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                 goto out_uninit;
 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 out_uninit:
 173         gfs2_holder_uninit(&gh);
 174         return error;
 175 }
 176
 177 void gfs2_set_inode_flags(struct inode *inode)
 178 {
 179         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 180         unsigned int flags = inode->i_flags;
 181
 182         flags &= ~(S_SYNC|S_APPEND|S_IMMUTABLE|S_NOATIME|S_DIRSYNC|S_NOSEC);
 183         if ((ip->i_eattr == 0) && !is_sxid(inode->i_mode))
 184                 flags |= S_NOSEC;
 185         if (ip->i_diskflags & GFS2_DIF_IMMUTABLE)
 186                 flags |= S_IMMUTABLE;
 187         if (ip->i_diskflags & GFS2_DIF_APPENDONLY)
 188                 flags |= S_APPEND;
 189         if (ip->i_diskflags & GFS2_DIF_NOATIME)
 190                 flags |= S_NOATIME;
 191         if (ip->i_diskflags & GFS2_DIF_SYNC)
 192                 flags |= S_SYNC;
 193         inode->i_flags = flags;
 194 }
 195
 196 /* Flags that can be set by user space */
 197 #define GFS2_FLAGS_USER_SET (GFS2_DIF_JDATA|                    \
 198                              GFS2_DIF_IMMUTABLE|                \
 199                              GFS2_DIF_APPENDONLY|               \
 200                              GFS2_DIF_NOATIME|                  \
 201                              GFS2_DIF_SYNC|                     \
 202                              GFS2_DIF_SYSTEM|                   \
 203                              GFS2_DIF_TOPDIR|                   \
 204                              GFS2_DIF_INHERIT_JDATA)
 205
 206 /**
 207  * do_gfs2_set_flags - set flags on an inode
 208  * @filp: file pointer
 209  * @reqflags: The flags to set
 210  * @mask: Indicates which flags are valid
 211  *
 212  */
 213 static int do_gfs2_set_flags(struct file *filp, u32 reqflags, u32 mask)
 214 {
 215         struct inode *inode = file_inode(filp);
 216         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 217         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
 218         struct buffer_head *bh;
 219         struct gfs2_holder gh;
 220         int error;
 221         u32 new_flags, flags;
 222
 223         error = mnt_want_write_file(filp);
 224         if (error)
 225                 return error;
 226
 227         error = gfs2_glock_nq_init(ip->i_gl, LM_ST_EXCLUSIVE, 0, &gh);
 228         if (error)
 229                 goto out_drop_write;
 230
 231         error = -EACCES;
 232         if (!inode_owner_or_capable(inode))
 233                 goto out;
 234
 235         error = 0;
 236         flags = ip->i_diskflags;
 237         new_flags = (flags & ~mask) | (reqflags & mask);
 238         if ((new_flags ^ flags) == 0)
 239                 goto out;
 240
 241         error = -EINVAL;
 242         if ((new_flags ^ flags) & ~GFS2_FLAGS_USER_SET)
 243                 goto out;
 244
 245         error = -EPERM;
 246         if (IS_IMMUTABLE(inode) && (new_flags & GFS2_DIF_IMMUTABLE))
 247                 goto out;
 248         if (IS_APPEND(inode) && (new_flags & GFS2_DIF_APPENDONLY))
 249                 goto out;
 250         if (((new_flags ^ flags) & GFS2_DIF_IMMUTABLE) &&
 251             !capable(CAP_LINUX_IMMUTABLE))
 252                 goto out;
 253         if (!IS_IMMUTABLE(inode)) {
 254                 error = gfs2_permission(inode, MAY_WRITE);
 255                 if (error)
 256                         goto out;
 257         }
 258         if ((flags ^ new_flags) & GFS2_DIF_JDATA) {
 259                 if (new_flags & GFS2_DIF_JDATA)
 260                         gfs2_log_flush(sdp, ip->i_gl, NORMAL_FLUSH);
 261                 error = filemap_fdatawrite(inode->i_mapping);
 262                 if (error)
 263                         goto out;
 264                 error = filemap_fdatawait(inode->i_mapping);
 265                 if (error)
 266                         goto out;
 267                 if (new_flags & GFS2_DIF_JDATA)
 268                         gfs2_ordered_del_inode(ip);
 269         }
 270         error = gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE, 0);
 271         if (error)
 272                 goto out;
 273         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &bh);
 274         if (error)
 275                 goto out_trans_end;
 276         gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, bh);
 277         ip->i_diskflags = new_flags;
 278         gfs2_dinode_out(ip, bh->b_data);
 279         brelse(bh);
 280         gfs2_set_inode_flags(inode);
 281         gfs2_set_aops(inode);
 282 out_trans_end:
 283         gfs2_trans_end(sdp);
 284 out:
 285         gfs2_glock_dq_uninit(&gh);
 286 out_drop_write:
 287         mnt_drop_write_file(filp);
 288         return error;
 289 }
 290
 291 static int gfs2_set_flags(struct file *filp, u32 __user *ptr)
 292 {
 293         struct inode *inode = file_inode(filp);
 294         u32 fsflags, gfsflags;
 295
 296         if (get_user(fsflags, ptr))
 297                 return -EFAULT;
 298
 299         gfsflags = fsflags_cvt(fsflags_to_gfs2, fsflags);
 300         if (!S_ISDIR(inode->i_mode)) {
 301                 gfsflags &= ~GFS2_DIF_TOPDIR;
 302                 if (gfsflags & GFS2_DIF_INHERIT_JDATA)
 303                         gfsflags ^= (GFS2_DIF_JDATA | GFS2_DIF_INHERIT_JDATA);
 304                 return do_gfs2_set_flags(filp, gfsflags, ~GFS2_DIF_SYSTEM);
 305         }
 306         return do_gfs2_set_flags(filp, gfsflags, ~(GFS2_DIF_SYSTEM | GFS2_DIF_JDATA));
 307 }
 308
 309 static long gfs2_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)
 310 {
 311         switch(cmd) {
 312         case FS_IOC_GETFLAGS:
 313                 return gfs2_get_flags(filp, (u32 __user *)arg);
 314         case FS_IOC_SETFLAGS:
 315                 return gfs2_set_flags(filp, (u32 __user *)arg);
 316         case FITRIM:
 317                 return gfs2_fitrim(filp, (void __user *)arg);
 318         }
 319         return -ENOTTY;
 320 }
 321
 322 /**
 323  * gfs2_size_hint - Give a hint to the size of a write request
 324  * @filep: The struct file
 325  * @offset: The file offset of the write
 326  * @size: The length of the write
 327  *
 328  * When we are about to do a write, this function records the total
 329  * write size in order to provide a suitable hint to the lower layers
 330  * about how many blocks will be required.
 331  *
 332  */
 333
 334 static void gfs2_size_hint(struct file *filep, loff_t offset, size_t size)
 335 {
 336         struct inode *inode = file_inode(filep);
 337         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
 338         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 339         size_t blks = (size + sdp->sd_sb.sb_bsize - 1) >> sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
 340         int hint = min_t(size_t, INT_MAX, blks);
 341
 342         if (hint > atomic_read(&ip->i_res.rs_sizehint))
 343                 atomic_set(&ip->i_res.rs_sizehint, hint);
 344 }
 345
 346 /**
 347  * gfs2_allocate_page_backing - Use bmap to allocate blocks
 348  * @page: The (locked) page to allocate backing for
 349  *
 350  * We try to allocate all the blocks required for the page in
 351  * one go. This might fail for various reasons, so we keep
 352  * trying until all the blocks to back this page are allocated.
 353  * If some of the blocks are already allocated, thats ok too.
 354  */
 355
 356 static int gfs2_allocate_page_backing(struct page *page)
 357 {
 358         struct inode *inode = page->mapping->host;
 359         struct buffer_head bh;
 360         unsigned long size = PAGE_SIZE;
 361         u64 lblock = page->index << (PAGE_SHIFT - inode->i_blkbits);
 362
 363         do {
 364                 bh.b_state = 0;
 365                 bh.b_size = size;
 366                 gfs2_block_map(inode, lblock, &bh, 1);
 367                 if (!buffer_mapped(&bh))
 368                         return -EIO;
 369                 size -= bh.b_size;
 370                 lblock += (bh.b_size >> inode->i_blkbits);
 371         } while(size > 0);
 372         return 0;
 373 }
 374
 375 /**
 376  * gfs2_page_mkwrite - Make a shared, mmap()ed, page writable
 377  * @vma: The virtual memory area
 378  * @vmf: The virtual memory fault containing the page to become writable
 379  *
 380  * When the page becomes writable, we need to ensure that we have
 381  * blocks allocated on disk to back that page.
 382  */
 383
 384 static int gfs2_page_mkwrite(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf)
 385 {
 386         struct page *page = vmf->page;
 387         struct inode *inode = file_inode(vma->vm_file);
 388         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 389         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
 390         struct gfs2_alloc_parms ap = { .aflags = 0, };
 391         unsigned long last_index;
 392         u64 pos = page->index << PAGE_SHIFT;
 393         unsigned int data_blocks, ind_blocks, rblocks;
 394         struct gfs2_holder gh;
 395         loff_t size;
 396         int ret;
 397
 398         sb_start_pagefault(inode->i_sb);
 399
 400         ret = gfs2_rsqa_alloc(ip);
 401         if (ret)
 402                 goto out;
 403
 404         gfs2_size_hint(vma->vm_file, pos, PAGE_SIZE);
 405
 406         gfs2_holder_init(ip->i_gl, LM_ST_EXCLUSIVE, 0, &gh);
 407         ret = gfs2_glock_nq(&gh);
 408         if (ret)
 409                 goto out_uninit;
 410
 411         /* Update file times before taking page lock */
 412         file_update_time(vma->vm_file);
 413
 414         set_bit(GLF_DIRTY, &ip->i_gl->gl_flags);
 415         set_bit(GIF_SW_PAGED, &ip->i_flags);
 416
 417         if (!gfs2_write_alloc_required(ip, pos, PAGE_SIZE)) {
 418                 lock_page(page);
 419                 if (!PageUptodate(page) || page->mapping != inode->i_mapping) {
 420                         ret = -EAGAIN;
 421                         unlock_page(page);
 422                 }
 423                 goto out_unlock;
 424         }
 425
 426         ret = gfs2_rindex_update(sdp);
 427         if (ret)
 428                 goto out_unlock;
 429
 430         gfs2_write_calc_reserv(ip, PAGE_SIZE, &data_blocks, &ind_blocks);
 431         ap.target = data_blocks + ind_blocks;
 432         ret = gfs2_quota_lock_check(ip, &ap);
 433         if (ret)
 434                 goto out_unlock;
 435         ret = gfs2_inplace_reserve(ip, &ap);
 436         if (ret)
 437                 goto out_quota_unlock;
 438
 439         rblocks = RES_DINODE + ind_blocks;
 440         if (gfs2_is_jdata(ip))
 441                 rblocks += data_blocks ? data_blocks : 1;
 442         if (ind_blocks || data_blocks) {
 443                 rblocks += RES_STATFS + RES_QUOTA;
 444                 rblocks += gfs2_rg_blocks(ip, data_blocks + ind_blocks);
 445         }
 446         ret = gfs2_trans_begin(sdp, rblocks, 0);
 447         if (ret)
 448                 goto out_trans_fail;
 449
 450         lock_page(page);
 451         ret = -EINVAL;
 452         size = i_size_read(inode);
 453         last_index = (size - 1) >> PAGE_SHIFT;
 454         /* Check page index against inode size */
 455         if (size == 0 || (page->index > last_index))
 456                 goto out_trans_end;
 457
 458         ret = -EAGAIN;
 459         /* If truncated, we must retry the operation, we may have raced
 460          * with the glock demotion code.
 461          */
 462         if (!PageUptodate(page) || page->mapping != inode->i_mapping)
 463                 goto out_trans_end;
 464
 465         /* Unstuff, if required, and allocate backing blocks for page */
 466         ret = 0;
 467         if (gfs2_is_stuffed(ip))
 468                 ret = gfs2_unstuff_dinode(ip, page);
 469         if (ret == 0)
 470                 ret = gfs2_allocate_page_backing(page);
 471
 472 out_trans_end:
 473         if (ret)
 474                 unlock_page(page);
 475         gfs2_trans_end(sdp);
 476 out_trans_fail:
 477         gfs2_inplace_release(ip);
 478 out_quota_unlock:
 479         gfs2_quota_unlock(ip);
 480 out_unlock:
 481         gfs2_glock_dq(&gh);
 482 out_uninit:
 483         gfs2_holder_uninit(&gh);
 484         if (ret == 0) {
 485                 set_page_dirty(page);
 486                 wait_for_stable_page(page);
 487         }
 488 out:
 489         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
 490         return block_page_mkwrite_return(ret);
 491 }
 492
 493 static const struct vm_operations_struct gfs2_vm_ops = {
 494         .fault = filemap_fault,
 495         .map_pages = filemap_map_pages,
 496         .page_mkwrite = gfs2_page_mkwrite,
 497 };
 498
 499 /**
 500  * gfs2_mmap -
 501  * @file: The file to map
 502  * @vma: The VMA which described the mapping
 503  *
 504  * There is no need to get a lock here unless we should be updating
 505  * atime. We ignore any locking errors since the only consequence is
 506  * a missed atime update (which will just be deferred until later).
 507  *
 508  * Returns: 0
 509  */
 510
 511 static int gfs2_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
 512 {
 513         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(file->f_mapping->host);
 514
 515         if (!(file->f_flags & O_NOATIME) &&
 516             !IS_NOATIME(&ip->i_inode)) {
 517                 struct gfs2_holder i_gh;
 518                 int error;
 519
 520                 error = gfs2_glock_nq_init(ip->i_gl, LM_ST_SHARED, LM_FLAG_ANY,
 521                                            &i_gh);
 522                 if (error)
 523                         return error;
 524                 /* grab lock to update inode */
 525                 gfs2_glock_dq_uninit(&i_gh);
 526                 file_accessed(file);
 527         }
 528         vma->vm_ops = &gfs2_vm_ops;
 529
 530         return 0;
 531 }
 532
 533 /**
 534  * gfs2_open_common - This is common to open and atomic_open
 535  * @inode: The inode being opened
 536  * @file: The file being opened
 537  *
 538  * This maybe called under a glock or not depending upon how it has
 539  * been called. We must always be called under a glock for regular
 540  * files, however. For other file types, it does not matter whether
 541  * we hold the glock or not.
 542  *
 543  * Returns: Error code or 0 for success
 544  */
 545
 546 int gfs2_open_common(struct inode *inode, struct file *file)
 547 {
 548         struct gfs2_file *fp;
 549         int ret;
 550
 551         if (S_ISREG(inode->i_mode)) {
 552                 ret = generic_file_open(inode, file);
 553                 if (ret)
 554                         return ret;
 555         }
 556
 557         fp = kzalloc(sizeof(struct gfs2_file), GFP_NOFS);
 558         if (!fp)
 559                 return -ENOMEM;
 560
 561         mutex_init(&fp->f_fl_mutex);
 562
 563         gfs2_assert_warn(GFS2_SB(inode), !file->private_data);
 564         file->private_data = fp;
 565         return 0;
 566 }
 567
 568 /**
 569  * gfs2_open - open a file
 570  * @inode: the inode to open
 571  * @file: the struct file for this opening
 572  *
 573  * After atomic_open, this function is only used for opening files
 574  * which are already cached. We must still get the glock for regular
 575  * files to ensure that we have the file size uptodate for the large
 576  * file check which is in the common code. That is only an issue for
 577  * regular files though.
 578  *
 579  * Returns: errno
 580  */
 581
 582 static int gfs2_open(struct inode *inode, struct file *file)
 583 {
 584         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 585         struct gfs2_holder i_gh;
 586         int error;
 587         bool need_unlock = false;
 588
 589         if (S_ISREG(ip->i_inode.i_mode)) {
 590                 error = gfs2_glock_nq_init(ip->i_gl, LM_ST_SHARED, LM_FLAG_ANY,
 591                                            &i_gh);
 592                 if (error)
 593                         return error;
 594                 need_unlock = true;
 595         }
 596
 597         error = gfs2_open_common(inode, file);
 598
 599         if (need_unlock)
 600                 gfs2_glock_dq_uninit(&i_gh);
 601
 602         return error;
 603 }
 604
 605 /**
 606  * gfs2_release - called to close a struct file
 607  * @inode: the inode the struct file belongs to
 608  * @file: the struct file being closed
 609  *
 610  * Returns: errno
 611  */
 612
 613 static int gfs2_release(struct inode *inode, struct file *file)
 614 {
 615         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 616
 617         kfree(file->private_data);
 618         file->private_data = NULL;
 619
 620         if (!(file->f_mode & FMODE_WRITE))
 621                 return 0;
 622
 623         gfs2_rsqa_delete(ip, &inode->i_writecount);
 624         return 0;
 625 }
 626
 627 /**
 628  * gfs2_fsync - sync the dirty data for a file (across the cluster)
 629  * @file: the file that points to the dentry
 630  * @start: the start position in the file to sync
 631  * @end: the end position in the file to sync
 632  * @datasync: set if we can ignore timestamp changes
 633  *
 634  * We split the data flushing here so that we don't wait for the data
 635  * until after we've also sent the metadata to disk. Note that for
 636  * data=ordered, we will write & wait for the data at the log flush
 637  * stage anyway, so this is unlikely to make much of a difference
 638  * except in the data=writeback case.
 639  *
 640  * If the fdatawrite fails due to any reason except -EIO, we will
 641  * continue the remainder of the fsync, although we'll still report
 642  * the error at the end. This is to match filemap_write_and_wait_range()
 643  * behaviour.
 644  *
 645  * Returns: errno
 646  */
 647
 648 static int gfs2_fsync(struct file *file, loff_t start, loff_t end,
 649                       int datasync)
 650 {
 651         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
 652         struct inode *inode = mapping->host;
 653         int sync_state = inode->i_state & I_DIRTY_ALL;
 654         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 655         int ret = 0, ret1 = 0;
 656
 657         if (mapping->nrpages) {
 658                 ret1 = filemap_fdatawrite_range(mapping, start, end);
 659                 if (ret1 == -EIO)
 660                         return ret1;
 661         }
 662
 663         if (!gfs2_is_jdata(ip))
 664                 sync_state &= ~I_DIRTY_PAGES;
 665         if (datasync)
 666                 sync_state &= ~(I_DIRTY_SYNC | I_DIRTY_TIME);
 667
 668         if (sync_state) {
 669                 ret = sync_inode_metadata(inode, 1);
 670                 if (ret)
 671                         return ret;
 672                 if (gfs2_is_jdata(ip))
 673                         filemap_write_and_wait(mapping);
 674                 gfs2_ail_flush(ip->i_gl, 1);
 675         }
 676
 677         if (mapping->nrpages)
 678                 ret = filemap_fdatawait_range(mapping, start, end);
 679
 680         return ret ? ret : ret1;
 681 }
 682
 683 /**
 684  * gfs2_file_write_iter - Perform a write to a file
 685  * @iocb: The io context
 686  * @iov: The data to write
 687  * @nr_segs: Number of @iov segments
 688  * @pos: The file position
 689  *
 690  * We have to do a lock/unlock here to refresh the inode size for
 691  * O_APPEND writes, otherwise we can land up writing at the wrong
 692  * offset. There is still a race, but provided the app is using its
 693  * own file locking, this will make O_APPEND work as expected.
 694  *
 695  */
 696
 697 static ssize_t gfs2_file_write_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
 698 {
 699         struct file *file = iocb->ki_filp;
 700         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(file_inode(file));
 701         int ret;
 702
 703         ret = gfs2_rsqa_alloc(ip);
 704         if (ret)
 705                 return ret;
 706
 707         gfs2_size_hint(file, iocb->ki_pos, iov_iter_count(from));
 708
 709         if (iocb->ki_flags & IOCB_APPEND) {
 710                 struct gfs2_holder gh;
 711
 712                 ret = gfs2_glock_nq_init(ip->i_gl, LM_ST_SHARED, 0, &gh);
 713                 if (ret)
 714                         return ret;
 715                 gfs2_glock_dq_uninit(&gh);
 716         }
 717
 718         return generic_file_write_iter(iocb, from);
 719 }
 720
 721 static int fallocate_chunk(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t len,
 722                            int mode)
 723 {
 724         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 725         struct buffer_head *dibh;
 726         int error;
 727         unsigned int nr_blks;
 728         sector_t lblock = offset >> inode->i_blkbits;
 729
 730         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
 731         if (unlikely(error))
 732                 return error;
 733
 734         gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, dibh);
 735
 736         if (gfs2_is_stuffed(ip)) {
 737                 error = gfs2_unstuff_dinode(ip, NULL);
 738                 if (unlikely(error))
 739                         goto out;
 740         }
 741
 742         while (len) {
 743                 struct buffer_head bh_map = { .b_state = 0, .b_blocknr = 0 };
 744                 bh_map.b_size = len;
 745                 set_buffer_zeronew(&bh_map);
 746
 747                 error = gfs2_block_map(inode, lblock, &bh_map, 1);
 748                 if (unlikely(error))
 749                         goto out;
 750                 len -= bh_map.b_size;
 751                 nr_blks = bh_map.b_size >> inode->i_blkbits;
 752                 lblock += nr_blks;
 753                 if (!buffer_new(&bh_map))
 754                         continue;
 755                 if (unlikely(!buffer_zeronew(&bh_map))) {
 756                         error = -EIO;
 757                         goto out;
 758                 }
 759         }
 760 out:
 761         brelse(dibh);
 762         return error;
 763 }
 764 /**
 765  * calc_max_reserv() - Reverse of write_calc_reserv. Given a number of
 766  *                     blocks, determine how many bytes can be written.
 767  * @ip:          The inode in question.
 768  * @len:         Max cap of bytes. What we return in *len must be <= this.
 769  * @data_blocks: Compute and return the number of data blocks needed
 770  * @ind_blocks:  Compute and return the number of indirect blocks needed
 771  * @max_blocks:  The total blocks available to work with.
 772  *
 773  * Returns: void, but @len, @data_blocks and @ind_blocks are filled in.
 774  */
 775 static void calc_max_reserv(struct gfs2_inode *ip, loff_t *len,
 776                             unsigned int *data_blocks, unsigned int *ind_blocks,
 777                             unsigned int max_blocks)
 778 {
 779         loff_t max = *len;
 780         const struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
 781         unsigned int tmp, max_data = max_blocks - 3 * (sdp->sd_max_height - 1);
 782
 783         for (tmp = max_data; tmp > sdp->sd_diptrs;) {
 784                 tmp = DIV_ROUND_UP(tmp, sdp->sd_inptrs);
 785                 max_data -= tmp;
 786         }
 787
 788         *data_blocks = max_data;
 789         *ind_blocks = max_blocks - max_data;
 790         *len = ((loff_t)max_data - 3) << sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
 791         if (*len > max) {
 792                 *len = max;
 793                 gfs2_write_calc_reserv(ip, max, data_blocks, ind_blocks);
 794         }
 795 }
 796
 797 static long __gfs2_fallocate(struct file *file, int mode, loff_t offset, loff_t len)
 798 {
 799         struct inode *inode = file_inode(file);
 800         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
 801         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 802         struct gfs2_alloc_parms ap = { .aflags = 0, };
 803         unsigned int data_blocks = 0, ind_blocks = 0, rblocks;
 804         loff_t bytes, max_bytes, max_blks;
 805         int error;
 806         const loff_t pos = offset;
 807         const loff_t count = len;
 808         loff_t bsize_mask = ~((loff_t)sdp->sd_sb.sb_bsize - 1);
 809         loff_t next = (offset + len - 1) >> sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
 810         loff_t max_chunk_size = UINT_MAX & bsize_mask;
 811
 812         next = (next + 1) << sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
 813
 814         offset &= bsize_mask;
 815
 816         len = next - offset;
 817         bytes = sdp->sd_max_rg_data * sdp->sd_sb.sb_bsize / 2;
 818         if (!bytes)
 819                 bytes = UINT_MAX;
 820         bytes &= bsize_mask;
 821         if (bytes == 0)
 822                 bytes = sdp->sd_sb.sb_bsize;
 823
 824         gfs2_size_hint(file, offset, len);
 825
 826         gfs2_write_calc_reserv(ip, PAGE_SIZE, &data_blocks, &ind_blocks);
 827         ap.min_target = data_blocks + ind_blocks;
 828
 829         while (len > 0) {
 830                 if (len < bytes)
 831                         bytes = len;
 832                 if (!gfs2_write_alloc_required(ip, offset, bytes)) {
 833                         len -= bytes;
 834                         offset += bytes;
 835                         continue;
 836                 }
 837
 838                 /* We need to determine how many bytes we can actually
 839                  * fallocate without exceeding quota or going over the
 840                  * end of the fs. We start off optimistically by assuming
 841                  * we can write max_bytes */
 842                 max_bytes = (len > max_chunk_size) ? max_chunk_size : len;
 843
 844                 /* Since max_bytes is most likely a theoretical max, we
 845                  * calculate a more realistic 'bytes' to serve as a good
 846                  * starting point for the number of bytes we may be able
 847                  * to write */
 848                 gfs2_write_calc_reserv(ip, bytes, &data_blocks, &ind_blocks);
 849                 ap.target = data_blocks + ind_blocks;
 850
 851                 error = gfs2_quota_lock_check(ip, &ap);
 852                 if (error)
 853                         return error;
 854                 /* ap.allowed tells us how many blocks quota will allow
 855                  * us to write. Check if this reduces max_blks */
 856                 max_blks = UINT_MAX;
 857                 if (ap.allowed)
 858                         max_blks = ap.allowed;
 859
 860                 error = gfs2_inplace_reserve(ip, &ap);
 861                 if (error)
 862                         goto out_qunlock;
 863
 864                 /* check if the selected rgrp limits our max_blks further */
 865                 if (ap.allowed && ap.allowed < max_blks)
 866                         max_blks = ap.allowed;
 867
 868                 /* Almost done. Calculate bytes that can be written using
 869                  * max_blks. We also recompute max_bytes, data_blocks and
 870                  * ind_blocks */
 871                 calc_max_reserv(ip, &max_bytes, &data_blocks,
 872                                 &ind_blocks, max_blks);
 873
 874                 rblocks = RES_DINODE + ind_blocks + RES_STATFS + RES_QUOTA +
 875                           RES_RG_HDR + gfs2_rg_blocks(ip, data_blocks + ind_blocks);
 876                 if (gfs2_is_jdata(ip))
 877                         rblocks += data_blocks ? data_blocks : 1;
 878
 879                 error = gfs2_trans_begin(sdp, rblocks,
 880                                          PAGE_SIZE/sdp->sd_sb.sb_bsize);
 881                 if (error)
 882                         goto out_trans_fail;
 883
 884                 error = fallocate_chunk(inode, offset, max_bytes, mode);
 885                 gfs2_trans_end(sdp);
 886
 887                 if (error)
 888                         goto out_trans_fail;
 889
 890                 len -= max_bytes;
 891                 offset += max_bytes;
 892                 gfs2_inplace_release(ip);
 893                 gfs2_quota_unlock(ip);
 894         }
 895
 896         if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) && (pos + count) > inode->i_size) {
 897                 i_size_write(inode, pos + count);
 898                 file_update_time(file);
 899                 mark_inode_dirty(inode);
 900         }
 901
 902         if ((file->f_flags & O_DSYNC) || IS_SYNC(file->f_mapping->host))
 903                 return vfs_fsync_range(file, pos, pos + count - 1,
 904                                (file->f_flags & __O_SYNC) ? 0 : 1);
 905         return 0;
 906
 907 out_trans_fail:
 908         gfs2_inplace_release(ip);
 909 out_qunlock:
 910         gfs2_quota_unlock(ip);
 911         return error;
 912 }
 913
 914 static long gfs2_fallocate(struct file *file, int mode, loff_t offset, loff_t len)
 915 {
 916         struct inode *inode = file_inode(file);
 917         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 918         struct gfs2_holder gh;
 919         int ret;
 920
 921         if ((mode & ~FALLOC_FL_KEEP_SIZE) || gfs2_is_jdata(ip))
 922                 return -EOPNOTSUPP;
 923
 924         inode_lock(inode);
 925
 926         gfs2_holder_init(ip->i_gl, LM_ST_EXCLUSIVE, 0, &gh);
 927         ret = gfs2_glock_nq(&gh);
 928         if (ret)
 929                 goto out_uninit;
 930
 931         if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) &&
 932             (offset + len) > inode->i_size) {
 933                 ret = inode_newsize_ok(inode, offset + len);
 934                 if (ret)
 935                         goto out_unlock;
 936         }
 937
 938         ret = get_write_access(inode);
 939         if (ret)
 940                 goto out_unlock;
 941
 942         ret = gfs2_rsqa_alloc(ip);
 943         if (ret)
 944                 goto out_putw;
 945
 946         ret = __gfs2_fallocate(file, mode, offset, len);
 947         if (ret)
 948                 gfs2_rs_deltree(&ip->i_res);
 949
 950 out_putw:
 951         put_write_access(inode);
 952 out_unlock:
 953         gfs2_glock_dq(&gh);
 954 out_uninit:
 955         gfs2_holder_uninit(&gh);
 956         inode_unlock(inode);
 957         return ret;
 958 }
 959
 960 static ssize_t gfs2_file_splice_write(struct pipe_inode_info *pipe,
 961                                       struct file *out, loff_t *ppos,
 962                                       size_t len, unsigned int flags)
 963 {
 964         int error;
 965         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(out->f_mapping->host);
 966
 967         error = gfs2_rsqa_alloc(ip);
 968         if (error)
 969                 return (ssize_t)error;
 970
 971         gfs2_size_hint(out, *ppos, len);
 972
 973         return iter_file_splice_write(pipe, out, ppos, len, flags);
 974 }
 975
 976 #ifdef CONFIG_GFS2_FS_LOCKING_DLM
 977
 978 /**
 979  * gfs2_lock - acquire/release a posix lock on a file
 980  * @file: the file pointer
 981  * @cmd: either modify or retrieve lock state, possibly wait
 982  * @fl: type and range of lock
 983  *
 984  * Returns: errno
 985  */
 986
 987 static int gfs2_lock(struct file *file, int cmd, struct file_lock *fl)
 988 {
 989         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(file->f_mapping->host);
 990         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(file->f_mapping->host);
 991         struct lm_lockstruct *ls = &sdp->sd_lockstruct;
 992
 993         if (!(fl->fl_flags & FL_POSIX))
 994                 return -ENOLCK;
 995         if (__mandatory_lock(&ip->i_inode) && fl->fl_type != F_UNLCK)
 996                 return -ENOLCK;
 997
 998         if (cmd == F_CANCELLK) {
 999                 /* Hack: */
1000                 cmd = F_SETLK;
1001                 fl->fl_type = F_UNLCK;
1002         }
1003         if (unlikely(test_bit(SDF_SHUTDOWN, &sdp->sd_flags))) {
1004                 if (fl->fl_type == F_UNLCK)
1005                         locks_lock_file_wait(file, fl);
1006                 return -EIO;
1007         }
1008         if (IS_GETLK(cmd))
1009                 return dlm_posix_get(ls->ls_dlm, ip->i_no_addr, file, fl);
1010         else if (fl->fl_type == F_UNLCK)
1011                 return dlm_posix_unlock(ls->ls_dlm, ip->i_no_addr, file, fl);
1012         else
1013                 return dlm_posix_lock(ls->ls_dlm, ip->i_no_addr, file, cmd, fl);
1014 }
1015
1016 static int do_flock(struct file *file, int cmd, struct file_lock *fl)
1017 {
1018         struct gfs2_file *fp = file->private_data;
1019         struct gfs2_holder *fl_gh = &fp->f_fl_gh;
1020         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(file_inode(file));
1021         struct gfs2_glock *gl;
1022         unsigned int state;
1023         u16 flags;
1024         int error = 0;
1025         int sleeptime;
1026
1027         state = (fl->fl_type == F_WRLCK) ? LM_ST_EXCLUSIVE : LM_ST_SHARED;
1028         flags = (IS_SETLKW(cmd) ? 0 : LM_FLAG_TRY_1CB) | GL_EXACT;
1029
1030         mutex_lock(&fp->f_fl_mutex);
1031
1032         gl = fl_gh->gh_gl;
1033         if (gl) {
1034                 if (fl_gh->gh_state == state)
1035                         goto out;
1036                 locks_lock_file_wait(file,
1037                                      &(struct file_lock) {
1038                                              .fl_type = F_UNLCK,
1039                                              .fl_flags = FL_FLOCK
1040                                      });
1041                 gfs2_glock_dq(fl_gh);
1042                 gfs2_holder_reinit(state, flags, fl_gh);
1043         } else {
1044                 error = gfs2_glock_get(GFS2_SB(&ip->i_inode), ip->i_no_addr,
1045                                        &gfs2_flock_glops, CREATE, &gl);
1046                 if (error)
1047                         goto out;
1048                 gfs2_holder_init(gl, state, flags, fl_gh);
1049                 gfs2_glock_put(gl);
1050         }
1051         for (sleeptime = 1; sleeptime <= 4; sleeptime <<= 1) {
1052                 error = gfs2_glock_nq(fl_gh);
1053                 if (error != GLR_TRYFAILED)
1054                         break;
1055                 fl_gh->gh_flags = LM_FLAG_TRY | GL_EXACT;
1056                 fl_gh->gh_error = 0;
1057                 msleep(sleeptime);
1058         }
1059         if (error) {
1060                 gfs2_holder_uninit(fl_gh);
1061                 if (error == GLR_TRYFAILED)
1062                         error = -EAGAIN;
1063         } else {
1064                 error = locks_lock_file_wait(file, fl);
1065                 gfs2_assert_warn(GFS2_SB(&ip->i_inode), !error);
1066         }
1067
1068 out:
1069         mutex_unlock(&fp->f_fl_mutex);
1070         return error;
1071 }
1072
1073 static void do_unflock(struct file *file, struct file_lock *fl)
1074 {
1075         struct gfs2_file *fp = file->private_data;
1076         struct gfs2_holder *fl_gh = &fp->f_fl_gh;
1077
1078         mutex_lock(&fp->f_fl_mutex);
1079         locks_lock_file_wait(file, fl);
1080         if (gfs2_holder_initialized(fl_gh)) {
1081                 gfs2_glock_dq(fl_gh);
1082                 gfs2_holder_uninit(fl_gh);
1083         }
1084         mutex_unlock(&fp->f_fl_mutex);
1085 }
1086
1087 /**
1088  * gfs2_flock - acquire/release a flock lock on a file
1089  * @file: the file pointer
1090  * @cmd: either modify or retrieve lock state, possibly wait
1091  * @fl: type and range of lock
1092  *
1093  * Returns: errno
1094  */
1095
1096 static int gfs2_flock(struct file *file, int cmd, struct file_lock *fl)
1097 {
1098         if (!(fl->fl_flags & FL_FLOCK))
1099                 return -ENOLCK;
1100         if (fl->fl_type & LOCK_MAND)
1101                 return -EOPNOTSUPP;
1102
1103         if (fl->fl_type == F_UNLCK) {
1104                 do_unflock(file, fl);
1105                 return 0;
1106         } else {
1107                 return do_flock(file, cmd, fl);
1108         }
1109 }
1110
1111 const struct file_operations gfs2_file_fops = {
1112         .llseek         = gfs2_llseek,
1113         .read_iter      = generic_file_read_iter,
1114         .write_iter     = gfs2_file_write_iter,
1115         .unlocked_ioctl = gfs2_ioctl,
1116         .mmap           = gfs2_mmap,
1117         .open           = gfs2_open,
1118         .release        = gfs2_release,
1119         .fsync          = gfs2_fsync,
1120         .lock           = gfs2_lock,
1121         .flock          = gfs2_flock,
1122         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1123         .splice_write   = gfs2_file_splice_write,
1124         .setlease       = simple_nosetlease,
1125         .fallocate      = gfs2_fallocate,
1126 };
1127
1128 const struct file_operations gfs2_dir_fops = {
1129         .iterate_shared = gfs2_readdir,
1130         .unlocked_ioctl = gfs2_ioctl,
1131         .open           = gfs2_open,
1132         .release        = gfs2_release,
1133         .fsync          = gfs2_fsync,
1134         .lock           = gfs2_lock,
1135         .flock          = gfs2_flock,
1136         .llseek         = default_llseek,
1137 };
1138
1139 #endif /* CONFIG_GFS2_FS_LOCKING_DLM */
1140
1141 const struct file_operations gfs2_file_fops_nolock = {
1142         .llseek         = gfs2_llseek,
1143         .read_iter      = generic_file_read_iter,
1144         .write_iter     = gfs2_file_write_iter,
1145         .unlocked_ioctl = gfs2_ioctl,
1146         .mmap           = gfs2_mmap,
1147         .open           = gfs2_open,
1148         .release        = gfs2_release,
1149         .fsync          = gfs2_fsync,
1150         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1151         .splice_write   = gfs2_file_splice_write,
1152         .setlease       = generic_setlease,
1153         .fallocate      = gfs2_fallocate,
1154 };
1155
1156 const struct file_operations gfs2_dir_fops_nolock = {
1157         .iterate_shared = gfs2_readdir,
1158         .unlocked_ioctl = gfs2_ioctl,
1159         .open           = gfs2_open,
1160         .release        = gfs2_release,
1161         .fsync          = gfs2_fsync,
1162         .llseek         = default_llseek,
1163 };
1164