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 ssize_t
 218 xfs_file_dio_read(
 219         struct kiocb            *iocb,
 220         struct iov_iter         *to)
 221 {
 222         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(file_inode(iocb->ki_filp));
 223         ssize_t                 ret;
 224
 225         trace_xfs_file_direct_read(iocb, to);
 226
 227         if (!iov_iter_count(to))
 228                 return 0; /* skip atime */
 229
 230         file_accessed(iocb->ki_filp);
 231
 232         ret = xfs_ilock_iocb(iocb, XFS_IOLOCK_SHARED);
 233         if (ret)
 234                 return ret;
 235         ret = iomap_dio_rw(iocb, to, &xfs_read_iomap_ops, NULL, 0, NULL, 0);
 236         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 237
 238         return ret;
 239 }
 240
 241 static noinline ssize_t
 242 xfs_file_dax_read(
 243         struct kiocb            *iocb,
 244         struct iov_iter         *to)
 245 {
 246         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(iocb->ki_filp->f_mapping->host);
 247         ssize_t                 ret = 0;
 248
 249         trace_xfs_file_dax_read(iocb, to);
 250
 251         if (!iov_iter_count(to))
 252                 return 0; /* skip atime */
 253
 254         ret = xfs_ilock_iocb(iocb, XFS_IOLOCK_SHARED);
 255         if (ret)
 256                 return ret;
 257         ret = dax_iomap_rw(iocb, to, &xfs_read_iomap_ops);
 258         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 259
 260         file_accessed(iocb->ki_filp);
 261         return ret;
 262 }
 263
 264 STATIC ssize_t
 265 xfs_file_buffered_read(
 266         struct kiocb            *iocb,
 267         struct iov_iter         *to)
 268 {
 269         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(file_inode(iocb->ki_filp));
 270         ssize_t                 ret;
 271
 272         trace_xfs_file_buffered_read(iocb, to);
 273
 274         ret = xfs_ilock_iocb(iocb, XFS_IOLOCK_SHARED);
 275         if (ret)
 276                 return ret;
 277         ret = generic_file_read_iter(iocb, to);
 278         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 279
 280         return ret;
 281 }
 282
 283 STATIC ssize_t
 284 xfs_file_read_iter(
 285         struct kiocb            *iocb,
 286         struct iov_iter         *to)
 287 {
 288         struct inode            *inode = file_inode(iocb->ki_filp);
 289         struct xfs_mount        *mp = XFS_I(inode)->i_mount;
 290         ssize_t                 ret = 0;
 291
 292         XFS_STATS_INC(mp, xs_read_calls);
 293
 294         if (xfs_is_shutdown(mp))
 295                 return -EIO;
 296
 297         if (IS_DAX(inode))
 298                 ret = xfs_file_dax_read(iocb, to);
 299         else if (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT)
 300                 ret = xfs_file_dio_read(iocb, to);
 301         else
 302                 ret = xfs_file_buffered_read(iocb, to);
 303
 304         if (ret > 0)
 305                 XFS_STATS_ADD(mp, xs_read_bytes, ret);
 306         return ret;
 307 }
 308
 309 STATIC ssize_t
 310 xfs_file_splice_read(
 311         struct file             *in,
 312         loff_t                  *ppos,
 313         struct pipe_inode_info  *pipe,
 314         size_t                  len,
 315         unsigned int            flags)
 316 {
 317         struct inode            *inode = file_inode(in);
 318         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 319         struct xfs_mount        *mp = ip->i_mount;
 320         ssize_t                 ret = 0;
 321
 322         XFS_STATS_INC(mp, xs_read_calls);
 323
 324         if (xfs_is_shutdown(mp))
 325                 return -EIO;
 326
 327         trace_xfs_file_splice_read(ip, *ppos, len);
 328
 329         xfs_ilock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 330         ret = filemap_splice_read(in, ppos, pipe, len, flags);
 331         xfs_iunlock(ip, XFS_IOLOCK_SHARED);
 332         if (ret > 0)
 333                 XFS_STATS_ADD(mp, xs_read_bytes, ret);
 334         return ret;
 335 }
 336
 337 /*
 338  * Common pre-write limit and setup checks.
 339  *
 340  * Called with the iolocked held either shared and exclusive according to
 341  * @iolock, and returns with it held.  Might upgrade the iolock to exclusive
 342  * if called for a direct write beyond i_size.
 343  */
 344 STATIC ssize_t
 345 xfs_file_write_checks(
 346         struct kiocb            *iocb,
 347         struct iov_iter         *from,
 348         unsigned int            *iolock)
 349 {
 350         struct file             *file = iocb->ki_filp;
 351         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
 352         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 353         ssize_t                 error = 0;
 354         size_t                  count = iov_iter_count(from);
 355         bool                    drained_dio = false;
 356         loff_t                  isize;
 357
 358 restart:
 359         error = generic_write_checks(iocb, from);
 360         if (error <= 0)
 361                 return error;
 362
 363         if (iocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) {
 364                 error = break_layout(inode, false);
 365                 if (error == -EWOULDBLOCK)
 366                         error = -EAGAIN;
 367         } else {
 368                 error = xfs_break_layouts(inode, iolock, BREAK_WRITE);
 369         }
 370
 371         if (error)
 372                 return error;
 373
 374         /*
 375          * For changing security info in file_remove_privs() we need i_rwsem
 376          * exclusively.
 377          */
 378         if (*iolock == XFS_IOLOCK_SHARED && !IS_NOSEC(inode)) {
 379                 xfs_iunlock(ip, *iolock);
 380                 *iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
 381                 error = xfs_ilock_iocb(iocb, *iolock);
 382                 if (error) {
 383                         *iolock = 0;
 384                         return error;
 385                 }
 386                 goto restart;
 387         }
 388
 389         /*
 390          * If the offset is beyond the size of the file, we need to zero any
 391          * blocks that fall between the existing EOF and the start of this
 392          * write.  If zeroing is needed and we are currently holding the iolock
 393          * shared, we need to update it to exclusive which implies having to
 394          * redo all checks before.
 395          *
 396          * We need to serialise against EOF updates that occur in IO completions
 397          * here. We want to make sure that nobody is changing the size while we
 398          * do this check until we have placed an IO barrier (i.e.  hold the
 399          * XFS_IOLOCK_EXCL) that prevents new IO from being dispatched.  The
 400          * spinlock effectively forms a memory barrier once we have the
 401          * XFS_IOLOCK_EXCL so we are guaranteed to see the latest EOF value and
 402          * hence be able to correctly determine if we need to run zeroing.
 403          *
 404          * We can do an unlocked check here safely as IO completion can only
 405          * extend EOF. Truncate is locked out at this point, so the EOF can
 406          * not move backwards, only forwards. Hence we only need to take the
 407          * slow path and spin locks when we are at or beyond the current EOF.
 408          */
 409         if (iocb->ki_pos <= i_size_read(inode))
 410                 goto out;
 411
 412         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
 413         isize = i_size_read(inode);
 414         if (iocb->ki_pos > isize) {
 415                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
 416
 417                 if (iocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
 418                         return -EAGAIN;
 419
 420                 if (!drained_dio) {
 421                         if (*iolock == XFS_IOLOCK_SHARED) {
 422                                 xfs_iunlock(ip, *iolock);
 423                                 *iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
 424                                 xfs_ilock(ip, *iolock);
 425                                 iov_iter_reexpand(from, count);
 426                         }
 427                         /*
 428                          * We now have an IO submission barrier in place, but
 429                          * AIO can do EOF updates during IO completion and hence
 430                          * we now need to wait for all of them to drain. Non-AIO
 431                          * DIO will have drained before we are given the
 432                          * XFS_IOLOCK_EXCL, and so for most cases this wait is a
 433                          * no-op.
 434                          */
 435                         inode_dio_wait(inode);
 436                         drained_dio = true;
 437                         goto restart;
 438                 }
 439
 440                 trace_xfs_zero_eof(ip, isize, iocb->ki_pos - isize);
 441                 error = xfs_zero_range(ip, isize, iocb->ki_pos - isize, NULL);
 442                 if (error)
 443                         return error;
 444         } else
 445                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
 446
 447 out:
 448         return kiocb_modified(iocb);
 449 }
 450
 451 static int
 452 xfs_dio_write_end_io(
 453         struct kiocb            *iocb,
 454         ssize_t                 size,
 455         int                     error,
 456         unsigned                flags)
 457 {
 458         struct inode            *inode = file_inode(iocb->ki_filp);
 459         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 460         loff_t                  offset = iocb->ki_pos;
 461         unsigned int            nofs_flag;
 462
 463         trace_xfs_end_io_direct_write(ip, offset, size);
 464
 465         if (xfs_is_shutdown(ip->i_mount))
 466                 return -EIO;
 467
 468         if (error)
 469                 return error;
 470         if (!size)
 471                 return 0;
 472
 473         /*
 474          * Capture amount written on completion as we can't reliably account
 475          * for it on submission.
 476          */
 477         XFS_STATS_ADD(ip->i_mount, xs_write_bytes, size);
 478
 479         /*
 480          * We can allocate memory here while doing writeback on behalf of
 481          * memory reclaim.  To avoid memory allocation deadlocks set the
 482          * task-wide nofs context for the following operations.
 483          */
 484         nofs_flag = memalloc_nofs_save();
 485
 486         if (flags & IOMAP_DIO_COW) {
 487                 error = xfs_reflink_end_cow(ip, offset, size);
 488                 if (error)
 489                         goto out;
 490         }
 491
 492         /*
 493          * Unwritten conversion updates the in-core isize after extent
 494          * conversion but before updating the on-disk size. Updating isize any
 495          * earlier allows a racing dio read to find unwritten extents before
 496          * they are converted.
 497          */
 498         if (flags & IOMAP_DIO_UNWRITTEN) {
 499                 error = xfs_iomap_write_unwritten(ip, offset, size, true);
 500                 goto out;
 501         }
 502
 503         /*
 504          * We need to update the in-core inode size here so that we don't end up
 505          * with the on-disk inode size being outside the in-core inode size. We
 506          * have no other method of updating EOF for AIO, so always do it here
 507          * if necessary.
 508          *
 509          * We need to lock the test/set EOF update as we can be racing with
 510          * other IO completions here to update the EOF. Failing to serialise
 511          * here can result in EOF moving backwards and Bad Things Happen when
 512          * that occurs.
 513          *
 514          * As IO completion only ever extends EOF, we can do an unlocked check
 515          * here to avoid taking the spinlock. If we land within the current EOF,
 516          * then we do not need to do an extending update at all, and we don't
 517          * need to take the lock to check this. If we race with an update moving
 518          * EOF, then we'll either still be beyond EOF and need to take the lock,
 519          * or we'll be within EOF and we don't need to take it at all.
 520          */
 521         if (offset + size <= i_size_read(inode))
 522                 goto out;
 523
 524         spin_lock(&ip->i_flags_lock);
 525         if (offset + size > i_size_read(inode)) {
 526                 i_size_write(inode, offset + size);
 527                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
 528                 error = xfs_setfilesize(ip, offset, size);
 529         } else {
 530                 spin_unlock(&ip->i_flags_lock);
 531         }
 532
 533 out:
 534         memalloc_nofs_restore(nofs_flag);
 535         return error;
 536 }
 537
 538 static const struct iomap_dio_ops xfs_dio_write_ops = {
 539         .end_io         = xfs_dio_write_end_io,
 540 };
 541
 542 /*
 543  * Handle block aligned direct I/O writes
 544  */
 545 static noinline ssize_t
 546 xfs_file_dio_write_aligned(
 547         struct xfs_inode        *ip,
 548         struct kiocb            *iocb,
 549         struct iov_iter         *from)
 550 {
 551         unsigned int            iolock = XFS_IOLOCK_SHARED;
 552         ssize_t                 ret;
 553
 554         ret = xfs_ilock_iocb(iocb, iolock);
 555         if (ret)
 556                 return ret;
 557         ret = xfs_file_write_checks(iocb, from, &iolock);
 558         if (ret)
 559                 goto out_unlock;
 560
 561         /*
 562          * We don't need to hold the IOLOCK exclusively across the IO, so demote
 563          * the iolock back to shared if we had to take the exclusive lock in
 564          * xfs_file_write_checks() for other reasons.
 565          */
 566         if (iolock == XFS_IOLOCK_EXCL) {
 567                 xfs_ilock_demote(ip, XFS_IOLOCK_EXCL);
 568                 iolock = XFS_IOLOCK_SHARED;
 569         }
 570         trace_xfs_file_direct_write(iocb, from);
 571         ret = iomap_dio_rw(iocb, from, &xfs_direct_write_iomap_ops,
 572                            &xfs_dio_write_ops, 0, NULL, 0);
 573 out_unlock:
 574         if (iolock)
 575                 xfs_iunlock(ip, iolock);
 576         return ret;
 577 }
 578
 579 /*
 580  * Handle block unaligned direct I/O writes
 581  *
 582  * In most cases direct I/O writes will be done holding IOLOCK_SHARED, allowing
 583  * them to be done in parallel with reads and other direct I/O writes.  However,
 584  * if the I/O is not aligned to filesystem blocks, the direct I/O layer may need
 585  * to do sub-block zeroing and that requires serialisation against other direct
 586  * I/O to the same block.  In this case we need to serialise the submission of
 587  * the unaligned I/O so that we don't get racing block zeroing in the dio layer.
 588  * In the case where sub-block zeroing is not required, we can do concurrent
 589  * sub-block dios to the same block successfully.
 590  *
 591  * Optimistically submit the I/O using the shared lock first, but use the
 592  * IOMAP_DIO_OVERWRITE_ONLY flag to tell the lower layers to return -EAGAIN
 593  * if block allocation or partial block zeroing would be required.  In that case
 594  * we try again with the exclusive lock.
 595  */
 596 static noinline ssize_t
 597 xfs_file_dio_write_unaligned(
 598         struct xfs_inode        *ip,
 599         struct kiocb            *iocb,
 600         struct iov_iter         *from)
 601 {
 602         size_t                  isize = i_size_read(VFS_I(ip));
 603         size_t                  count = iov_iter_count(from);
 604         unsigned int            iolock = XFS_IOLOCK_SHARED;
 605         unsigned int            flags = IOMAP_DIO_OVERWRITE_ONLY;
 606         ssize_t                 ret;
 607
 608         /*
 609          * Extending writes need exclusivity because of the sub-block zeroing
 610          * that the DIO code always does for partial tail blocks beyond EOF, so
 611          * don't even bother trying the fast path in this case.
 612          */
 613         if (iocb->ki_pos > isize || iocb->ki_pos + count >= isize) {
 614                 if (iocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
 615                         return -EAGAIN;
 616 retry_exclusive:
 617                 iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
 618                 flags = IOMAP_DIO_FORCE_WAIT;
 619         }
 620
 621         ret = xfs_ilock_iocb(iocb, iolock);
 622         if (ret)
 623                 return ret;
 624
 625         /*
 626          * We can't properly handle unaligned direct I/O to reflink files yet,
 627          * as we can't unshare a partial block.
 628          */
 629         if (xfs_is_cow_inode(ip)) {
 630                 trace_xfs_reflink_bounce_dio_write(iocb, from);
 631                 ret = -ENOTBLK;
 632                 goto out_unlock;
 633         }
 634
 635         ret = xfs_file_write_checks(iocb, from, &iolock);
 636         if (ret)
 637                 goto out_unlock;
 638
 639         /*
 640          * If we are doing exclusive unaligned I/O, this must be the only I/O
 641          * in-flight.  Otherwise we risk data corruption due to unwritten extent
 642          * conversions from the AIO end_io handler.  Wait for all other I/O to
 643          * drain first.
 644          */
 645         if (flags & IOMAP_DIO_FORCE_WAIT)
 646                 inode_dio_wait(VFS_I(ip));
 647
 648         trace_xfs_file_direct_write(iocb, from);
 649         ret = iomap_dio_rw(iocb, from, &xfs_direct_write_iomap_ops,
 650                            &xfs_dio_write_ops, flags, NULL, 0);
 651
 652         /*
 653          * Retry unaligned I/O with exclusive blocking semantics if the DIO
 654          * layer rejected it for mapping or locking reasons. If we are doing
 655          * nonblocking user I/O, propagate the error.
 656          */
 657         if (ret == -EAGAIN && !(iocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)) {
 658                 ASSERT(flags & IOMAP_DIO_OVERWRITE_ONLY);
 659                 xfs_iunlock(ip, iolock);
 660                 goto retry_exclusive;
 661         }
 662
 663 out_unlock:
 664         if (iolock)
 665                 xfs_iunlock(ip, iolock);
 666         return ret;
 667 }
 668
 669 static ssize_t
 670 xfs_file_dio_write(
 671         struct kiocb            *iocb,
 672         struct iov_iter         *from)
 673 {
 674         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(file_inode(iocb->ki_filp));
 675         struct xfs_buftarg      *target = xfs_inode_buftarg(ip);
 676         size_t                  count = iov_iter_count(from);
 677
 678         /* direct I/O must be aligned to device logical sector size */
 679         if ((iocb->ki_pos | count) & target->bt_logical_sectormask)
 680                 return -EINVAL;
 681         if ((iocb->ki_pos | count) & ip->i_mount->m_blockmask)
 682                 return xfs_file_dio_write_unaligned(ip, iocb, from);
 683         return xfs_file_dio_write_aligned(ip, iocb, from);
 684 }
 685
 686 static noinline ssize_t
 687 xfs_file_dax_write(
 688         struct kiocb            *iocb,
 689         struct iov_iter         *from)
 690 {
 691         struct inode            *inode = iocb->ki_filp->f_mapping->host;
 692         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 693         unsigned int            iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
 694         ssize_t                 ret, error = 0;
 695         loff_t                  pos;
 696
 697         ret = xfs_ilock_iocb(iocb, iolock);
 698         if (ret)
 699                 return ret;
 700         ret = xfs_file_write_checks(iocb, from, &iolock);
 701         if (ret)
 702                 goto out;
 703
 704         pos = iocb->ki_pos;
 705
 706         trace_xfs_file_dax_write(iocb, from);
 707         ret = dax_iomap_rw(iocb, from, &xfs_dax_write_iomap_ops);
 708         if (ret > 0 && iocb->ki_pos > i_size_read(inode)) {
 709                 i_size_write(inode, iocb->ki_pos);
 710                 error = xfs_setfilesize(ip, pos, ret);
 711         }
 712 out:
 713         if (iolock)
 714                 xfs_iunlock(ip, iolock);
 715         if (error)
 716                 return error;
 717
 718         if (ret > 0) {
 719                 XFS_STATS_ADD(ip->i_mount, xs_write_bytes, ret);
 720
 721                 /* Handle various SYNC-type writes */
 722                 ret = generic_write_sync(iocb, ret);
 723         }
 724         return ret;
 725 }
 726
 727 STATIC ssize_t
 728 xfs_file_buffered_write(
 729         struct kiocb            *iocb,
 730         struct iov_iter         *from)
 731 {
 732         struct inode            *inode = iocb->ki_filp->f_mapping->host;
 733         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 734         ssize_t                 ret;
 735         bool                    cleared_space = false;
 736         unsigned int            iolock;
 737
 738 write_retry:
 739         iolock = XFS_IOLOCK_EXCL;
 740         ret = xfs_ilock_iocb(iocb, iolock);
 741         if (ret)
 742                 return ret;
 743
 744         ret = xfs_file_write_checks(iocb, from, &iolock);
 745         if (ret)
 746                 goto out;
 747
 748         /* We can write back this queue in page reclaim */
 749         current->backing_dev_info = inode_to_bdi(inode);
 750
 751         trace_xfs_file_buffered_write(iocb, from);
 752         ret = iomap_file_buffered_write(iocb, from,
 753                         &xfs_buffered_write_iomap_ops);
 754         if (likely(ret >= 0))
 755                 iocb->ki_pos += ret;
 756
 757         /*
 758          * If we hit a space limit, try to free up some lingering preallocated
 759          * space before returning an error. In the case of ENOSPC, first try to
 760          * write back all dirty inodes to free up some of the excess reserved
 761          * metadata space. This reduces the chances that the eofblocks scan
 762          * waits on dirty mappings. Since xfs_flush_inodes() is serialized, this
 763          * also behaves as a filter to prevent too many eofblocks scans from
 764          * running at the same time.  Use a synchronous scan to increase the
 765          * effectiveness of the scan.
 766          */
 767         if (ret == -EDQUOT && !cleared_space) {
 768                 xfs_iunlock(ip, iolock);
 769                 xfs_blockgc_free_quota(ip, XFS_ICWALK_FLAG_SYNC);
 770                 cleared_space = true;
 771                 goto write_retry;
 772         } else if (ret == -ENOSPC && !cleared_space) {
 773                 struct xfs_icwalk       icw = {0};
 774
 775                 cleared_space = true;
 776                 xfs_flush_inodes(ip->i_mount);
 777
 778                 xfs_iunlock(ip, iolock);
 779                 icw.icw_flags = XFS_ICWALK_FLAG_SYNC;
 780                 xfs_blockgc_free_space(ip->i_mount, &icw);
 781                 goto write_retry;
 782         }
 783
 784         current->backing_dev_info = NULL;
 785 out:
 786         if (iolock)
 787                 xfs_iunlock(ip, iolock);
 788
 789         if (ret > 0) {
 790                 XFS_STATS_ADD(ip->i_mount, xs_write_bytes, ret);
 791                 /* Handle various SYNC-type writes */
 792                 ret = generic_write_sync(iocb, ret);
 793         }
 794         return ret;
 795 }
 796
 797 STATIC ssize_t
 798 xfs_file_write_iter(
 799         struct kiocb            *iocb,
 800         struct iov_iter         *from)
 801 {
 802         struct inode            *inode = iocb->ki_filp->f_mapping->host;
 803         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 804         ssize_t                 ret;
 805         size_t                  ocount = iov_iter_count(from);
 806
 807         XFS_STATS_INC(ip->i_mount, xs_write_calls);
 808
 809         if (ocount == 0)
 810                 return 0;
 811
 812         if (xfs_is_shutdown(ip->i_mount))
 813                 return -EIO;
 814
 815         if (IS_DAX(inode))
 816                 return xfs_file_dax_write(iocb, from);
 817
 818         if (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) {
 819                 /*
 820                  * Allow a directio write to fall back to a buffered
 821                  * write *only* in the case that we're doing a reflink
 822                  * CoW.  In all other directio scenarios we do not
 823                  * allow an operation to fall back to buffered mode.
 824                  */
 825                 ret = xfs_file_dio_write(iocb, from);
 826                 if (ret != -ENOTBLK)
 827                         return ret;
 828         }
 829
 830         return xfs_file_buffered_write(iocb, from);
 831 }
 832
 833 static void
 834 xfs_wait_dax_page(
 835         struct inode            *inode)
 836 {
 837         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 838
 839         xfs_iunlock(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL);
 840         schedule();
 841         xfs_ilock(ip, XFS_MMAPLOCK_EXCL);
 842 }
 843
 844 int
 845 xfs_break_dax_layouts(
 846         struct inode            *inode,
 847         bool                    *retry)
 848 {
 849         struct page             *page;
 850
 851         ASSERT(xfs_isilocked(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_EXCL));
 852
 853         page = dax_layout_busy_page(inode->i_mapping);
 854         if (!page)
 855                 return 0;
 856
 857         *retry = true;
 858         return ___wait_var_event(&page->_refcount,
 859                         atomic_read(&page->_refcount) == 1, TASK_INTERRUPTIBLE,
 860                         0, 0, xfs_wait_dax_page(inode));
 861 }
 862
 863 int
 864 xfs_break_layouts(
 865         struct inode            *inode,
 866         uint                    *iolock,
 867         enum layout_break_reason reason)
 868 {
 869         bool                    retry;
 870         int                     error;
 871
 872         ASSERT(xfs_isilocked(XFS_I(inode), XFS_IOLOCK_SHARED|XFS_IOLOCK_EXCL));
 873
 874         do {
 875                 retry = false;
 876                 switch (reason) {
 877                 case BREAK_UNMAP:
 878                         error = xfs_break_dax_layouts(inode, &retry);
 879                         if (error || retry)
 880                                 break;
 881                         fallthrough;
 882                 case BREAK_WRITE:
 883                         error = xfs_break_leased_layouts(inode, iolock, &retry);
 884                         break;
 885                 default:
 886                         WARN_ON_ONCE(1);
 887                         error = -EINVAL;
 888                 }
 889         } while (error == 0 && retry);
 890
 891         return error;
 892 }
 893
 894 /* Does this file, inode, or mount want synchronous writes? */
 895 static inline bool xfs_file_sync_writes(struct file *filp)
 896 {
 897         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(file_inode(filp));
 898
 899         if (xfs_has_wsync(ip->i_mount))
 900                 return true;
 901         if (filp->f_flags & (__O_SYNC | O_DSYNC))
 902                 return true;
 903         if (IS_SYNC(file_inode(filp)))
 904                 return true;
 905
 906         return false;
 907 }
 908
 909 #define XFS_FALLOC_FL_SUPPORTED                                         \
 910                 (FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_PUNCH_HOLE |           \
 911                  FALLOC_FL_COLLAPSE_RANGE | FALLOC_FL_ZERO_RANGE |      \
 912                  FALLOC_FL_INSERT_RANGE | FALLOC_FL_UNSHARE_RANGE)
 913
 914 STATIC long
 915 xfs_file_fallocate(
 916         struct file             *file,
 917         int                     mode,
 918         loff_t                  offset,
 919         loff_t                  len)
 920 {
 921         struct inode            *inode = file_inode(file);
 922         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
 923         long                    error;
 924         uint                    iolock = XFS_IOLOCK_EXCL | XFS_MMAPLOCK_EXCL;
 925         loff_t                  new_size = 0;
 926         bool                    do_file_insert = false;
 927
 928         if (!S_ISREG(inode->i_mode))
 929                 return -EINVAL;
 930         if (mode & ~XFS_FALLOC_FL_SUPPORTED)
 931                 return -EOPNOTSUPP;
 932
 933         xfs_ilock(ip, iolock);
 934         error = xfs_break_layouts(inode, &iolock, BREAK_UNMAP);
 935         if (error)
 936                 goto out_unlock;
 937
 938         /*
 939          * Must wait for all AIO to complete before we continue as AIO can
 940          * change the file size on completion without holding any locks we
 941          * currently hold. We must do this first because AIO can update both
 942          * the on disk and in memory inode sizes, and the operations that follow
 943          * require the in-memory size to be fully up-to-date.
 944          */
 945         inode_dio_wait(inode);
 946
 947         /*
 948          * Now AIO and DIO has drained we flush and (if necessary) invalidate
 949          * the cached range over the first operation we are about to run.
 950          *
 951          * We care about zero and collapse here because they both run a hole
 952          * punch over the range first. Because that can zero data, and the range
 953          * of invalidation for the shift operations is much larger, we still do
 954          * the required flush for collapse in xfs_prepare_shift().
 955          *
 956          * Insert has the same range requirements as collapse, and we extend the
 957          * file first which can zero data. Hence insert has the same
 958          * flush/invalidate requirements as collapse and so they are both
 959          * handled at the right time by xfs_prepare_shift().
 960          */
 961         if (mode & (FALLOC_FL_PUNCH_HOLE | FALLOC_FL_ZERO_RANGE |
 962                     FALLOC_FL_COLLAPSE_RANGE)) {
 963                 error = xfs_flush_unmap_range(ip, offset, len);
 964                 if (error)
 965                         goto out_unlock;
 966         }
 967
 968         error = file_modified(file);
 969         if (error)
 970                 goto out_unlock;
 971
 972         if (mode & FALLOC_FL_PUNCH_HOLE) {
 973                 error = xfs_free_file_space(ip, offset, len);
 974                 if (error)
 975                         goto out_unlock;
 976         } else if (mode & FALLOC_FL_COLLAPSE_RANGE) {
 977                 if (!xfs_is_falloc_aligned(ip, offset, len)) {
 978                         error = -EINVAL;
 979                         goto out_unlock;
 980                 }
 981
 982                 /*
 983                  * There is no need to overlap collapse range with EOF,
 984                  * in which case it is effectively a truncate operation
 985                  */
 986                 if (offset + len >= i_size_read(inode)) {
 987                         error = -EINVAL;
 988                         goto out_unlock;
 989                 }
 990
 991                 new_size = i_size_read(inode) - len;
 992
 993                 error = xfs_collapse_file_space(ip, offset, len);
 994                 if (error)
 995                         goto out_unlock;
 996         } else if (mode & FALLOC_FL_INSERT_RANGE) {
 997                 loff_t          isize = i_size_read(inode);
 998
 999                 if (!xfs_is_falloc_aligned(ip, offset, len)) {
1000                         error = -EINVAL;
1001                         goto out_unlock;
1002                 }
1003
1004                 /*
1005                  * New inode size must not exceed ->s_maxbytes, accounting for
1006                  * possible signed overflow.
1007                  */
1008                 if (inode->i_sb->s_maxbytes - isize < len) {
1009                         error = -EFBIG;
1010                         goto out_unlock;
1011                 }
1012                 new_size = isize + len;
1013
1014                 /* Offset should be less than i_size */
1015                 if (offset >= isize) {
1016                         error = -EINVAL;
1017                         goto out_unlock;
1018                 }
1019                 do_file_insert = true;
1020         } else {
1021                 if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) &&
1022                     offset + len > i_size_read(inode)) {
1023                         new_size = offset + len;
1024                         error = inode_newsize_ok(inode, new_size);
1025                         if (error)
1026                                 goto out_unlock;
1027                 }
1028
1029                 if (mode & FALLOC_FL_ZERO_RANGE) {
1030                         /*
1031                          * Punch a hole and prealloc the range.  We use a hole
1032                          * punch rather than unwritten extent conversion for two
1033                          * reasons:
1034                          *
1035                          *   1.) Hole punch handles partial block zeroing for us.
1036                          *   2.) If prealloc returns ENOSPC, the file range is
1037                          *       still zero-valued by virtue of the hole punch.
1038                          */
1039                         unsigned int blksize = i_blocksize(inode);
1040
1041                         trace_xfs_zero_file_space(ip);
1042
1043                         error = xfs_free_file_space(ip, offset, len);
1044                         if (error)
1045                                 goto out_unlock;
1046
1047                         len = round_up(offset + len, blksize) -
1048                               round_down(offset, blksize);
1049                         offset = round_down(offset, blksize);
1050                 } else if (mode & FALLOC_FL_UNSHARE_RANGE) {
1051                         error = xfs_reflink_unshare(ip, offset, len);
1052                         if (error)
1053                                 goto out_unlock;
1054                 } else {
1055                         /*
1056                          * If always_cow mode we can't use preallocations and
1057                          * thus should not create them.
1058                          */
1059                         if (xfs_is_always_cow_inode(ip)) {
1060                                 error = -EOPNOTSUPP;
1061                                 goto out_unlock;
1062                         }
1063                 }
1064
1065                 if (!xfs_is_always_cow_inode(ip)) {
1066                         error = xfs_alloc_file_space(ip, offset, len);
1067                         if (error)
1068                                 goto out_unlock;
1069                 }
1070         }
1071
1072         /* Change file size if needed */
1073         if (new_size) {
1074                 struct iattr iattr;
1075
1076                 iattr.ia_valid = ATTR_SIZE;
1077                 iattr.ia_size = new_size;
1078                 error = xfs_vn_setattr_size(file_mnt_idmap(file),
1079                                             file_dentry(file), &iattr);
1080                 if (error)
1081                         goto out_unlock;
1082         }
1083
1084         /*
1085          * Perform hole insertion now that the file size has been
1086          * updated so that if we crash during the operation we don't
1087          * leave shifted extents past EOF and hence losing access to
1088          * the data that is contained within them.
1089          */
1090         if (do_file_insert) {
1091                 error = xfs_insert_file_space(ip, offset, len);
1092                 if (error)
1093                         goto out_unlock;
1094         }
1095
1096         if (xfs_file_sync_writes(file))
1097                 error = xfs_log_force_inode(ip);
1098
1099 out_unlock:
1100         xfs_iunlock(ip, iolock);
1101         return error;
1102 }
1103
1104 STATIC int
1105 xfs_file_fadvise(
1106         struct file     *file,
1107         loff_t          start,
1108         loff_t          end,
1109         int             advice)
1110 {
1111         struct xfs_inode *ip = XFS_I(file_inode(file));
1112         int ret;
1113         int lockflags = 0;
1114
1115         /*
1116          * Operations creating pages in page cache need protection from hole
1117          * punching and similar ops
1118          */
1119         if (advice == POSIX_FADV_WILLNEED) {
1120                 lockflags = XFS_IOLOCK_SHARED;
1121                 xfs_ilock(ip, lockflags);
1122         }
1123         ret = generic_fadvise(file, start, end, advice);
1124         if (lockflags)
1125                 xfs_iunlock(ip, lockflags);
1126         return ret;
1127 }
1128
1129 STATIC loff_t
1130 xfs_file_remap_range(
1131         struct file             *file_in,
1132         loff_t                  pos_in,
1133         struct file             *file_out,
1134         loff_t                  pos_out,
1135         loff_t                  len,
1136         unsigned int            remap_flags)
1137 {
1138         struct inode            *inode_in = file_inode(file_in);
1139         struct xfs_inode        *src = XFS_I(inode_in);
1140         struct inode            *inode_out = file_inode(file_out);
1141         struct xfs_inode        *dest = XFS_I(inode_out);
1142         struct xfs_mount        *mp = src->i_mount;
1143         loff_t                  remapped = 0;
1144         xfs_extlen_t            cowextsize;
1145         int                     ret;
1146
1147         if (remap_flags & ~(REMAP_FILE_DEDUP | REMAP_FILE_ADVISORY))
1148                 return -EINVAL;
1149
1150         if (!xfs_has_reflink(mp))
1151                 return -EOPNOTSUPP;
1152
1153         if (xfs_is_shutdown(mp))
1154                 return -EIO;
1155
1156         /* Prepare and then clone file data. */
1157         ret = xfs_reflink_remap_prep(file_in, pos_in, file_out, pos_out,
1158                         &len, remap_flags);
1159         if (ret || len == 0)
1160                 return ret;
1161
1162         trace_xfs_reflink_remap_range(src, pos_in, len, dest, pos_out);
1163
1164         ret = xfs_reflink_remap_blocks(src, pos_in, dest, pos_out, len,
1165                         &remapped);
1166         if (ret)
1167                 goto out_unlock;
1168
1169         /*
1170          * Carry the cowextsize hint from src to dest if we're sharing the
1171          * entire source file to the entire destination file, the source file
1172          * has a cowextsize hint, and the destination file does not.
1173          */
1174         cowextsize = 0;
1175         if (pos_in == 0 && len == i_size_read(inode_in) &&
1176             (src->i_diflags2 & XFS_DIFLAG2_COWEXTSIZE) &&
1177             pos_out == 0 && len >= i_size_read(inode_out) &&
1178             !(dest->i_diflags2 & XFS_DIFLAG2_COWEXTSIZE))
1179                 cowextsize = src->i_cowextsize;
1180
1181         ret = xfs_reflink_update_dest(dest, pos_out + len, cowextsize,
1182                         remap_flags);
1183         if (ret)
1184                 goto out_unlock;
1185
1186         if (xfs_file_sync_writes(file_in) || xfs_file_sync_writes(file_out))
1187                 xfs_log_force_inode(dest);
1188 out_unlock:
1189         xfs_iunlock2_io_mmap(src, dest);
1190         if (ret)
1191                 trace_xfs_reflink_remap_range_error(dest, ret, _RET_IP_);
1192         return remapped > 0 ? remapped : ret;
1193 }
1194
1195 STATIC int
1196 xfs_file_open(
1197         struct inode    *inode,
1198         struct file     *file)
1199 {
1200         if (xfs_is_shutdown(XFS_M(inode->i_sb)))
1201                 return -EIO;
1202         file->f_mode |= FMODE_NOWAIT | FMODE_BUF_RASYNC | FMODE_BUF_WASYNC |
1203                         FMODE_DIO_PARALLEL_WRITE;
1204         return generic_file_open(inode, file);
1205 }
1206
1207 STATIC int
1208 xfs_dir_open(
1209         struct inode    *inode,
1210         struct file     *file)
1211 {
1212         struct xfs_inode *ip = XFS_I(inode);
1213         unsigned int    mode;
1214         int             error;
1215
1216         error = xfs_file_open(inode, file);
1217         if (error)
1218                 return error;
1219
1220         /*
1221          * If there are any blocks, read-ahead block 0 as we're almost
1222          * certain to have the next operation be a read there.
1223          */
1224         mode = xfs_ilock_data_map_shared(ip);
1225         if (ip->i_df.if_nextents > 0)
1226                 error = xfs_dir3_data_readahead(ip, 0, 0);
1227         xfs_iunlock(ip, mode);
1228         return error;
1229 }
1230
1231 STATIC int
1232 xfs_file_release(
1233         struct inode    *inode,
1234         struct file     *filp)
1235 {
1236         return xfs_release(XFS_I(inode));
1237 }
1238
1239 STATIC int
1240 xfs_file_readdir(
1241         struct file     *file,
1242         struct dir_context *ctx)
1243 {
1244         struct inode    *inode = file_inode(file);
1245         xfs_inode_t     *ip = XFS_I(inode);
1246         size_t          bufsize;
1247
1248         /*
1249          * The Linux API doesn't pass down the total size of the buffer
1250          * we read into down to the filesystem.  With the filldir concept
1251          * it's not needed for correct information, but the XFS dir2 leaf
1252          * code wants an estimate of the buffer size to calculate it's
1253          * readahead window and size the buffers used for mapping to
1254          * physical blocks.
1255          *
1256          * Try to give it an estimate that's good enough, maybe at some
1257          * point we can change the ->readdir prototype to include the
1258          * buffer size.  For now we use the current glibc buffer size.
1259          */
1260         bufsize = (size_t)min_t(loff_t, XFS_READDIR_BUFSIZE, ip->i_disk_size);
1261
1262         return xfs_readdir(NULL, ip, ctx, bufsize);
1263 }
1264
1265 STATIC loff_t
1266 xfs_file_llseek(
1267         struct file     *file,
1268         loff_t          offset,
1269         int             whence)
1270 {
1271         struct inode            *inode = file->f_mapping->host;
1272
1273         if (xfs_is_shutdown(XFS_I(inode)->i_mount))
1274                 return -EIO;
1275
1276         switch (whence) {
1277         default:
1278                 return generic_file_llseek(file, offset, whence);
1279         case SEEK_HOLE:
1280                 offset = iomap_seek_hole(inode, offset, &xfs_seek_iomap_ops);
1281                 break;
1282         case SEEK_DATA:
1283                 offset = iomap_seek_data(inode, offset, &xfs_seek_iomap_ops);
1284                 break;
1285         }
1286
1287         if (offset < 0)
1288                 return offset;
1289         return vfs_setpos(file, offset, inode->i_sb->s_maxbytes);
1290 }
1291
1292 #ifdef CONFIG_FS_DAX
1293 static inline vm_fault_t
1294 xfs_dax_fault(
1295         struct vm_fault         *vmf,
1296         enum page_entry_size    pe_size,
1297         bool                    write_fault,
1298         pfn_t                   *pfn)
1299 {
1300         return dax_iomap_fault(vmf, pe_size, pfn, NULL,
1301                         (write_fault && !vmf->cow_page) ?
1302                                 &xfs_dax_write_iomap_ops :
1303                                 &xfs_read_iomap_ops);
1304 }
1305 #else
1306 static inline vm_fault_t
1307 xfs_dax_fault(
1308         struct vm_fault         *vmf,
1309         enum page_entry_size    pe_size,
1310         bool                    write_fault,
1311         pfn_t                   *pfn)
1312 {
1313         ASSERT(0);
1314         return VM_FAULT_SIGBUS;
1315 }
1316 #endif
1317
1318 /*
1319  * Locking for serialisation of IO during page faults. This results in a lock
1320  * ordering of:
1321  *
1322  * mmap_lock (MM)
1323  *   sb_start_pagefault(vfs, freeze)
1324  *     invalidate_lock (vfs/XFS_MMAPLOCK - truncate serialisation)
1325  *       page_lock (MM)
1326  *         i_lock (XFS - extent map serialisation)
1327  */
1328 static vm_fault_t
1329 __xfs_filemap_fault(
1330         struct vm_fault         *vmf,
1331         enum page_entry_size    pe_size,
1332         bool                    write_fault)
1333 {
1334         struct inode            *inode = file_inode(vmf->vma->vm_file);
1335         struct xfs_inode        *ip = XFS_I(inode);
1336         vm_fault_t              ret;
1337
1338         trace_xfs_filemap_fault(ip, pe_size, write_fault);
1339
1340         if (write_fault) {
1341                 sb_start_pagefault(inode->i_sb);
1342                 file_update_time(vmf->vma->vm_file);
1343         }
1344
1345         if (IS_DAX(inode)) {
1346                 pfn_t pfn;
1347
1348                 xfs_ilock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1349                 ret = xfs_dax_fault(vmf, pe_size, write_fault, &pfn);
1350                 if (ret & VM_FAULT_NEEDDSYNC)
1351                         ret = dax_finish_sync_fault(vmf, pe_size, pfn);
1352                 xfs_iunlock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1353         } else {
1354                 if (write_fault) {
1355                         xfs_ilock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1356                         ret = iomap_page_mkwrite(vmf,
1357                                         &xfs_page_mkwrite_iomap_ops);
1358                         xfs_iunlock(XFS_I(inode), XFS_MMAPLOCK_SHARED);
1359                 } else {
1360                         ret = filemap_fault(vmf);
1361                 }
1362         }
1363
1364         if (write_fault)
1365                 sb_end_pagefault(inode->i_sb);
1366         return ret;
1367 }
1368
1369 static inline bool
1370 xfs_is_write_fault(
1371         struct vm_fault         *vmf)
1372 {
1373         return (vmf->flags & FAULT_FLAG_WRITE) &&
1374                (vmf->vma->vm_flags & VM_SHARED);
1375 }
1376
1377 static vm_fault_t
1378 xfs_filemap_fault(
1379         struct vm_fault         *vmf)
1380 {
1381         /* DAX can shortcut the normal fault path on write faults! */
1382         return __xfs_filemap_fault(vmf, PE_SIZE_PTE,
1383                         IS_DAX(file_inode(vmf->vma->vm_file)) &&
1384                         xfs_is_write_fault(vmf));
1385 }
1386
1387 static vm_fault_t
1388 xfs_filemap_huge_fault(
1389         struct vm_fault         *vmf,
1390         enum page_entry_size    pe_size)
1391 {
1392         if (!IS_DAX(file_inode(vmf->vma->vm_file)))
1393                 return VM_FAULT_FALLBACK;
1394
1395         /* DAX can shortcut the normal fault path on write faults! */
1396         return __xfs_filemap_fault(vmf, pe_size,
1397                         xfs_is_write_fault(vmf));
1398 }
1399
1400 static vm_fault_t
1401 xfs_filemap_page_mkwrite(
1402         struct vm_fault         *vmf)
1403 {
1404         return __xfs_filemap_fault(vmf, PE_SIZE_PTE, true);
1405 }
1406
1407 /*
1408  * pfn_mkwrite was originally intended to ensure we capture time stamp updates
1409  * on write faults. In reality, it needs to serialise against truncate and
1410  * prepare memory for writing so handle is as standard write fault.
1411  */
1412 static vm_fault_t
1413 xfs_filemap_pfn_mkwrite(
1414         struct vm_fault         *vmf)
1415 {
1416
1417         return __xfs_filemap_fault(vmf, PE_SIZE_PTE, true);
1418 }
1419
1420 static const struct vm_operations_struct xfs_file_vm_ops = {
1421         .fault          = xfs_filemap_fault,
1422         .huge_fault     = xfs_filemap_huge_fault,
1423         .map_pages      = filemap_map_pages,
1424         .page_mkwrite   = xfs_filemap_page_mkwrite,
1425         .pfn_mkwrite    = xfs_filemap_pfn_mkwrite,
1426 };
1427
1428 STATIC int
1429 xfs_file_mmap(
1430         struct file             *file,
1431         struct vm_area_struct   *vma)
1432 {
1433         struct inode            *inode = file_inode(file);
1434         struct xfs_buftarg      *target = xfs_inode_buftarg(XFS_I(inode));
1435
1436         /*
1437          * We don't support synchronous mappings for non-DAX files and
1438          * for DAX files if underneath dax_device is not synchronous.
1439          */
1440         if (!daxdev_mapping_supported(vma, target->bt_daxdev))
1441                 return -EOPNOTSUPP;
1442
1443         file_accessed(file);
1444         vma->vm_ops = &xfs_file_vm_ops;
1445         if (IS_DAX(inode))
1446                 vm_flags_set(vma, VM_HUGEPAGE);
1447         return 0;
1448 }
1449
1450 const struct file_operations xfs_file_operations = {
1451         .llseek         = xfs_file_llseek,
1452         .read_iter      = xfs_file_read_iter,
1453         .write_iter     = xfs_file_write_iter,
1454         .splice_read    = xfs_file_splice_read,
1455         .splice_write   = iter_file_splice_write,
1456         .iopoll         = iocb_bio_iopoll,
1457         .unlocked_ioctl = xfs_file_ioctl,
1458 #ifdef CONFIG_COMPAT
1459         .compat_ioctl   = xfs_file_compat_ioctl,
1460 #endif
1461         .mmap           = xfs_file_mmap,
1462         .mmap_supported_flags = MAP_SYNC,
1463         .open           = xfs_file_open,
1464         .release        = xfs_file_release,
1465         .fsync          = xfs_file_fsync,
1466         .get_unmapped_area = thp_get_unmapped_area,
1467         .fallocate      = xfs_file_fallocate,
1468         .fadvise        = xfs_file_fadvise,
1469         .remap_file_range = xfs_file_remap_range,
1470 };
1471
1472 const struct file_operations xfs_dir_file_operations = {
1473         .open           = xfs_dir_open,
1474         .read           = generic_read_dir,
1475         .iterate_shared = xfs_file_readdir,
1476         .llseek         = generic_file_llseek,
1477         .unlocked_ioctl = xfs_file_ioctl,
1478 #ifdef CONFIG_COMPAT
1479         .compat_ioctl   = xfs_file_compat_ioctl,
1480 #endif
1481         .fsync          = xfs_dir_fsync,
1482 };