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
  29 #include "gfs2.h"
  30 #include "incore.h"
  31 #include "bmap.h"
  32 #include "dir.h"
  33 #include "glock.h"
  34 #include "glops.h"
  35 #include "inode.h"
  36 #include "log.h"
  37 #include "meta_io.h"
  38 #include "quota.h"
  39 #include "rgrp.h"
  40 #include "trans.h"
  41 #include "util.h"
  42
  43 /**
  44  * gfs2_llseek - seek to a location in a file
  45  * @file: the file
  46  * @offset: the offset
  47  * @origin: Where to seek from (SEEK_SET, SEEK_CUR, or SEEK_END)
  48  *
  49  * SEEK_END requires the glock for the file because it references the
  50  * file's size.
  51  *
  52  * Returns: The new offset, or errno
  53  */
  54
  55 static loff_t gfs2_llseek(struct file *file, loff_t offset, int origin)
  56 {
  57         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(file->f_mapping->host);
  58         struct gfs2_holder i_gh;
  59         loff_t error;
  60
  61         switch (origin) {
  62         case SEEK_END: /* These reference inode->i_size */
  63         case SEEK_DATA:
  64         case SEEK_HOLE:
  65                 error = gfs2_glock_nq_init(ip->i_gl, LM_ST_SHARED, LM_FLAG_ANY,
  66                                            &i_gh);
  67                 if (!error) {
  68                         error = generic_file_llseek(file, offset, origin);
  69                         gfs2_glock_dq_uninit(&i_gh);
  70                 }
  71                 break;
  72         case SEEK_CUR:
  73         case SEEK_SET:
  74                 error = generic_file_llseek(file, offset, origin);
  75                 break;
  76         default:
  77                 error = -EINVAL;
  78         }
  79
  80         return error;
  81 }
  82
  83 /**
  84  * gfs2_readdir - Read directory entries from a directory
  85  * @file: The directory to read from
  86  * @dirent: Buffer for dirents
  87  * @filldir: Function used to do the copying
  88  *
  89  * Returns: errno
  90  */
  91
  92 static int gfs2_readdir(struct file *file, void *dirent, filldir_t filldir)
  93 {
  94         struct inode *dir = file->f_mapping->host;
  95         struct gfs2_inode *dip = GFS2_I(dir);
  96         struct gfs2_holder d_gh;
  97         u64 offset = file->f_pos;
  98         int error;
  99
 100         gfs2_holder_init(dip->i_gl, LM_ST_SHARED, 0, &d_gh);
 101         error = gfs2_glock_nq(&d_gh);
 102         if (error) {
 103                 gfs2_holder_uninit(&d_gh);
 104                 return error;
 105         }
 106
 107         error = gfs2_dir_read(dir, &offset, dirent, filldir, &file->f_ra);
 108
 109         gfs2_glock_dq_uninit(&d_gh);
 110
 111         file->f_pos = offset;
 112
 113         return error;
 114 }
 115
 116 /**
 117  * fsflags_cvt
 118  * @table: A table of 32 u32 flags
 119  * @val: a 32 bit value to convert
 120  *
 121  * This function can be used to convert between fsflags values and
 122  * GFS2's own flags values.
 123  *
 124  * Returns: the converted flags
 125  */
 126 static u32 fsflags_cvt(const u32 *table, u32 val)
 127 {
 128         u32 res = 0;
 129         while(val) {
 130                 if (val & 1)
 131                         res |= *table;
 132                 table++;
 133                 val >>= 1;
 134         }
 135         return res;
 136 }
 137
 138 static const u32 fsflags_to_gfs2[32] = {
 139         [3] = GFS2_DIF_SYNC,
 140         [4] = GFS2_DIF_IMMUTABLE,
 141         [5] = GFS2_DIF_APPENDONLY,
 142         [7] = GFS2_DIF_NOATIME,
 143         [12] = GFS2_DIF_EXHASH,
 144         [14] = GFS2_DIF_INHERIT_JDATA,
 145 };
 146
 147 static const u32 gfs2_to_fsflags[32] = {
 148         [gfs2fl_Sync] = FS_SYNC_FL,
 149         [gfs2fl_Immutable] = FS_IMMUTABLE_FL,
 150         [gfs2fl_AppendOnly] = FS_APPEND_FL,
 151         [gfs2fl_NoAtime] = FS_NOATIME_FL,
 152         [gfs2fl_ExHash] = FS_INDEX_FL,
 153         [gfs2fl_InheritJdata] = FS_JOURNAL_DATA_FL,
 154 };
 155
 156 static int gfs2_get_flags(struct file *filp, u32 __user *ptr)
 157 {
 158         struct inode *inode = filp->f_path.dentry->d_inode;
 159         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 160         struct gfs2_holder gh;
 161         int error;
 162         u32 fsflags;
 163
 164         gfs2_holder_init(ip->i_gl, LM_ST_SHARED, 0, &gh);
 165         error = gfs2_glock_nq(&gh);
 166         if (error)
 167                 return error;
 168
 169         fsflags = fsflags_cvt(gfs2_to_fsflags, ip->i_diskflags);
 170         if (!S_ISDIR(inode->i_mode) && ip->i_diskflags & GFS2_DIF_JDATA)
 171                 fsflags |= FS_JOURNAL_DATA_FL;
 172         if (put_user(fsflags, ptr))
 173                 error = -EFAULT;
 174
 175         gfs2_glock_dq(&gh);
 176         gfs2_holder_uninit(&gh);
 177         return error;
 178 }
 179
 180 void gfs2_set_inode_flags(struct inode *inode)
 181 {
 182         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 183         unsigned int flags = inode->i_flags;
 184
 185         flags &= ~(S_SYNC|S_APPEND|S_IMMUTABLE|S_NOATIME|S_DIRSYNC|S_NOSEC);
 186         if ((ip->i_eattr == 0) && !is_sxid(inode->i_mode))
 187                 inode->i_flags |= S_NOSEC;
 188         if (ip->i_diskflags & GFS2_DIF_IMMUTABLE)
 189                 flags |= S_IMMUTABLE;
 190         if (ip->i_diskflags & GFS2_DIF_APPENDONLY)
 191                 flags |= S_APPEND;
 192         if (ip->i_diskflags & GFS2_DIF_NOATIME)
 193                 flags |= S_NOATIME;
 194         if (ip->i_diskflags & GFS2_DIF_SYNC)
 195                 flags |= S_SYNC;
 196         inode->i_flags = flags;
 197 }
 198
 199 /* Flags that can be set by user space */
 200 #define GFS2_FLAGS_USER_SET (GFS2_DIF_JDATA|                    \
 201                              GFS2_DIF_IMMUTABLE|                \
 202                              GFS2_DIF_APPENDONLY|               \
 203                              GFS2_DIF_NOATIME|                  \
 204                              GFS2_DIF_SYNC|                     \
 205                              GFS2_DIF_SYSTEM|                   \
 206                              GFS2_DIF_INHERIT_JDATA)
 207
 208 /**
 209  * gfs2_set_flags - set flags on an inode
 210  * @inode: The inode
 211  * @flags: The flags to set
 212  * @mask: Indicates which flags are valid
 213  *
 214  */
 215 static int do_gfs2_set_flags(struct file *filp, u32 reqflags, u32 mask)
 216 {
 217         struct inode *inode = filp->f_path.dentry->d_inode;
 218         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 219         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
 220         struct buffer_head *bh;
 221         struct gfs2_holder gh;
 222         int error;
 223         u32 new_flags, flags;
 224
 225         error = mnt_want_write_file(filp);
 226         if (error)
 227                 return error;
 228
 229         error = gfs2_glock_nq_init(ip->i_gl, LM_ST_EXCLUSIVE, 0, &gh);
 230         if (error)
 231                 goto out_drop_write;
 232
 233         error = -EACCES;
 234         if (!inode_owner_or_capable(inode))
 235                 goto out;
 236
 237         error = 0;
 238         flags = ip->i_diskflags;
 239         new_flags = (flags & ~mask) | (reqflags & mask);
 240         if ((new_flags ^ flags) == 0)
 241                 goto out;
 242
 243         error = -EINVAL;
 244         if ((new_flags ^ flags) & ~GFS2_FLAGS_USER_SET)
 245                 goto out;
 246
 247         error = -EPERM;
 248         if (IS_IMMUTABLE(inode) && (new_flags & GFS2_DIF_IMMUTABLE))
 249                 goto out;
 250         if (IS_APPEND(inode) && (new_flags & GFS2_DIF_APPENDONLY))
 251                 goto out;
 252         if (((new_flags ^ flags) & GFS2_DIF_IMMUTABLE) &&
 253             !capable(CAP_LINUX_IMMUTABLE))
 254                 goto out;
 255         if (!IS_IMMUTABLE(inode)) {
 256                 error = gfs2_permission(inode, MAY_WRITE);
 257                 if (error)
 258                         goto out;
 259         }
 260         if ((flags ^ new_flags) & GFS2_DIF_JDATA) {
 261                 if (flags & GFS2_DIF_JDATA)
 262                         gfs2_log_flush(sdp, ip->i_gl);
 263                 error = filemap_fdatawrite(inode->i_mapping);
 264                 if (error)
 265                         goto out;
 266                 error = filemap_fdatawait(inode->i_mapping);
 267                 if (error)
 268                         goto out;
 269         }
 270         error = gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE, 0);
 271         if (error)
 272                 goto out;
 273         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &bh);
 274         if (error)
 275                 goto out_trans_end;
 276         gfs2_trans_add_bh(ip->i_gl, bh, 1);
 277         ip->i_diskflags = new_flags;
 278         gfs2_dinode_out(ip, bh->b_data);
 279         brelse(bh);
 280         gfs2_set_inode_flags(inode);
 281         gfs2_set_aops(inode);
 282 out_trans_end:
 283         gfs2_trans_end(sdp);
 284 out:
 285         gfs2_glock_dq_uninit(&gh);
 286 out_drop_write:
 287         mnt_drop_write_file(filp);
 288         return error;
 289 }
 290
 291 static int gfs2_set_flags(struct file *filp, u32 __user *ptr)
 292 {
 293         struct inode *inode = filp->f_path.dentry->d_inode;
 294         u32 fsflags, gfsflags;
 295
 296         if (get_user(fsflags, ptr))
 297                 return -EFAULT;
 298
 299         gfsflags = fsflags_cvt(fsflags_to_gfs2, fsflags);
 300         if (!S_ISDIR(inode->i_mode)) {
 301                 if (gfsflags & GFS2_DIF_INHERIT_JDATA)
 302                         gfsflags ^= (GFS2_DIF_JDATA | GFS2_DIF_INHERIT_JDATA);
 303                 return do_gfs2_set_flags(filp, gfsflags, ~0);
 304         }
 305         return do_gfs2_set_flags(filp, gfsflags, ~GFS2_DIF_JDATA);
 306 }
 307
 308 static long gfs2_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)
 309 {
 310         switch(cmd) {
 311         case FS_IOC_GETFLAGS:
 312                 return gfs2_get_flags(filp, (u32 __user *)arg);
 313         case FS_IOC_SETFLAGS:
 314                 return gfs2_set_flags(filp, (u32 __user *)arg);
 315         case FITRIM:
 316                 return gfs2_fitrim(filp, (void __user *)arg);
 317         }
 318         return -ENOTTY;
 319 }
 320
 321 /**
 322  * gfs2_allocate_page_backing - Use bmap to allocate blocks
 323  * @page: The (locked) page to allocate backing for
 324  *
 325  * We try to allocate all the blocks required for the page in
 326  * one go. This might fail for various reasons, so we keep
 327  * trying until all the blocks to back this page are allocated.
 328  * If some of the blocks are already allocated, thats ok too.
 329  */
 330
 331 static int gfs2_allocate_page_backing(struct page *page)
 332 {
 333         struct inode *inode = page->mapping->host;
 334         struct buffer_head bh;
 335         unsigned long size = PAGE_CACHE_SIZE;
 336         u64 lblock = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - inode->i_blkbits);
 337
 338         do {
 339                 bh.b_state = 0;
 340                 bh.b_size = size;
 341                 gfs2_block_map(inode, lblock, &bh, 1);
 342                 if (!buffer_mapped(&bh))
 343                         return -EIO;
 344                 size -= bh.b_size;
 345                 lblock += (bh.b_size >> inode->i_blkbits);
 346         } while(size > 0);
 347         return 0;
 348 }
 349
 350 /**
 351  * gfs2_page_mkwrite - Make a shared, mmap()ed, page writable
 352  * @vma: The virtual memory area
 353  * @page: The page which is about to become writable
 354  *
 355  * When the page becomes writable, we need to ensure that we have
 356  * blocks allocated on disk to back that page.
 357  */
 358
 359 static int gfs2_page_mkwrite(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf)
 360 {
 361         struct page *page = vmf->page;
 362         struct inode *inode = vma->vm_file->f_path.dentry->d_inode;
 363         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 364         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
 365         unsigned long last_index;
 366         u64 pos = page->index << PAGE_CACHE_SHIFT;
 367         unsigned int data_blocks, ind_blocks, rblocks;
 368         struct gfs2_holder gh;
 369         struct gfs2_qadata *qa;
 370         loff_t size;
 371         int ret;
 372
 373         /* Wait if fs is frozen. This is racy so we check again later on
 374          * and retry if the fs has been frozen after the page lock has
 375          * been acquired
 376          */
 377         vfs_check_frozen(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
 378
 379         gfs2_holder_init(ip->i_gl, LM_ST_EXCLUSIVE, 0, &gh);
 380         ret = gfs2_glock_nq(&gh);
 381         if (ret)
 382                 goto out;
 383
 384         set_bit(GLF_DIRTY, &ip->i_gl->gl_flags);
 385         set_bit(GIF_SW_PAGED, &ip->i_flags);
 386
 387         if (!gfs2_write_alloc_required(ip, pos, PAGE_CACHE_SIZE)) {
 388                 lock_page(page);
 389                 if (!PageUptodate(page) || page->mapping != inode->i_mapping) {
 390                         ret = -EAGAIN;
 391                         unlock_page(page);
 392                 }
 393                 goto out_unlock;
 394         }
 395
 396         ret = -ENOMEM;
 397         qa = gfs2_qadata_get(ip);
 398         if (qa == NULL)
 399                 goto out_unlock;
 400
 401         ret = gfs2_quota_lock_check(ip);
 402         if (ret)
 403                 goto out_alloc_put;
 404         gfs2_write_calc_reserv(ip, PAGE_CACHE_SIZE, &data_blocks, &ind_blocks);
 405         ret = gfs2_inplace_reserve(ip, data_blocks + ind_blocks);
 406         if (ret)
 407                 goto out_quota_unlock;
 408
 409         rblocks = RES_DINODE + ind_blocks;
 410         if (gfs2_is_jdata(ip))
 411                 rblocks += data_blocks ? data_blocks : 1;
 412         if (ind_blocks || data_blocks) {
 413                 rblocks += RES_STATFS + RES_QUOTA;
 414                 rblocks += gfs2_rg_blocks(ip);
 415         }
 416         ret = gfs2_trans_begin(sdp, rblocks, 0);
 417         if (ret)
 418                 goto out_trans_fail;
 419
 420         lock_page(page);
 421         ret = -EINVAL;
 422         size = i_size_read(inode);
 423         last_index = (size - 1) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
 424         /* Check page index against inode size */
 425         if (size == 0 || (page->index > last_index))
 426                 goto out_trans_end;
 427
 428         ret = -EAGAIN;
 429         /* If truncated, we must retry the operation, we may have raced
 430          * with the glock demotion code.
 431          */
 432         if (!PageUptodate(page) || page->mapping != inode->i_mapping)
 433                 goto out_trans_end;
 434
 435         /* Unstuff, if required, and allocate backing blocks for page */
 436         ret = 0;
 437         if (gfs2_is_stuffed(ip))
 438                 ret = gfs2_unstuff_dinode(ip, page);
 439         if (ret == 0)
 440                 ret = gfs2_allocate_page_backing(page);
 441
 442 out_trans_end:
 443         if (ret)
 444                 unlock_page(page);
 445         gfs2_trans_end(sdp);
 446 out_trans_fail:
 447         gfs2_inplace_release(ip);
 448 out_quota_unlock:
 449         gfs2_quota_unlock(ip);
 450 out_alloc_put:
 451         gfs2_qadata_put(ip);
 452 out_unlock:
 453         gfs2_glock_dq(&gh);
 454 out:
 455         gfs2_holder_uninit(&gh);
 456         if (ret == 0) {
 457                 set_page_dirty(page);
 458                 /* This check must be post dropping of transaction lock */
 459                 if (inode->i_sb->s_frozen == SB_UNFROZEN) {
 460                         wait_on_page_writeback(page);
 461                 } else {
 462                         ret = -EAGAIN;
 463                         unlock_page(page);
 464                 }
 465         }
 466         return block_page_mkwrite_return(ret);
 467 }
 468
 469 static const struct vm_operations_struct gfs2_vm_ops = {
 470         .fault = filemap_fault,
 471         .page_mkwrite = gfs2_page_mkwrite,
 472 };
 473
 474 /**
 475  * gfs2_mmap -
 476  * @file: The file to map
 477  * @vma: The VMA which described the mapping
 478  *
 479  * There is no need to get a lock here unless we should be updating
 480  * atime. We ignore any locking errors since the only consequence is
 481  * a missed atime update (which will just be deferred until later).
 482  *
 483  * Returns: 0
 484  */
 485
 486 static int gfs2_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
 487 {
 488         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(file->f_mapping->host);
 489
 490         if (!(file->f_flags & O_NOATIME) &&
 491             !IS_NOATIME(&ip->i_inode)) {
 492                 struct gfs2_holder i_gh;
 493                 int error;
 494
 495                 gfs2_holder_init(ip->i_gl, LM_ST_SHARED, LM_FLAG_ANY, &i_gh);
 496                 error = gfs2_glock_nq(&i_gh);
 497                 if (error == 0) {
 498                         file_accessed(file);
 499                         gfs2_glock_dq(&i_gh);
 500                 }
 501                 gfs2_holder_uninit(&i_gh);
 502                 if (error)
 503                         return error;
 504         }
 505         vma->vm_ops = &gfs2_vm_ops;
 506         vma->vm_flags |= VM_CAN_NONLINEAR;
 507
 508         return 0;
 509 }
 510
 511 /**
 512  * gfs2_open - open a file
 513  * @inode: the inode to open
 514  * @file: the struct file for this opening
 515  *
 516  * Returns: errno
 517  */
 518
 519 static int gfs2_open(struct inode *inode, struct file *file)
 520 {
 521         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 522         struct gfs2_holder i_gh;
 523         struct gfs2_file *fp;
 524         int error;
 525
 526         fp = kzalloc(sizeof(struct gfs2_file), GFP_KERNEL);
 527         if (!fp)
 528                 return -ENOMEM;
 529
 530         mutex_init(&fp->f_fl_mutex);
 531
 532         gfs2_assert_warn(GFS2_SB(inode), !file->private_data);
 533         file->private_data = fp;
 534
 535         if (S_ISREG(ip->i_inode.i_mode)) {
 536                 error = gfs2_glock_nq_init(ip->i_gl, LM_ST_SHARED, LM_FLAG_ANY,
 537                                            &i_gh);
 538                 if (error)
 539                         goto fail;
 540
 541                 if (!(file->f_flags & O_LARGEFILE) &&
 542                     i_size_read(inode) > MAX_NON_LFS) {
 543                         error = -EOVERFLOW;
 544                         goto fail_gunlock;
 545                 }
 546
 547                 gfs2_glock_dq_uninit(&i_gh);
 548         }
 549
 550         return 0;
 551
 552 fail_gunlock:
 553         gfs2_glock_dq_uninit(&i_gh);
 554 fail:
 555         file->private_data = NULL;
 556         kfree(fp);
 557         return error;
 558 }
 559
 560 /**
 561  * gfs2_close - called to close a struct file
 562  * @inode: the inode the struct file belongs to
 563  * @file: the struct file being closed
 564  *
 565  * Returns: errno
 566  */
 567
 568 static int gfs2_close(struct inode *inode, struct file *file)
 569 {
 570         struct gfs2_sbd *sdp = inode->i_sb->s_fs_info;
 571         struct gfs2_file *fp;
 572
 573         fp = file->private_data;
 574         file->private_data = NULL;
 575
 576         if (gfs2_assert_warn(sdp, fp))
 577                 return -EIO;
 578
 579         kfree(fp);
 580
 581         return 0;
 582 }
 583
 584 /**
 585  * gfs2_fsync - sync the dirty data for a file (across the cluster)
 586  * @file: the file that points to the dentry
 587  * @start: the start position in the file to sync
 588  * @end: the end position in the file to sync
 589  * @datasync: set if we can ignore timestamp changes
 590  *
 591  * We split the data flushing here so that we don't wait for the data
 592  * until after we've also sent the metadata to disk. Note that for
 593  * data=ordered, we will write & wait for the data at the log flush
 594  * stage anyway, so this is unlikely to make much of a difference
 595  * except in the data=writeback case.
 596  *
 597  * If the fdatawrite fails due to any reason except -EIO, we will
 598  * continue the remainder of the fsync, although we'll still report
 599  * the error at the end. This is to match filemap_write_and_wait_range()
 600  * behaviour.
 601  *
 602  * Returns: errno
 603  */
 604
 605 static int gfs2_fsync(struct file *file, loff_t start, loff_t end,
 606                       int datasync)
 607 {
 608         struct address_space *mapping = file->f_mapping;
 609         struct inode *inode = mapping->host;
 610         int sync_state = inode->i_state & (I_DIRTY_SYNC|I_DIRTY_DATASYNC);
 611         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 612         int ret = 0, ret1 = 0;
 613
 614         if (mapping->nrpages) {
 615                 ret1 = filemap_fdatawrite_range(mapping, start, end);
 616                 if (ret1 == -EIO)
 617                         return ret1;
 618         }
 619
 620         if (datasync)
 621                 sync_state &= ~I_DIRTY_SYNC;
 622
 623         if (sync_state) {
 624                 ret = sync_inode_metadata(inode, 1);
 625                 if (ret)
 626                         return ret;
 627                 if (gfs2_is_jdata(ip))
 628                         filemap_write_and_wait(mapping);
 629                 gfs2_ail_flush(ip->i_gl, 1);
 630         }
 631
 632         if (mapping->nrpages)
 633                 ret = filemap_fdatawait_range(mapping, start, end);
 634
 635         return ret ? ret : ret1;
 636 }
 637
 638 /**
 639  * gfs2_file_aio_write - Perform a write to a file
 640  * @iocb: The io context
 641  * @iov: The data to write
 642  * @nr_segs: Number of @iov segments
 643  * @pos: The file position
 644  *
 645  * We have to do a lock/unlock here to refresh the inode size for
 646  * O_APPEND writes, otherwise we can land up writing at the wrong
 647  * offset. There is still a race, but provided the app is using its
 648  * own file locking, this will make O_APPEND work as expected.
 649  *
 650  */
 651
 652 static ssize_t gfs2_file_aio_write(struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
 653                                    unsigned long nr_segs, loff_t pos)
 654 {
 655         struct file *file = iocb->ki_filp;
 656
 657         if (file->f_flags & O_APPEND) {
 658                 struct dentry *dentry = file->f_dentry;
 659                 struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(dentry->d_inode);
 660                 struct gfs2_holder gh;
 661                 int ret;
 662
 663                 ret = gfs2_glock_nq_init(ip->i_gl, LM_ST_SHARED, 0, &gh);
 664                 if (ret)
 665                         return ret;
 666                 gfs2_glock_dq_uninit(&gh);
 667         }
 668
 669         return generic_file_aio_write(iocb, iov, nr_segs, pos);
 670 }
 671
 672 static int fallocate_chunk(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t len,
 673                            int mode)
 674 {
 675         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 676         struct buffer_head *dibh;
 677         int error;
 678         loff_t size = len;
 679         unsigned int nr_blks;
 680         sector_t lblock = offset >> inode->i_blkbits;
 681
 682         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
 683         if (unlikely(error))
 684                 return error;
 685
 686         gfs2_trans_add_bh(ip->i_gl, dibh, 1);
 687
 688         if (gfs2_is_stuffed(ip)) {
 689                 error = gfs2_unstuff_dinode(ip, NULL);
 690                 if (unlikely(error))
 691                         goto out;
 692         }
 693
 694         while (len) {
 695                 struct buffer_head bh_map = { .b_state = 0, .b_blocknr = 0 };
 696                 bh_map.b_size = len;
 697                 set_buffer_zeronew(&bh_map);
 698
 699                 error = gfs2_block_map(inode, lblock, &bh_map, 1);
 700                 if (unlikely(error))
 701                         goto out;
 702                 len -= bh_map.b_size;
 703                 nr_blks = bh_map.b_size >> inode->i_blkbits;
 704                 lblock += nr_blks;
 705                 if (!buffer_new(&bh_map))
 706                         continue;
 707                 if (unlikely(!buffer_zeronew(&bh_map))) {
 708                         error = -EIO;
 709                         goto out;
 710                 }
 711         }
 712         if (offset + size > inode->i_size && !(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE))
 713                 i_size_write(inode, offset + size);
 714
 715         mark_inode_dirty(inode);
 716
 717 out:
 718         brelse(dibh);
 719         return error;
 720 }
 721
 722 static void calc_max_reserv(struct gfs2_inode *ip, loff_t max, loff_t *len,
 723                             unsigned int *data_blocks, unsigned int *ind_blocks)
 724 {
 725         const struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
 726         unsigned int max_blocks = ip->i_rgd->rd_free_clone;
 727         unsigned int tmp, max_data = max_blocks - 3 * (sdp->sd_max_height - 1);
 728
 729         for (tmp = max_data; tmp > sdp->sd_diptrs;) {
 730                 tmp = DIV_ROUND_UP(tmp, sdp->sd_inptrs);
 731                 max_data -= tmp;
 732         }
 733         /* This calculation isn't the exact reverse of gfs2_write_calc_reserve,
 734            so it might end up with fewer data blocks */
 735         if (max_data <= *data_blocks)
 736                 return;
 737         *data_blocks = max_data;
 738         *ind_blocks = max_blocks - max_data;
 739         *len = ((loff_t)max_data - 3) << sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
 740         if (*len > max) {
 741                 *len = max;
 742                 gfs2_write_calc_reserv(ip, max, data_blocks, ind_blocks);
 743         }
 744 }
 745
 746 static long gfs2_fallocate(struct file *file, int mode, loff_t offset,
 747                            loff_t len)
 748 {
 749         struct inode *inode = file->f_path.dentry->d_inode;
 750         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
 751         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 752         unsigned int data_blocks = 0, ind_blocks = 0, rblocks;
 753         loff_t bytes, max_bytes;
 754         struct gfs2_qadata *qa;
 755         int error;
 756         const loff_t pos = offset;
 757         const loff_t count = len;
 758         loff_t bsize_mask = ~((loff_t)sdp->sd_sb.sb_bsize - 1);
 759         loff_t next = (offset + len - 1) >> sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
 760         loff_t max_chunk_size = UINT_MAX & bsize_mask;
 761         next = (next + 1) << sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
 762
 763         /* We only support the FALLOC_FL_KEEP_SIZE mode */
 764         if (mode & ~FALLOC_FL_KEEP_SIZE)
 765                 return -EOPNOTSUPP;
 766
 767         offset &= bsize_mask;
 768
 769         len = next - offset;
 770         bytes = sdp->sd_max_rg_data * sdp->sd_sb.sb_bsize / 2;
 771         if (!bytes)
 772                 bytes = UINT_MAX;
 773         bytes &= bsize_mask;
 774         if (bytes == 0)
 775                 bytes = sdp->sd_sb.sb_bsize;
 776
 777         gfs2_holder_init(ip->i_gl, LM_ST_EXCLUSIVE, 0, &ip->i_gh);
 778         error = gfs2_glock_nq(&ip->i_gh);
 779         if (unlikely(error))
 780                 goto out_uninit;
 781
 782         while (len > 0) {
 783                 if (len < bytes)
 784                         bytes = len;
 785                 if (!gfs2_write_alloc_required(ip, offset, bytes)) {
 786                         len -= bytes;
 787                         offset += bytes;
 788                         continue;
 789                 }
 790                 qa = gfs2_qadata_get(ip);
 791                 if (!qa) {
 792                         error = -ENOMEM;
 793                         goto out_unlock;
 794                 }
 795
 796                 error = gfs2_quota_lock_check(ip);
 797                 if (error)
 798                         goto out_alloc_put;
 799
 800 retry:
 801                 gfs2_write_calc_reserv(ip, bytes, &data_blocks, &ind_blocks);
 802
 803                 error = gfs2_inplace_reserve(ip, data_blocks + ind_blocks);
 804                 if (error) {
 805                         if (error == -ENOSPC && bytes > sdp->sd_sb.sb_bsize) {
 806                                 bytes >>= 1;
 807                                 bytes &= bsize_mask;
 808                                 if (bytes == 0)
 809                                         bytes = sdp->sd_sb.sb_bsize;
 810                                 goto retry;
 811                         }
 812                         goto out_qunlock;
 813                 }
 814                 max_bytes = bytes;
 815                 calc_max_reserv(ip, (len > max_chunk_size)? max_chunk_size: len,
 816                                 &max_bytes, &data_blocks, &ind_blocks);
 817
 818                 rblocks = RES_DINODE + ind_blocks + RES_STATFS + RES_QUOTA +
 819                           RES_RG_HDR + gfs2_rg_blocks(ip);
 820                 if (gfs2_is_jdata(ip))
 821                         rblocks += data_blocks ? data_blocks : 1;
 822
 823                 error = gfs2_trans_begin(sdp, rblocks,
 824                                          PAGE_CACHE_SIZE/sdp->sd_sb.sb_bsize);
 825                 if (error)
 826                         goto out_trans_fail;
 827
 828                 error = fallocate_chunk(inode, offset, max_bytes, mode);
 829                 gfs2_trans_end(sdp);
 830
 831                 if (error)
 832                         goto out_trans_fail;
 833
 834                 len -= max_bytes;
 835                 offset += max_bytes;
 836                 gfs2_inplace_release(ip);
 837                 gfs2_quota_unlock(ip);
 838                 gfs2_qadata_put(ip);
 839         }
 840
 841         if (error == 0)
 842                 error = generic_write_sync(file, pos, count);
 843         goto out_unlock;
 844
 845 out_trans_fail:
 846         gfs2_inplace_release(ip);
 847 out_qunlock:
 848         gfs2_quota_unlock(ip);
 849 out_alloc_put:
 850         gfs2_qadata_put(ip);
 851 out_unlock:
 852         gfs2_glock_dq(&ip->i_gh);
 853 out_uninit:
 854         gfs2_holder_uninit(&ip->i_gh);
 855         return error;
 856 }
 857
 858 #ifdef CONFIG_GFS2_FS_LOCKING_DLM
 859
 860 /**
 861  * gfs2_setlease - acquire/release a file lease
 862  * @file: the file pointer
 863  * @arg: lease type
 864  * @fl: file lock
 865  *
 866  * We don't currently have a way to enforce a lease across the whole
 867  * cluster; until we do, disable leases (by just returning -EINVAL),
 868  * unless the administrator has requested purely local locking.
 869  *
 870  * Locking: called under lock_flocks
 871  *
 872  * Returns: errno
 873  */
 874
 875 static int gfs2_setlease(struct file *file, long arg, struct file_lock **fl)
 876 {
 877         return -EINVAL;
 878 }
 879
 880 /**
 881  * gfs2_lock - acquire/release a posix lock on a file
 882  * @file: the file pointer
 883  * @cmd: either modify or retrieve lock state, possibly wait
 884  * @fl: type and range of lock
 885  *
 886  * Returns: errno
 887  */
 888
 889 static int gfs2_lock(struct file *file, int cmd, struct file_lock *fl)
 890 {
 891         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(file->f_mapping->host);
 892         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(file->f_mapping->host);
 893         struct lm_lockstruct *ls = &sdp->sd_lockstruct;
 894
 895         if (!(fl->fl_flags & FL_POSIX))
 896                 return -ENOLCK;
 897         if (__mandatory_lock(&ip->i_inode) && fl->fl_type != F_UNLCK)
 898                 return -ENOLCK;
 899
 900         if (cmd == F_CANCELLK) {
 901                 /* Hack: */
 902                 cmd = F_SETLK;
 903                 fl->fl_type = F_UNLCK;
 904         }
 905         if (unlikely(test_bit(SDF_SHUTDOWN, &sdp->sd_flags)))
 906                 return -EIO;
 907         if (IS_GETLK(cmd))
 908                 return dlm_posix_get(ls->ls_dlm, ip->i_no_addr, file, fl);
 909         else if (fl->fl_type == F_UNLCK)
 910                 return dlm_posix_unlock(ls->ls_dlm, ip->i_no_addr, file, fl);
 911         else
 912                 return dlm_posix_lock(ls->ls_dlm, ip->i_no_addr, file, cmd, fl);
 913 }
 914
 915 static int do_flock(struct file *file, int cmd, struct file_lock *fl)
 916 {
 917         struct gfs2_file *fp = file->private_data;
 918         struct gfs2_holder *fl_gh = &fp->f_fl_gh;
 919         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(file->f_path.dentry->d_inode);
 920         struct gfs2_glock *gl;
 921         unsigned int state;
 922         int flags;
 923         int error = 0;
 924
 925         state = (fl->fl_type == F_WRLCK) ? LM_ST_EXCLUSIVE : LM_ST_SHARED;
 926         flags = (IS_SETLKW(cmd) ? 0 : LM_FLAG_TRY) | GL_EXACT | GL_NOCACHE;
 927
 928         mutex_lock(&fp->f_fl_mutex);
 929
 930         gl = fl_gh->gh_gl;
 931         if (gl) {
 932                 if (fl_gh->gh_state == state)
 933                         goto out;
 934                 flock_lock_file_wait(file,
 935                                      &(struct file_lock){.fl_type = F_UNLCK});
 936                 gfs2_glock_dq_wait(fl_gh);
 937                 gfs2_holder_reinit(state, flags, fl_gh);
 938         } else {
 939                 error = gfs2_glock_get(GFS2_SB(&ip->i_inode), ip->i_no_addr,
 940                                        &gfs2_flock_glops, CREATE, &gl);
 941                 if (error)
 942                         goto out;
 943                 gfs2_holder_init(gl, state, flags, fl_gh);
 944                 gfs2_glock_put(gl);
 945         }
 946         error = gfs2_glock_nq(fl_gh);
 947         if (error) {
 948                 gfs2_holder_uninit(fl_gh);
 949                 if (error == GLR_TRYFAILED)
 950                         error = -EAGAIN;
 951         } else {
 952                 error = flock_lock_file_wait(file, fl);
 953                 gfs2_assert_warn(GFS2_SB(&ip->i_inode), !error);
 954         }
 955
 956 out:
 957         mutex_unlock(&fp->f_fl_mutex);
 958         return error;
 959 }
 960
 961 static void do_unflock(struct file *file, struct file_lock *fl)
 962 {
 963         struct gfs2_file *fp = file->private_data;
 964         struct gfs2_holder *fl_gh = &fp->f_fl_gh;
 965
 966         mutex_lock(&fp->f_fl_mutex);
 967         flock_lock_file_wait(file, fl);
 968         if (fl_gh->gh_gl) {
 969                 gfs2_glock_dq_wait(fl_gh);
 970                 gfs2_holder_uninit(fl_gh);
 971         }
 972         mutex_unlock(&fp->f_fl_mutex);
 973 }
 974
 975 /**
 976  * gfs2_flock - acquire/release a flock lock on a file
 977  * @file: the file pointer
 978  * @cmd: either modify or retrieve lock state, possibly wait
 979  * @fl: type and range of lock
 980  *
 981  * Returns: errno
 982  */
 983
 984 static int gfs2_flock(struct file *file, int cmd, struct file_lock *fl)
 985 {
 986         if (!(fl->fl_flags & FL_FLOCK))
 987                 return -ENOLCK;
 988         if (fl->fl_type & LOCK_MAND)
 989                 return -EOPNOTSUPP;
 990
 991         if (fl->fl_type == F_UNLCK) {
 992                 do_unflock(file, fl);
 993                 return 0;
 994         } else {
 995                 return do_flock(file, cmd, fl);
 996         }
 997 }
 998
 999 const struct file_operations gfs2_file_fops = {
1000         .llseek         = gfs2_llseek,
1001         .read           = do_sync_read,
1002         .aio_read       = generic_file_aio_read,
1003         .write          = do_sync_write,
1004         .aio_write      = gfs2_file_aio_write,
1005         .unlocked_ioctl = gfs2_ioctl,
1006         .mmap           = gfs2_mmap,
1007         .open           = gfs2_open,
1008         .release        = gfs2_close,
1009         .fsync          = gfs2_fsync,
1010         .lock           = gfs2_lock,
1011         .flock          = gfs2_flock,
1012         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1013         .splice_write   = generic_file_splice_write,
1014         .setlease       = gfs2_setlease,
1015         .fallocate      = gfs2_fallocate,
1016 };
1017
1018 const struct file_operations gfs2_dir_fops = {
1019         .readdir        = gfs2_readdir,
1020         .unlocked_ioctl = gfs2_ioctl,
1021         .open           = gfs2_open,
1022         .release        = gfs2_close,
1023         .fsync          = gfs2_fsync,
1024         .lock           = gfs2_lock,
1025         .flock          = gfs2_flock,
1026         .llseek         = default_llseek,
1027 };
1028
1029 #endif /* CONFIG_GFS2_FS_LOCKING_DLM */
1030
1031 const struct file_operations gfs2_file_fops_nolock = {
1032         .llseek         = gfs2_llseek,
1033         .read           = do_sync_read,
1034         .aio_read       = generic_file_aio_read,
1035         .write          = do_sync_write,
1036         .aio_write      = gfs2_file_aio_write,
1037         .unlocked_ioctl = gfs2_ioctl,
1038         .mmap           = gfs2_mmap,
1039         .open           = gfs2_open,
1040         .release        = gfs2_close,
1041         .fsync          = gfs2_fsync,
1042         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1043         .splice_write   = generic_file_splice_write,
1044         .setlease       = generic_setlease,
1045         .fallocate      = gfs2_fallocate,
1046 };
1047
1048 const struct file_operations gfs2_dir_fops_nolock = {
1049         .readdir        = gfs2_readdir,
1050         .unlocked_ioctl = gfs2_ioctl,
1051         .open           = gfs2_open,
1052         .release        = gfs2_close,
1053         .fsync          = gfs2_fsync,
1054         .llseek         = default_llseek,
1055 };
1056