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/aio.h>
  29 #include <linux/delay.h>
  30
  31 #include "gfs2.h"
  32 #include "incore.h"
  33 #include "bmap.h"
  34 #include "dir.h"
  35 #include "glock.h"
  36 #include "glops.h"
  37 #include "inode.h"
  38 #include "log.h"
  39 #include "meta_io.h"
  40 #include "quota.h"
  41 #include "rgrp.h"
  42 #include "trans.h"
  43 #include "util.h"
  44
  45 /**
  46  * gfs2_llseek - seek to a location in a file
  47  * @file: the file
  48  * @offset: the offset
  49  * @whence: Where to seek from (SEEK_SET, SEEK_CUR, or SEEK_END)
  50  *
  51  * SEEK_END requires the glock for the file because it references the
  52  * file's size.
  53  *
  54  * Returns: The new offset, or errno
  55  */
  56
  57 static loff_t gfs2_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
  58 {
  59         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(file->f_mapping->host);
  60         struct gfs2_holder i_gh;
  61         loff_t error;
  62
  63         switch (whence) {
  64         case SEEK_END: /* These reference inode->i_size */
  65         case SEEK_DATA:
  66         case SEEK_HOLE:
  67                 error = gfs2_glock_nq_init(ip->i_gl, LM_ST_SHARED, LM_FLAG_ANY,
  68                                            &i_gh);
  69                 if (!error) {
  70                         error = generic_file_llseek(file, offset, whence);
  71                         gfs2_glock_dq_uninit(&i_gh);
  72                 }
  73                 break;
  74         case SEEK_CUR:
  75         case SEEK_SET:
  76                 error = generic_file_llseek(file, offset, whence);
  77                 break;
  78         default:
  79                 error = -EINVAL;
  80         }
  81
  82         return error;
  83 }
  84
  85 /**
  86  * gfs2_readdir - Iterator for a directory
  87  * @file: The directory to read from
  88  * @ctx: What to feed directory entries to
  89  *
  90  * Returns: errno
  91  */
  92
  93 static int gfs2_readdir(struct file *file, struct dir_context *ctx)
  94 {
  95         struct inode *dir = file->f_mapping->host;
  96         struct gfs2_inode *dip = GFS2_I(dir);
  97         struct gfs2_holder d_gh;
  98         int error;
  99
 100         error = gfs2_glock_nq_init(dip->i_gl, LM_ST_SHARED, 0, &d_gh);
 101         if (error)
 102                 return error;
 103
 104         error = gfs2_dir_read(dir, ctx, &file->f_ra);
 105
 106         gfs2_glock_dq_uninit(&d_gh);
 107
 108         return error;
 109 }
 110
 111 /**
 112  * fsflags_cvt
 113  * @table: A table of 32 u32 flags
 114  * @val: a 32 bit value to convert
 115  *
 116  * This function can be used to convert between fsflags values and
 117  * GFS2's own flags values.
 118  *
 119  * Returns: the converted flags
 120  */
 121 static u32 fsflags_cvt(const u32 *table, u32 val)
 122 {
 123         u32 res = 0;
 124         while(val) {
 125                 if (val & 1)
 126                         res |= *table;
 127                 table++;
 128                 val >>= 1;
 129         }
 130         return res;
 131 }
 132
 133 static const u32 fsflags_to_gfs2[32] = {
 134         [3] = GFS2_DIF_SYNC,
 135         [4] = GFS2_DIF_IMMUTABLE,
 136         [5] = GFS2_DIF_APPENDONLY,
 137         [7] = GFS2_DIF_NOATIME,
 138         [12] = GFS2_DIF_EXHASH,
 139         [14] = GFS2_DIF_INHERIT_JDATA,
 140         [17] = GFS2_DIF_TOPDIR,
 141 };
 142
 143 static const u32 gfs2_to_fsflags[32] = {
 144         [gfs2fl_Sync] = FS_SYNC_FL,
 145         [gfs2fl_Immutable] = FS_IMMUTABLE_FL,
 146         [gfs2fl_AppendOnly] = FS_APPEND_FL,
 147         [gfs2fl_NoAtime] = FS_NOATIME_FL,
 148         [gfs2fl_ExHash] = FS_INDEX_FL,
 149         [gfs2fl_TopLevel] = FS_TOPDIR_FL,
 150         [gfs2fl_InheritJdata] = FS_JOURNAL_DATA_FL,
 151 };
 152
 153 static int gfs2_get_flags(struct file *filp, u32 __user *ptr)
 154 {
 155         struct inode *inode = file_inode(filp);
 156         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 157         struct gfs2_holder gh;
 158         int error;
 159         u32 fsflags;
 160
 161         gfs2_holder_init(ip->i_gl, LM_ST_SHARED, 0, &gh);
 162         error = gfs2_glock_nq(&gh);
 163         if (error)
 164                 return error;
 165
 166         fsflags = fsflags_cvt(gfs2_to_fsflags, ip->i_diskflags);
 167         if (!S_ISDIR(inode->i_mode) && ip->i_diskflags & GFS2_DIF_JDATA)
 168                 fsflags |= FS_JOURNAL_DATA_FL;
 169         if (put_user(fsflags, ptr))
 170                 error = -EFAULT;
 171
 172         gfs2_glock_dq(&gh);
 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                 inode->i_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 (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         }
 268         error = gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE, 0);
 269         if (error)
 270                 goto out;
 271         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &bh);
 272         if (error)
 273                 goto out_trans_end;
 274         gfs2_trans_add_meta(ip->i_gl, bh);
 275         ip->i_diskflags = new_flags;
 276         gfs2_dinode_out(ip, bh->b_data);
 277         brelse(bh);
 278         gfs2_set_inode_flags(inode);
 279         gfs2_set_aops(inode);
 280 out_trans_end:
 281         gfs2_trans_end(sdp);
 282 out:
 283         gfs2_glock_dq_uninit(&gh);
 284 out_drop_write:
 285         mnt_drop_write_file(filp);
 286         return error;
 287 }
 288
 289 static int gfs2_set_flags(struct file *filp, u32 __user *ptr)
 290 {
 291         struct inode *inode = file_inode(filp);
 292         u32 fsflags, gfsflags;
 293
 294         if (get_user(fsflags, ptr))
 295                 return -EFAULT;
 296
 297         gfsflags = fsflags_cvt(fsflags_to_gfs2, fsflags);
 298         if (!S_ISDIR(inode->i_mode)) {
 299                 gfsflags &= ~GFS2_DIF_TOPDIR;
 300                 if (gfsflags & GFS2_DIF_INHERIT_JDATA)
 301                         gfsflags ^= (GFS2_DIF_JDATA | GFS2_DIF_INHERIT_JDATA);
 302                 return do_gfs2_set_flags(filp, gfsflags, ~0);
 303         }
 304         return do_gfs2_set_flags(filp, gfsflags, ~GFS2_DIF_JDATA);
 305 }
 306
 307 static long gfs2_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)
 308 {
 309         switch(cmd) {
 310         case FS_IOC_GETFLAGS:
 311                 return gfs2_get_flags(filp, (u32 __user *)arg);
 312         case FS_IOC_SETFLAGS:
 313                 return gfs2_set_flags(filp, (u32 __user *)arg);
 314         case FITRIM:
 315                 return gfs2_fitrim(filp, (void __user *)arg);
 316         }
 317         return -ENOTTY;
 318 }
 319
 320 /**
 321  * gfs2_size_hint - Give a hint to the size of a write request
 322  * @filep: The struct file
 323  * @offset: The file offset of the write
 324  * @size: The length of the write
 325  *
 326  * When we are about to do a write, this function records the total
 327  * write size in order to provide a suitable hint to the lower layers
 328  * about how many blocks will be required.
 329  *
 330  */
 331
 332 static void gfs2_size_hint(struct file *filep, loff_t offset, size_t size)
 333 {
 334         struct inode *inode = file_inode(filep);
 335         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
 336         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 337         size_t blks = (size + sdp->sd_sb.sb_bsize - 1) >> sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
 338         int hint = min_t(size_t, INT_MAX, blks);
 339
 340         if (hint > atomic_read(&ip->i_res->rs_sizehint))
 341                 atomic_set(&ip->i_res->rs_sizehint, hint);
 342 }
 343
 344 /**
 345  * gfs2_allocate_page_backing - Use bmap to allocate blocks
 346  * @page: The (locked) page to allocate backing for
 347  *
 348  * We try to allocate all the blocks required for the page in
 349  * one go. This might fail for various reasons, so we keep
 350  * trying until all the blocks to back this page are allocated.
 351  * If some of the blocks are already allocated, thats ok too.
 352  */
 353
 354 static int gfs2_allocate_page_backing(struct page *page)
 355 {
 356         struct inode *inode = page->mapping->host;
 357         struct buffer_head bh;
 358         unsigned long size = PAGE_CACHE_SIZE;
 359         u64 lblock = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - inode->i_blkbits);
 360
 361         do {
 362                 bh.b_state = 0;
 363                 bh.b_size = size;
 364                 gfs2_block_map(inode, lblock, &bh, 1);
 365                 if (!buffer_mapped(&bh))
 366                         return -EIO;
 367                 size -= bh.b_size;
 368                 lblock += (bh.b_size >> inode->i_blkbits);
 369         } while(size > 0);
 370         return 0;
 371 }
 372
 373 /**
 374  * gfs2_page_mkwrite - Make a shared, mmap()ed, page writable
 375  * @vma: The virtual memory area
 376  * @vmf: The virtual memory fault containing the page to become writable
 377  *
 378  * When the page becomes writable, we need to ensure that we have
 379  * blocks allocated on disk to back that page.
 380  */
 381
 382 static int gfs2_page_mkwrite(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf)
 383 {
 384         struct page *page = vmf->page;
 385         struct inode *inode = file_inode(vma->vm_file);
 386         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 387         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
 388         struct gfs2_alloc_parms ap = { .aflags = 0, };
 389         unsigned long last_index;
 390         u64 pos = page->index << PAGE_CACHE_SHIFT;
 391         unsigned int data_blocks, ind_blocks, rblocks;
 392         struct gfs2_holder gh;
 393         loff_t size;
 394         int ret;
 395
 396         sb_start_pagefault(inode->i_sb);
 397
 398         /* Update file times before taking page lock */
 399         file_update_time(vma->vm_file);
 400
 401         ret = get_write_access(inode);
 402         if (ret)
 403                 goto out;
 404
 405         ret = gfs2_rs_alloc(ip);
 406         if (ret)
 407                 goto out_write_access;
 408
 409         gfs2_size_hint(vma->vm_file, pos, PAGE_CACHE_SIZE);
 410
 411         gfs2_holder_init(ip->i_gl, LM_ST_EXCLUSIVE, 0, &gh);
 412         ret = gfs2_glock_nq(&gh);
 413         if (ret)
 414                 goto out_uninit;
 415
 416         set_bit(GLF_DIRTY, &ip->i_gl->gl_flags);
 417         set_bit(GIF_SW_PAGED, &ip->i_flags);
 418
 419         if (!gfs2_write_alloc_required(ip, pos, PAGE_CACHE_SIZE)) {
 420                 lock_page(page);
 421                 if (!PageUptodate(page) || page->mapping != inode->i_mapping) {
 422                         ret = -EAGAIN;
 423                         unlock_page(page);
 424                 }
 425                 goto out_unlock;
 426         }
 427
 428         ret = gfs2_rindex_update(sdp);
 429         if (ret)
 430                 goto out_unlock;
 431
 432         ret = gfs2_quota_lock_check(ip);
 433         if (ret)
 434                 goto out_unlock;
 435         gfs2_write_calc_reserv(ip, PAGE_CACHE_SIZE, &data_blocks, &ind_blocks);
 436         ap.target = data_blocks + ind_blocks;
 437         ret = gfs2_inplace_reserve(ip, &ap);
 438         if (ret)
 439                 goto out_quota_unlock;
 440
 441         rblocks = RES_DINODE + ind_blocks;
 442         if (gfs2_is_jdata(ip))
 443                 rblocks += data_blocks ? data_blocks : 1;
 444         if (ind_blocks || data_blocks) {
 445                 rblocks += RES_STATFS + RES_QUOTA;
 446                 rblocks += gfs2_rg_blocks(ip, data_blocks + ind_blocks);
 447         }
 448         ret = gfs2_trans_begin(sdp, rblocks, 0);
 449         if (ret)
 450                 goto out_trans_fail;
 451
 452         lock_page(page);
 453         ret = -EINVAL;
 454         size = i_size_read(inode);
 455         last_index = (size - 1) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
 456         /* Check page index against inode size */
 457         if (size == 0 || (page->index > last_index))
 458                 goto out_trans_end;
 459
 460         ret = -EAGAIN;
 461         /* If truncated, we must retry the operation, we may have raced
 462          * with the glock demotion code.
 463          */
 464         if (!PageUptodate(page) || page->mapping != inode->i_mapping)
 465                 goto out_trans_end;
 466
 467         /* Unstuff, if required, and allocate backing blocks for page */
 468         ret = 0;
 469         if (gfs2_is_stuffed(ip))
 470                 ret = gfs2_unstuff_dinode(ip, page);
 471         if (ret == 0)
 472                 ret = gfs2_allocate_page_backing(page);
 473
 474 out_trans_end:
 475         if (ret)
 476                 unlock_page(page);
 477         gfs2_trans_end(sdp);
 478 out_trans_fail:
 479         gfs2_inplace_release(ip);
 480 out_quota_unlock:
 481         gfs2_quota_unlock(ip);
 482 out_unlock:
 483         gfs2_glock_dq(&gh);
 484 out_uninit:
 485         gfs2_holder_uninit(&gh);
 486         if (ret == 0) {
 487                 set_page_dirty(page);
 488                 wait_for_stable_page(page);
 489         }
 490 out_write_access:
 491         put_write_access(inode);
 492 out:
 493         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
 494         return block_page_mkwrite_return(ret);
 495 }
 496
 497 static const struct vm_operations_struct gfs2_vm_ops = {
 498         .fault = filemap_fault,
 499         .map_pages = filemap_map_pages,
 500         .page_mkwrite = gfs2_page_mkwrite,
 501         .remap_pages = generic_file_remap_pages,
 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;
 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;
 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 (file->f_flags & O_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 static void calc_max_reserv(struct gfs2_inode *ip, loff_t max, loff_t *len,
 771                             unsigned int *data_blocks, unsigned int *ind_blocks)
 772 {
 773         const struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
 774         unsigned int max_blocks = ip->i_rgd->rd_free_clone;
 775         unsigned int tmp, max_data = max_blocks - 3 * (sdp->sd_max_height - 1);
 776
 777         for (tmp = max_data; tmp > sdp->sd_diptrs;) {
 778                 tmp = DIV_ROUND_UP(tmp, sdp->sd_inptrs);
 779                 max_data -= tmp;
 780         }
 781         /* This calculation isn't the exact reverse of gfs2_write_calc_reserve,
 782            so it might end up with fewer data blocks */
 783         if (max_data <= *data_blocks)
 784                 return;
 785         *data_blocks = max_data;
 786         *ind_blocks = max_blocks - max_data;
 787         *len = ((loff_t)max_data - 3) << sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
 788         if (*len > max) {
 789                 *len = max;
 790                 gfs2_write_calc_reserv(ip, max, data_blocks, ind_blocks);
 791         }
 792 }
 793
 794 static long __gfs2_fallocate(struct file *file, int mode, loff_t offset, loff_t len)
 795 {
 796         struct inode *inode = file_inode(file);
 797         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
 798         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 799         struct gfs2_alloc_parms ap = { .aflags = 0, };
 800         unsigned int data_blocks = 0, ind_blocks = 0, rblocks;
 801         loff_t bytes, max_bytes;
 802         int error;
 803         const loff_t pos = offset;
 804         const loff_t count = len;
 805         loff_t bsize_mask = ~((loff_t)sdp->sd_sb.sb_bsize - 1);
 806         loff_t next = (offset + len - 1) >> sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
 807         loff_t max_chunk_size = UINT_MAX & bsize_mask;
 808
 809         next = (next + 1) << sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
 810
 811         offset &= bsize_mask;
 812
 813         len = next - offset;
 814         bytes = sdp->sd_max_rg_data * sdp->sd_sb.sb_bsize / 2;
 815         if (!bytes)
 816                 bytes = UINT_MAX;
 817         bytes &= bsize_mask;
 818         if (bytes == 0)
 819                 bytes = sdp->sd_sb.sb_bsize;
 820
 821         gfs2_size_hint(file, offset, len);
 822
 823         while (len > 0) {
 824                 if (len < bytes)
 825                         bytes = len;
 826                 if (!gfs2_write_alloc_required(ip, offset, bytes)) {
 827                         len -= bytes;
 828                         offset += bytes;
 829                         continue;
 830                 }
 831                 error = gfs2_quota_lock_check(ip);
 832                 if (error)
 833                         return error;
 834 retry:
 835                 gfs2_write_calc_reserv(ip, bytes, &data_blocks, &ind_blocks);
 836
 837                 ap.target = data_blocks + ind_blocks;
 838                 error = gfs2_inplace_reserve(ip, &ap);
 839                 if (error) {
 840                         if (error == -ENOSPC && bytes > sdp->sd_sb.sb_bsize) {
 841                                 bytes >>= 1;
 842                                 bytes &= bsize_mask;
 843                                 if (bytes == 0)
 844                                         bytes = sdp->sd_sb.sb_bsize;
 845                                 goto retry;
 846                         }
 847                         goto out_qunlock;
 848                 }
 849                 max_bytes = bytes;
 850                 calc_max_reserv(ip, (len > max_chunk_size)? max_chunk_size: len,
 851                                 &max_bytes, &data_blocks, &ind_blocks);
 852
 853                 rblocks = RES_DINODE + ind_blocks + RES_STATFS + RES_QUOTA +
 854                           RES_RG_HDR + gfs2_rg_blocks(ip, data_blocks + ind_blocks);
 855                 if (gfs2_is_jdata(ip))
 856                         rblocks += data_blocks ? data_blocks : 1;
 857
 858                 error = gfs2_trans_begin(sdp, rblocks,
 859                                          PAGE_CACHE_SIZE/sdp->sd_sb.sb_bsize);
 860                 if (error)
 861                         goto out_trans_fail;
 862
 863                 error = fallocate_chunk(inode, offset, max_bytes, mode);
 864                 gfs2_trans_end(sdp);
 865
 866                 if (error)
 867                         goto out_trans_fail;
 868
 869                 len -= max_bytes;
 870                 offset += max_bytes;
 871                 gfs2_inplace_release(ip);
 872                 gfs2_quota_unlock(ip);
 873         }
 874
 875         if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) && (pos + count) > inode->i_size) {
 876                 i_size_write(inode, pos + count);
 877                 /* Marks the inode as dirty */
 878                 file_update_time(file);
 879         }
 880
 881         return generic_write_sync(file, pos, count);
 882
 883 out_trans_fail:
 884         gfs2_inplace_release(ip);
 885 out_qunlock:
 886         gfs2_quota_unlock(ip);
 887         return error;
 888 }
 889
 890 static long gfs2_fallocate(struct file *file, int mode, loff_t offset, loff_t len)
 891 {
 892         struct inode *inode = file_inode(file);
 893         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 894         struct gfs2_holder gh;
 895         int ret;
 896
 897         if (mode & ~FALLOC_FL_KEEP_SIZE)
 898                 return -EOPNOTSUPP;
 899
 900         mutex_lock(&inode->i_mutex);
 901
 902         gfs2_holder_init(ip->i_gl, LM_ST_EXCLUSIVE, 0, &gh);
 903         ret = gfs2_glock_nq(&gh);
 904         if (ret)
 905                 goto out_uninit;
 906
 907         if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) &&
 908             (offset + len) > inode->i_size) {
 909                 ret = inode_newsize_ok(inode, offset + len);
 910                 if (ret)
 911                         goto out_unlock;
 912         }
 913
 914         ret = get_write_access(inode);
 915         if (ret)
 916                 goto out_unlock;
 917
 918         ret = gfs2_rs_alloc(ip);
 919         if (ret)
 920                 goto out_putw;
 921
 922         ret = __gfs2_fallocate(file, mode, offset, len);
 923         if (ret)
 924                 gfs2_rs_deltree(ip->i_res);
 925 out_putw:
 926         put_write_access(inode);
 927 out_unlock:
 928         gfs2_glock_dq(&gh);
 929 out_uninit:
 930         gfs2_holder_uninit(&gh);
 931         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
 932         return ret;
 933 }
 934
 935 #ifdef CONFIG_GFS2_FS_LOCKING_DLM
 936
 937 /**
 938  * gfs2_lock - acquire/release a posix lock on a file
 939  * @file: the file pointer
 940  * @cmd: either modify or retrieve lock state, possibly wait
 941  * @fl: type and range of lock
 942  *
 943  * Returns: errno
 944  */
 945
 946 static int gfs2_lock(struct file *file, int cmd, struct file_lock *fl)
 947 {
 948         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(file->f_mapping->host);
 949         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(file->f_mapping->host);
 950         struct lm_lockstruct *ls = &sdp->sd_lockstruct;
 951
 952         if (!(fl->fl_flags & FL_POSIX))
 953                 return -ENOLCK;
 954         if (__mandatory_lock(&ip->i_inode) && fl->fl_type != F_UNLCK)
 955                 return -ENOLCK;
 956
 957         if (cmd == F_CANCELLK) {
 958                 /* Hack: */
 959                 cmd = F_SETLK;
 960                 fl->fl_type = F_UNLCK;
 961         }
 962         if (unlikely(test_bit(SDF_SHUTDOWN, &sdp->sd_flags))) {
 963                 if (fl->fl_type == F_UNLCK)
 964                         posix_lock_file_wait(file, fl);
 965                 return -EIO;
 966         }
 967         if (IS_GETLK(cmd))
 968                 return dlm_posix_get(ls->ls_dlm, ip->i_no_addr, file, fl);
 969         else if (fl->fl_type == F_UNLCK)
 970                 return dlm_posix_unlock(ls->ls_dlm, ip->i_no_addr, file, fl);
 971         else
 972                 return dlm_posix_lock(ls->ls_dlm, ip->i_no_addr, file, cmd, fl);
 973 }
 974
 975 static int do_flock(struct file *file, int cmd, struct file_lock *fl)
 976 {
 977         struct gfs2_file *fp = file->private_data;
 978         struct gfs2_holder *fl_gh = &fp->f_fl_gh;
 979         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(file_inode(file));
 980         struct gfs2_glock *gl;
 981         unsigned int state;
 982         int flags;
 983         int error = 0;
 984         int sleeptime;
 985
 986         state = (fl->fl_type == F_WRLCK) ? LM_ST_EXCLUSIVE : LM_ST_SHARED;
 987         flags = (IS_SETLKW(cmd) ? 0 : LM_FLAG_TRY_1CB) | GL_EXACT;
 988
 989         mutex_lock(&fp->f_fl_mutex);
 990
 991         gl = fl_gh->gh_gl;
 992         if (gl) {
 993                 if (fl_gh->gh_state == state)
 994                         goto out;
 995                 flock_lock_file_wait(file,
 996                                      &(struct file_lock){.fl_type = F_UNLCK});
 997                 gfs2_glock_dq(fl_gh);
 998                 gfs2_holder_reinit(state, flags, fl_gh);
 999         } else {
1000                 error = gfs2_glock_get(GFS2_SB(&ip->i_inode), ip->i_no_addr,
1001                                        &gfs2_flock_glops, CREATE, &gl);
1002                 if (error)
1003                         goto out;
1004                 gfs2_holder_init(gl, state, flags, fl_gh);
1005                 gfs2_glock_put(gl);
1006         }
1007         for (sleeptime = 1; sleeptime <= 4; sleeptime <<= 1) {
1008                 error = gfs2_glock_nq(fl_gh);
1009                 if (error != GLR_TRYFAILED)
1010                         break;
1011                 fl_gh->gh_flags = LM_FLAG_TRY | GL_EXACT;
1012                 fl_gh->gh_error = 0;
1013                 msleep(sleeptime);
1014         }
1015         if (error) {
1016                 gfs2_holder_uninit(fl_gh);
1017                 if (error == GLR_TRYFAILED)
1018                         error = -EAGAIN;
1019         } else {
1020                 error = flock_lock_file_wait(file, fl);
1021                 gfs2_assert_warn(GFS2_SB(&ip->i_inode), !error);
1022         }
1023
1024 out:
1025         mutex_unlock(&fp->f_fl_mutex);
1026         return error;
1027 }
1028
1029 static void do_unflock(struct file *file, struct file_lock *fl)
1030 {
1031         struct gfs2_file *fp = file->private_data;
1032         struct gfs2_holder *fl_gh = &fp->f_fl_gh;
1033
1034         mutex_lock(&fp->f_fl_mutex);
1035         flock_lock_file_wait(file, fl);
1036         if (fl_gh->gh_gl) {
1037                 gfs2_glock_dq(fl_gh);
1038                 gfs2_holder_uninit(fl_gh);
1039         }
1040         mutex_unlock(&fp->f_fl_mutex);
1041 }
1042
1043 /**
1044  * gfs2_flock - acquire/release a flock lock on a file
1045  * @file: the file pointer
1046  * @cmd: either modify or retrieve lock state, possibly wait
1047  * @fl: type and range of lock
1048  *
1049  * Returns: errno
1050  */
1051
1052 static int gfs2_flock(struct file *file, int cmd, struct file_lock *fl)
1053 {
1054         if (!(fl->fl_flags & FL_FLOCK))
1055                 return -ENOLCK;
1056         if (fl->fl_type & LOCK_MAND)
1057                 return -EOPNOTSUPP;
1058
1059         if (fl->fl_type == F_UNLCK) {
1060                 do_unflock(file, fl);
1061                 return 0;
1062         } else {
1063                 return do_flock(file, cmd, fl);
1064         }
1065 }
1066
1067 const struct file_operations gfs2_file_fops = {
1068         .llseek         = gfs2_llseek,
1069         .read           = new_sync_read,
1070         .read_iter      = generic_file_read_iter,
1071         .write          = new_sync_write,
1072         .write_iter     = gfs2_file_write_iter,
1073         .unlocked_ioctl = gfs2_ioctl,
1074         .mmap           = gfs2_mmap,
1075         .open           = gfs2_open,
1076         .release        = gfs2_release,
1077         .fsync          = gfs2_fsync,
1078         .lock           = gfs2_lock,
1079         .flock          = gfs2_flock,
1080         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1081         .splice_write   = iter_file_splice_write,
1082         .setlease       = simple_nosetlease,
1083         .fallocate      = gfs2_fallocate,
1084 };
1085
1086 const struct file_operations gfs2_dir_fops = {
1087         .iterate        = gfs2_readdir,
1088         .unlocked_ioctl = gfs2_ioctl,
1089         .open           = gfs2_open,
1090         .release        = gfs2_release,
1091         .fsync          = gfs2_fsync,
1092         .lock           = gfs2_lock,
1093         .flock          = gfs2_flock,
1094         .llseek         = default_llseek,
1095 };
1096
1097 #endif /* CONFIG_GFS2_FS_LOCKING_DLM */
1098
1099 const struct file_operations gfs2_file_fops_nolock = {
1100         .llseek         = gfs2_llseek,
1101         .read           = new_sync_read,
1102         .read_iter      = generic_file_read_iter,
1103         .write          = new_sync_write,
1104         .write_iter     = gfs2_file_write_iter,
1105         .unlocked_ioctl = gfs2_ioctl,
1106         .mmap           = gfs2_mmap,
1107         .open           = gfs2_open,
1108         .release        = gfs2_release,
1109         .fsync          = gfs2_fsync,
1110         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1111         .splice_write   = iter_file_splice_write,
1112         .setlease       = generic_setlease,
1113         .fallocate      = gfs2_fallocate,
1114 };
1115
1116 const struct file_operations gfs2_dir_fops_nolock = {
1117         .iterate        = gfs2_readdir,
1118         .unlocked_ioctl = gfs2_ioctl,
1119         .open           = gfs2_open,
1120         .release        = gfs2_release,
1121         .fsync          = gfs2_fsync,
1122         .llseek         = default_llseek,
1123 };
1124