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/ext2_fs.h>
  22 #include <linux/falloc.h>
  23 #include <linux/swap.h>
  24 #include <linux/crc32.h>
  25 #include <linux/writeback.h>
  26 #include <asm/uaccess.h>
  27 #include <linux/dlm.h>
  28 #include <linux/dlm_plock.h>
  29
  30 #include "gfs2.h"
  31 #include "incore.h"
  32 #include "bmap.h"
  33 #include "dir.h"
  34 #include "glock.h"
  35 #include "glops.h"
  36 #include "inode.h"
  37 #include "log.h"
  38 #include "meta_io.h"
  39 #include "quota.h"
  40 #include "rgrp.h"
  41 #include "trans.h"
  42 #include "util.h"
  43
  44 /**
  45  * gfs2_llseek - seek to a location in a file
  46  * @file: the file
  47  * @offset: the offset
  48  * @origin: Where to seek from (SEEK_SET, SEEK_CUR, or SEEK_END)
  49  *
  50  * SEEK_END requires the glock for the file because it references the
  51  * file's size.
  52  *
  53  * Returns: The new offset, or errno
  54  */
  55
  56 static loff_t gfs2_llseek(struct file *file, loff_t offset, int origin)
  57 {
  58         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(file->f_mapping->host);
  59         struct gfs2_holder i_gh;
  60         loff_t error;
  61
  62         if (origin == 2) {
  63                 error = gfs2_glock_nq_init(ip->i_gl, LM_ST_SHARED, LM_FLAG_ANY,
  64                                            &i_gh);
  65                 if (!error) {
  66                         error = generic_file_llseek_unlocked(file, offset, origin);
  67                         gfs2_glock_dq_uninit(&i_gh);
  68                 }
  69         } else
  70                 error = generic_file_llseek_unlocked(file, offset, origin);
  71
  72         return error;
  73 }
  74
  75 /**
  76  * gfs2_readdir - Read directory entries from a directory
  77  * @file: The directory to read from
  78  * @dirent: Buffer for dirents
  79  * @filldir: Function used to do the copying
  80  *
  81  * Returns: errno
  82  */
  83
  84 static int gfs2_readdir(struct file *file, void *dirent, filldir_t filldir)
  85 {
  86         struct inode *dir = file->f_mapping->host;
  87         struct gfs2_inode *dip = GFS2_I(dir);
  88         struct gfs2_holder d_gh;
  89         u64 offset = file->f_pos;
  90         int error;
  91
  92         gfs2_holder_init(dip->i_gl, LM_ST_SHARED, 0, &d_gh);
  93         error = gfs2_glock_nq(&d_gh);
  94         if (error) {
  95                 gfs2_holder_uninit(&d_gh);
  96                 return error;
  97         }
  98
  99         error = gfs2_dir_read(dir, &offset, dirent, filldir);
 100
 101         gfs2_glock_dq_uninit(&d_gh);
 102
 103         file->f_pos = offset;
 104
 105         return error;
 106 }
 107
 108 /**
 109  * fsflags_cvt
 110  * @table: A table of 32 u32 flags
 111  * @val: a 32 bit value to convert
 112  *
 113  * This function can be used to convert between fsflags values and
 114  * GFS2's own flags values.
 115  *
 116  * Returns: the converted flags
 117  */
 118 static u32 fsflags_cvt(const u32 *table, u32 val)
 119 {
 120         u32 res = 0;
 121         while(val) {
 122                 if (val & 1)
 123                         res |= *table;
 124                 table++;
 125                 val >>= 1;
 126         }
 127         return res;
 128 }
 129
 130 static const u32 fsflags_to_gfs2[32] = {
 131         [3] = GFS2_DIF_SYNC,
 132         [4] = GFS2_DIF_IMMUTABLE,
 133         [5] = GFS2_DIF_APPENDONLY,
 134         [7] = GFS2_DIF_NOATIME,
 135         [12] = GFS2_DIF_EXHASH,
 136         [14] = GFS2_DIF_INHERIT_JDATA,
 137 };
 138
 139 static const u32 gfs2_to_fsflags[32] = {
 140         [gfs2fl_Sync] = FS_SYNC_FL,
 141         [gfs2fl_Immutable] = FS_IMMUTABLE_FL,
 142         [gfs2fl_AppendOnly] = FS_APPEND_FL,
 143         [gfs2fl_NoAtime] = FS_NOATIME_FL,
 144         [gfs2fl_ExHash] = FS_INDEX_FL,
 145         [gfs2fl_InheritJdata] = FS_JOURNAL_DATA_FL,
 146 };
 147
 148 static int gfs2_get_flags(struct file *filp, u32 __user *ptr)
 149 {
 150         struct inode *inode = filp->f_path.dentry->d_inode;
 151         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 152         struct gfs2_holder gh;
 153         int error;
 154         u32 fsflags;
 155
 156         gfs2_holder_init(ip->i_gl, LM_ST_SHARED, 0, &gh);
 157         error = gfs2_glock_nq(&gh);
 158         if (error)
 159                 return error;
 160
 161         fsflags = fsflags_cvt(gfs2_to_fsflags, ip->i_diskflags);
 162         if (!S_ISDIR(inode->i_mode) && ip->i_diskflags & GFS2_DIF_JDATA)
 163                 fsflags |= FS_JOURNAL_DATA_FL;
 164         if (put_user(fsflags, ptr))
 165                 error = -EFAULT;
 166
 167         gfs2_glock_dq(&gh);
 168         gfs2_holder_uninit(&gh);
 169         return error;
 170 }
 171
 172 void gfs2_set_inode_flags(struct inode *inode)
 173 {
 174         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 175         unsigned int flags = inode->i_flags;
 176
 177         flags &= ~(S_SYNC|S_APPEND|S_IMMUTABLE|S_NOATIME|S_DIRSYNC);
 178         if (ip->i_diskflags & GFS2_DIF_IMMUTABLE)
 179                 flags |= S_IMMUTABLE;
 180         if (ip->i_diskflags & GFS2_DIF_APPENDONLY)
 181                 flags |= S_APPEND;
 182         if (ip->i_diskflags & GFS2_DIF_NOATIME)
 183                 flags |= S_NOATIME;
 184         if (ip->i_diskflags & GFS2_DIF_SYNC)
 185                 flags |= S_SYNC;
 186         inode->i_flags = flags;
 187 }
 188
 189 /* Flags that can be set by user space */
 190 #define GFS2_FLAGS_USER_SET (GFS2_DIF_JDATA|                    \
 191                              GFS2_DIF_IMMUTABLE|                \
 192                              GFS2_DIF_APPENDONLY|               \
 193                              GFS2_DIF_NOATIME|                  \
 194                              GFS2_DIF_SYNC|                     \
 195                              GFS2_DIF_SYSTEM|                   \
 196                              GFS2_DIF_INHERIT_JDATA)
 197
 198 /**
 199  * gfs2_set_flags - set flags on an inode
 200  * @inode: The inode
 201  * @flags: The flags to set
 202  * @mask: Indicates which flags are valid
 203  *
 204  */
 205 static int do_gfs2_set_flags(struct file *filp, u32 reqflags, u32 mask)
 206 {
 207         struct inode *inode = filp->f_path.dentry->d_inode;
 208         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 209         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
 210         struct buffer_head *bh;
 211         struct gfs2_holder gh;
 212         int error;
 213         u32 new_flags, flags;
 214
 215         error = mnt_want_write(filp->f_path.mnt);
 216         if (error)
 217                 return error;
 218
 219         error = gfs2_glock_nq_init(ip->i_gl, LM_ST_EXCLUSIVE, 0, &gh);
 220         if (error)
 221                 goto out_drop_write;
 222
 223         error = -EACCES;
 224         if (!is_owner_or_cap(inode))
 225                 goto out;
 226
 227         error = 0;
 228         flags = ip->i_diskflags;
 229         new_flags = (flags & ~mask) | (reqflags & mask);
 230         if ((new_flags ^ flags) == 0)
 231                 goto out;
 232
 233         error = -EINVAL;
 234         if ((new_flags ^ flags) & ~GFS2_FLAGS_USER_SET)
 235                 goto out;
 236
 237         error = -EPERM;
 238         if (IS_IMMUTABLE(inode) && (new_flags & GFS2_DIF_IMMUTABLE))
 239                 goto out;
 240         if (IS_APPEND(inode) && (new_flags & GFS2_DIF_APPENDONLY))
 241                 goto out;
 242         if (((new_flags ^ flags) & GFS2_DIF_IMMUTABLE) &&
 243             !capable(CAP_LINUX_IMMUTABLE))
 244                 goto out;
 245         if (!IS_IMMUTABLE(inode)) {
 246                 error = gfs2_permission(inode, MAY_WRITE, 0);
 247                 if (error)
 248                         goto out;
 249         }
 250         if ((flags ^ new_flags) & GFS2_DIF_JDATA) {
 251                 if (flags & GFS2_DIF_JDATA)
 252                         gfs2_log_flush(sdp, ip->i_gl);
 253                 error = filemap_fdatawrite(inode->i_mapping);
 254                 if (error)
 255                         goto out;
 256                 error = filemap_fdatawait(inode->i_mapping);
 257                 if (error)
 258                         goto out;
 259         }
 260         error = gfs2_trans_begin(sdp, RES_DINODE, 0);
 261         if (error)
 262                 goto out;
 263         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &bh);
 264         if (error)
 265                 goto out_trans_end;
 266         gfs2_trans_add_bh(ip->i_gl, bh, 1);
 267         ip->i_diskflags = new_flags;
 268         gfs2_dinode_out(ip, bh->b_data);
 269         brelse(bh);
 270         gfs2_set_inode_flags(inode);
 271         gfs2_set_aops(inode);
 272 out_trans_end:
 273         gfs2_trans_end(sdp);
 274 out:
 275         gfs2_glock_dq_uninit(&gh);
 276 out_drop_write:
 277         mnt_drop_write(filp->f_path.mnt);
 278         return error;
 279 }
 280
 281 static int gfs2_set_flags(struct file *filp, u32 __user *ptr)
 282 {
 283         struct inode *inode = filp->f_path.dentry->d_inode;
 284         u32 fsflags, gfsflags;
 285
 286         if (get_user(fsflags, ptr))
 287                 return -EFAULT;
 288
 289         gfsflags = fsflags_cvt(fsflags_to_gfs2, fsflags);
 290         if (!S_ISDIR(inode->i_mode)) {
 291                 if (gfsflags & GFS2_DIF_INHERIT_JDATA)
 292                         gfsflags ^= (GFS2_DIF_JDATA | GFS2_DIF_INHERIT_JDATA);
 293                 return do_gfs2_set_flags(filp, gfsflags, ~0);
 294         }
 295         return do_gfs2_set_flags(filp, gfsflags, ~GFS2_DIF_JDATA);
 296 }
 297
 298 static long gfs2_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)
 299 {
 300         switch(cmd) {
 301         case FS_IOC_GETFLAGS:
 302                 return gfs2_get_flags(filp, (u32 __user *)arg);
 303         case FS_IOC_SETFLAGS:
 304                 return gfs2_set_flags(filp, (u32 __user *)arg);
 305         }
 306         return -ENOTTY;
 307 }
 308
 309 /**
 310  * gfs2_allocate_page_backing - Use bmap to allocate blocks
 311  * @page: The (locked) page to allocate backing for
 312  *
 313  * We try to allocate all the blocks required for the page in
 314  * one go. This might fail for various reasons, so we keep
 315  * trying until all the blocks to back this page are allocated.
 316  * If some of the blocks are already allocated, thats ok too.
 317  */
 318
 319 static int gfs2_allocate_page_backing(struct page *page)
 320 {
 321         struct inode *inode = page->mapping->host;
 322         struct buffer_head bh;
 323         unsigned long size = PAGE_CACHE_SIZE;
 324         u64 lblock = page->index << (PAGE_CACHE_SHIFT - inode->i_blkbits);
 325
 326         do {
 327                 bh.b_state = 0;
 328                 bh.b_size = size;
 329                 gfs2_block_map(inode, lblock, &bh, 1);
 330                 if (!buffer_mapped(&bh))
 331                         return -EIO;
 332                 size -= bh.b_size;
 333                 lblock += (bh.b_size >> inode->i_blkbits);
 334         } while(size > 0);
 335         return 0;
 336 }
 337
 338 /**
 339  * gfs2_page_mkwrite - Make a shared, mmap()ed, page writable
 340  * @vma: The virtual memory area
 341  * @page: The page which is about to become writable
 342  *
 343  * When the page becomes writable, we need to ensure that we have
 344  * blocks allocated on disk to back that page.
 345  */
 346
 347 static int gfs2_page_mkwrite(struct vm_area_struct *vma, struct vm_fault *vmf)
 348 {
 349         struct page *page = vmf->page;
 350         struct inode *inode = vma->vm_file->f_path.dentry->d_inode;
 351         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 352         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
 353         unsigned long last_index;
 354         u64 pos = page->index << PAGE_CACHE_SHIFT;
 355         unsigned int data_blocks, ind_blocks, rblocks;
 356         struct gfs2_holder gh;
 357         struct gfs2_alloc *al;
 358         int ret;
 359
 360         gfs2_holder_init(ip->i_gl, LM_ST_EXCLUSIVE, 0, &gh);
 361         ret = gfs2_glock_nq(&gh);
 362         if (ret)
 363                 goto out;
 364
 365         set_bit(GLF_DIRTY, &ip->i_gl->gl_flags);
 366         set_bit(GIF_SW_PAGED, &ip->i_flags);
 367
 368         if (!gfs2_write_alloc_required(ip, pos, PAGE_CACHE_SIZE))
 369                 goto out_unlock;
 370         ret = -ENOMEM;
 371         al = gfs2_alloc_get(ip);
 372         if (al == NULL)
 373                 goto out_unlock;
 374
 375         ret = gfs2_quota_lock_check(ip);
 376         if (ret)
 377                 goto out_alloc_put;
 378         gfs2_write_calc_reserv(ip, PAGE_CACHE_SIZE, &data_blocks, &ind_blocks);
 379         al->al_requested = data_blocks + ind_blocks;
 380         ret = gfs2_inplace_reserve(ip);
 381         if (ret)
 382                 goto out_quota_unlock;
 383
 384         rblocks = RES_DINODE + ind_blocks;
 385         if (gfs2_is_jdata(ip))
 386                 rblocks += data_blocks ? data_blocks : 1;
 387         if (ind_blocks || data_blocks) {
 388                 rblocks += RES_STATFS + RES_QUOTA;
 389                 rblocks += gfs2_rg_blocks(al);
 390         }
 391         ret = gfs2_trans_begin(sdp, rblocks, 0);
 392         if (ret)
 393                 goto out_trans_fail;
 394
 395         lock_page(page);
 396         ret = -EINVAL;
 397         last_index = ip->i_inode.i_size >> PAGE_CACHE_SHIFT;
 398         if (page->index > last_index)
 399                 goto out_unlock_page;
 400         ret = 0;
 401         if (!PageUptodate(page) || page->mapping != ip->i_inode.i_mapping)
 402                 goto out_unlock_page;
 403         if (gfs2_is_stuffed(ip)) {
 404                 ret = gfs2_unstuff_dinode(ip, page);
 405                 if (ret)
 406                         goto out_unlock_page;
 407         }
 408         ret = gfs2_allocate_page_backing(page);
 409
 410 out_unlock_page:
 411         unlock_page(page);
 412         gfs2_trans_end(sdp);
 413 out_trans_fail:
 414         gfs2_inplace_release(ip);
 415 out_quota_unlock:
 416         gfs2_quota_unlock(ip);
 417 out_alloc_put:
 418         gfs2_alloc_put(ip);
 419 out_unlock:
 420         gfs2_glock_dq(&gh);
 421 out:
 422         gfs2_holder_uninit(&gh);
 423         if (ret == -ENOMEM)
 424                 ret = VM_FAULT_OOM;
 425         else if (ret)
 426                 ret = VM_FAULT_SIGBUS;
 427         return ret;
 428 }
 429
 430 static const struct vm_operations_struct gfs2_vm_ops = {
 431         .fault = filemap_fault,
 432         .page_mkwrite = gfs2_page_mkwrite,
 433 };
 434
 435 /**
 436  * gfs2_mmap -
 437  * @file: The file to map
 438  * @vma: The VMA which described the mapping
 439  *
 440  * There is no need to get a lock here unless we should be updating
 441  * atime. We ignore any locking errors since the only consequence is
 442  * a missed atime update (which will just be deferred until later).
 443  *
 444  * Returns: 0
 445  */
 446
 447 static int gfs2_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
 448 {
 449         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(file->f_mapping->host);
 450
 451         if (!(file->f_flags & O_NOATIME)) {
 452                 struct gfs2_holder i_gh;
 453                 int error;
 454
 455                 gfs2_holder_init(ip->i_gl, LM_ST_EXCLUSIVE, 0, &i_gh);
 456                 error = gfs2_glock_nq(&i_gh);
 457                 file_accessed(file);
 458                 if (error == 0)
 459                         gfs2_glock_dq_uninit(&i_gh);
 460         }
 461         vma->vm_ops = &gfs2_vm_ops;
 462         vma->vm_flags |= VM_CAN_NONLINEAR;
 463
 464         return 0;
 465 }
 466
 467 /**
 468  * gfs2_open - open a file
 469  * @inode: the inode to open
 470  * @file: the struct file for this opening
 471  *
 472  * Returns: errno
 473  */
 474
 475 static int gfs2_open(struct inode *inode, struct file *file)
 476 {
 477         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 478         struct gfs2_holder i_gh;
 479         struct gfs2_file *fp;
 480         int error;
 481
 482         fp = kzalloc(sizeof(struct gfs2_file), GFP_KERNEL);
 483         if (!fp)
 484                 return -ENOMEM;
 485
 486         mutex_init(&fp->f_fl_mutex);
 487
 488         gfs2_assert_warn(GFS2_SB(inode), !file->private_data);
 489         file->private_data = fp;
 490
 491         if (S_ISREG(ip->i_inode.i_mode)) {
 492                 error = gfs2_glock_nq_init(ip->i_gl, LM_ST_SHARED, LM_FLAG_ANY,
 493                                            &i_gh);
 494                 if (error)
 495                         goto fail;
 496
 497                 if (!(file->f_flags & O_LARGEFILE) &&
 498                     i_size_read(inode) > MAX_NON_LFS) {
 499                         error = -EOVERFLOW;
 500                         goto fail_gunlock;
 501                 }
 502
 503                 gfs2_glock_dq_uninit(&i_gh);
 504         }
 505
 506         return 0;
 507
 508 fail_gunlock:
 509         gfs2_glock_dq_uninit(&i_gh);
 510 fail:
 511         file->private_data = NULL;
 512         kfree(fp);
 513         return error;
 514 }
 515
 516 /**
 517  * gfs2_close - called to close a struct file
 518  * @inode: the inode the struct file belongs to
 519  * @file: the struct file being closed
 520  *
 521  * Returns: errno
 522  */
 523
 524 static int gfs2_close(struct inode *inode, struct file *file)
 525 {
 526         struct gfs2_sbd *sdp = inode->i_sb->s_fs_info;
 527         struct gfs2_file *fp;
 528
 529         fp = file->private_data;
 530         file->private_data = NULL;
 531
 532         if (gfs2_assert_warn(sdp, fp))
 533                 return -EIO;
 534
 535         kfree(fp);
 536
 537         return 0;
 538 }
 539
 540 /**
 541  * gfs2_fsync - sync the dirty data for a file (across the cluster)
 542  * @file: the file that points to the dentry (we ignore this)
 543  * @dentry: the dentry that points to the inode to sync
 544  *
 545  * The VFS will flush "normal" data for us. We only need to worry
 546  * about metadata here. For journaled data, we just do a log flush
 547  * as we can't avoid it. Otherwise we can just bale out if datasync
 548  * is set. For stuffed inodes we must flush the log in order to
 549  * ensure that all data is on disk.
 550  *
 551  * The call to write_inode_now() is there to write back metadata and
 552  * the inode itself. It does also try and write the data, but thats
 553  * (hopefully) a no-op due to the VFS having already called filemap_fdatawrite()
 554  * for us.
 555  *
 556  * Returns: errno
 557  */
 558
 559 static int gfs2_fsync(struct file *file, int datasync)
 560 {
 561         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
 562         int sync_state = inode->i_state & (I_DIRTY_SYNC|I_DIRTY_DATASYNC);
 563         int ret = 0;
 564
 565         if (gfs2_is_jdata(GFS2_I(inode))) {
 566                 gfs2_log_flush(GFS2_SB(inode), GFS2_I(inode)->i_gl);
 567                 return 0;
 568         }
 569
 570         if (sync_state != 0) {
 571                 if (!datasync)
 572                         ret = write_inode_now(inode, 0);
 573
 574                 if (gfs2_is_stuffed(GFS2_I(inode)))
 575                         gfs2_log_flush(GFS2_SB(inode), GFS2_I(inode)->i_gl);
 576         }
 577
 578         return ret;
 579 }
 580
 581 /**
 582  * gfs2_file_aio_write - Perform a write to a file
 583  * @iocb: The io context
 584  * @iov: The data to write
 585  * @nr_segs: Number of @iov segments
 586  * @pos: The file position
 587  *
 588  * We have to do a lock/unlock here to refresh the inode size for
 589  * O_APPEND writes, otherwise we can land up writing at the wrong
 590  * offset. There is still a race, but provided the app is using its
 591  * own file locking, this will make O_APPEND work as expected.
 592  *
 593  */
 594
 595 static ssize_t gfs2_file_aio_write(struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
 596                                    unsigned long nr_segs, loff_t pos)
 597 {
 598         struct file *file = iocb->ki_filp;
 599
 600         if (file->f_flags & O_APPEND) {
 601                 struct dentry *dentry = file->f_dentry;
 602                 struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(dentry->d_inode);
 603                 struct gfs2_holder gh;
 604                 int ret;
 605
 606                 ret = gfs2_glock_nq_init(ip->i_gl, LM_ST_SHARED, 0, &gh);
 607                 if (ret)
 608                         return ret;
 609                 gfs2_glock_dq_uninit(&gh);
 610         }
 611
 612         return generic_file_aio_write(iocb, iov, nr_segs, pos);
 613 }
 614
 615 static void empty_write_end(struct page *page, unsigned from,
 616                            unsigned to)
 617 {
 618         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(page->mapping->host);
 619
 620         page_zero_new_buffers(page, from, to);
 621         flush_dcache_page(page);
 622         mark_page_accessed(page);
 623
 624         if (!gfs2_is_writeback(ip))
 625                 gfs2_page_add_databufs(ip, page, from, to);
 626
 627         block_commit_write(page, from, to);
 628 }
 629
 630 static int write_empty_blocks(struct page *page, unsigned from, unsigned to)
 631 {
 632         unsigned start, end, next;
 633         struct buffer_head *bh, *head;
 634         int error;
 635
 636         if (!page_has_buffers(page)) {
 637                 error = __block_write_begin(page, from, to - from, gfs2_block_map);
 638                 if (unlikely(error))
 639                         return error;
 640
 641                 empty_write_end(page, from, to);
 642                 return 0;
 643         }
 644
 645         bh = head = page_buffers(page);
 646         next = end = 0;
 647         while (next < from) {
 648                 next += bh->b_size;
 649                 bh = bh->b_this_page;
 650         }
 651         start = next;
 652         do {
 653                 next += bh->b_size;
 654                 if (buffer_mapped(bh)) {
 655                         if (end) {
 656                                 error = __block_write_begin(page, start, end - start,
 657                                                             gfs2_block_map);
 658                                 if (unlikely(error))
 659                                         return error;
 660                                 empty_write_end(page, start, end);
 661                                 end = 0;
 662                         }
 663                         start = next;
 664                 }
 665                 else
 666                         end = next;
 667                 bh = bh->b_this_page;
 668         } while (next < to);
 669
 670         if (end) {
 671                 error = __block_write_begin(page, start, end - start, gfs2_block_map);
 672                 if (unlikely(error))
 673                         return error;
 674                 empty_write_end(page, start, end);
 675         }
 676
 677         return 0;
 678 }
 679
 680 static int fallocate_chunk(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t len,
 681                            int mode)
 682 {
 683         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 684         struct buffer_head *dibh;
 685         int error;
 686         u64 start = offset >> PAGE_CACHE_SHIFT;
 687         unsigned int start_offset = offset & ~PAGE_CACHE_MASK;
 688         u64 end = (offset + len - 1) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
 689         pgoff_t curr;
 690         struct page *page;
 691         unsigned int end_offset = (offset + len) & ~PAGE_CACHE_MASK;
 692         unsigned int from, to;
 693
 694         if (!end_offset)
 695                 end_offset = PAGE_CACHE_SIZE;
 696
 697         error = gfs2_meta_inode_buffer(ip, &dibh);
 698         if (unlikely(error))
 699                 goto out;
 700
 701         gfs2_trans_add_bh(ip->i_gl, dibh, 1);
 702
 703         if (gfs2_is_stuffed(ip)) {
 704                 error = gfs2_unstuff_dinode(ip, NULL);
 705                 if (unlikely(error))
 706                         goto out;
 707         }
 708
 709         curr = start;
 710         offset = start << PAGE_CACHE_SHIFT;
 711         from = start_offset;
 712         to = PAGE_CACHE_SIZE;
 713         while (curr <= end) {
 714                 page = grab_cache_page_write_begin(inode->i_mapping, curr,
 715                                                    AOP_FLAG_NOFS);
 716                 if (unlikely(!page)) {
 717                         error = -ENOMEM;
 718                         goto out;
 719                 }
 720
 721                 if (curr == end)
 722                         to = end_offset;
 723                 error = write_empty_blocks(page, from, to);
 724                 if (!error && offset + to > inode->i_size &&
 725                     !(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE)) {
 726                         i_size_write(inode, offset + to);
 727                 }
 728                 unlock_page(page);
 729                 page_cache_release(page);
 730                 if (error)
 731                         goto out;
 732                 curr++;
 733                 offset += PAGE_CACHE_SIZE;
 734                 from = 0;
 735         }
 736
 737         gfs2_dinode_out(ip, dibh->b_data);
 738         mark_inode_dirty(inode);
 739
 740         brelse(dibh);
 741
 742 out:
 743         return error;
 744 }
 745
 746 static void calc_max_reserv(struct gfs2_inode *ip, loff_t max, loff_t *len,
 747                             unsigned int *data_blocks, unsigned int *ind_blocks)
 748 {
 749         const struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(&ip->i_inode);
 750         unsigned int max_blocks = ip->i_alloc->al_rgd->rd_free_clone;
 751         unsigned int tmp, max_data = max_blocks - 3 * (sdp->sd_max_height - 1);
 752
 753         for (tmp = max_data; tmp > sdp->sd_diptrs;) {
 754                 tmp = DIV_ROUND_UP(tmp, sdp->sd_inptrs);
 755                 max_data -= tmp;
 756         }
 757         /* This calculation isn't the exact reverse of gfs2_write_calc_reserve,
 758            so it might end up with fewer data blocks */
 759         if (max_data <= *data_blocks)
 760                 return;
 761         *data_blocks = max_data;
 762         *ind_blocks = max_blocks - max_data;
 763         *len = ((loff_t)max_data - 3) << sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
 764         if (*len > max) {
 765                 *len = max;
 766                 gfs2_write_calc_reserv(ip, max, data_blocks, ind_blocks);
 767         }
 768 }
 769
 770 static long gfs2_fallocate(struct file *file, int mode, loff_t offset,
 771                            loff_t len)
 772 {
 773         struct inode *inode = file->f_path.dentry->d_inode;
 774         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(inode);
 775         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(inode);
 776         unsigned int data_blocks = 0, ind_blocks = 0, rblocks;
 777         loff_t bytes, max_bytes;
 778         struct gfs2_alloc *al;
 779         int error;
 780         loff_t bsize_mask = ~((loff_t)sdp->sd_sb.sb_bsize - 1);
 781         loff_t next = (offset + len - 1) >> sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
 782         next = (next + 1) << sdp->sd_sb.sb_bsize_shift;
 783
 784         /* We only support the FALLOC_FL_KEEP_SIZE mode */
 785         if (mode & ~FALLOC_FL_KEEP_SIZE)
 786                 return -EOPNOTSUPP;
 787
 788         offset &= bsize_mask;
 789
 790         len = next - offset;
 791         bytes = sdp->sd_max_rg_data * sdp->sd_sb.sb_bsize / 2;
 792         if (!bytes)
 793                 bytes = UINT_MAX;
 794         bytes &= bsize_mask;
 795         if (bytes == 0)
 796                 bytes = sdp->sd_sb.sb_bsize;
 797
 798         gfs2_holder_init(ip->i_gl, LM_ST_EXCLUSIVE, 0, &ip->i_gh);
 799         error = gfs2_glock_nq(&ip->i_gh);
 800         if (unlikely(error))
 801                 goto out_uninit;
 802
 803         if (!gfs2_write_alloc_required(ip, offset, len))
 804                 goto out_unlock;
 805
 806         while (len > 0) {
 807                 if (len < bytes)
 808                         bytes = len;
 809                 al = gfs2_alloc_get(ip);
 810                 if (!al) {
 811                         error = -ENOMEM;
 812                         goto out_unlock;
 813                 }
 814
 815                 error = gfs2_quota_lock_check(ip);
 816                 if (error)
 817                         goto out_alloc_put;
 818
 819 retry:
 820                 gfs2_write_calc_reserv(ip, bytes, &data_blocks, &ind_blocks);
 821
 822                 al->al_requested = data_blocks + ind_blocks;
 823                 error = gfs2_inplace_reserve(ip);
 824                 if (error) {
 825                         if (error == -ENOSPC && bytes > sdp->sd_sb.sb_bsize) {
 826                                 bytes >>= 1;
 827                                 bytes &= bsize_mask;
 828                                 if (bytes == 0)
 829                                         bytes = sdp->sd_sb.sb_bsize;
 830                                 goto retry;
 831                         }
 832                         goto out_qunlock;
 833                 }
 834                 max_bytes = bytes;
 835                 calc_max_reserv(ip, len, &max_bytes, &data_blocks, &ind_blocks);
 836                 al->al_requested = data_blocks + ind_blocks;
 837
 838                 rblocks = RES_DINODE + ind_blocks + RES_STATFS + RES_QUOTA +
 839                           RES_RG_HDR + gfs2_rg_blocks(al);
 840                 if (gfs2_is_jdata(ip))
 841                         rblocks += data_blocks ? data_blocks : 1;
 842
 843                 error = gfs2_trans_begin(sdp, rblocks,
 844                                          PAGE_CACHE_SIZE/sdp->sd_sb.sb_bsize);
 845                 if (error)
 846                         goto out_trans_fail;
 847
 848                 error = fallocate_chunk(inode, offset, max_bytes, mode);
 849                 gfs2_trans_end(sdp);
 850
 851                 if (error)
 852                         goto out_trans_fail;
 853
 854                 len -= max_bytes;
 855                 offset += max_bytes;
 856                 gfs2_inplace_release(ip);
 857                 gfs2_quota_unlock(ip);
 858                 gfs2_alloc_put(ip);
 859         }
 860         goto out_unlock;
 861
 862 out_trans_fail:
 863         gfs2_inplace_release(ip);
 864 out_qunlock:
 865         gfs2_quota_unlock(ip);
 866 out_alloc_put:
 867         gfs2_alloc_put(ip);
 868 out_unlock:
 869         gfs2_glock_dq(&ip->i_gh);
 870 out_uninit:
 871         gfs2_holder_uninit(&ip->i_gh);
 872         return error;
 873 }
 874
 875 #ifdef CONFIG_GFS2_FS_LOCKING_DLM
 876
 877 /**
 878  * gfs2_setlease - acquire/release a file lease
 879  * @file: the file pointer
 880  * @arg: lease type
 881  * @fl: file lock
 882  *
 883  * We don't currently have a way to enforce a lease across the whole
 884  * cluster; until we do, disable leases (by just returning -EINVAL),
 885  * unless the administrator has requested purely local locking.
 886  *
 887  * Locking: called under lock_flocks
 888  *
 889  * Returns: errno
 890  */
 891
 892 static int gfs2_setlease(struct file *file, long arg, struct file_lock **fl)
 893 {
 894         return -EINVAL;
 895 }
 896
 897 /**
 898  * gfs2_lock - acquire/release a posix lock on a file
 899  * @file: the file pointer
 900  * @cmd: either modify or retrieve lock state, possibly wait
 901  * @fl: type and range of lock
 902  *
 903  * Returns: errno
 904  */
 905
 906 static int gfs2_lock(struct file *file, int cmd, struct file_lock *fl)
 907 {
 908         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(file->f_mapping->host);
 909         struct gfs2_sbd *sdp = GFS2_SB(file->f_mapping->host);
 910         struct lm_lockstruct *ls = &sdp->sd_lockstruct;
 911
 912         if (!(fl->fl_flags & FL_POSIX))
 913                 return -ENOLCK;
 914         if (__mandatory_lock(&ip->i_inode) && fl->fl_type != F_UNLCK)
 915                 return -ENOLCK;
 916
 917         if (cmd == F_CANCELLK) {
 918                 /* Hack: */
 919                 cmd = F_SETLK;
 920                 fl->fl_type = F_UNLCK;
 921         }
 922         if (unlikely(test_bit(SDF_SHUTDOWN, &sdp->sd_flags)))
 923                 return -EIO;
 924         if (IS_GETLK(cmd))
 925                 return dlm_posix_get(ls->ls_dlm, ip->i_no_addr, file, fl);
 926         else if (fl->fl_type == F_UNLCK)
 927                 return dlm_posix_unlock(ls->ls_dlm, ip->i_no_addr, file, fl);
 928         else
 929                 return dlm_posix_lock(ls->ls_dlm, ip->i_no_addr, file, cmd, fl);
 930 }
 931
 932 static int do_flock(struct file *file, int cmd, struct file_lock *fl)
 933 {
 934         struct gfs2_file *fp = file->private_data;
 935         struct gfs2_holder *fl_gh = &fp->f_fl_gh;
 936         struct gfs2_inode *ip = GFS2_I(file->f_path.dentry->d_inode);
 937         struct gfs2_glock *gl;
 938         unsigned int state;
 939         int flags;
 940         int error = 0;
 941
 942         state = (fl->fl_type == F_WRLCK) ? LM_ST_EXCLUSIVE : LM_ST_SHARED;
 943         flags = (IS_SETLKW(cmd) ? 0 : LM_FLAG_TRY) | GL_EXACT | GL_NOCACHE;
 944
 945         mutex_lock(&fp->f_fl_mutex);
 946
 947         gl = fl_gh->gh_gl;
 948         if (gl) {
 949                 if (fl_gh->gh_state == state)
 950                         goto out;
 951                 flock_lock_file_wait(file,
 952                                      &(struct file_lock){.fl_type = F_UNLCK});
 953                 gfs2_glock_dq_wait(fl_gh);
 954                 gfs2_holder_reinit(state, flags, fl_gh);
 955         } else {
 956                 error = gfs2_glock_get(GFS2_SB(&ip->i_inode), ip->i_no_addr,
 957                                        &gfs2_flock_glops, CREATE, &gl);
 958                 if (error)
 959                         goto out;
 960                 gfs2_holder_init(gl, state, flags, fl_gh);
 961                 gfs2_glock_put(gl);
 962         }
 963         error = gfs2_glock_nq(fl_gh);
 964         if (error) {
 965                 gfs2_holder_uninit(fl_gh);
 966                 if (error == GLR_TRYFAILED)
 967                         error = -EAGAIN;
 968         } else {
 969                 error = flock_lock_file_wait(file, fl);
 970                 gfs2_assert_warn(GFS2_SB(&ip->i_inode), !error);
 971         }
 972
 973 out:
 974         mutex_unlock(&fp->f_fl_mutex);
 975         return error;
 976 }
 977
 978 static void do_unflock(struct file *file, struct file_lock *fl)
 979 {
 980         struct gfs2_file *fp = file->private_data;
 981         struct gfs2_holder *fl_gh = &fp->f_fl_gh;
 982
 983         mutex_lock(&fp->f_fl_mutex);
 984         flock_lock_file_wait(file, fl);
 985         if (fl_gh->gh_gl)
 986                 gfs2_glock_dq_uninit(fl_gh);
 987         mutex_unlock(&fp->f_fl_mutex);
 988 }
 989
 990 /**
 991  * gfs2_flock - acquire/release a flock lock on a file
 992  * @file: the file pointer
 993  * @cmd: either modify or retrieve lock state, possibly wait
 994  * @fl: type and range of lock
 995  *
 996  * Returns: errno
 997  */
 998
 999 static int gfs2_flock(struct file *file, int cmd, struct file_lock *fl)
1000 {
1001         if (!(fl->fl_flags & FL_FLOCK))
1002                 return -ENOLCK;
1003         if (fl->fl_type & LOCK_MAND)
1004                 return -EOPNOTSUPP;
1005
1006         if (fl->fl_type == F_UNLCK) {
1007                 do_unflock(file, fl);
1008                 return 0;
1009         } else {
1010                 return do_flock(file, cmd, fl);
1011         }
1012 }
1013
1014 const struct file_operations gfs2_file_fops = {
1015         .llseek         = gfs2_llseek,
1016         .read           = do_sync_read,
1017         .aio_read       = generic_file_aio_read,
1018         .write          = do_sync_write,
1019         .aio_write      = gfs2_file_aio_write,
1020         .unlocked_ioctl = gfs2_ioctl,
1021         .mmap           = gfs2_mmap,
1022         .open           = gfs2_open,
1023         .release        = gfs2_close,
1024         .fsync          = gfs2_fsync,
1025         .lock           = gfs2_lock,
1026         .flock          = gfs2_flock,
1027         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1028         .splice_write   = generic_file_splice_write,
1029         .setlease       = gfs2_setlease,
1030         .fallocate      = gfs2_fallocate,
1031 };
1032
1033 const struct file_operations gfs2_dir_fops = {
1034         .readdir        = gfs2_readdir,
1035         .unlocked_ioctl = gfs2_ioctl,
1036         .open           = gfs2_open,
1037         .release        = gfs2_close,
1038         .fsync          = gfs2_fsync,
1039         .lock           = gfs2_lock,
1040         .flock          = gfs2_flock,
1041         .llseek         = default_llseek,
1042 };
1043
1044 #endif /* CONFIG_GFS2_FS_LOCKING_DLM */
1045
1046 const struct file_operations gfs2_file_fops_nolock = {
1047         .llseek         = gfs2_llseek,
1048         .read           = do_sync_read,
1049         .aio_read       = generic_file_aio_read,
1050         .write          = do_sync_write,
1051         .aio_write      = gfs2_file_aio_write,
1052         .unlocked_ioctl = gfs2_ioctl,
1053         .mmap           = gfs2_mmap,
1054         .open           = gfs2_open,
1055         .release        = gfs2_close,
1056         .fsync          = gfs2_fsync,
1057         .splice_read    = generic_file_splice_read,
1058         .splice_write   = generic_file_splice_write,
1059         .setlease       = generic_setlease,
1060         .fallocate      = gfs2_fallocate,
1061 };
1062
1063 const struct file_operations gfs2_dir_fops_nolock = {
1064         .readdir        = gfs2_readdir,
1065         .unlocked_ioctl = gfs2_ioctl,
1066         .open           = gfs2_open,
1067         .release        = gfs2_close,
1068         .fsync          = gfs2_fsync,
1069         .llseek         = default_llseek,
1070 };
1071