fs/gfs2/file.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) Sistina Software, Inc.  1997-2003 All rights reserved.
   3  * Copyright (C) 2004-2006 Red Hat, Inc.  All rights reserved.
   4  *
   5  * This copyrighted material is made available to anyone wishing to use,
   6  * modify, copy, or redistribute it subject to the terms and conditions
   7  * of the GNU General Public License version 2.
   8  */
   9
  10 #include <linux/slab.h>
  11 #include <linux/spinlock.h>
  12 #include <linux/completion.h>
  13 #include <linux/buffer_head.h>
  14 #include <linux/pagemap.h>
  15 #include <linux/uio.h>
  16 #include <linux/blkdev.h>
  17 #include <linux/mm.h>
  18 #include <linux/mount.h>
  19 #include <linux/fs.h>
  20 #include <linux/gfs2_ondisk.h>
  21 #include <linux/falloc.h>
  22 #include <linux/swap.h>
  23 #include <linux/crc32.h>
  24 #include <linux/writeback.h>
  25 #include <asm/uaccess.h>
  26 #include <linux/dlm.h>
  27 #include <linux/dlm_plock.h>
  28 #include <linux/delay.h>
  29
  30 #include "gfs2.h"
  31 #include "incore.h"
  32 #include "bmap.h"
  33 #include "dir.h"
  34 #include "glock.h"
  35 #include "glops.h"
  36 #include "inode.h"
  37 #include "log.h"
  38 #include "meta_io.h"
  39 #include "quota.h"
  40 #include "rgrp.h"
  41 #include "trans.h"
  42 #include "util.h"
  43
  44 /**
  45  * gfs2_llseek - seek to a location in a file
  46  * @file: the file
  47  * @offset: the offset
  48  * @whence: Where to seek from (SEEK_SET, SEEK_CUR, or SEEK_END)
  49  *
  50  * SEEK_END requires the glock for the file because it references the
  51  * file's size.
  52  *
  53  * Returns: The new offset, or errno
  54  */
  55
  56 static loff_t gfs2_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
  57 {
  58         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(file->f_mapping->host);
  59         struct gfs2_holder i_gh;
  60         loff_t error;
  61
  62         switch (whence) {
  63         case SEEK_END: /* These reference inode->i_size */
  64         case SEEK_DATA:
  65         case SEEK_HOLE:
  66                 error = gfs2_glock_nq_init(ip->i_gl, LM_ST_SHARED, LM_FLAG_ANY,
  67                                            &i_gh);
  68                 if (!error) {
  69                         error = generic_file_llseek(file, offset, whence);
  70                         gfs2_glock_dq_uninit(&i_gh);
  71                 }
  72                 break;
  73         case SEEK_CUR:
  74         case SEEK_SET:
  75                 error = generic_file_llseek(file, offset, whence);
  76                 break;
  77         default:
  78                 error = -EINVAL;
  79         }
  80
  81         return error;
  82 }
  83
  84 /**
  85  * gfs2_readdir - Iterator for a directory
  86  * @file: The directory to read from
  87  * @ctx: What to feed directory entries to
  88  *
  89  * Returns: errno
  90  */
  91
  92 static int gfs2_readdir(struct file *file, struct dir_context *ctx)
  93 {
  94         struct inode *dir = file->f_mapping->host;
  95         struct gfs2_inode *dip = GFS2_I(dir);
  96         struct gfs2_holder d_gh;
  97         int error;
  98
  99         error = gfs2_glock_nq_init(dip->i_gl, LM_ST_SHARED, 0, &d_gh);
 100         if (error)
 101                 return error;
 102
 103         error = gfs2_dir_read(dir, ctx, &file->f_ra);
 104
 105         gfs2_glock_dq_uninit(&d_gh);
 106
 107         return error;
 108 }
 109
 110 /**
 111  * fsflags_cvt
 112  * @table: A table of 32 u32 flags
 113  * @val: a 32 bit value to convert
 114  *
 115  * This function can be used to convert between fsflags values and
 116  * GFS2's own flags values.
 117  *
 118  * Returns: the converted flags
 119  */
 120 static u32 fsflags_cvt(const u32 *table, u32 val)
 121 {
 122         u32 res = 0;
 123         while(val) {
 124                 if (val & 1)
 125                         res |= *table;
 126                 table++;
 127                 val >>= 1;
 128         }
 129         return res;
 130 }
 131
 132 static const u32 fsflags_to_gfs2[32] = {
 133         [3] = GFS2_DIF_SYNC,
 134         [4] = GFS2_DIF_IMMUTABLE,
 135         [5] = GFS2_DIF_APPENDONLY,
 136         [7] = GFS2_DIF_NOATIME,
 137         [12] = GFS2_DIF_EXHASH,
 138         [14] = GFS2_DIF_INHERIT_JDATA,
 139         [17] = GFS2_DIF_TOPDIR,
 140 };
 141
 142 static const u32 gfs2_to_fsflags[32] = {
 143         [gfs2fl_Sync] = FS_SYNC_FL,
 144         [gfs2fl_Immutable] = FS_IMMUTABLE_FL,
 145         [gfs2fl_AppendOnly] = FS_APPEND_FL,
 146         [gfs2fl_NoAtime] = FS_NOATIME_FL,
 147         [gfs2fl_ExHash] = FS_INDEX_FL,
 148         [gfs2fl_TopLevel] = FS_TOPDIR_FL,
 149         [gfs2fl_InheritJdata] = FS_JOURNAL_DATA_FL,
 150 };
 151
 152 static int gfs2_get_flags(struct file *filp, u32 __user *ptr)
 153 {
 154         struct inode *inode = file_inode(filp);
 155         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 156         struct gfs2_holder gh;
 157         int error;
 158         u32 fsflags;
 159
 160         gfs2_holder_init(ip->i_gl, LM_ST_SHARED, 0, &gh);
 161         error = gfs2_glock_nq(&gh);
 162         if (error)
 163                 return error;
 164
 165         fsflags = fsflags_cvt(gfs2_to_fsflags, ip->i_diskflags);
 166         if (!S_ISDIR(inode->i_mode) && ip->i_diskflags & GFS2_DIF_JDATA)
 167                 fsflags |= FS_JOURNAL_DATA_FL;
 168         if (put_user(fsflags, ptr))
 169                 error = -EFAULT;
 170
 171         gfs2_glock_dq(&gh);
 172         gfs2_holder_uninit(&gh);
 173         return error;
 174 }
 175
 176 void gfs2_set_inode_flags(struct inode *inode)
 177 {
 178         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 179         unsigned int flags = inode->i_flags;
 180
 181         flags &= ~(S_SYNC|S_APPEND|S_IMMUTABLE|S_NOATIME|S_DIRSYNC|S_NOSEC);
 182         if ((ip->i_eattr == 0) && !is_sxid(inode->i_mode))
 183                 flags |= S_NOSEC;
 184         if (ip->i_diskflags & GFS2_DIF_IMMUTABLE)
 185                 flags |= S_IMMUTABLE;
 186         if (ip->i_diskflags & GFS2_DIF_APPENDONLY)
 187                 flags |= S_APPEND;
 188         if (ip->i_diskflags & GFS2_DIF_NOATIME)
 189                 flags |= S_NOATIME;
 190         if (ip->i_diskflags & GFS2_DIF_SYNC)
 191                 flags |= S_SYNC;
 192         inode->i_flags = flags;
 193 }
 194
 195 /* Flags that can be set by user space */
 196 #define GFS2_FLAGS_USER_SET (GFS2_DIF_JDATA|                    \
 197                              GFS2_DIF_IMMUTABLE|                \
 198                              GFS2_DIF_APPENDONLY|               \
 199                              GFS2_DIF_NOATIME|                  \
 200                              GFS2_DIF_SYNC|                     \
 201                              GFS2_DIF_SYSTEM|                   \
 202                              GFS2_DIF_TOPDIR|                   \
 203                              GFS2_DIF_INHERIT_JDATA)
 204
 205 /**
 206  * do_gfs2_set_flags - set flags on an inode
 207  * @filp: file pointer
 208  * @reqflags: The flags to set
 209  * @mask: Indicates which flags are valid
 210  *
 211  */
 212 static int do_gfs2_set_flags(struct file *filp, u32 reqflags, u32 mask)
 213 {
 214         struct inode *inode = file_inode(filp);
 215         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 216         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
 217         struct buffer_head *bh;
 218         struct gfs2_holder gh;
 219         int error;
 220         u32 new_flags, flags;
 221
 222         error = mnt_want_write_file(filp);
 223         if (error)
 224                 return error;
 225
 226         error = gfs2_glock_nq_init(ip->i_gl, LM_ST_EXCLUSIVE, 0, &gh);
 227         if (error)
 228                 goto out_drop_write;
 229
 230         error = -EACCES;
 231         if (!inode_owner_or_capable(inode))
 232                 goto out;
 233
 234         error = 0;
 235         flags = ip->i_diskflags;
 236         new_flags = (flags & ~mask) | (reqflags & mask);
 237         if ((new_flags ^ flags) == 0)
 238                 goto out;
 239
 240         error = -EINVAL;
 241         if ((new_flags ^ flags) & ~GFS2_FLAGS_USER_SET)
 242                 goto out;
 243
 244         error = -EPERM;
 245         if (IS_IMMUTABLE(inode) && (new_flags & GFS2_DIF_IMMUTABLE))
 246                 goto out;
 247         if (IS_APPEND(inode) && (new_flags & GFS2_DIF_APPENDONLY))
 248                 goto out;
 249         if (((new_flags ^ flags) & GFS2_DIF_IMMUTABLE) &&
 250             !capable(CAP_LINUX_IMMUTABLE))
 251                 goto out;
 252         if (!IS_IMMUTABLE(inode)) {
 253                 error = gfs2_permission(inode, MAY_WRITE);
 254                 if (error)
 255                         goto out;
 256         }
 257         if ((flags ^ new_flags) & GFS2_DIF_JDATA) {
 258                 if (new_flags & GFS2_DIF_JDATA)
 259                         gfs2_log_flush(sdp, ip->i_gl, NORMAL_FLUSH);
 260                 error = filemap_fdatawrite(inode->i_mapping);
 261                 if (error)
 262                         goto out;
 263                 error = filemap_fdatawait(inode->i_mapping);
 264                 if (error)
 265                         goto out;
 266                 if (new_flags & GFS2_DIF_JDATA)
 267                         gfs2_ordered_del_inode(ip);
 268         }
 269         error = gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE, 0);
 270         if (error)
 271                 goto out;
 272         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &bh);
 273         if (error)
 274                 goto out_trans_end;
 275         gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, bh);
 276         ip->i_diskflags = new_flags;
 277         gfs2_dinode_out(ip, bh->b_data);
 278         brelse(bh);
 279         gfs2_set_inode_flags(inode);
 280         gfs2_set_aops(inode);
 281 out_trans_end:
 282         gfs2_trans_end(sdp);
 283 out:
 284         gfs2_glock_dq_uninit(&gh);
 285 out_drop_write:
 286         mnt_drop_write_file(filp);
 287         return error;
 288 }
 289
 290 static int gfs2_set_flags(struct file *filp, u32 __user *ptr)
 291 {
 292         struct inode *inode = file_inode(filp);
 293         u32 fsflags, gfsflags;
 294
 295         if (get_user(fsflags, ptr))
 296                 return -EFAULT;
 297
 298         gfsflags = fsflags_cvt(fsflags_to_gfs2, fsflags);
 299         if (!S_ISDIR(inode->i_mode)) {
 300                 gfsflags &= ~GFS2_DIF_TOPDIR;
 301                 if (gfsflags & GFS2_DIF_INHERIT_JDATA)
 302                         gfsflags ^= (GFS2_DIF_JDATA | GFS2_DIF_INHERIT_JDATA);
 303                 return do_gfs2_set_flags(filp, gfsflags, ~0);
 304         }
 305         return do_gfs2_set_flags(filp, gfsflags, ~GFS2_DIF_JDATA);
 306 }
 307
 308 static long gfs2_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)
 309 {
 310         switch(cmd) {
 311         case FS_IOC_GETFLAGS:
 312                 return gfs2_get_flags(filp, (u32 __user *)arg);
 313         case FS_IOC_SETFLAGS:
 314                 return gfs2_set_flags(filp, (u32 __user *)arg);
 315         case FITRIM:
 316                 return gfs2_fitrim(filp, (void __user *)arg);
 317         }
 318         return -ENOTTY;
 319 }
 320
 321 /**
 322  * gfs2_size_hint - Give a hint to the size of a write request
 323  * @filep: The struct file
 324  * @offset: The file offset of the write
 325  * @size: The length of the write
 326  *
 327  * When we are about to do a write, this function records the total
 328  * write size in order to provide a suitable hint to the lower layers
 329  * about how many blocks will be required.
 330  *
 331  */
 332
 333 static void gfs2_size_hint(struct file *filep, loff_t offset, size_t size)
 334 {
 335         struct inode *inode = file_inode(filep);
 336         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
 337         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 338         size_t blks = (size + sdp->sd_sb.sb_bsize - 1) >> sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
 339         int hint = min_t(size_t, INT_MAX, blks);
 340
 341         if (hint > atomic_read(&ip->i_res->rs_sizehint))
 342                 atomic_set(&ip->i_res->rs_sizehint, hint);
 343 }
 344
 345 /**
 346  * gfs2_allocate_page_backing - Use bmap to allocate blocks
 347  * @page: The (locked) page to allocate backing for
 348  *
 349  * We try to allocate all the blocks required for the page in
 350  * one go. This might fail for various reasons, so we keep
 351  * trying until all the blocks to back this page are allocated.
 352  * If some of the blocks are already allocated, thats ok too.
 353  */
 354
 355 static int gfs2_allocate_page_backing(struct page *page)
 356 {
 357         struct inode *inode = page->mapping->host;
 358         struct buffer_head bh;
 359         unsigned long size = PAGE_CACHE_SIZE;
 360         u64 lblock = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - inode->i_blkbits);
 361
 362         do {
 363                 bh.b_state = 0;
 364                 bh.b_size = size;
 365                 gfs2_block_map(inode, lblock, &bh, 1);
 366                 if (!buffer_mapped(&bh))
 367                         return -EIO;
 368                 size -= bh.b_size;
 369                 lblock += (bh.b_size >> inode->i_blkbits);
 370         } while(size > 0);
 371         return 0;
 372 }
 373
 374 /**
 375  * gfs2_page_mkwrite - Make a shared, mmap()ed, page writable
 376  * @vma: The virtual memory area
 377  * @vmf: The virtual memory fault containing the page to become writable
 378  *
 379  * When the page becomes writable, we need to ensure that we have
 380  * blocks allocated on disk to back that page.
 381  */
 382
 383 static int gfs2_page_mkwrite(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf)
 384 {
 385         struct page *page = vmf->page;
 386         struct inode *inode = file_inode(vma->vm_file);
 387         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 388         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
 389         struct gfs2_alloc_parms ap = { .aflags = 0, };
 390         unsigned long last_index;
 391         u64 pos = page->index << PAGE_CACHE_SHIFT;
 392         unsigned int data_blocks, ind_blocks, rblocks;
 393         struct gfs2_holder gh;
 394         loff_t size;
 395         int ret;
 396
 397         sb_start_pagefault(inode->i_sb);
 398
 399         /* Update file times before taking page lock */
 400         file_update_time(vma->vm_file);
 401
 402         ret = get_write_access(inode);
 403         if (ret)
 404                 goto out;
 405
 406         ret = gfs2_rs_alloc(ip);
 407         if (ret)
 408                 goto out_write_access;
 409
 410         gfs2_size_hint(vma->vm_file, pos, PAGE_CACHE_SIZE);
 411
 412         gfs2_holder_init(ip->i_gl, LM_ST_EXCLUSIVE, 0, &gh);
 413         ret = gfs2_glock_nq(&gh);
 414         if (ret)
 415                 goto out_uninit;
 416
 417         set_bit(GLF_DIRTY, &ip->i_gl->gl_flags);
 418         set_bit(GIF_SW_PAGED, &ip->i_flags);
 419
 420         if (!gfs2_write_alloc_required(ip, pos, PAGE_CACHE_SIZE)) {
 421                 lock_page(page);
 422                 if (!PageUptodate(page) || page->mapping != inode->i_mapping) {
 423                         ret = -EAGAIN;
 424                         unlock_page(page);
 425                 }
 426                 goto out_unlock;
 427         }
 428
 429         ret = gfs2_rindex_update(sdp);
 430         if (ret)
 431                 goto out_unlock;
 432
 433         gfs2_write_calc_reserv(ip, PAGE_CACHE_SIZE, &data_blocks, &ind_blocks);
 434         ap.target = data_blocks + ind_blocks;
 435         ret = gfs2_quota_lock_check(ip, &ap);
 436         if (ret)
 437                 goto out_unlock;
 438         ret = gfs2_inplace_reserve(ip, &ap);
 439         if (ret)
 440                 goto out_quota_unlock;
 441
 442         rblocks = RES_DINODE + ind_blocks;
 443         if (gfs2_is_jdata(ip))
 444                 rblocks += data_blocks ? data_blocks : 1;
 445         if (ind_blocks || data_blocks) {
 446                 rblocks += RES_STATFS + RES_QUOTA;
 447                 rblocks += gfs2_rg_blocks(ip, data_blocks + ind_blocks);
 448         }
 449         ret = gfs2_trans_begin(sdp, rblocks, 0);
 450         if (ret)
 451                 goto out_trans_fail;
 452
 453         lock_page(page);
 454         ret = -EINVAL;
 455         size = i_size_read(inode);
 456         last_index = (size - 1) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
 457         /* Check page index against inode size */
 458         if (size == 0 || (page->index > last_index))
 459                 goto out_trans_end;
 460
 461         ret = -EAGAIN;
 462         /* If truncated, we must retry the operation, we may have raced
 463          * with the glock demotion code.
 464          */
 465         if (!PageUptodate(page) || page->mapping != inode->i_mapping)
 466                 goto out_trans_end;
 467
 468         /* Unstuff, if required, and allocate backing blocks for page */
 469         ret = 0;
 470         if (gfs2_is_stuffed(ip))
 471                 ret = gfs2_unstuff_dinode(ip, page);
 472         if (ret == 0)
 473                 ret = gfs2_allocate_page_backing(page);
 474
 475 out_trans_end:
 476         if (ret)
 477                 unlock_page(page);
 478         gfs2_trans_end(sdp);
 479 out_trans_fail:
 480         gfs2_inplace_release(ip);
 481 out_quota_unlock:
 482         gfs2_quota_unlock(ip);
 483 out_unlock:
 484         gfs2_glock_dq(&gh);
 485 out_uninit:
 486         gfs2_holder_uninit(&gh);
 487         if (ret == 0) {
 488                 set_page_dirty(page);
 489                 wait_for_stable_page(page);
 490         }
 491 out_write_access:
 492         put_write_access(inode);
 493 out:
 494         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
 495         return block_page_mkwrite_return(ret);
 496 }
 497
 498 static const struct vm_operations_struct gfs2_vm_ops = {
 499         .fault = filemap_fault,
 500         .map_pages = filemap_map_pages,
 501         .page_mkwrite = gfs2_page_mkwrite,
 502 };
 503
 504 /**
 505  * gfs2_mmap -
 506  * @file: The file to map
 507  * @vma: The VMA which described the mapping
 508  *
 509  * There is no need to get a lock here unless we should be updating
 510  * atime. We ignore any locking errors since the only consequence is
 511  * a missed atime update (which will just be deferred until later).
 512  *
 513  * Returns: 0
 514  */
 515
 516 static int gfs2_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
 517 {
 518         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(file->f_mapping->host);
 519
 520         if (!(file->f_flags & O_NOATIME) &&
 521             !IS_NOATIME(&ip->i_inode)) {
 522                 struct gfs2_holder i_gh;
 523                 int error;
 524
 525                 error = gfs2_glock_nq_init(ip->i_gl, LM_ST_SHARED, LM_FLAG_ANY,
 526                                            &i_gh);
 527                 if (error)
 528                         return error;
 529                 /* grab lock to update inode */
 530                 gfs2_glock_dq_uninit(&i_gh);
 531                 file_accessed(file);
 532         }
 533         vma->vm_ops = &gfs2_vm_ops;
 534
 535         return 0;
 536 }
 537
 538 /**
 539  * gfs2_open_common - This is common to open and atomic_open
 540  * @inode: The inode being opened
 541  * @file: The file being opened
 542  *
 543  * This maybe called under a glock or not depending upon how it has
 544  * been called. We must always be called under a glock for regular
 545  * files, however. For other file types, it does not matter whether
 546  * we hold the glock or not.
 547  *
 548  * Returns: Error code or 0 for success
 549  */
 550
 551 int gfs2_open_common(struct inode *inode, struct file *file)
 552 {
 553         struct gfs2_file *fp;
 554         int ret;
 555
 556         if (S_ISREG(inode->i_mode)) {
 557                 ret = generic_file_open(inode, file);
 558                 if (ret)
 559                         return ret;
 560         }
 561
 562         fp = kzalloc(sizeof(struct gfs2_file), GFP_NOFS);
 563         if (!fp)
 564                 return -ENOMEM;
 565
 566         mutex_init(&fp->f_fl_mutex);
 567
 568         gfs2_assert_warn(GFS2_SB(inode), !file->private_data);
 569         file->private_data = fp;
 570         return 0;
 571 }
 572
 573 /**
 574  * gfs2_open - open a file
 575  * @inode: the inode to open
 576  * @file: the struct file for this opening
 577  *
 578  * After atomic_open, this function is only used for opening files
 579  * which are already cached. We must still get the glock for regular
 580  * files to ensure that we have the file size uptodate for the large
 581  * file check which is in the common code. That is only an issue for
 582  * regular files though.
 583  *
 584  * Returns: errno
 585  */
 586
 587 static int gfs2_open(struct inode *inode, struct file *file)
 588 {
 589         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 590         struct gfs2_holder i_gh;
 591         int error;
 592         bool need_unlock = false;
 593
 594         if (S_ISREG(ip->i_inode.i_mode)) {
 595                 error = gfs2_glock_nq_init(ip->i_gl, LM_ST_SHARED, LM_FLAG_ANY,
 596                                            &i_gh);
 597                 if (error)
 598                         return error;
 599                 need_unlock = true;
 600         }
 601
 602         error = gfs2_open_common(inode, file);
 603
 604         if (need_unlock)
 605                 gfs2_glock_dq_uninit(&i_gh);
 606
 607         return error;
 608 }
 609
 610 /**
 611  * gfs2_release - called to close a struct file
 612  * @inode: the inode the struct file belongs to
 613  * @file: the struct file being closed
 614  *
 615  * Returns: errno
 616  */
 617
 618 static int gfs2_release(struct inode *inode, struct file *file)
 619 {
 620         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 621
 622         kfree(file->private_data);
 623         file->private_data = NULL;
 624
 625         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE))
 626                 return 0;
 627
 628         gfs2_rs_delete(ip, &inode->i_writecount);
 629         return 0;
 630 }
 631
 632 /**
 633  * gfs2_fsync - sync the dirty data for a file (across the cluster)
 634  * @file: the file that points to the dentry
 635  * @start: the start position in the file to sync
 636  * @end: the end position in the file to sync
 637  * @datasync: set if we can ignore timestamp changes
 638  *
 639  * We split the data flushing here so that we don't wait for the data
 640  * until after we've also sent the metadata to disk. Note that for
 641  * data=ordered, we will write & wait for the data at the log flush
 642  * stage anyway, so this is unlikely to make much of a difference
 643  * except in the data=writeback case.
 644  *
 645  * If the fdatawrite fails due to any reason except -EIO, we will
 646  * continue the remainder of the fsync, although we'll still report
 647  * the error at the end. This is to match filemap_write_and_wait_range()
 648  * behaviour.
 649  *
 650  * Returns: errno
 651  */
 652
 653 static int gfs2_fsync(struct file *file, loff_t start, loff_t end,
 654                       int datasync)
 655 {
 656         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
 657         struct inode *inode = mapping->host;
 658         int sync_state = inode->i_state & I_DIRTY_ALL;
 659         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 660         int ret = 0, ret1 = 0;
 661
 662         if (mapping->nrpages) {
 663                 ret1 = filemap_fdatawrite_range(mapping, start, end);
 664                 if (ret1 == -EIO)
 665                         return ret1;
 666         }
 667
 668         if (!gfs2_is_jdata(ip))
 669                 sync_state &= ~I_DIRTY_PAGES;
 670         if (datasync)
 671                 sync_state &= ~(I_DIRTY_SYNC | I_DIRTY_TIME);
 672
 673         if (sync_state) {
 674                 ret = sync_inode_metadata(inode, 1);
 675                 if (ret)
 676                         return ret;
 677                 if (gfs2_is_jdata(ip))
 678                         filemap_write_and_wait(mapping);
 679                 gfs2_ail_flush(ip->i_gl, 1);
 680         }
 681
 682         if (mapping->nrpages)
 683                 ret = filemap_fdatawait_range(mapping, start, end);
 684
 685         return ret ? ret : ret1;
 686 }
 687
 688 /**
 689  * gfs2_file_write_iter - Perform a write to a file
 690  * @iocb: The io context
 691  * @iov: The data to write
 692  * @nr_segs: Number of @iov segments
 693  * @pos: The file position
 694  *
 695  * We have to do a lock/unlock here to refresh the inode size for
 696  * O_APPEND writes, otherwise we can land up writing at the wrong
 697  * offset. There is still a race, but provided the app is using its
 698  * own file locking, this will make O_APPEND work as expected.
 699  *
 700  */
 701
 702 static ssize_t gfs2_file_write_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
 703 {
 704         struct file *file = iocb->ki_filp;
 705         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(file_inode(file));
 706         int ret;
 707
 708         ret = gfs2_rs_alloc(ip);
 709         if (ret)
 710                 return ret;
 711
 712         gfs2_size_hint(file, iocb->ki_pos, iov_iter_count(from));
 713
 714         if (iocb->ki_flags & IOCB_APPEND) {
 715                 struct gfs2_holder gh;
 716
 717                 ret = gfs2_glock_nq_init(ip->i_gl, LM_ST_SHARED, 0, &gh);
 718                 if (ret)
 719                         return ret;
 720                 gfs2_glock_dq_uninit(&gh);
 721         }
 722
 723         return generic_file_write_iter(iocb, from);
 724 }
 725
 726 static int fallocate_chunk(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t len,
 727                            int mode)
 728 {
 729         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 730         struct buffer_head *dibh;
 731         int error;
 732         unsigned int nr_blks;
 733         sector_t lblock = offset >> inode->i_blkbits;
 734
 735         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
 736         if (unlikely(error))
 737                 return error;
 738
 739         gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, dibh);
 740
 741         if (gfs2_is_stuffed(ip)) {
 742                 error = gfs2_unstuff_dinode(ip, NULL);
 743                 if (unlikely(error))
 744                         goto out;
 745         }
 746
 747         while (len) {
 748                 struct buffer_head bh_map = { .b_state = 0, .b_blocknr = 0 };
 749                 bh_map.b_size = len;
 750                 set_buffer_zeronew(&bh_map);
 751
 752                 error = gfs2_block_map(inode, lblock, &bh_map, 1);
 753                 if (unlikely(error))
 754                         goto out;
 755                 len -= bh_map.b_size;
 756                 nr_blks = bh_map.b_size >> inode->i_blkbits;
 757                 lblock += nr_blks;
 758                 if (!buffer_new(&bh_map))
 759                         continue;
 760                 if (unlikely(!buffer_zeronew(&bh_map))) {
 761                         error = -EIO;
 762                         goto out;
 763                 }
 764         }
 765 out:
 766         brelse(dibh);
 767         return error;
 768 }
 769 /**
 770  * calc_max_reserv() - Reverse of write_calc_reserv. Given a number of
 771  *                     blocks, determine how many bytes can be written.
 772  * @ip:          The inode in question.
 773  * @len:         Max cap of bytes. What we return in *len must be <= this.
 774  * @data_blocks: Compute and return the number of data blocks needed
 775  * @ind_blocks:  Compute and return the number of indirect blocks needed
 776  * @max_blocks:  The total blocks available to work with.
 777  *
 778  * Returns: void, but @len, @data_blocks and @ind_blocks are filled in.
 779  */
 780 static void calc_max_reserv(struct gfs2_inode *ip, loff_t *len,
 781                             unsigned int *data_blocks, unsigned int *ind_blocks,
 782                             unsigned int max_blocks)
 783 {
 784         loff_t max = *len;
 785         const struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
 786         unsigned int tmp, max_data = max_blocks - 3 * (sdp->sd_max_height - 1);
 787
 788         for (tmp = max_data; tmp > sdp->sd_diptrs;) {
 789                 tmp = DIV_ROUND_UP(tmp, sdp->sd_inptrs);
 790                 max_data -= tmp;
 791         }
 792
 793         *data_blocks = max_data;
 794         *ind_blocks = max_blocks - max_data;
 795         *len = ((loff_t)max_data - 3) << sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
 796         if (*len > max) {
 797                 *len = max;
 798                 gfs2_write_calc_reserv(ip, max, data_blocks, ind_blocks);
 799         }
 800 }
 801
 802 static long __gfs2_fallocate(struct file *file, int mode, loff_t offset, loff_t len)
 803 {
 804         struct inode *inode = file_inode(file);
 805         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
 806         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 807         struct gfs2_alloc_parms ap = { .aflags = 0, };
 808         unsigned int data_blocks = 0, ind_blocks = 0, rblocks;
 809         loff_t bytes, max_bytes, max_blks;
 810         int error;
 811         const loff_t pos = offset;
 812         const loff_t count = len;
 813         loff_t bsize_mask = ~((loff_t)sdp->sd_sb.sb_bsize - 1);
 814         loff_t next = (offset + len - 1) >> sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
 815         loff_t max_chunk_size = UINT_MAX & bsize_mask;
 816
 817         next = (next + 1) << sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
 818
 819         offset &= bsize_mask;
 820
 821         len = next - offset;
 822         bytes = sdp->sd_max_rg_data * sdp->sd_sb.sb_bsize / 2;
 823         if (!bytes)
 824                 bytes = UINT_MAX;
 825         bytes &= bsize_mask;
 826         if (bytes == 0)
 827                 bytes = sdp->sd_sb.sb_bsize;
 828
 829         gfs2_size_hint(file, offset, len);
 830
 831         gfs2_write_calc_reserv(ip, PAGE_SIZE, &data_blocks, &ind_blocks);
 832         ap.min_target = data_blocks + ind_blocks;
 833
 834         while (len > 0) {
 835                 if (len < bytes)
 836                         bytes = len;
 837                 if (!gfs2_write_alloc_required(ip, offset, bytes)) {
 838                         len -= bytes;
 839                         offset += bytes;
 840                         continue;
 841                 }
 842
 843                 /* We need to determine how many bytes we can actually
 844                  * fallocate without exceeding quota or going over the
 845                  * end of the fs. We start off optimistically by assuming
 846                  * we can write max_bytes */
 847                 max_bytes = (len > max_chunk_size) ? max_chunk_size : len;
 848
 849                 /* Since max_bytes is most likely a theoretical max, we
 850                  * calculate a more realistic 'bytes' to serve as a good
 851                  * starting point for the number of bytes we may be able
 852                  * to write */
 853                 gfs2_write_calc_reserv(ip, bytes, &data_blocks, &ind_blocks);
 854                 ap.target = data_blocks + ind_blocks;
 855
 856                 error = gfs2_quota_lock_check(ip, &ap);
 857                 if (error)
 858                         return error;
 859                 /* ap.allowed tells us how many blocks quota will allow
 860                  * us to write. Check if this reduces max_blks */
 861                 max_blks = UINT_MAX;
 862                 if (ap.allowed)
 863                         max_blks = ap.allowed;
 864
 865                 error = gfs2_inplace_reserve(ip, &ap);
 866                 if (error)
 867                         goto out_qunlock;
 868
 869                 /* check if the selected rgrp limits our max_blks further */
 870                 if (ap.allowed && ap.allowed < max_blks)
 871                         max_blks = ap.allowed;
 872
 873                 /* Almost done. Calculate bytes that can be written using
 874                  * max_blks. We also recompute max_bytes, data_blocks and
 875                  * ind_blocks */
 876                 calc_max_reserv(ip, &max_bytes, &data_blocks,
 877                                 &ind_blocks, max_blks);
 878
 879                 rblocks = RES_DINODE + ind_blocks + RES_STATFS + RES_QUOTA +
 880                           RES_RG_HDR + gfs2_rg_blocks(ip, data_blocks + ind_blocks);
 881                 if (gfs2_is_jdata(ip))
 882                         rblocks += data_blocks ? data_blocks : 1;
 883
 884                 error = gfs2_trans_begin(sdp, rblocks,
 885                                          PAGE_CACHE_SIZE/sdp->sd_sb.sb_bsize);
 886                 if (error)
 887                         goto out_trans_fail;
 888
 889                 error = fallocate_chunk(inode, offset, max_bytes, mode);
 890                 gfs2_trans_end(sdp);
 891
 892                 if (error)
 893                         goto out_trans_fail;
 894
 895                 len -= max_bytes;
 896                 offset += max_bytes;
 897                 gfs2_inplace_release(ip);
 898                 gfs2_quota_unlock(ip);
 899         }
 900
 901         if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) && (pos + count) > inode->i_size) {
 902                 i_size_write(inode, pos + count);
 903                 file_update_time(file);
 904                 mark_inode_dirty(inode);
 905         }
 906
 907         return generic_write_sync(file, pos, count);
 908
 909 out_trans_fail:
 910         gfs2_inplace_release(ip);
 911 out_qunlock:
 912         gfs2_quota_unlock(ip);
 913         return error;
 914 }
 915
 916 static long gfs2_fallocate(struct file *file, int mode, loff_t offset, loff_t len)
 917 {
 918         struct inode *inode = file_inode(file);
 919         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 920         struct gfs2_holder gh;
 921         int ret;
 922
 923         if ((mode & ~FALLOC_FL_KEEP_SIZE) || gfs2_is_jdata(ip))
 924                 return -EOPNOTSUPP;
 925
 926         mutex_lock(&inode->i_mutex);
 927
 928         gfs2_holder_init(ip->i_gl, LM_ST_EXCLUSIVE, 0, &gh);
 929         ret = gfs2_glock_nq(&gh);
 930         if (ret)
 931                 goto out_uninit;
 932
 933         if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) &&
 934             (offset + len) > inode->i_size) {
 935                 ret = inode_newsize_ok(inode, offset + len);
 936                 if (ret)
 937                         goto out_unlock;
 938         }
 939
 940         ret = get_write_access(inode);
 941         if (ret)
 942                 goto out_unlock;
 943
 944         ret = gfs2_rs_alloc(ip);
 945         if (ret)
 946                 goto out_putw;
 947
 948         ret = __gfs2_fallocate(file, mode, offset, len);
 949         if (ret)
 950                 gfs2_rs_deltree(ip->i_res);
 951 out_putw:
 952         put_write_access(inode);
 953 out_unlock:
 954         gfs2_glock_dq(&gh);
 955 out_uninit:
 956         gfs2_holder_uninit(&gh);
 957         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
 958         return ret;
 959 }
 960
 961 static ssize_t gfs2_file_splice_write(struct pipe_inode_info *pipe,
 962                                       struct file *out, loff_t *ppos,
 963                                       size_t len, unsigned int flags)
 964 {
 965         int error;
 966         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(out->f_mapping->host);
 967
 968         error = gfs2_rs_alloc(ip);
 969         if (error)
 970                 return (ssize_t)error;
 971
 972         gfs2_size_hint(out, *ppos, len);
 973
 974         return iter_file_splice_write(pipe, out, ppos, len, flags);
 975 }
 976
 977 #ifdef CONFIG_GFS2_FS_LOCKING_DLM
 978
 979 /**
 980  * gfs2_lock - acquire/release a posix lock on a file
 981  * @file: the file pointer
 982  * @cmd: either modify or retrieve lock state, possibly wait
 983  * @fl: type and range of lock
 984  *
 985  * Returns: errno
 986  */
 987
 988 static int gfs2_lock(struct file *file, int cmd, struct file_lock *fl)
 989 {
 990         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(file->f_mapping->host);
 991         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(file->f_mapping->host);
 992         struct lm_lockstruct *ls = &sdp->sd_lockstruct;
 993
 994         if (!(fl->fl_flags & FL_POSIX))
 995                 return -ENOLCK;
 996         if (__mandatory_lock(&ip->i_inode) && fl->fl_type != F_UNLCK)
 997                 return -ENOLCK;
 998
 999         if (cmd == F_CANCELLK) {
1000                 /* Hack: */
1001                 cmd = F_SETLK;
1002                 fl->fl_type = F_UNLCK;
1003         }
1004         if (unlikely(test_bit(SDF_SHUTDOWN, &sdp->sd_flags))) {
1005                 if (fl->fl_type == F_UNLCK)
1006                         locks_lock_file_wait(file, fl);
1007                 return -EIO;
1008         }
1009         if (IS_GETLK(cmd))
1010                 return dlm_posix_get(ls->ls_dlm, ip->i_no_addr, file, fl);
1011         else if (fl->fl_type == F_UNLCK)
1012                 return dlm_posix_unlock(ls->ls_dlm, ip->i_no_addr, file, fl);
1013         else
1014                 return dlm_posix_lock(ls->ls_dlm, ip->i_no_addr, file, cmd, fl);
1015 }
1016
1017 static int do_flock(struct file *file, int cmd, struct file_lock *fl)
1018 {
1019         struct gfs2_file *fp = file->private_data;
1020         struct gfs2_holder *fl_gh = &fp->f_fl_gh;
1021         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(file_inode(file));
1022         struct gfs2_glock *gl;
1023         unsigned int state;
1024         int flags;
1025         int error = 0;
1026         int sleeptime;
1027
1028         state = (fl->fl_type == F_WRLCK) ? LM_ST_EXCLUSIVE : LM_ST_SHARED;
1029         flags = (IS_SETLKW(cmd) ? 0 : LM_FLAG_TRY_1CB) | GL_EXACT;
1030
1031         mutex_lock(&fp->f_fl_mutex);
1032
1033         gl = fl_gh->gh_gl;
1034         if (gl) {
1035                 if (fl_gh->gh_state == state)
1036                         goto out;
1037                 locks_lock_file_wait(file,
1038                                      &(struct file_lock) {
1039                                              .fl_type = F_UNLCK,
1040                                              .fl_flags = FL_FLOCK
1041                                      });
1042                 gfs2_glock_dq(fl_gh);
1043                 gfs2_holder_reinit(state, flags, fl_gh);
1044         } else {
1045                 error = gfs2_glock_get(GFS2_SB(&ip->i_inode), ip->i_no_addr,
1046                                        &gfs2_flock_glops, CREATE, &gl);
1047                 if (error)
1048                         goto out;
1049                 gfs2_holder_init(gl, state, flags, fl_gh);
1050                 gfs2_glock_put(gl);
1051         }
1052         for (sleeptime = 1; sleeptime <= 4; sleeptime <<= 1) {
1053                 error = gfs2_glock_nq(fl_gh);
1054                 if (error != GLR_TRYFAILED)
1055                         break;
1056                 fl_gh->gh_flags = LM_FLAG_TRY | GL_EXACT;
1057                 fl_gh->gh_error = 0;
1058                 msleep(sleeptime);
1059         }
1060         if (error) {
1061                 gfs2_holder_uninit(fl_gh);
1062                 if (error == GLR_TRYFAILED)
1063                         error = -EAGAIN;
1064         } else {
1065                 error = locks_lock_file_wait(file, fl);
1066                 gfs2_assert_warn(GFS2_SB(&ip->i_inode), !error);
1067         }
1068
1069 out:
1070         mutex_unlock(&fp->f_fl_mutex);
1071         return error;
1072 }
1073
1074 static void do_unflock(struct file *file, struct file_lock *fl)
1075 {
1076         struct gfs2_file *fp = file->private_data;
1077         struct gfs2_holder *fl_gh = &fp->f_fl_gh;
1078
1079         mutex_lock(&fp->f_fl_mutex);
1080         locks_lock_file_wait(file, fl);
1081         if (fl_gh->gh_gl) {
1082                 gfs2_glock_dq(fl_gh);
1083                 gfs2_holder_uninit(fl_gh);
1084         }
1085         mutex_unlock(&fp->f_fl_mutex);
1086 }
1087
1088 /**
1089  * gfs2_flock - acquire/release a flock lock on a file
1090  * @file: the file pointer
1091  * @cmd: either modify or retrieve lock state, possibly wait
1092  * @fl: type and range of lock
1093  *
1094  * Returns: errno
1095  */
1096
1097 static int gfs2_flock(struct file *file, int cmd, struct file_lock *fl)
1098 {
1099         if (!(fl->fl_flags & FL_FLOCK))
1100                 return -ENOLCK;
1101         if (fl->fl_type & LOCK_MAND)
1102                 return -EOPNOTSUPP;
1103
1104         if (fl->fl_type == F_UNLCK) {
1105                 do_unflock(file, fl);
1106                 return 0;
1107         } else {
1108                 return do_flock(file, cmd, fl);
1109         }
1110 }
1111
1112 const struct file_operations gfs2_file_fops = {
1113         .llseek         = gfs2_llseek,
1114         .read_iter      = generic_file_read_iter,
1115         .write_iter     = gfs2_file_write_iter,
1116         .unlocked_ioctl = gfs2_ioctl,
1117         .mmap           = gfs2_mmap,
1118         .open           = gfs2_open,
1119         .release        = gfs2_release,
1120         .fsync          = gfs2_fsync,
1121         .lock           = gfs2_lock,
1122         .flock          = gfs2_flock,
1123         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1124         .splice_write   = gfs2_file_splice_write,
1125         .setlease       = simple_nosetlease,
1126         .fallocate      = gfs2_fallocate,
1127 };
1128
1129 const struct file_operations gfs2_dir_fops = {
1130         .iterate        = gfs2_readdir,
1131         .unlocked_ioctl = gfs2_ioctl,
1132         .open           = gfs2_open,
1133         .release        = gfs2_release,
1134         .fsync          = gfs2_fsync,
1135         .lock           = gfs2_lock,
1136         .flock          = gfs2_flock,
1137         .llseek         = default_llseek,
1138 };
1139
1140 #endif /* CONFIG_GFS2_FS_LOCKING_DLM */
1141
1142 const struct file_operations gfs2_file_fops_nolock = {
1143         .llseek         = gfs2_llseek,
1144         .read_iter      = generic_file_read_iter,
1145         .write_iter     = gfs2_file_write_iter,
1146         .unlocked_ioctl = gfs2_ioctl,
1147         .mmap           = gfs2_mmap,
1148         .open           = gfs2_open,
1149         .release        = gfs2_release,
1150         .fsync          = gfs2_fsync,
1151         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1152         .splice_write   = gfs2_file_splice_write,
1153         .setlease       = generic_setlease,
1154         .fallocate      = gfs2_fallocate,
1155 };
1156
1157 const struct file_operations gfs2_dir_fops_nolock = {
1158         .iterate        = gfs2_readdir,
1159         .unlocked_ioctl = gfs2_ioctl,
1160         .open           = gfs2_open,
1161         .release        = gfs2_release,
1162         .fsync          = gfs2_fsync,
1163         .llseek         = default_llseek,
1164 };
1165