a hole.  However, the returned
1386          * offset may be bigger than the file size as it may be aligned to
1387          * page boundary for unwritten extents, we need to deal with this
1388          * situation in particular.
1389          */
1390         offset = min_t(loff_t, offset, isize);
1391         offset = vfs_setpos(file, offset, inode->i_sb->s_maxbytes);
1392
1393 out_unlock:
1394         xfs_iunlock(ip, lock);
1395
1396         if (error)
1397                 return error;
1398         return offset;
1399 }
1400
1401 STATIC loff_t
1402 xfs_file_llseek(
1403         struct file     *file,
1404         loff_t          offset,
1405         int             origin)
1406 {
1407         switch (origin) {
1408         case SEEK_END:
1409         case SEEK_CUR:
1410         case SEEK_SET:
1411                 return generic_file_llseek(file, offset, origin);
1412         case SEEK_DATA:
1413                 return xfs_seek_data(file, offset);
1414         case SEEK_HOLE:
1415                 return xfs_seek_hole(file, offset);
1416         default:
1417                 return -EINVAL;
1418         }
1419 }
1420
1421 const struct file_operations xfs_file_operations = {
1422         .llseek         = xfs_file_llseek,
1423         .read           = new_sync_read,
1424         .write          = new_sync_write,
1425         .read_iter      = xfs_file_read_iter,
1426         .write_iter     = xfs_file_write_iter,
1427         .splice_read    = xfs_file_splice_read,
1428         .splice_write   = iter_file_splice_write,
1429         .unlocked_ioctl = xfs_file_ioctl,
1430 #ifdef CONFIG_COMPAT
1431         .compat_ioctl   = xfs_file_compat_ioctl,
1432 #endif
1433         .mmap           = xfs_file_mmap,
1434         .open           = xfs_file_open,
1435         .release        = xfs_file_release,
1436         .fsync          = xfs_file_fsync,
1437         .fallocate      = xfs_file_fallocate,
1438 };
1439
1440 const struct file_operations xfs_dir_file_operations = {
1441         .open           = xfs_dir_open,
1442         .read           = generic_read_dir,
1443         .iterate        = xfs_file_readdir,
1444         .llseek         = generic_file_llseek,
1445         .unlocked_ioctl = xfs_file_ioctl,
1446 #ifdef CONFIG_COMPAT
1447         .compat_ioctl   = xfs_file_compat_ioctl,
1448 #endif
1449         .fsync          = xfs_dir_fsync,
1450 };
1451
1452 static const struct vm_operations_struct xfs_file_vm_ops = {
1453         .fault          = filemap_fault,
1454         .map_pages      = filemap_map_pages,
1455         .page_mkwrite   = xfs_vm_page_mkwrite,
1456         .remap_pages    = generic_file_remap_pages,
1457 };