fs/xfs/xfs_file.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Copyright (c) 2000-2005 Silicon Graphics, Inc.
   4  * All Rights Reserved.
   5  */
   6 #include "xfs.h"
   7 #include "xfs_fs.h"
   8 #include "xfs_shared.h"
   9 #include "xfs_format.h"
  10 #include "xfs_log_format.h"
  11 #include "xfs_trans_resv.h"
  12 #include "xfs_mount.h"
  13 #include "xfs_inode.h"
  14 #include "xfs_trans.h"
  15 #include "xfs_inode_item.h"
  16 #include "xfs_bmap.h"
  17 #include "xfs_bmap_util.h"
  18 #include "xfs_dir2.h"
  19 #include "xfs_dir2_priv.h"
  20 #include "xfs_ioctl.h"
  21 #include "xfs_trace.h"
  22 #include "xfs_log.h"
  23 #include "xfs_icache.h"
  24 #include "xfs_pnfs.h"
  25 #include "xfs_iomap.h"
  26 #include "xfs_reflink.h"
  27
  28 #include <linux/dax.h>
  29 #include <linux/falloc.h>
  30 #include <linux/backing-dev.h>
  31 #include <linux/mman.h>
  32 #include <linux/fadvise.h>
  33 #include <linux/mount.h>
  34
  35 static const struct vm_operations_struct xfs_file_vm_ops;
  36
  37 /*
  38  * Decide if the given file range is aligned to the size of the fundamental
  39  * allocation unit for the file.
  40  */
  41 static bool
  42 xfs_is_falloc_aligned(
  43         struct xfs_inode        *ip,
  44         loff_t                  pos,
  45         long long int           len)
  46 {
  47         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
  48         uint64_t                mask;
  49
  50         if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip)) {
  51                 if (!is_power_of_2(mp->m_sb.sb_rextsize)) {
  52                         u64     rextbytes;
  53                         u32     mod;
  54
  55                         rextbytes = XFS_FSB_TO_B(mp, mp->m_sb.sb_rextsize);
  56                         div_u64_rem(pos, rextbytes, &mod);
  57                         if (mod)
  58                                 return false;
  59                         div_u64_rem(len, rextbytes, &mod);
  60                         return mod == 0;
  61                 }
  62                 mask = XFS_FSB_TO_B(mp, mp->m_sb.sb_rextsize) - 1;
  63         } else {
  64                 mask = mp->m_sb.sb_blocksize - 1;
  65         }
  66
  67         return !((pos | len) & mask);
  68 }
  69
  70 /*
  71  * Fsync operations on directories are much simpler than on regular files,
  72  * as there is no file data to flush, and thus also no need for explicit
  73  * cache flush operations, and there are no non-transaction metadata updates
  74  * on directories either.
  75  */
  76 STATIC int
  77 xfs_dir_fsync(
  78         struct file             *file,
  79         loff_t                  start,
  80         loff_t                  end,
  81         int                     datasync)
  82 {
  83         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(file->f_mapping->host);
  84
  85         trace_xfs_dir_fsync(ip);
  86         return xfs_log_force_inode(ip);
  87 }
  88
  89 static xfs_csn_t
  90 xfs_fsync_seq(
  91         struct xfs_inode        *ip,
  92         bool                    datasync)
  93 {
  94         if (!xfs_ipincount(ip))
  95                 return 0;
  96         if (datasync && !(ip->i_itemp->ili_fsync_fields & ~XFS_ILOG_TIMESTAMP))
  97                 return 0;
  98         return ip->i_itemp->ili_commit_seq;
  99 }
 100
 101 /*
 102  * All metadata updates are logged, which means that we just have to flush the
 103  * log up to the latest LSN that touched the inode.
 104  *
 105  * If we have concurrent fsync/fdatasync() calls, we need them to all block on
 106  * the log force before we clear the ili_fsync_fields field. This ensures that
 107  * we don't get a racing sync operation that does not wait for the metadata to
 108  * hit the journal before returning.  If we race with clearing ili_fsync_fields,
 109  * then all that will happen is the log force will do nothing as the lsn will
 110  * already be on disk.  We can't race with setting ili_fsync_fields because that
 111  * is done under XFS_ILOCK_EXCL, and that can't happen because we hold the lock
 112  * shared until after the ili_fsync_fields is cleared.
 113  */
 114 static  int
 115 xfs_fsync_flush_log(
 116         struct xfs_inode        *ip,
 117         bool                    datasync,
 118         int                     *log_flushed)
 119 {
 120         int                     error = 0;
 121         xfs_csn_t               seq;
 122
 123         xfs_ilock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 124         seq = xfs_fsync_seq(ip, datasync);
 125         if (seq) {
 126                 error = xfs_log_force_seq(ip->i_mount, seq, XFS_LOG_SYNC,
 127                                           log_flushed);
 128
 129                 spin_lock(&ip->i_itemp->ili_lock);
 130                 ip->i_itemp->ili_fsync_fields = 0;
 131                 spin_unlock(&ip->i_itemp->ili_lock);
 132         }
 133         xfs_iunlock(ip, XFS_ILOCK_SHARED);
 134         return error;
 135 }
 136
 137 STATIC int
 138 xfs_file_fsync(
 139         struct file             *file,
 140         loff_t                  start,
 141         loff_t                  end,
 142         int                     datasync)
 143 {
 144         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(file->f_mapping->host);
 145         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 146         int                     error, err2;
 147         int                     log_flushed = 0;
 148
 149         trace_xfs_file_fsync(ip);
 150
 151         error = file_write_and_wait_range(file, start, end);
 152         if (error)
 153                 return error;
 154
 155         if (xfs_is_shutdown(mp))
 156                 return -EIO;
 157
 158         xfs_iflags_clear(ip, XFS_ITRUNCATED);
 159
 160         /*
 161          * If we have an RT and/or log subvolume we need to make sure to flush
 162          * the write cache the device used for file data first.  This is to
 163          * ensure newly written file data make it to disk before logging the new
 164          * inode size in case of an extending write.
 165          */
 166         if (XFS_IS_REALTIME_INODE(ip))
 167                 error = blkdev_issue_flush(mp->m_rtdev_targp->bt_bdev);
 168         else if (mp->m_logdev_targp != mp->m_ddev_targp)
 169                 error = blkdev_issue_flush(mp->m_ddev_targp->bt_bdev);
 170
 171         /*
 172          * Any inode that has dirty modifications in the log is pinned.  The
 173          * racy check here for a pinned inode will not catch modifications
 174          * that happen concurrently to the fsync call, but fsync semantics
 175          * only require to sync previously completed I/O.
 176          */
 177         if (xfs_ipincount(ip)) {
 178                 err2 = xfs_fsync_flush_log(ip, datasync, &log_flushed);
 179                 if (err2 && !error)
 180                         error = err2;
 181         }
 182
 183         /*
 184          * If we only have a single device, and the log force about was
 185          * a no-op we might have to flush the data device cache here.
 186          * This can only happen for fdatasync/O_DSYNC if we were overwriting
 187          * an already allocated file and thus do not have any metadata to
 188          * commit.
 189          */
 190         if (!log_flushed && !XFS_IS_REALTIME_INODE(ip) &&
 191             mp->m_logdev_targp == mp->m_ddev_targp) {
 192                 err2 = blkdev_issue_flush(mp->m_ddev_targp->bt_bdev);
 193                 if (err2 && !error)
 194                         error = err2;
 195         }
 196
 197         return error;
 198 }
 199
 200 static int
 201 xfs_ilock_iocb(
 202         struct kiocb            *iocb,
 203         unsigned int            lock_mode)
 204 {
 205         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(file_inode(iocb->ki_filp));
 206
 207         if (iocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) {
 208                 if (!xfs_ilock_nowait(ip, lock_mode))
 209                         return -EAGAIN;
 210         } else {
 211                 xfs_ilock(ip, lock_mode);
 212         }
 213
 214         return 0;
 215 }
 216
 217 static int
 218 xfs_ilock_iocb_for_write(
 219         struct kiocb            *iocb,
 220         unsigned int            *lock_mode)
 221 {
 222         ssize_t                 ret;
 223         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(file_inode(iocb->ki_filp));
 224
 225         ret = xfs_ilock_iocb(iocb, *lock_mode);
 226         if (ret)
 227                 return ret;
 228
 229         if (*lock_mode == XFS_IOLOCK_EXCL)
 230                 return 0;
 231         if (!xfs_iflags_test(ip, XFS_IREMAPPING))
 232                 return 0;
 233
 234         xfs_iunlock(ip, *lock_mode);
 235         *lock_mode = XFS_IOLOCK_EXCL;
 236         return xfs_ilock_iocb(iocb, *lock_mode);
 237 }
 238
 239 static unsigned int
 240 xfs_ilock_for_write_fault(
 241         struct xfs_inode        *ip)
 242 {
 243         /* get a shared lock if no remapping in progress */
 244         xfs_ilock(ip, XFS_MMAPLOCK_SHARED);
 245         if (!xfs_iflags_test(ip, XFS_IREMAPPING))
 246                 return XFS_MMAPLOCK_SHARED;
 247
 248         /* wait for remapping to complete */
 249         xfs_iunlock(ip, XFS_MMAPLOCK_SHARED);
 250         xfs_ilock(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL);
 251         return XFS_MMAPLOCK_EXCL;
 252 }
 253
 254 STATIC ssize_t
 255 xfs_file_dio_read(
 256         struct kiocb            *iocb,
 257         struct iov_iter         *to)
 258 {
 259         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(file_inode(iocb->ki_filp));
 260         ssize_t                 ret;
 261
 262         trace_xfs_file_direct_read(iocb, to);
 263
 264         if (!iov_iter_count(to))
 265                 return 0; /* skip atime */
 266
 267         file_accessed(iocb->ki_filp);
 268
 269         ret = xfs_ilock_iocb(iocb, XFS_IOLOCK_SHARED);
 270         if (ret)
 271                 return ret;
 272         ret = iomap_dio_rw(iocb, to, &xfs_read_iomap_ops, NULL, 0, NULL, 0);
 273         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 274
 275         return ret;
 276 }
 277
 278 static noinline ssize_t
 279 xfs_file_dax_read(
 280         struct kiocb            *iocb,
 281         struct iov_iter         *to)
 282 {
 283         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(iocb->ki_filp->f_mapping->host);
 284         ssize_t                 ret = 0;
 285
 286         trace_xfs_file_dax_read(iocb, to);
 287
 288         if (!iov_iter_count(to))
 289                 return 0; /* skip atime */
 290
 291         ret = xfs_ilock_iocb(iocb, XFS_IOLOCK_SHARED);
 292         if (ret)
 293                 return ret;
 294         ret = dax_iomap_rw(iocb, to, &xfs_read_iomap_ops);
 295         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 296
 297         file_accessed(iocb->ki_filp);
 298         return ret;
 299 }
 300
 301 STATIC ssize_t
 302 xfs_file_buffered_read(
 303         struct kiocb            *iocb,
 304         struct iov_iter         *to)
 305 {
 306         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(file_inode(iocb->ki_filp));
 307         ssize_t                 ret;
 308
 309         trace_xfs_file_buffered_read(iocb, to);
 310
 311         ret = xfs_ilock_iocb(iocb, XFS_IOLOCK_SHARED);
 312         if (ret)
 313                 return ret;
 314         ret = generic_file_read_iter(iocb, to);
 315         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 316
 317         return ret;
 318 }
 319
 320 STATIC ssize_t
 321 xfs_file_read_iter(
 322         struct kiocb            *iocb,
 323         struct iov_iter         *to)
 324 {
 325         struct inode            *inode = file_inode(iocb->ki_filp);
 326         struct xfs_mount        *mp = XFS_I(inode)->i_mount;
 327         ssize_t                 ret = 0;
 328
 329         XFS_STATS_INC(mp, xs_read_calls);
 330
 331         if (xfs_is_shutdown(mp))
 332                 return -EIO;
 333
 334         if (IS_DAX(inode))
 335                 ret = xfs_file_dax_read(iocb, to);
 336         else if (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT)
 337                 ret = xfs_file_dio_read(iocb, to);
 338         else
 339                 ret = xfs_file_buffered_read(iocb, to);
 340
 341         if (ret > 0)
 342                 XFS_STATS_ADD(mp, xs_read_bytes, ret);
 343         return ret;
 344 }
 345
 346 STATIC ssize_t
 347 xfs_file_splice_read(
 348         struct file             *in,
 349         loff_t                  *ppos,
 350         struct pipe_inode_info  *pipe,
 351         size_t                  len,
 352         unsigned int            flags)
 353 {
 354         struct inode            *inode = file_inode(in);
 355         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 356         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 357         ssize_t                 ret = 0;
 358
 359         XFS_STATS_INC(mp, xs_read_calls);
 360
 361         if (xfs_is_shutdown(mp))
 362                 return -EIO;
 363
 364         trace_xfs_file_splice_read(ip, *ppos, len);
 365
 366         xfs_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 367         ret = filemap_splice_read(in, ppos, pipe, len, flags);
 368         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 369         if (ret > 0)
 370                 XFS_STATS_ADD(mp, xs_read_bytes, ret);
 371         return ret;
 372 }
 373
 374 /*
 375  * Common pre-write limit and setup checks.
 376  *
 377  * Called with the iolocked held either shared and exclusive according to
 378  * @iolock, and returns with it held.  Might upgrade the iolock to exclusive
 379  * if called for a direct write beyond i_size.
 380  */
 381 STATIC ssize_t
 382 xfs_file_write_checks(
 383         struct kiocb            *iocb,
 384         struct iov_iter         *from,
 385         unsigned int            *iolock)
 386 {
 387         struct file             *file = iocb->ki_filp;
 388         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
 389         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 390         ssize_t                 error = 0;
 391         size_t                  count = iov_iter_count(from);
 392         bool                    drained_dio = false;
 393         loff_t                  isize;
 394
 395 restart:
 396         error = generic_write_checks(iocb, from);
 397         if (error <= 0)
 398                 return error;
 399
 400         if (iocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) {
 401                 error = break_layout(inode, false);
 402                 if (error == -EWOULDBLOCK)
 403                         error = -EAGAIN;
 404         } else {
 405                 error = xfs_break_layouts(inode, iolock, BREAK_WRITE);
 406         }
 407
 408         if (error)
 409                 return error;
 410
 411         /*
 412          * For changing security info in file_remove_privs() we need i_rwsem
 413          * exclusively.
 414          */
 415         if (*iolock == XFS_IOLOCK_SHARED && !IS_NOSEC(inode)) {
 416                 xfs_iunlock(ip, *iolock);
 417                 *iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
 418                 error = xfs_ilock_iocb(iocb, *iolock);
 419                 if (error) {
 420                         *iolock = 0;
 421                         return error;
 422                 }
 423                 goto restart;
 424         }
 425
 426         /*
 427          * If the offset is beyond the size of the file, we need to zero any
 428          * blocks that fall between the existing EOF and the start of this
 429          * write.  If zeroing is needed and we are currently holding the iolock
 430          * shared, we need to update it to exclusive which implies having to
 431          * redo all checks before.
 432          *
 433          * We need to serialise against EOF updates that occur in IO completions
 434          * here. We want to make sure that nobody is changing the size while we
 435          * do this check until we have placed an IO barrier (i.e.  hold the
 436          * XFS_IOLOCK_EXCL) that prevents new IO from being dispatched.  The
 437          * spinlock effectively forms a memory barrier once we have the
 438          * XFS_IOLOCK_EXCL so we are guaranteed to see the latest EOF value and
 439          * hence be able to correctly determine if we need to run zeroing.
 440          *
 441          * We can do an unlocked check here safely as IO completion can only
 442          * extend EOF. Truncate is locked out at this point, so the EOF can
 443          * not move backwards, only forwards. Hence we only need to take the
 444          * slow path and spin locks when we are at or beyond the current EOF.
 445          */
 446         if (iocb->ki_pos <= i_size_read(inode))
 447                 goto out;
 448
 449         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
 450         isize = i_size_read(inode);
 451         if (iocb->ki_pos > isize) {
 452                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
 453
 454                 if (iocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
 455                         return -EAGAIN;
 456
 457                 if (!drained_dio) {
 458                         if (*iolock == XFS_IOLOCK_SHARED) {
 459                                 xfs_iunlock(ip, *iolock);
 460                                 *iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
 461                                 xfs_ilock(ip, *iolock);
 462                                 iov_iter_reexpand(from, count);
 463                         }
 464                         /*
 465                          * We now have an IO submission barrier in place, but
 466                          * AIO can do EOF updates during IO completion and hence
 467                          * we now need to wait for all of them to drain. Non-AIO
 468                          * DIO will have drained before we are given the
 469                          * XFS_IOLOCK_EXCL, and so for most cases this wait is a
 470                          * no-op.
 471                          */
 472                         inode_dio_wait(inode);
 473                         drained_dio = true;
 474                         goto restart;
 475                 }
 476
 477                 trace_xfs_zero_eof(ip, isize, iocb->ki_pos - isize);
 478                 error = xfs_zero_range(ip, isize, iocb->ki_pos - isize, NULL);
 479                 if (error)
 480                         return error;
 481         } else
 482                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
 483
 484 out:
 485         return kiocb_modified(iocb);
 486 }
 487
 488 static int
 489 xfs_dio_write_end_io(
 490         struct kiocb            *iocb,
 491         ssize_t                 size,
 492         int                     error,
 493         unsigned                flags)
 494 {
 495         struct inode            *inode = file_inode(iocb->ki_filp);
 496         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 497         loff_t                  offset = iocb->ki_pos;
 498         unsigned int            nofs_flag;
 499
 500         trace_xfs_end_io_direct_write(ip, offset, size);
 501
 502         if (xfs_is_shutdown(ip->i_mount))
 503                 return -EIO;
 504
 505         if (error)
 506                 return error;
 507         if (!size)
 508                 return 0;
 509
 510         /*
 511          * Capture amount written on completion as we can't reliably account
 512          * for it on submission.
 513          */
 514         XFS_STATS_ADD(ip->i_mount, xs_write_bytes, size);
 515
 516         /*
 517          * We can allocate memory here while doing writeback on behalf of
 518          * memory reclaim.  To avoid memory allocation deadlocks set the
 519          * task-wide nofs context for the following operations.
 520          */
 521         nofs_flag = memalloc_nofs_save();
 522
 523         if (flags & IOMAP_DIO_COW) {
 524                 error = xfs_reflink_end_cow(ip, offset, size);
 525                 if (error)
 526                         goto out;
 527         }
 528
 529         /*
 530          * Unwritten conversion updates the in-core isize after extent
 531          * conversion but before updating the on-disk size. Updating isize any
 532          * earlier allows a racing dio read to find unwritten extents before
 533          * they are converted.
 534          */
 535         if (flags & IOMAP_DIO_UNWRITTEN) {
 536                 error = xfs_iomap_write_unwritten(ip, offset, size, true);
 537                 goto out;
 538         }
 539
 540         /*
 541          * We need to update the in-core inode size here so that we don't end up
 542          * with the on-disk inode size being outside the in-core inode size. We
 543          * have no other method of updating EOF for AIO, so always do it here
 544          * if necessary.
 545          *
 546          * We need to lock the test/set EOF update as we can be racing with
 547          * other IO completions here to update the EOF. Failing to serialise
 548          * here can result in EOF moving backwards and Bad Things Happen when
 549          * that occurs.
 550          *
 551          * As IO completion only ever extends EOF, we can do an unlocked check
 552          * here to avoid taking the spinlock. If we land within the current EOF,
 553          * then we do not need to do an extending update at all, and we don't
 554          * need to take the lock to check this. If we race with an update moving
 555          * EOF, then we'll either still be beyond EOF and need to take the lock,
 556          * or we'll be within EOF and we don't need to take it at all.
 557          */
 558         if (offset + size <= i_size_read(inode))
 559                 goto out;
 560
 561         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
 562         if (offset + size > i_size_read(inode)) {
 563                 i_size_write(inode, offset + size);
 564                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
 565                 error = xfs_setfilesize(ip, offset, size);
 566         } else {
 567                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
 568         }
 569
 570 out:
 571         memalloc_nofs_restore(nofs_flag);
 572         return error;
 573 }
 574
 575 static const struct iomap_dio_ops xfs_dio_write_ops = {
 576         .end_io         = xfs_dio_write_end_io,
 577 };
 578
 579 /*
 580  * Handle block aligned direct I/O writes
 581  */
 582 static noinline ssize_t
 583 xfs_file_dio_write_aligned(
 584         struct xfs_inode        *ip,
 585         struct kiocb            *iocb,
 586         struct iov_iter         *from)
 587 {
 588         unsigned int            iolock = XFS_IOLOCK_SHARED;
 589         ssize_t                 ret;
 590
 591         ret = xfs_ilock_iocb_for_write(iocb, &iolock);
 592         if (ret)
 593                 return ret;
 594         ret = xfs_file_write_checks(iocb, from, &iolock);
 595         if (ret)
 596                 goto out_unlock;
 597
 598         /*
 599          * We don't need to hold the IOLOCK exclusively across the IO, so demote
 600          * the iolock back to shared if we had to take the exclusive lock in
 601          * xfs_file_write_checks() for other reasons.
 602          */
 603         if (iolock == XFS_IOLOCK_EXCL) {
 604                 xfs_ilock_demote(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 605                 iolock = XFS_IOLOCK_SHARED;
 606         }
 607         trace_xfs_file_direct_write(iocb, from);
 608         ret = iomap_dio_rw(iocb, from, &xfs_direct_write_iomap_ops,
 609                            &xfs_dio_write_ops, 0, NULL, 0);
 610 out_unlock:
 611         if (iolock)
 612                 xfs_iunlock(ip, iolock);
 613         return ret;
 614 }
 615
 616 /*
 617  * Handle block unaligned direct I/O writes
 618  *
 619  * In most cases direct I/O writes will be done holding IOLOCK_SHARED, allowing
 620  * them to be done in parallel with reads and other direct I/O writes.  However,
 621  * if the I/O is not aligned to filesystem blocks, the direct I/O layer may need
 622  * to do sub-block zeroing and that requires serialisation against other direct
 623  * I/O to the same block.  In this case we need to serialise the submission of
 624  * the unaligned I/O so that we don't get racing block zeroing in the dio layer.
 625  * In the case where sub-block zeroing is not required, we can do concurrent
 626  * sub-block dios to the same block successfully.
 627  *
 628  * Optimistically submit the I/O using the shared lock first, but use the
 629  * IOMAP_DIO_OVERWRITE_ONLY flag to tell the lower layers to return -EAGAIN
 630  * if block allocation or partial block zeroing would be required.  In that case
 631  * we try again with the exclusive lock.
 632  */
 633 static noinline ssize_t
 634 xfs_file_dio_write_unaligned(
 635         struct xfs_inode        *ip,
 636         struct kiocb            *iocb,
 637         struct iov_iter         *from)
 638 {
 639         size_t                  isize = i_size_read(VFS_I(ip));
 640         size_t                  count = iov_iter_count(from);
 641         unsigned int            iolock = XFS_IOLOCK_SHARED;
 642         unsigned int            flags = IOMAP_DIO_OVERWRITE_ONLY;
 643         ssize_t                 ret;
 644
 645         /*
 646          * Extending writes need exclusivity because of the sub-block zeroing
 647          * that the DIO code always does for partial tail blocks beyond EOF, so
 648          * don't even bother trying the fast path in this case.
 649          */
 650         if (iocb->ki_pos > isize || iocb->ki_pos + count >= isize) {
 651                 if (iocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
 652                         return -EAGAIN;
 653 retry_exclusive:
 654                 iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
 655                 flags = IOMAP_DIO_FORCE_WAIT;
 656         }
 657
 658         ret = xfs_ilock_iocb_for_write(iocb, &iolock);
 659         if (ret)
 660                 return ret;
 661
 662         /*
 663          * We can't properly handle unaligned direct I/O to reflink files yet,
 664          * as we can't unshare a partial block.
 665          */
 666         if (xfs_is_cow_inode(ip)) {
 667                 trace_xfs_reflink_bounce_dio_write(iocb, from);
 668                 ret = -ENOTBLK;
 669                 goto out_unlock;
 670         }
 671
 672         ret = xfs_file_write_checks(iocb, from, &iolock);
 673         if (ret)
 674                 goto out_unlock;
 675
 676         /*
 677          * If we are doing exclusive unaligned I/O, this must be the only I/O
 678          * in-flight.  Otherwise we risk data corruption due to unwritten extent
 679          * conversions from the AIO end_io handler.  Wait for all other I/O to
 680          * drain first.
 681          */
 682         if (flags & IOMAP_DIO_FORCE_WAIT)
 683                 inode_dio_wait(VFS_I(ip));
 684
 685         trace_xfs_file_direct_write(iocb, from);
 686         ret = iomap_dio_rw(iocb, from, &xfs_direct_write_iomap_ops,
 687                            &xfs_dio_write_ops, flags, NULL, 0);
 688
 689         /*
 690          * Retry unaligned I/O with exclusive blocking semantics if the DIO
 691          * layer rejected it for mapping or locking reasons. If we are doing
 692          * nonblocking user I/O, propagate the error.
 693          */
 694         if (ret == -EAGAIN && !(iocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)) {
 695                 ASSERT(flags & IOMAP_DIO_OVERWRITE_ONLY);
 696                 xfs_iunlock(ip, iolock);
 697                 goto retry_exclusive;
 698         }
 699
 700 out_unlock:
 701         if (iolock)
 702                 xfs_iunlock(ip, iolock);
 703         return ret;
 704 }
 705
 706 static ssize_t
 707 xfs_file_dio_write(
 708         struct kiocb            *iocb,
 709         struct iov_iter         *from)
 710 {
 711         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(file_inode(iocb->ki_filp));
 712         struct xfs_buftarg      *target = xfs_inode_buftarg(ip);
 713         size_t                  count = iov_iter_count(from);
 714
 715         /* direct I/O must be aligned to device logical sector size */
 716         if ((iocb->ki_pos | count) & target->bt_logical_sectormask)
 717                 return -EINVAL;
 718         if ((iocb->ki_pos | count) & ip->i_mount->m_blockmask)
 719                 return xfs_file_dio_write_unaligned(ip, iocb, from);
 720         return xfs_file_dio_write_aligned(ip, iocb, from);
 721 }
 722
 723 static noinline ssize_t
 724 xfs_file_dax_write(
 725         struct kiocb            *iocb,
 726         struct iov_iter         *from)
 727 {
 728         struct inode            *inode = iocb->ki_filp->f_mapping->host;
 729         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 730         unsigned int            iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
 731         ssize_t                 ret, error = 0;
 732         loff_t                  pos;
 733
 734         ret = xfs_ilock_iocb(iocb, iolock);
 735         if (ret)
 736                 return ret;
 737         ret = xfs_file_write_checks(iocb, from, &iolock);
 738         if (ret)
 739                 goto out;
 740
 741         pos = iocb->ki_pos;
 742
 743         trace_xfs_file_dax_write(iocb, from);
 744         ret = dax_iomap_rw(iocb, from, &xfs_dax_write_iomap_ops);
 745         if (ret > 0 && iocb->ki_pos > i_size_read(inode)) {
 746                 i_size_write(inode, iocb->ki_pos);
 747                 error = xfs_setfilesize(ip, pos, ret);
 748         }
 749 out:
 750         if (iolock)
 751                 xfs_iunlock(ip, iolock);
 752         if (error)
 753                 return error;
 754
 755         if (ret > 0) {
 756                 XFS_STATS_ADD(ip->i_mount, xs_write_bytes, ret);
 757
 758                 /* Handle various SYNC-type writes */
 759                 ret = generic_write_sync(iocb, ret);
 760         }
 761         return ret;
 762 }
 763
 764 STATIC ssize_t
 765 xfs_file_buffered_write(
 766         struct kiocb            *iocb,
 767         struct iov_iter         *from)
 768 {
 769         struct inode            *inode = iocb->ki_filp->f_mapping->host;
 770         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 771         ssize_t                 ret;
 772         bool                    cleared_space = false;
 773         unsigned int            iolock;
 774
 775 write_retry:
 776         iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
 777         ret = xfs_ilock_iocb(iocb, iolock);
 778         if (ret)
 779                 return ret;
 780
 781         ret = xfs_file_write_checks(iocb, from, &iolock);
 782         if (ret)
 783                 goto out;
 784
 785         trace_xfs_file_buffered_write(iocb, from);
 786         ret = iomap_file_buffered_write(iocb, from,
 787                         &xfs_buffered_write_iomap_ops);
 788
 789         /*
 790          * If we hit a space limit, try to free up some lingering preallocated
 791          * space before returning an error. In the case of ENOSPC, first try to
 792          * write back all dirty inodes to free up some of the excess reserved
 793          * metadata space. This reduces the chances that the eofblocks scan
 794          * waits on dirty mappings. Since xfs_flush_inodes() is serialized, this
 795          * also behaves as a filter to prevent too many eofblocks scans from
 796          * running at the same time.  Use a synchronous scan to increase the
 797          * effectiveness of the scan.
 798          */
 799         if (ret == -EDQUOT && !cleared_space) {
 800                 xfs_iunlock(ip, iolock);
 801                 xfs_blockgc_free_quota(ip, XFS_ICWALK_FLAG_SYNC);
 802                 cleared_space = true;
 803                 goto write_retry;
 804         } else if (ret == -ENOSPC && !cleared_space) {
 805                 struct xfs_icwalk       icw = {0};
 806
 807                 cleared_space = true;
 808                 xfs_flush_inodes(ip->i_mount);
 809
 810                 xfs_iunlock(ip, iolock);
 811                 icw.icw_flags = XFS_ICWALK_FLAG_SYNC;
 812                 xfs_blockgc_free_space(ip->i_mount, &icw);
 813                 goto write_retry;
 814         }
 815
 816 out:
 817         if (iolock)
 818                 xfs_iunlock(ip, iolock);
 819
 820         if (ret > 0) {
 821                 XFS_STATS_ADD(ip->i_mount, xs_write_bytes, ret);
 822                 /* Handle various SYNC-type writes */
 823                 ret = generic_write_sync(iocb, ret);
 824         }
 825         return ret;
 826 }
 827
 828 STATIC ssize_t
 829 xfs_file_write_iter(
 830         struct kiocb            *iocb,
 831         struct iov_iter         *from)
 832 {
 833         struct inode            *inode = iocb->ki_filp->f_mapping->host;
 834         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 835         ssize_t                 ret;
 836         size_t                  ocount = iov_iter_count(from);
 837
 838         XFS_STATS_INC(ip->i_mount, xs_write_calls);
 839
 840         if (ocount == 0)
 841                 return 0;
 842
 843         if (xfs_is_shutdown(ip->i_mount))
 844                 return -EIO;
 845
 846         if (IS_DAX(inode))
 847                 return xfs_file_dax_write(iocb, from);
 848
 849         if (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) {
 850                 /*
 851                  * Allow a directio write to fall back to a buffered
 852                  * write *only* in the case that we're doing a reflink
 853                  * CoW.  In all other directio scenarios we do not
 854                  * allow an operation to fall back to buffered mode.
 855                  */
 856                 ret = xfs_file_dio_write(iocb, from);
 857                 if (ret != -ENOTBLK)
 858                         return ret;
 859         }
 860
 861         return xfs_file_buffered_write(iocb, from);
 862 }
 863
 864 static void
 865 xfs_wait_dax_page(
 866         struct inode            *inode)
 867 {
 868         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 869
 870         xfs_iunlock(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL);
 871         schedule();
 872         xfs_ilock(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL);
 873 }
 874
 875 int
 876 xfs_break_dax_layouts(
 877         struct inode            *inode,
 878         bool                    *retry)
 879 {
 880         struct page             *page;
 881
 882         xfs_assert_ilocked(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_EXCL);
 883
 884         page = dax_layout_busy_page(inode->i_mapping);
 885         if (!page)
 886                 return 0;
 887
 888         *retry = true;
 889         return ___wait_var_event(&page->_refcount,
 890                         atomic_read(&page->_refcount) == 1, TASK_INTERRUPTIBLE,
 891                         0, 0, xfs_wait_dax_page(inode));
 892 }
 893
 894 int
 895 xfs_break_layouts(
 896         struct inode            *inode,
 897         uint                    *iolock,
 898         enum layout_break_reason reason)
 899 {
 900         bool                    retry;
 901         int                     error;
 902
 903         xfs_assert_ilocked(XFS_I(inode), XFS_IOLOCK_SHARED | XFS_IOLOCK_EXCL);
 904
 905         do {
 906                 retry = false;
 907                 switch (reason) {
 908                 case BREAK_UNMAP:
 909                         error = xfs_break_dax_layouts(inode, &retry);
 910                         if (error || retry)
 911                                 break;
 912                         fallthrough;
 913                 case BREAK_WRITE:
 914                         error = xfs_break_leased_layouts(inode, iolock, &retry);
 915                         break;
 916                 default:
 917                         WARN_ON_ONCE(1);
 918                         error = -EINVAL;
 919                 }
 920         } while (error == 0 && retry);
 921
 922         return error;
 923 }
 924
 925 /* Does this file, inode, or mount want synchronous writes? */
 926 static inline bool xfs_file_sync_writes(struct file *filp)
 927 {
 928         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(file_inode(filp));
 929
 930         if (xfs_has_wsync(ip->i_mount))
 931                 return true;
 932         if (filp->f_flags & (__O_SYNC | O_DSYNC))
 933                 return true;
 934         if (IS_SYNC(file_inode(filp)))
 935                 return true;
 936
 937         return false;
 938 }
 939
 940 #define XFS_FALLOC_FL_SUPPORTED                                         \
 941                 (FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_PUNCH_HOLE |           \
 942                  FALLOC_FL_COLLAPSE_RANGE | FALLOC_FL_ZERO_RANGE |      \
 943                  FALLOC_FL_INSERT_RANGE | FALLOC_FL_UNSHARE_RANGE)
 944
 945 STATIC long
 946 xfs_file_fallocate(
 947         struct file             *file,
 948         int                     mode,
 949         loff_t                  offset,
 950         loff_t                  len)
 951 {
 952         struct inode            *inode = file_inode(file);
 953         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 954         long                    error;
 955         uint                    iolock = XFS_IOLOCK_EXCL | XFS_MMAPLOCK_EXCL;
 956         loff_t                  new_size = 0;
 957         bool                    do_file_insert = false;
 958
 959         if (!S_ISREG(inode->i_mode))
 960                 return -EINVAL;
 961         if (mode & ~XFS_FALLOC_FL_SUPPORTED)
 962                 return -EOPNOTSUPP;
 963
 964         xfs_ilock(ip, iolock);
 965         error = xfs_break_layouts(inode, &iolock, BREAK_UNMAP);
 966         if (error)
 967                 goto out_unlock;
 968
 969         /*
 970          * Must wait for all AIO to complete before we continue as AIO can
 971          * change the file size on completion without holding any locks we
 972          * currently hold. We must do this first because AIO can update both
 973          * the on disk and in memory inode sizes, and the operations that follow
 974          * require the in-memory size to be fully up-to-date.
 975          */
 976         inode_dio_wait(inode);
 977
 978         /*
 979          * Now AIO and DIO has drained we flush and (if necessary) invalidate
 980          * the cached range over the first operation we are about to run.
 981          *
 982          * We care about zero and collapse here because they both run a hole
 983          * punch over the range first. Because that can zero data, and the range
 984          * of invalidation for the shift operations is much larger, we still do
 985          * the required flush for collapse in xfs_prepare_shift().
 986          *
 987          * Insert has the same range requirements as collapse, and we extend the
 988          * file first which can zero data. Hence insert has the same
 989          * flush/invalidate requirements as collapse and so they are both
 990          * handled at the right time by xfs_prepare_shift().
 991          */
 992         if (mode & (FALLOC_FL_PUNCH_HOLE | FALLOC_FL_ZERO_RANGE |
 993                     FALLOC_FL_COLLAPSE_RANGE)) {
 994                 error = xfs_flush_unmap_range(ip, offset, len);
 995                 if (error)
 996                         goto out_unlock;
 997         }
 998
 999         error = file_modified(file);
1000         if (error)
1001                 goto out_unlock;
1002
1003         if (mode & FALLOC_FL_PUNCH_HOLE) {
1004                 error = xfs_free_file_space(ip, offset, len);
1005                 if (error)
1006                         goto out_unlock;
1007         } else if (mode & FALLOC_FL_COLLAPSE_RANGE) {
1008                 if (!xfs_is_falloc_aligned(ip, offset, len)) {
1009                         error = -EINVAL;
1010                         goto out_unlock;
1011                 }
1012
1013                 /*
1014                  * There is no need to overlap collapse range with EOF,
1015                  * in which case it is effectively a truncate operation
1016                  */
1017                 if (offset + len >= i_size_read(inode)) {
1018                         error = -EINVAL;
1019                         goto out_unlock;
1020                 }
1021
1022                 new_size = i_size_read(inode) - len;
1023
1024                 error = xfs_collapse_file_space(ip, offset, len);
1025                 if (error)
1026                         goto out_unlock;
1027         } else if (mode & FALLOC_FL_INSERT_RANGE) {
1028                 loff_t          isize = i_size_read(inode);
1029
1030                 if (!xfs_is_falloc_aligned(ip, offset, len)) {
1031                         error = -EINVAL;
1032                         goto out_unlock;
1033                 }
1034
1035                 /*
1036                  * New inode size must not exceed ->s_maxbytes, accounting for
1037                  * possible signed overflow.
1038                  */
1039                 if (inode->i_sb->s_maxbytes - isize < len) {
1040                         error = -EFBIG;
1041                         goto out_unlock;
1042                 }
1043                 new_size = isize + len;
1044
1045                 /* Offset should be less than i_size */
1046                 if (offset >= isize) {
1047                         error = -EINVAL;
1048                         goto out_unlock;
1049                 }
1050                 do_file_insert = true;
1051         } else {
1052                 if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) &&
1053                     offset + len > i_size_read(inode)) {
1054                         new_size = offset + len;
1055                         error = inode_newsize_ok(inode, new_size);
1056                         if (error)
1057                                 goto out_unlock;
1058                 }
1059
1060                 if (mode & FALLOC_FL_ZERO_RANGE) {
1061                         /*
1062                          * Punch a hole and prealloc the range.  We use a hole
1063                          * punch rather than unwritten extent conversion for two
1064                          * reasons:
1065                          *
1066                          *   1.) Hole punch handles partial block zeroing for us.
1067                          *   2.) If prealloc returns ENOSPC, the file range is
1068                          *       still zero-valued by virtue of the hole punch.
1069                          */
1070                         unsigned int blksize = i_blocksize(inode);
1071
1072                         trace_xfs_zero_file_space(ip);
1073
1074                         error = xfs_free_file_space(ip, offset, len);
1075                         if (error)
1076                                 goto out_unlock;
1077
1078                         len = round_up(offset + len, blksize) -
1079                               round_down(offset, blksize);
1080                         offset = round_down(offset, blksize);
1081                 } else if (mode & FALLOC_FL_UNSHARE_RANGE) {
1082                         error = xfs_reflink_unshare(ip, offset, len);
1083                         if (error)
1084                                 goto out_unlock;
1085                 } else {
1086                         /*
1087                          * If always_cow mode we can't use preallocations and
1088                          * thus should not create them.
1089                          */
1090                         if (xfs_is_always_cow_inode(ip)) {
1091                                 error = -EOPNOTSUPP;
1092                                 goto out_unlock;
1093                         }
1094                 }
1095
1096                 if (!xfs_is_always_cow_inode(ip)) {
1097                         error = xfs_alloc_file_space(ip, offset, len);
1098                         if (error)
1099                                 goto out_unlock;
1100                 }
1101         }
1102
1103         /* Change file size if needed */
1104         if (new_size) {
1105                 struct iattr iattr;
1106
1107                 iattr.ia_valid = ATTR_SIZE;
1108                 iattr.ia_size = new_size;
1109                 error = xfs_vn_setattr_size(file_mnt_idmap(file),
1110                                             file_dentry(file), &iattr);
1111                 if (error)
1112                         goto out_unlock;
1113         }
1114
1115         /*
1116          * Perform hole insertion now that the file size has been
1117          * updated so that if we crash during the operation we don't
1118          * leave shifted extents past EOF and hence losing access to
1119          * the data that is contained within them.
1120          */
1121         if (do_file_insert) {
1122                 error = xfs_insert_file_space(ip, offset, len);
1123                 if (error)
1124                         goto out_unlock;
1125         }
1126
1127         if (xfs_file_sync_writes(file))
1128                 error = xfs_log_force_inode(ip);
1129
1130 out_unlock:
1131         xfs_iunlock(ip, iolock);
1132         return error;
1133 }
1134
1135 STATIC int
1136 xfs_file_fadvise(
1137         struct file     *file,
1138         loff_t          start,
1139         loff_t          end,
1140         int             advice)
1141 {
1142         struct xfs_inode *ip = XFS_I(file_inode(file));
1143         int ret;
1144         int lockflags = 0;
1145
1146         /*
1147          * Operations creating pages in page cache need protection from hole
1148          * punching and similar ops
1149          */
1150         if (advice == POSIX_FADV_WILLNEED) {
1151                 lockflags = XFS_IOLOCK_SHARED;
1152                 xfs_ilock(ip, lockflags);
1153         }
1154         ret = generic_fadvise(file, start, end, advice);
1155         if (lockflags)
1156                 xfs_iunlock(ip, lockflags);
1157         return ret;
1158 }
1159
1160 STATIC loff_t
1161 xfs_file_remap_range(
1162         struct file             *file_in,
1163         loff_t                  pos_in,
1164         struct file             *file_out,
1165         loff_t                  pos_out,
1166         loff_t                  len,
1167         unsigned int            remap_flags)
1168 {
1169         struct inode            *inode_in = file_inode(file_in);
1170         struct xfs_inode        *src = XFS_I(inode_in);
1171         struct inode            *inode_out = file_inode(file_out);
1172         struct xfs_inode        *dest = XFS_I(inode_out);
1173         struct xfs_mount        *mp = src->i_mount;
1174         loff_t                  remapped = 0;
1175         xfs_extlen_t            cowextsize;
1176         int                     ret;
1177
1178         if (remap_flags & ~(REMAP_FILE_DEDUP | REMAP_FILE_ADVISORY))
1179                 return -EINVAL;
1180
1181         if (!xfs_has_reflink(mp))
1182                 return -EOPNOTSUPP;
1183
1184         if (xfs_is_shutdown(mp))
1185                 return -EIO;
1186
1187         /* Prepare and then clone file data. */
1188         ret = xfs_reflink_remap_prep(file_in, pos_in, file_out, pos_out,
1189                         &len, remap_flags);
1190         if (ret || len == 0)
1191                 return ret;
1192
1193         trace_xfs_reflink_remap_range(src, pos_in, len, dest, pos_out);
1194
1195         ret = xfs_reflink_remap_blocks(src, pos_in, dest, pos_out, len,
1196                         &remapped);
1197         if (ret)
1198                 goto out_unlock;
1199
1200         /*
1201          * Carry the cowextsize hint from src to dest if we're sharing the
1202          * entire source file to the entire destination file, the source file
1203          * has a cowextsize hint, and the destination file does not.
1204          */
1205         cowextsize = 0;
1206         if (pos_in == 0 && len == i_size_read(inode_in) &&
1207             (src->i_diflags2 & XFS_DIFLAG2_COWEXTSIZE) &&
1208             pos_out == 0 && len >= i_size_read(inode_out) &&
1209             !(dest->i_diflags2 & XFS_DIFLAG2_COWEXTSIZE))
1210                 cowextsize = src->i_cowextsize;
1211
1212         ret = xfs_reflink_update_dest(dest, pos_out + len, cowextsize,
1213                         remap_flags);
1214         if (ret)
1215                 goto out_unlock;
1216
1217         if (xfs_file_sync_writes(file_in) || xfs_file_sync_writes(file_out))
1218                 xfs_log_force_inode(dest);
1219 out_unlock:
1220         xfs_iunlock2_remapping(src, dest);
1221         if (ret)
1222                 trace_xfs_reflink_remap_range_error(dest, ret, _RET_IP_);
1223         return remapped > 0 ? remapped : ret;
1224 }
1225
1226 STATIC int
1227 xfs_file_open(
1228         struct inode    *inode,
1229         struct file     *file)
1230 {
1231         if (xfs_is_shutdown(XFS_M(inode->i_sb)))
1232                 return -EIO;
1233         file->f_mode |= FMODE_NOWAIT | FMODE_BUF_RASYNC | FMODE_BUF_WASYNC |
1234                         FMODE_DIO_PARALLEL_WRITE | FMODE_CAN_ODIRECT;
1235         return generic_file_open(inode, file);
1236 }
1237
1238 STATIC int
1239 xfs_dir_open(
1240         struct inode    *inode,
1241         struct file     *file)
1242 {
1243         struct xfs_inode *ip = XFS_I(inode);
1244         unsigned int    mode;
1245         int             error;
1246
1247         error = xfs_file_open(inode, file);
1248         if (error)
1249                 return error;
1250
1251         /*
1252          * If there are any blocks, read-ahead block 0 as we're almost
1253          * certain to have the next operation be a read there.
1254          */
1255         mode = xfs_ilock_data_map_shared(ip);
1256         if (ip->i_df.if_nextents > 0)
1257                 error = xfs_dir3_data_readahead(ip, 0, 0);
1258         xfs_iunlock(ip, mode);
1259         return error;
1260 }
1261
1262 STATIC int
1263 xfs_file_release(
1264         struct inode    *inode,
1265         struct file     *filp)
1266 {
1267         return xfs_release(XFS_I(inode));
1268 }
1269
1270 STATIC int
1271 xfs_file_readdir(
1272         struct file     *file,
1273         struct dir_context *ctx)
1274 {
1275         struct inode    *inode = file_inode(file);
1276         xfs_inode_t     *ip = XFS_I(inode);
1277         size_t          bufsize;
1278
1279         /*
1280          * The Linux API doesn't pass down the total size of the buffer
1281          * we read into down to the filesystem.  With the filldir concept
1282          * it's not needed for correct information, but the XFS dir2 leaf
1283          * code wants an estimate of the buffer size to calculate it's
1284          * readahead window and size the buffers used for mapping to
1285          * physical blocks.
1286          *
1287          * Try to give it an estimate that's good enough, maybe at some
1288          * point we can change the ->readdir prototype to include the
1289          * buffer size.  For now we use the current glibc buffer size.
1290          */
1291         bufsize = (size_t)min_t(loff_t, XFS_READDIR_BUFSIZE, ip->i_disk_size);
1292
1293         return xfs_readdir(NULL, ip, ctx, bufsize);
1294 }
1295
1296 STATIC loff_t
1297 xfs_file_llseek(
1298         struct file     *file,
1299         loff_t          offset,
1300         int             whence)
1301 {
1302         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
1303
1304         if (xfs_is_shutdown(XFS_I(inode)->i_mount))
1305                 return -EIO;
1306
1307         switch (whence) {
1308         default:
1309                 return generic_file_llseek(file, offset, whence);
1310         case SEEK_HOLE:
1311                 offset = iomap_seek_hole(inode, offset, &xfs_seek_iomap_ops);
1312                 break;
1313         case SEEK_DATA:
1314                 offset = iomap_seek_data(inode, offset, &xfs_seek_iomap_ops);
1315                 break;
1316         }
1317
1318         if (offset < 0)
1319                 return offset;
1320         return vfs_setpos(file, offset, inode->i_sb->s_maxbytes);
1321 }
1322
1323 #ifdef CONFIG_FS_DAX
1324 static inline vm_fault_t
1325 xfs_dax_fault(
1326         struct vm_fault         *vmf,
1327         unsigned int            order,
1328         bool                    write_fault,
1329         pfn_t                   *pfn)
1330 {
1331         return dax_iomap_fault(vmf, order, pfn, NULL,
1332                         (write_fault && !vmf->cow_page) ?
1333                                 &xfs_dax_write_iomap_ops :
1334                                 &xfs_read_iomap_ops);
1335 }
1336 #else
1337 static inline vm_fault_t
1338 xfs_dax_fault(
1339         struct vm_fault         *vmf,
1340         unsigned int            order,
1341         bool                    write_fault,
1342         pfn_t                   *pfn)
1343 {
1344         ASSERT(0);
1345         return VM_FAULT_SIGBUS;
1346 }
1347 #endif
1348
1349 /*
1350  * Locking for serialisation of IO during page faults. This results in a lock
1351  * ordering of:
1352  *
1353  * mmap_lock (MM)
1354  *   sb_start_pagefault(vfs, freeze)
1355  *     invalidate_lock (vfs/XFS_MMAPLOCK - truncate serialisation)
1356  *       page_lock (MM)
1357  *         i_lock (XFS - extent map serialisation)
1358  */
1359 static vm_fault_t
1360 __xfs_filemap_fault(
1361         struct vm_fault         *vmf,
1362         unsigned int            order,
1363         bool                    write_fault)
1364 {
1365         struct inode            *inode = file_inode(vmf->vma->vm_file);
1366         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1367         vm_fault_t              ret;
1368         unsigned int            lock_mode = 0;
1369
1370         trace_xfs_filemap_fault(ip, order, write_fault);
1371
1372         if (write_fault) {
1373                 sb_start_pagefault(inode->i_sb);
1374                 file_update_time(vmf->vma->vm_file);
1375         }
1376
1377         if (IS_DAX(inode) || write_fault)
1378                 lock_mode = xfs_ilock_for_write_fault(XFS_I(inode));
1379
1380         if (IS_DAX(inode)) {
1381                 pfn_t pfn;
1382
1383                 ret = xfs_dax_fault(vmf, order, write_fault, &pfn);
1384                 if (ret & VM_FAULT_NEEDDSYNC)
1385                         ret = dax_finish_sync_fault(vmf, order, pfn);
1386         } else if (write_fault) {
1387                 ret = iomap_page_mkwrite(vmf, &xfs_page_mkwrite_iomap_ops);
1388         } else {
1389                 ret = filemap_fault(vmf);
1390         }
1391
1392         if (lock_mode)
1393                 xfs_iunlock(XFS_I(inode), lock_mode);
1394
1395         if (write_fault)
1396                 sb_end_pagefault(inode->i_sb);
1397         return ret;
1398 }
1399
1400 static inline bool
1401 xfs_is_write_fault(
1402         struct vm_fault         *vmf)
1403 {
1404         return (vmf->flags & FAULT_FLAG_WRITE) &&
1405                (vmf->vma->vm_flags & VM_SHARED);
1406 }
1407
1408 static vm_fault_t
1409 xfs_filemap_fault(
1410         struct vm_fault         *vmf)
1411 {
1412         /* DAX can shortcut the normal fault path on write faults! */
1413         return __xfs_filemap_fault(vmf, 0,
1414                         IS_DAX(file_inode(vmf->vma->vm_file)) &&
1415                         xfs_is_write_fault(vmf));
1416 }
1417
1418 static vm_fault_t
1419 xfs_filemap_huge_fault(
1420         struct vm_fault         *vmf,
1421         unsigned int            order)
1422 {
1423         if (!IS_DAX(file_inode(vmf->vma->vm_file)))
1424                 return VM_FAULT_FALLBACK;
1425
1426         /* DAX can shortcut the normal fault path on write faults! */
1427         return __xfs_filemap_fault(vmf, order,
1428                         xfs_is_write_fault(vmf));
1429 }
1430
1431 static vm_fault_t
1432 xfs_filemap_page_mkwrite(
1433         struct vm_fault         *vmf)
1434 {
1435         return __xfs_filemap_fault(vmf, 0, true);
1436 }
1437
1438 /*
1439  * pfn_mkwrite was originally intended to ensure we capture time stamp updates
1440  * on write faults. In reality, it needs to serialise against truncate and
1441  * prepare memory for writing so handle is as standard write fault.
1442  */
1443 static vm_fault_t
1444 xfs_filemap_pfn_mkwrite(
1445         struct vm_fault         *vmf)
1446 {
1447
1448         return __xfs_filemap_fault(vmf, 0, true);
1449 }
1450
1451 static const struct vm_operations_struct xfs_file_vm_ops = {
1452         .fault          = xfs_filemap_fault,
1453         .huge_fault     = xfs_filemap_huge_fault,
1454         .map_pages      = filemap_map_pages,
1455         .page_mkwrite   = xfs_filemap_page_mkwrite,
1456         .pfn_mkwrite    = xfs_filemap_pfn_mkwrite,
1457 };
1458
1459 STATIC int
1460 xfs_file_mmap(
1461         struct file             *file,
1462         struct vm_area_struct   *vma)
1463 {
1464         struct inode            *inode = file_inode(file);
1465         struct xfs_buftarg      *target = xfs_inode_buftarg(XFS_I(inode));
1466
1467         /*
1468          * We don't support synchronous mappings for non-DAX files and
1469          * for DAX files if underneath dax_device is not synchronous.
1470          */
1471         if (!daxdev_mapping_supported(vma, target->bt_daxdev))
1472                 return -EOPNOTSUPP;
1473
1474         file_accessed(file);
1475         vma->vm_ops = &xfs_file_vm_ops;
1476         if (IS_DAX(inode))
1477                 vm_flags_set(vma, VM_HUGEPAGE);
1478         return 0;
1479 }
1480
1481 const struct file_operations xfs_file_operations = {
1482         .llseek         = xfs_file_llseek,
1483         .read_iter      = xfs_file_read_iter,
1484         .write_iter     = xfs_file_write_iter,
1485         .splice_read    = xfs_file_splice_read,
1486         .splice_write   = iter_file_splice_write,
1487         .iopoll         = iocb_bio_iopoll,
1488         .unlocked_ioctl = xfs_file_ioctl,
1489 #ifdef CONFIG_COMPAT
1490         .compat_ioctl   = xfs_file_compat_ioctl,
1491 #endif
1492         .mmap           = xfs_file_mmap,
1493         .mmap_supported_flags = MAP_SYNC,
1494         .open           = xfs_file_open,
1495         .release        = xfs_file_release,
1496         .fsync          = xfs_file_fsync,
1497         .get_unmapped_area = thp_get_unmapped_area,
1498         .fallocate      = xfs_file_fallocate,
1499         .fadvise        = xfs_file_fadvise,
1500         .remap_file_range = xfs_file_remap_range,
1501 };
1502
1503 const struct file_operations xfs_dir_file_operations = {
1504         .open           = xfs_dir_open,
1505         .read           = generic_read_dir,
1506         .iterate_shared = xfs_file_readdir,
1507         .llseek         = generic_file_llseek,
1508         .unlocked_ioctl = xfs_file_ioctl,
1509 #ifdef CONFIG_COMPAT
1510         .compat_ioctl   = xfs_file_compat_ioctl,
1511 #endif
1512         .fsync          = xfs_dir_fsync,
1513 };