Merge commit 'v2.6.26-rc8' into x86/mce
[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 #ifdef CONFIG_MMU
68         .mmap           = nfs_file_mmap,
69 #else
70         .mmap           = generic_file_mmap,
71 #endif
72         .open           = nfs_file_open,
73         .flush          = nfs_file_flush,
74         .release        = nfs_file_release,
75         .fsync          = nfs_fsync,
76         .lock           = nfs_lock,
77         .flock          = nfs_flock,
78         .splice_read    = nfs_file_splice_read,
79         .check_flags    = nfs_check_flags,
80         .setlease       = nfs_setlease,
81 };
82
83 const struct inode_operations nfs_file_inode_operations = {
84         .permission     = nfs_permission,
85         .getattr        = nfs_getattr,
86         .setattr        = nfs_setattr,
87 };
88
89 #ifdef CONFIG_NFS_V3
90 const struct inode_operations nfs3_file_inode_operations = {
91         .permission     = nfs_permission,
92         .getattr        = nfs_getattr,
93         .setattr        = nfs_setattr,
94         .listxattr      = nfs3_listxattr,
95         .getxattr       = nfs3_getxattr,
96         .setxattr       = nfs3_setxattr,
97         .removexattr    = nfs3_removexattr,
98 };
99 #endif  /* CONFIG_NFS_v3 */
100
101 /* Hack for future NFS swap support */
102 #ifndef IS_SWAPFILE
103 # define IS_SWAPFILE(inode)     (0)
104 #endif
105
106 static int nfs_check_flags(int flags)
107 {
108         if ((flags & (O_APPEND | O_DIRECT)) == (O_APPEND | O_DIRECT))
109                 return -EINVAL;
110
111         return 0;
112 }
113
114 /*
115  * Open file
116  */
117 static int
118 nfs_file_open(struct inode *inode, struct file *filp)
119 {
120         int res;
121
122         res = nfs_check_flags(filp->f_flags);
123         if (res)
124                 return res;
125
126         nfs_inc_stats(inode, NFSIOS_VFSOPEN);
127         lock_kernel();
128         res = NFS_PROTO(inode)->file_open(inode, filp);
129         unlock_kernel();
130         return res;
131 }
132
133 static int
134 nfs_file_release(struct inode *inode, struct file *filp)
135 {
136         /* Ensure that dirty pages are flushed out with the right creds */
137         if (filp->f_mode & FMODE_WRITE)
138                 nfs_wb_all(filp->f_path.dentry->d_inode);
139         nfs_inc_stats(inode, NFSIOS_VFSRELEASE);
140         return NFS_PROTO(inode)->file_release(inode, filp);
141 }
142
143 /**
144  * nfs_revalidate_size - Revalidate the file size
145  * @inode - pointer to inode struct
146  * @file - pointer to struct file
147  *
148  * Revalidates the file length. This is basically a wrapper around
149  * nfs_revalidate_inode() that takes into account the fact that we may
150  * have cached writes (in which case we don't care about the server's
151  * idea of what the file length is), or O_DIRECT (in which case we
152  * shouldn't trust the cache).
153  */
154 static int nfs_revalidate_file_size(struct inode *inode, struct file *filp)
155 {
156         struct nfs_server *server = NFS_SERVER(inode);
157         struct nfs_inode *nfsi = NFS_I(inode);
158
159         if (server->flags & NFS_MOUNT_NOAC)
160                 goto force_reval;
161         if (filp->f_flags & O_DIRECT)
162                 goto force_reval;
163         if (nfsi->npages != 0)
164                 return 0;
165         if (!(nfsi->cache_validity & NFS_INO_REVAL_PAGECACHE) && !nfs_attribute_timeout(inode))
166                 return 0;
167 force_reval:
168         return __nfs_revalidate_inode(server, inode);
169 }
170
171 static loff_t nfs_file_llseek(struct file *filp, loff_t offset, int origin)
172 {
173         /* origin == SEEK_END => we must revalidate the cached file length */
174         if (origin == SEEK_END) {
175                 struct inode *inode = filp->f_mapping->host;
176                 int retval = nfs_revalidate_file_size(inode, filp);
177                 if (retval < 0)
178                         return (loff_t)retval;
179         }
180         return remote_llseek(filp, offset, origin);
181 }
182
183 /*
184  * Helper for nfs_file_flush() and nfs_fsync()
185  *
186  * Notice that it clears the NFS_CONTEXT_ERROR_WRITE before synching to
187  * disk, but it retrieves and clears ctx->error after synching, despite
188  * the two being set at the same time in nfs_context_set_write_error().
189  * This is because the former is used to notify the _next_ call to
190  * nfs_file_write() that a write error occured, and hence cause it to
191  * fall back to doing a synchronous write.
192  */
193 static int nfs_do_fsync(struct nfs_open_context *ctx, struct inode *inode)
194 {
195         int have_error, status;
196         int ret = 0;
197
198         have_error = test_and_clear_bit(NFS_CONTEXT_ERROR_WRITE, &ctx->flags);
199         status = nfs_wb_all(inode);
200         have_error |= test_bit(NFS_CONTEXT_ERROR_WRITE, &ctx->flags);
201         if (have_error)
202                 ret = xchg(&ctx->error, 0);
203         if (!ret)
204                 ret = status;
205         return ret;
206 }
207
208 /*
209  * Flush all dirty pages, and check for write errors.
210  *
211  */
212 static int
213 nfs_file_flush(struct file *file, fl_owner_t id)
214 {
215         struct nfs_open_context *ctx = nfs_file_open_context(file);
216         struct inode    *inode = file->f_path.dentry->d_inode;
217         int             status;
218
219         dfprintk(VFS, "nfs: flush(%s/%ld)\n", inode->i_sb->s_id, inode->i_ino);
220
221         if ((file->f_mode & FMODE_WRITE) == 0)
222                 return 0;
223         nfs_inc_stats(inode, NFSIOS_VFSFLUSH);
224
225         /* Ensure that data+attribute caches are up to date after close() */
226         status = nfs_do_fsync(ctx, inode);
227         if (!status)
228                 nfs_revalidate_inode(NFS_SERVER(inode), inode);
229         return status;
230 }
231
232 static ssize_t
233 nfs_file_read(struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
234                 unsigned long nr_segs, loff_t pos)
235 {
236         struct dentry * dentry = iocb->ki_filp->f_path.dentry;
237         struct inode * inode = dentry->d_inode;
238         ssize_t result;
239         size_t count = iov_length(iov, nr_segs);
240
241         if (iocb->ki_filp->f_flags & O_DIRECT)
242                 return nfs_file_direct_read(iocb, iov, nr_segs, pos);
243
244         dfprintk(VFS, "nfs: read(%s/%s, %lu@%lu)\n",
245                 dentry->d_parent->d_name.name, dentry->d_name.name,
246                 (unsigned long) count, (unsigned long) pos);
247
248         result = nfs_revalidate_mapping(inode, iocb->ki_filp->f_mapping);
249         nfs_add_stats(inode, NFSIOS_NORMALREADBYTES, count);
250         if (!result)
251                 result = generic_file_aio_read(iocb, iov, nr_segs, pos);
252         return result;
253 }
254
255 static ssize_t
256 nfs_file_splice_read(struct file *filp, loff_t *ppos,
257                      struct pipe_inode_info *pipe, size_t count,
258                      unsigned int flags)
259 {
260         struct dentry *dentry = filp->f_path.dentry;
261         struct inode *inode = dentry->d_inode;
262         ssize_t res;
263
264         dfprintk(VFS, "nfs: splice_read(%s/%s, %lu@%Lu)\n",
265                 dentry->d_parent->d_name.name, dentry->d_name.name,
266                 (unsigned long) count, (unsigned long long) *ppos);
267
268         res = nfs_revalidate_mapping(inode, filp->f_mapping);
269         if (!res)
270                 res = generic_file_splice_read(filp, ppos, pipe, count, flags);
271         return res;
272 }
273
274 static int
275 nfs_file_mmap(struct file * file, struct vm_area_struct * vma)
276 {
277         struct dentry *dentry = file->f_path.dentry;
278         struct inode *inode = dentry->d_inode;
279         int     status;
280
281         dfprintk(VFS, "nfs: mmap(%s/%s)\n",
282                 dentry->d_parent->d_name.name, dentry->d_name.name);
283
284         status = nfs_revalidate_mapping(inode, file->f_mapping);
285         if (!status) {
286                 vma->vm_ops = &nfs_file_vm_ops;
287                 vma->vm_flags |= VM_CAN_NONLINEAR;
288                 file_accessed(file);
289         }
290         return status;
291 }
292
293 /*
294  * Flush any dirty pages for this process, and check for write errors.
295  * The return status from this call provides a reliable indication of
296  * whether any write errors occurred for this process.
297  */
298 static int
299 nfs_fsync(struct file *file, struct dentry *dentry, int datasync)
300 {
301         struct nfs_open_context *ctx = nfs_file_open_context(file);
302         struct inode *inode = dentry->d_inode;
303
304         dfprintk(VFS, "nfs: fsync(%s/%ld)\n", inode->i_sb->s_id, inode->i_ino);
305
306         nfs_inc_stats(inode, NFSIOS_VFSFSYNC);
307         return nfs_do_fsync(ctx, inode);
308 }
309
310 /*
311  * This does the "real" work of the write. We must allocate and lock the
312  * page to be sent back to the generic routine, which then copies the
313  * data from user space.
314  *
315  * If the writer ends up delaying the write, the writer needs to
316  * increment the page use counts until he is done with the page.
317  */
318 static int nfs_write_begin(struct file *file, struct address_space *mapping,
319                         loff_t pos, unsigned len, unsigned flags,
320                         struct page **pagep, void **fsdata)
321 {
322         int ret;
323         pgoff_t index;
324         struct page *page;
325         index = pos >> PAGE_CACHE_SHIFT;
326
327         page = __grab_cache_page(mapping, index);
328         if (!page)
329                 return -ENOMEM;
330         *pagep = page;
331
332         ret = nfs_flush_incompatible(file, page);
333         if (ret) {
334                 unlock_page(page);
335                 page_cache_release(page);
336         }
337         return ret;
338 }
339
340 static int nfs_write_end(struct file *file, struct address_space *mapping,
341                         loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
342                         struct page *page, void *fsdata)
343 {
344         unsigned offset = pos & (PAGE_CACHE_SIZE - 1);
345         int status;
346
347         lock_kernel();
348         status = nfs_updatepage(file, page, offset, copied);
349         unlock_kernel();
350
351         unlock_page(page);
352         page_cache_release(page);
353
354         if (status < 0)
355                 return status;
356         return copied;
357 }
358
359 static void nfs_invalidate_page(struct page *page, unsigned long offset)
360 {
361         if (offset != 0)
362                 return;
363         /* Cancel any unstarted writes on this page */
364         nfs_wb_page_cancel(page->mapping->host, page);
365 }
366
367 static int nfs_release_page(struct page *page, gfp_t gfp)
368 {
369         /* If PagePrivate() is set, then the page is not freeable */
370         return 0;
371 }
372
373 static int nfs_launder_page(struct page *page)
374 {
375         return nfs_wb_page(page->mapping->host, page);
376 }
377
378 const struct address_space_operations nfs_file_aops = {
379         .readpage = nfs_readpage,
380         .readpages = nfs_readpages,
381         .set_page_dirty = __set_page_dirty_nobuffers,
382         .writepage = nfs_writepage,
383         .writepages = nfs_writepages,
384         .write_begin = nfs_write_begin,
385         .write_end = nfs_write_end,
386         .invalidatepage = nfs_invalidate_page,
387         .releasepage = nfs_release_page,
388         .direct_IO = nfs_direct_IO,
389         .launder_page = nfs_launder_page,
390 };
391
392 static int nfs_vm_page_mkwrite(struct vm_area_struct *vma, struct page *page)
393 {
394         struct file *filp = vma->vm_file;
395         unsigned pagelen;
396         int ret = -EINVAL;
397         struct address_space *mapping;
398
399         lock_page(page);
400         mapping = page->mapping;
401         if (mapping != vma->vm_file->f_path.dentry->d_inode->i_mapping)
402                 goto out_unlock;
403
404         ret = 0;
405         pagelen = nfs_page_length(page);
406         if (pagelen == 0)
407                 goto out_unlock;
408
409         ret = nfs_flush_incompatible(filp, page);
410         if (ret != 0)
411                 goto out_unlock;
412
413         ret = nfs_updatepage(filp, page, 0, pagelen);
414         if (ret == 0)
415                 ret = pagelen;
416 out_unlock:
417         unlock_page(page);
418         return ret;
419 }
420
421 static struct vm_operations_struct nfs_file_vm_ops = {
422         .fault = filemap_fault,
423         .page_mkwrite = nfs_vm_page_mkwrite,
424 };
425
426 static int nfs_need_sync_write(struct file *filp, struct inode *inode)
427 {
428         struct nfs_open_context *ctx;
429
430         if (IS_SYNC(inode) || (filp->f_flags & O_SYNC))
431                 return 1;
432         ctx = nfs_file_open_context(filp);
433         if (test_bit(NFS_CONTEXT_ERROR_WRITE, &ctx->flags))
434                 return 1;
435         return 0;
436 }
437
438 static ssize_t nfs_file_write(struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
439                                 unsigned long nr_segs, loff_t pos)
440 {
441         struct dentry * dentry = iocb->ki_filp->f_path.dentry;
442         struct inode * inode = dentry->d_inode;
443         ssize_t result;
444         size_t count = iov_length(iov, nr_segs);
445
446         if (iocb->ki_filp->f_flags & O_DIRECT)
447                 return nfs_file_direct_write(iocb, iov, nr_segs, pos);
448
449         dfprintk(VFS, "nfs: write(%s/%s(%ld), %lu@%Ld)\n",
450                 dentry->d_parent->d_name.name, dentry->d_name.name,
451                 inode->i_ino, (unsigned long) count, (long long) pos);
452
453         result = -EBUSY;
454         if (IS_SWAPFILE(inode))
455                 goto out_swapfile;
456         /*
457          * O_APPEND implies that we must revalidate the file length.
458          */
459         if (iocb->ki_filp->f_flags & O_APPEND) {
460                 result = nfs_revalidate_file_size(inode, iocb->ki_filp);
461                 if (result)
462                         goto out;
463         }
464
465         result = count;
466         if (!count)
467                 goto out;
468
469         nfs_add_stats(inode, NFSIOS_NORMALWRITTENBYTES, count);
470         result = generic_file_aio_write(iocb, iov, nr_segs, pos);
471         /* Return error values for O_SYNC and IS_SYNC() */
472         if (result >= 0 && nfs_need_sync_write(iocb->ki_filp, inode)) {
473                 int err = nfs_do_fsync(nfs_file_open_context(iocb->ki_filp), inode);
474                 if (err < 0)
475                         result = err;
476         }
477 out:
478         return result;
479
480 out_swapfile:
481         printk(KERN_INFO "NFS: attempt to write to active swap file!\n");
482         goto out;
483 }
484
485 static int do_getlk(struct file *filp, int cmd, struct file_lock *fl)
486 {
487         struct inode *inode = filp->f_mapping->host;
488         int status = 0;
489
490         lock_kernel();
491         /* Try local locking first */
492         posix_test_lock(filp, fl);
493         if (fl->fl_type != F_UNLCK) {
494                 /* found a conflict */
495                 goto out;
496         }
497
498         if (nfs_have_delegation(inode, FMODE_READ))
499                 goto out_noconflict;
500
501         if (NFS_SERVER(inode)->flags & NFS_MOUNT_NONLM)
502                 goto out_noconflict;
503
504         status = NFS_PROTO(inode)->lock(filp, cmd, fl);
505 out:
506         unlock_kernel();
507         return status;
508 out_noconflict:
509         fl->fl_type = F_UNLCK;
510         goto out;
511 }
512
513 static int do_vfs_lock(struct file *file, struct file_lock *fl)
514 {
515         int res = 0;
516         switch (fl->fl_flags & (FL_POSIX|FL_FLOCK)) {
517                 case FL_POSIX:
518                         res = posix_lock_file_wait(file, fl);
519                         break;
520                 case FL_FLOCK:
521                         res = flock_lock_file_wait(file, fl);
522                         break;
523                 default:
524                         BUG();
525         }
526         if (res < 0)
527                 dprintk(KERN_WARNING "%s: VFS is out of sync with lock manager"
528                         " - error %d!\n",
529                                 __func__, res);
530         return res;
531 }
532
533 static int do_unlk(struct file *filp, int cmd, struct file_lock *fl)
534 {
535         struct inode *inode = filp->f_mapping->host;
536         int status;
537
538         /*
539          * Flush all pending writes before doing anything
540          * with locks..
541          */
542         nfs_sync_mapping(filp->f_mapping);
543
544         /* NOTE: special case
545          *      If we're signalled while cleaning up locks on process exit, we
546          *      still need to complete the unlock.
547          */
548         lock_kernel();
549         /* Use local locking if mounted with "-onolock" */
550         if (!(NFS_SERVER(inode)->flags & NFS_MOUNT_NONLM))
551                 status = NFS_PROTO(inode)->lock(filp, cmd, fl);
552         else
553                 status = do_vfs_lock(filp, fl);
554         unlock_kernel();
555         return status;
556 }
557
558 static int do_setlk(struct file *filp, int cmd, struct file_lock *fl)
559 {
560         struct inode *inode = filp->f_mapping->host;
561         int status;
562
563         /*
564          * Flush all pending writes before doing anything
565          * with locks..
566          */
567         status = nfs_sync_mapping(filp->f_mapping);
568         if (status != 0)
569                 goto out;
570
571         lock_kernel();
572         /* Use local locking if mounted with "-onolock" */
573         if (!(NFS_SERVER(inode)->flags & NFS_MOUNT_NONLM))
574                 status = NFS_PROTO(inode)->lock(filp, cmd, fl);
575         else
576                 status = do_vfs_lock(filp, fl);
577         unlock_kernel();
578         if (status < 0)
579                 goto out;
580         /*
581          * Make sure we clear the cache whenever we try to get the lock.
582          * This makes locking act as a cache coherency point.
583          */
584         nfs_sync_mapping(filp->f_mapping);
585         nfs_zap_caches(inode);
586 out:
587         return status;
588 }
589
590 /*
591  * Lock a (portion of) a file
592  */
593 static int nfs_lock(struct file *filp, int cmd, struct file_lock *fl)
594 {
595         struct inode * inode = filp->f_mapping->host;
596
597         dprintk("NFS: nfs_lock(f=%s/%ld, t=%x, fl=%x, r=%Ld:%Ld)\n",
598                         inode->i_sb->s_id, inode->i_ino,
599                         fl->fl_type, fl->fl_flags,
600                         (long long)fl->fl_start, (long long)fl->fl_end);
601         nfs_inc_stats(inode, NFSIOS_VFSLOCK);
602
603         /* No mandatory locks over NFS */
604         if (__mandatory_lock(inode) && fl->fl_type != F_UNLCK)
605                 return -ENOLCK;
606
607         if (IS_GETLK(cmd))
608                 return do_getlk(filp, cmd, fl);
609         if (fl->fl_type == F_UNLCK)
610                 return do_unlk(filp, cmd, fl);
611         return do_setlk(filp, cmd, fl);
612 }
613
614 /*
615  * Lock a (portion of) a file
616  */
617 static int nfs_flock(struct file *filp, int cmd, struct file_lock *fl)
618 {
619         dprintk("NFS: nfs_flock(f=%s/%ld, t=%x, fl=%x)\n",
620                         filp->f_path.dentry->d_inode->i_sb->s_id,
621                         filp->f_path.dentry->d_inode->i_ino,
622                         fl->fl_type, fl->fl_flags);
623
624         /*
625          * No BSD flocks over NFS allowed.
626          * Note: we could try to fake a POSIX lock request here by
627          * using ((u32) filp | 0x80000000) or some such as the pid.
628          * Not sure whether that would be unique, though, or whether
629          * that would break in other places.
630          */
631         if (!(fl->fl_flags & FL_FLOCK))
632                 return -ENOLCK;
633
634         /* We're simulating flock() locks using posix locks on the server */
635         fl->fl_owner = (fl_owner_t)filp;
636         fl->fl_start = 0;
637         fl->fl_end = OFFSET_MAX;
638
639         if (fl->fl_type == F_UNLCK)
640                 return do_unlk(filp, cmd, fl);
641         return do_setlk(filp, cmd, fl);
642 }
643
644 static int nfs_setlease(struct file *file, long arg, struct file_lock **fl)
645 {
646         /*
647          * There is no protocol support for leases, so we have no way
648          * to implement them correctly in the face of opens by other
649          * clients.
650          */
651         return -EINVAL;
652 }