Pull cpuidle into release branch
[linux-2.6] / fs / nfs / file.c
1 /*
2  *  linux/fs/nfs/file.c
3  *
4  *  Copyright (C) 1992  Rick Sladkey
5  *
6  *  Changes Copyright (C) 1994 by Florian La Roche
7  *   - Do not copy data too often around in the kernel.
8  *   - In nfs_file_read the return value of kmalloc wasn't checked.
9  *   - Put in a better version of read look-ahead buffering. Original idea
10  *     and implementation by Wai S Kok elekokws@ee.nus.sg.
11  *
12  *  Expire cache on write to a file by Wai S Kok (Oct 1994).
13  *
14  *  Total rewrite of read side for new NFS buffer cache.. Linus.
15  *
16  *  nfs regular file handling functions
17  */
18
19 #include <linux/time.h>
20 #include <linux/kernel.h>
21 #include <linux/errno.h>
22 #include <linux/fcntl.h>
23 #include <linux/stat.h>
24 #include <linux/nfs_fs.h>
25 #include <linux/nfs_mount.h>
26 #include <linux/mm.h>
27 #include <linux/slab.h>
28 #include <linux/pagemap.h>
29 #include <linux/smp_lock.h>
30 #include <linux/aio.h>
31
32 #include <asm/uaccess.h>
33 #include <asm/system.h>
34
35 #include "delegation.h"
36 #include "internal.h"
37 #include "iostat.h"
38
39 #define NFSDBG_FACILITY         NFSDBG_FILE
40
41 static int nfs_file_open(struct inode *, struct file *);
42 static int nfs_file_release(struct inode *, struct file *);
43 static loff_t nfs_file_llseek(struct file *file, loff_t offset, int origin);
44 static int  nfs_file_mmap(struct file *, struct vm_area_struct *);
45 static ssize_t nfs_file_splice_read(struct file *filp, loff_t *ppos,
46                                         struct pipe_inode_info *pipe,
47                                         size_t count, unsigned int flags);
48 static ssize_t nfs_file_read(struct kiocb *, const struct iovec *iov,
49                                 unsigned long nr_segs, loff_t pos);
50 static ssize_t nfs_file_write(struct kiocb *, const struct iovec *iov,
51                                 unsigned long nr_segs, loff_t pos);
52 static int  nfs_file_flush(struct file *, fl_owner_t id);
53 static int  nfs_fsync(struct file *, struct dentry *dentry, int datasync);
54 static int nfs_check_flags(int flags);
55 static int nfs_lock(struct file *filp, int cmd, struct file_lock *fl);
56 static int nfs_flock(struct file *filp, int cmd, struct file_lock *fl);
57 static int nfs_setlease(struct file *file, long arg, struct file_lock **fl);
58
59 static struct vm_operations_struct nfs_file_vm_ops;
60
61 const struct file_operations nfs_file_operations = {
62         .llseek         = nfs_file_llseek,
63         .read           = do_sync_read,
64         .write          = do_sync_write,
65         .aio_read       = nfs_file_read,
66         .aio_write      = nfs_file_write,
67         .mmap           = nfs_file_mmap,
68         .open           = nfs_file_open,
69         .flush          = nfs_file_flush,
70         .release        = nfs_file_release,
71         .fsync          = nfs_fsync,
72         .lock           = nfs_lock,
73         .flock          = nfs_flock,
74         .splice_read    = nfs_file_splice_read,
75         .check_flags    = nfs_check_flags,
76         .setlease       = nfs_setlease,
77 };
78
79 const struct inode_operations nfs_file_inode_operations = {
80         .permission     = nfs_permission,
81         .getattr        = nfs_getattr,
82         .setattr        = nfs_setattr,
83 };
84
85 #ifdef CONFIG_NFS_V3
86 const struct inode_operations nfs3_file_inode_operations = {
87         .permission     = nfs_permission,
88         .getattr        = nfs_getattr,
89         .setattr        = nfs_setattr,
90         .listxattr      = nfs3_listxattr,
91         .getxattr       = nfs3_getxattr,
92         .setxattr       = nfs3_setxattr,
93         .removexattr    = nfs3_removexattr,
94 };
95 #endif  /* CONFIG_NFS_v3 */
96
97 /* Hack for future NFS swap support */
98 #ifndef IS_SWAPFILE
99 # define IS_SWAPFILE(inode)     (0)
100 #endif
101
102 static int nfs_check_flags(int flags)
103 {
104         if ((flags & (O_APPEND | O_DIRECT)) == (O_APPEND | O_DIRECT))
105                 return -EINVAL;
106
107         return 0;
108 }
109
110 /*
111  * Open file
112  */
113 static int
114 nfs_file_open(struct inode *inode, struct file *filp)
115 {
116         int res;
117
118         res = nfs_check_flags(filp->f_flags);
119         if (res)
120                 return res;
121
122         nfs_inc_stats(inode, NFSIOS_VFSOPEN);
123         lock_kernel();
124         res = NFS_PROTO(inode)->file_open(inode, filp);
125         unlock_kernel();
126         return res;
127 }
128
129 static int
130 nfs_file_release(struct inode *inode, struct file *filp)
131 {
132         /* Ensure that dirty pages are flushed out with the right creds */
133         if (filp->f_mode & FMODE_WRITE)
134                 nfs_wb_all(filp->f_path.dentry->d_inode);
135         nfs_inc_stats(inode, NFSIOS_VFSRELEASE);
136         return NFS_PROTO(inode)->file_release(inode, filp);
137 }
138
139 /**
140  * nfs_revalidate_size - Revalidate the file size
141  * @inode - pointer to inode struct
142  * @file - pointer to struct file
143  *
144  * Revalidates the file length. This is basically a wrapper around
145  * nfs_revalidate_inode() that takes into account the fact that we may
146  * have cached writes (in which case we don't care about the server's
147  * idea of what the file length is), or O_DIRECT (in which case we
148  * shouldn't trust the cache).
149  */
150 static int nfs_revalidate_file_size(struct inode *inode, struct file *filp)
151 {
152         struct nfs_server *server = NFS_SERVER(inode);
153         struct nfs_inode *nfsi = NFS_I(inode);
154
155         if (server->flags & NFS_MOUNT_NOAC)
156                 goto force_reval;
157         if (filp->f_flags & O_DIRECT)
158                 goto force_reval;
159         if (nfsi->npages != 0)
160                 return 0;
161         if (!(nfsi->cache_validity & NFS_INO_REVAL_PAGECACHE) && !nfs_attribute_timeout(inode))
162                 return 0;
163 force_reval:
164         return __nfs_revalidate_inode(server, inode);
165 }
166
167 static loff_t nfs_file_llseek(struct file *filp, loff_t offset, int origin)
168 {
169         /* origin == SEEK_END => we must revalidate the cached file length */
170         if (origin == SEEK_END) {
171                 struct inode *inode = filp->f_mapping->host;
172                 int retval = nfs_revalidate_file_size(inode, filp);
173                 if (retval < 0)
174                         return (loff_t)retval;
175         }
176         return remote_llseek(filp, offset, origin);
177 }
178
179 /*
180  * Helper for nfs_file_flush() and nfs_fsync()
181  *
182  * Notice that it clears the NFS_CONTEXT_ERROR_WRITE before synching to
183  * disk, but it retrieves and clears ctx->error after synching, despite
184  * the two being set at the same time in nfs_context_set_write_error().
185  * This is because the former is used to notify the _next_ call to
186  * nfs_file_write() that a write error occured, and hence cause it to
187  * fall back to doing a synchronous write.
188  */
189 static int nfs_do_fsync(struct nfs_open_context *ctx, struct inode *inode)
190 {
191         int have_error, status;
192         int ret = 0;
193
194         have_error = test_and_clear_bit(NFS_CONTEXT_ERROR_WRITE, &ctx->flags);
195         status = nfs_wb_all(inode);
196         have_error |= test_bit(NFS_CONTEXT_ERROR_WRITE, &ctx->flags);
197         if (have_error)
198                 ret = xchg(&ctx->error, 0);
199         if (!ret)
200                 ret = status;
201         return ret;
202 }
203
204 /*
205  * Flush all dirty pages, and check for write errors.
206  *
207  */
208 static int
209 nfs_file_flush(struct file *file, fl_owner_t id)
210 {
211         struct nfs_open_context *ctx = nfs_file_open_context(file);
212         struct inode    *inode = file->f_path.dentry->d_inode;
213         int             status;
214
215         dfprintk(VFS, "nfs: flush(%s/%ld)\n", inode->i_sb->s_id, inode->i_ino);
216
217         if ((file->f_mode & FMODE_WRITE) == 0)
218                 return 0;
219         nfs_inc_stats(inode, NFSIOS_VFSFLUSH);
220
221         /* Ensure that data+attribute caches are up to date after close() */
222         status = nfs_do_fsync(ctx, inode);
223         if (!status)
224                 nfs_revalidate_inode(NFS_SERVER(inode), inode);
225         return status;
226 }
227
228 static ssize_t
229 nfs_file_read(struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
230                 unsigned long nr_segs, loff_t pos)
231 {
232         struct dentry * dentry = iocb->ki_filp->f_path.dentry;
233         struct inode * inode = dentry->d_inode;
234         ssize_t result;
235         size_t count = iov_length(iov, nr_segs);
236
237 #ifdef CONFIG_NFS_DIRECTIO
238         if (iocb->ki_filp->f_flags & O_DIRECT)
239                 return nfs_file_direct_read(iocb, iov, nr_segs, pos);
240 #endif
241
242         dfprintk(VFS, "nfs: read(%s/%s, %lu@%lu)\n",
243                 dentry->d_parent->d_name.name, dentry->d_name.name,
244                 (unsigned long) count, (unsigned long) pos);
245
246         result = nfs_revalidate_mapping(inode, iocb->ki_filp->f_mapping);
247         nfs_add_stats(inode, NFSIOS_NORMALREADBYTES, count);
248         if (!result)
249                 result = generic_file_aio_read(iocb, iov, nr_segs, pos);
250         return result;
251 }
252
253 static ssize_t
254 nfs_file_splice_read(struct file *filp, loff_t *ppos,
255                      struct pipe_inode_info *pipe, size_t count,
256                      unsigned int flags)
257 {
258         struct dentry *dentry = filp->f_path.dentry;
259         struct inode *inode = dentry->d_inode;
260         ssize_t res;
261
262         dfprintk(VFS, "nfs: splice_read(%s/%s, %lu@%Lu)\n",
263                 dentry->d_parent->d_name.name, dentry->d_name.name,
264                 (unsigned long) count, (unsigned long long) *ppos);
265
266         res = nfs_revalidate_mapping(inode, filp->f_mapping);
267         if (!res)
268                 res = generic_file_splice_read(filp, ppos, pipe, count, flags);
269         return res;
270 }
271
272 static int
273 nfs_file_mmap(struct file * file, struct vm_area_struct * vma)
274 {
275         struct dentry *dentry = file->f_path.dentry;
276         struct inode *inode = dentry->d_inode;
277         int     status;
278
279         dfprintk(VFS, "nfs: mmap(%s/%s)\n",
280                 dentry->d_parent->d_name.name, dentry->d_name.name);
281
282         status = nfs_revalidate_mapping(inode, file->f_mapping);
283         if (!status) {
284                 vma->vm_ops = &nfs_file_vm_ops;
285                 vma->vm_flags |= VM_CAN_NONLINEAR;
286                 file_accessed(file);
287         }
288         return status;
289 }
290
291 /*
292  * Flush any dirty pages for this process, and check for write errors.
293  * The return status from this call provides a reliable indication of
294  * whether any write errors occurred for this process.
295  */
296 static int
297 nfs_fsync(struct file *file, struct dentry *dentry, int datasync)
298 {
299         struct nfs_open_context *ctx = nfs_file_open_context(file);
300         struct inode *inode = dentry->d_inode;
301
302         dfprintk(VFS, "nfs: fsync(%s/%ld)\n", inode->i_sb->s_id, inode->i_ino);
303
304         nfs_inc_stats(inode, NFSIOS_VFSFSYNC);
305         return nfs_do_fsync(ctx, inode);
306 }
307
308 /*
309  * This does the "real" work of the write. We must allocate and lock the
310  * page to be sent back to the generic routine, which then copies the
311  * data from user space.
312  *
313  * If the writer ends up delaying the write, the writer needs to
314  * increment the page use counts until he is done with the page.
315  */
316 static int nfs_write_begin(struct file *file, struct address_space *mapping,
317                         loff_t pos, unsigned len, unsigned flags,
318                         struct page **pagep, void **fsdata)
319 {
320         int ret;
321         pgoff_t index;
322         struct page *page;
323         index = pos >> PAGE_CACHE_SHIFT;
324
325         page = __grab_cache_page(mapping, index);
326         if (!page)
327                 return -ENOMEM;
328         *pagep = page;
329
330         ret = nfs_flush_incompatible(file, page);
331         if (ret) {
332                 unlock_page(page);
333                 page_cache_release(page);
334         }
335         return ret;
336 }
337
338 static int nfs_write_end(struct file *file, struct address_space *mapping,
339                         loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
340                         struct page *page, void *fsdata)
341 {
342         unsigned offset = pos & (PAGE_CACHE_SIZE - 1);
343         int status;
344
345         lock_kernel();
346         status = nfs_updatepage(file, page, offset, copied);
347         unlock_kernel();
348
349         unlock_page(page);
350         page_cache_release(page);
351
352         return status < 0 ? status : copied;
353 }
354
355 static void nfs_invalidate_page(struct page *page, unsigned long offset)
356 {
357         if (offset != 0)
358                 return;
359         /* Cancel any unstarted writes on this page */
360         nfs_wb_page_cancel(page->mapping->host, page);
361 }
362
363 static int nfs_release_page(struct page *page, gfp_t gfp)
364 {
365         /* If PagePrivate() is set, then the page is not freeable */
366         return 0;
367 }
368
369 static int nfs_launder_page(struct page *page)
370 {
371         return nfs_wb_page(page->mapping->host, page);
372 }
373
374 const struct address_space_operations nfs_file_aops = {
375         .readpage = nfs_readpage,
376         .readpages = nfs_readpages,
377         .set_page_dirty = __set_page_dirty_nobuffers,
378         .writepage = nfs_writepage,
379         .writepages = nfs_writepages,
380         .write_begin = nfs_write_begin,
381         .write_end = nfs_write_end,
382         .invalidatepage = nfs_invalidate_page,
383         .releasepage = nfs_release_page,
384 #ifdef CONFIG_NFS_DIRECTIO
385         .direct_IO = nfs_direct_IO,
386 #endif
387         .launder_page = nfs_launder_page,
388 };
389
390 static int nfs_vm_page_mkwrite(struct vm_area_struct *vma, struct page *page)
391 {
392         struct file *filp = vma->vm_file;
393         unsigned pagelen;
394         int ret = -EINVAL;
395         void *fsdata;
396         struct address_space *mapping;
397         loff_t offset;
398
399         lock_page(page);
400         mapping = page->mapping;
401         if (mapping != vma->vm_file->f_path.dentry->d_inode->i_mapping) {
402                 unlock_page(page);
403                 return -EINVAL;
404         }
405         pagelen = nfs_page_length(page);
406         offset = (loff_t)page->index << PAGE_CACHE_SHIFT;
407         unlock_page(page);
408
409         /*
410          * we can use mapping after releasing the page lock, because:
411          * we hold mmap_sem on the fault path, which should pin the vma
412          * which should pin the file, which pins the dentry which should
413          * hold a reference on inode.
414          */
415
416         if (pagelen) {
417                 struct page *page2 = NULL;
418                 ret = nfs_write_begin(filp, mapping, offset, pagelen,
419                                 0, &page2, &fsdata);
420                 if (!ret)
421                         ret = nfs_write_end(filp, mapping, offset, pagelen,
422                                         pagelen, page2, fsdata);
423         }
424         return ret;
425 }
426
427 static struct vm_operations_struct nfs_file_vm_ops = {
428         .fault = filemap_fault,
429         .page_mkwrite = nfs_vm_page_mkwrite,
430 };
431
432 static int nfs_need_sync_write(struct file *filp, struct inode *inode)
433 {
434         struct nfs_open_context *ctx;
435
436         if (IS_SYNC(inode) || (filp->f_flags & O_SYNC))
437                 return 1;
438         ctx = nfs_file_open_context(filp);
439         if (test_bit(NFS_CONTEXT_ERROR_WRITE, &ctx->flags))
440                 return 1;
441         return 0;
442 }
443
444 static ssize_t nfs_file_write(struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
445                                 unsigned long nr_segs, loff_t pos)
446 {
447         struct dentry * dentry = iocb->ki_filp->f_path.dentry;
448         struct inode * inode = dentry->d_inode;
449         ssize_t result;
450         size_t count = iov_length(iov, nr_segs);
451
452 #ifdef CONFIG_NFS_DIRECTIO
453         if (iocb->ki_filp->f_flags & O_DIRECT)
454                 return nfs_file_direct_write(iocb, iov, nr_segs, pos);
455 #endif
456
457         dfprintk(VFS, "nfs: write(%s/%s(%ld), %lu@%Ld)\n",
458                 dentry->d_parent->d_name.name, dentry->d_name.name,
459                 inode->i_ino, (unsigned long) count, (long long) pos);
460
461         result = -EBUSY;
462         if (IS_SWAPFILE(inode))
463                 goto out_swapfile;
464         /*
465          * O_APPEND implies that we must revalidate the file length.
466          */
467         if (iocb->ki_filp->f_flags & O_APPEND) {
468                 result = nfs_revalidate_file_size(inode, iocb->ki_filp);
469                 if (result)
470                         goto out;
471         }
472
473         result = count;
474         if (!count)
475                 goto out;
476
477         nfs_add_stats(inode, NFSIOS_NORMALWRITTENBYTES, count);
478         result = generic_file_aio_write(iocb, iov, nr_segs, pos);
479         /* Return error values for O_SYNC and IS_SYNC() */
480         if (result >= 0 && nfs_need_sync_write(iocb->ki_filp, inode)) {
481                 int err = nfs_do_fsync(nfs_file_open_context(iocb->ki_filp), inode);
482                 if (err < 0)
483                         result = err;
484         }
485 out:
486         return result;
487
488 out_swapfile:
489         printk(KERN_INFO "NFS: attempt to write to active swap file!\n");
490         goto out;
491 }
492
493 static int do_getlk(struct file *filp, int cmd, struct file_lock *fl)
494 {
495         struct inode *inode = filp->f_mapping->host;
496         int status = 0;
497
498         lock_kernel();
499         /* Try local locking first */
500         posix_test_lock(filp, fl);
501         if (fl->fl_type != F_UNLCK) {
502                 /* found a conflict */
503                 goto out;
504         }
505
506         if (nfs_have_delegation(inode, FMODE_READ))
507                 goto out_noconflict;
508
509         if (NFS_SERVER(inode)->flags & NFS_MOUNT_NONLM)
510                 goto out_noconflict;
511
512         status = NFS_PROTO(inode)->lock(filp, cmd, fl);
513 out:
514         unlock_kernel();
515         return status;
516 out_noconflict:
517         fl->fl_type = F_UNLCK;
518         goto out;
519 }
520
521 static int do_vfs_lock(struct file *file, struct file_lock *fl)
522 {
523         int res = 0;
524         switch (fl->fl_flags & (FL_POSIX|FL_FLOCK)) {
525                 case FL_POSIX:
526                         res = posix_lock_file_wait(file, fl);
527                         break;
528                 case FL_FLOCK:
529                         res = flock_lock_file_wait(file, fl);
530                         break;
531                 default:
532                         BUG();
533         }
534         if (res < 0)
535                 dprintk(KERN_WARNING "%s: VFS is out of sync with lock manager"
536                         " - error %d!\n",
537                                 __FUNCTION__, res);
538         return res;
539 }
540
541 static int do_unlk(struct file *filp, int cmd, struct file_lock *fl)
542 {
543         struct inode *inode = filp->f_mapping->host;
544         int status;
545
546         /*
547          * Flush all pending writes before doing anything
548          * with locks..
549          */
550         nfs_sync_mapping(filp->f_mapping);
551
552         /* NOTE: special case
553          *      If we're signalled while cleaning up locks on process exit, we
554          *      still need to complete the unlock.
555          */
556         lock_kernel();
557         /* Use local locking if mounted with "-onolock" */
558         if (!(NFS_SERVER(inode)->flags & NFS_MOUNT_NONLM))
559                 status = NFS_PROTO(inode)->lock(filp, cmd, fl);
560         else
561                 status = do_vfs_lock(filp, fl);
562         unlock_kernel();
563         return status;
564 }
565
566 static int do_setlk(struct file *filp, int cmd, struct file_lock *fl)
567 {
568         struct inode *inode = filp->f_mapping->host;
569         int status;
570
571         /*
572          * Flush all pending writes before doing anything
573          * with locks..
574          */
575         status = nfs_sync_mapping(filp->f_mapping);
576         if (status != 0)
577                 goto out;
578
579         lock_kernel();
580         /* Use local locking if mounted with "-onolock" */
581         if (!(NFS_SERVER(inode)->flags & NFS_MOUNT_NONLM)) {
582                 status = NFS_PROTO(inode)->lock(filp, cmd, fl);
583                 /* If we were signalled we still need to ensure that
584                  * we clean up any state on the server. We therefore
585                  * record the lock call as having succeeded in order to
586                  * ensure that locks_remove_posix() cleans it out when
587                  * the process exits.
588                  */
589                 if (status == -EINTR || status == -ERESTARTSYS)
590                         do_vfs_lock(filp, fl);
591         } else
592                 status = do_vfs_lock(filp, fl);
593         unlock_kernel();
594         if (status < 0)
595                 goto out;
596         /*
597          * Make sure we clear the cache whenever we try to get the lock.
598          * This makes locking act as a cache coherency point.
599          */
600         nfs_sync_mapping(filp->f_mapping);
601         nfs_zap_caches(inode);
602 out:
603         return status;
604 }
605
606 /*
607  * Lock a (portion of) a file
608  */
609 static int nfs_lock(struct file *filp, int cmd, struct file_lock *fl)
610 {
611         struct inode * inode = filp->f_mapping->host;
612
613         dprintk("NFS: nfs_lock(f=%s/%ld, t=%x, fl=%x, r=%Ld:%Ld)\n",
614                         inode->i_sb->s_id, inode->i_ino,
615                         fl->fl_type, fl->fl_flags,
616                         (long long)fl->fl_start, (long long)fl->fl_end);
617         nfs_inc_stats(inode, NFSIOS_VFSLOCK);
618
619         /* No mandatory locks over NFS */
620         if (__mandatory_lock(inode) && fl->fl_type != F_UNLCK)
621                 return -ENOLCK;
622
623         if (IS_GETLK(cmd))
624                 return do_getlk(filp, cmd, fl);
625         if (fl->fl_type == F_UNLCK)
626                 return do_unlk(filp, cmd, fl);
627         return do_setlk(filp, cmd, fl);
628 }
629
630 /*
631  * Lock a (portion of) a file
632  */
633 static int nfs_flock(struct file *filp, int cmd, struct file_lock *fl)
634 {
635         dprintk("NFS: nfs_flock(f=%s/%ld, t=%x, fl=%x)\n",
636                         filp->f_path.dentry->d_inode->i_sb->s_id,
637                         filp->f_path.dentry->d_inode->i_ino,
638                         fl->fl_type, fl->fl_flags);
639
640         /*
641          * No BSD flocks over NFS allowed.
642          * Note: we could try to fake a POSIX lock request here by
643          * using ((u32) filp | 0x80000000) or some such as the pid.
644          * Not sure whether that would be unique, though, or whether
645          * that would break in other places.
646          */
647         if (!(fl->fl_flags & FL_FLOCK))
648                 return -ENOLCK;
649
650         /* We're simulating flock() locks using posix locks on the server */
651         fl->fl_owner = (fl_owner_t)filp;
652         fl->fl_start = 0;
653         fl->fl_end = OFFSET_MAX;
654
655         if (fl->fl_type == F_UNLCK)
656                 return do_unlk(filp, cmd, fl);
657         return do_setlk(filp, cmd, fl);
658 }
659
660 static int nfs_setlease(struct file *file, long arg, struct file_lock **fl)
661 {
662         /*
663          * There is no protocol support for leases, so we have no way
664          * to implement them correctly in the face of opens by other
665          * clients.
666          */
667         return -EINVAL;
668 }