NFSv4: Fix nfs_atomic_open() to set the verifier on negative dentries too
[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                 filemap_fdatawrite(filp->f_mapping);
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. The generic routine has
310  * allocated the page, locked it, done all the page alignment stuff
311  * calculations etc. Now we should just copy the data from user
312  * space and write it back to the real medium..
313  *
314  * If the writer ends up delaying the write, the writer needs to
315  * increment the page use counts until he is done with the page.
316  */
317 static int nfs_prepare_write(struct file *file, struct page *page, unsigned offset, unsigned to)
318 {
319         return nfs_flush_incompatible(file, page);
320 }
321
322 static int nfs_commit_write(struct file *file, struct page *page, unsigned offset, unsigned to)
323 {
324         long status;
325
326         lock_kernel();
327         status = nfs_updatepage(file, page, offset, to-offset);
328         unlock_kernel();
329         return status;
330 }
331
332 static void nfs_invalidate_page(struct page *page, unsigned long offset)
333 {
334         if (offset != 0)
335                 return;
336         /* Cancel any unstarted writes on this page */
337         nfs_wb_page_cancel(page->mapping->host, page);
338 }
339
340 static int nfs_release_page(struct page *page, gfp_t gfp)
341 {
342         /* If PagePrivate() is set, then the page is not freeable */
343         return 0;
344 }
345
346 static int nfs_launder_page(struct page *page)
347 {
348         return nfs_wb_page(page->mapping->host, page);
349 }
350
351 const struct address_space_operations nfs_file_aops = {
352         .readpage = nfs_readpage,
353         .readpages = nfs_readpages,
354         .set_page_dirty = __set_page_dirty_nobuffers,
355         .writepage = nfs_writepage,
356         .writepages = nfs_writepages,
357         .prepare_write = nfs_prepare_write,
358         .commit_write = nfs_commit_write,
359         .invalidatepage = nfs_invalidate_page,
360         .releasepage = nfs_release_page,
361 #ifdef CONFIG_NFS_DIRECTIO
362         .direct_IO = nfs_direct_IO,
363 #endif
364         .launder_page = nfs_launder_page,
365 };
366
367 static int nfs_vm_page_mkwrite(struct vm_area_struct *vma, struct page *page)
368 {
369         struct file *filp = vma->vm_file;
370         unsigned pagelen;
371         int ret = -EINVAL;
372
373         lock_page(page);
374         if (page->mapping != vma->vm_file->f_path.dentry->d_inode->i_mapping)
375                 goto out_unlock;
376         pagelen = nfs_page_length(page);
377         if (pagelen == 0)
378                 goto out_unlock;
379         ret = nfs_prepare_write(filp, page, 0, pagelen);
380         if (!ret)
381                 ret = nfs_commit_write(filp, page, 0, pagelen);
382 out_unlock:
383         unlock_page(page);
384         return ret;
385 }
386
387 static struct vm_operations_struct nfs_file_vm_ops = {
388         .fault = filemap_fault,
389         .page_mkwrite = nfs_vm_page_mkwrite,
390 };
391
392 static int nfs_need_sync_write(struct file *filp, struct inode *inode)
393 {
394         struct nfs_open_context *ctx;
395
396         if (IS_SYNC(inode) || (filp->f_flags & O_SYNC))
397                 return 1;
398         ctx = nfs_file_open_context(filp);
399         if (test_bit(NFS_CONTEXT_ERROR_WRITE, &ctx->flags))
400                 return 1;
401         return 0;
402 }
403
404 static ssize_t nfs_file_write(struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
405                                 unsigned long nr_segs, loff_t pos)
406 {
407         struct dentry * dentry = iocb->ki_filp->f_path.dentry;
408         struct inode * inode = dentry->d_inode;
409         ssize_t result;
410         size_t count = iov_length(iov, nr_segs);
411
412 #ifdef CONFIG_NFS_DIRECTIO
413         if (iocb->ki_filp->f_flags & O_DIRECT)
414                 return nfs_file_direct_write(iocb, iov, nr_segs, pos);
415 #endif
416
417         dfprintk(VFS, "nfs: write(%s/%s(%ld), %lu@%Ld)\n",
418                 dentry->d_parent->d_name.name, dentry->d_name.name,
419                 inode->i_ino, (unsigned long) count, (long long) pos);
420
421         result = -EBUSY;
422         if (IS_SWAPFILE(inode))
423                 goto out_swapfile;
424         /*
425          * O_APPEND implies that we must revalidate the file length.
426          */
427         if (iocb->ki_filp->f_flags & O_APPEND) {
428                 result = nfs_revalidate_file_size(inode, iocb->ki_filp);
429                 if (result)
430                         goto out;
431         }
432
433         result = count;
434         if (!count)
435                 goto out;
436
437         nfs_add_stats(inode, NFSIOS_NORMALWRITTENBYTES, count);
438         result = generic_file_aio_write(iocb, iov, nr_segs, pos);
439         /* Return error values for O_SYNC and IS_SYNC() */
440         if (result >= 0 && nfs_need_sync_write(iocb->ki_filp, inode)) {
441                 int err = nfs_do_fsync(nfs_file_open_context(iocb->ki_filp), inode);
442                 if (err < 0)
443                         result = err;
444         }
445 out:
446         return result;
447
448 out_swapfile:
449         printk(KERN_INFO "NFS: attempt to write to active swap file!\n");
450         goto out;
451 }
452
453 static int do_getlk(struct file *filp, int cmd, struct file_lock *fl)
454 {
455         struct inode *inode = filp->f_mapping->host;
456         int status = 0;
457
458         lock_kernel();
459         /* Try local locking first */
460         posix_test_lock(filp, fl);
461         if (fl->fl_type != F_UNLCK) {
462                 /* found a conflict */
463                 goto out;
464         }
465
466         if (nfs_have_delegation(inode, FMODE_READ))
467                 goto out_noconflict;
468
469         if (NFS_SERVER(inode)->flags & NFS_MOUNT_NONLM)
470                 goto out_noconflict;
471
472         status = NFS_PROTO(inode)->lock(filp, cmd, fl);
473 out:
474         unlock_kernel();
475         return status;
476 out_noconflict:
477         fl->fl_type = F_UNLCK;
478         goto out;
479 }
480
481 static int do_vfs_lock(struct file *file, struct file_lock *fl)
482 {
483         int res = 0;
484         switch (fl->fl_flags & (FL_POSIX|FL_FLOCK)) {
485                 case FL_POSIX:
486                         res = posix_lock_file_wait(file, fl);
487                         break;
488                 case FL_FLOCK:
489                         res = flock_lock_file_wait(file, fl);
490                         break;
491                 default:
492                         BUG();
493         }
494         if (res < 0)
495                 dprintk(KERN_WARNING "%s: VFS is out of sync with lock manager"
496                         " - error %d!\n",
497                                 __FUNCTION__, res);
498         return res;
499 }
500
501 static int do_unlk(struct file *filp, int cmd, struct file_lock *fl)
502 {
503         struct inode *inode = filp->f_mapping->host;
504         int status;
505
506         /*
507          * Flush all pending writes before doing anything
508          * with locks..
509          */
510         nfs_sync_mapping(filp->f_mapping);
511
512         /* NOTE: special case
513          *      If we're signalled while cleaning up locks on process exit, we
514          *      still need to complete the unlock.
515          */
516         lock_kernel();
517         /* Use local locking if mounted with "-onolock" */
518         if (!(NFS_SERVER(inode)->flags & NFS_MOUNT_NONLM))
519                 status = NFS_PROTO(inode)->lock(filp, cmd, fl);
520         else
521                 status = do_vfs_lock(filp, fl);
522         unlock_kernel();
523         return status;
524 }
525
526 static int do_setlk(struct file *filp, int cmd, struct file_lock *fl)
527 {
528         struct inode *inode = filp->f_mapping->host;
529         int status;
530
531         /*
532          * Flush all pending writes before doing anything
533          * with locks..
534          */
535         status = nfs_sync_mapping(filp->f_mapping);
536         if (status != 0)
537                 goto out;
538
539         lock_kernel();
540         /* Use local locking if mounted with "-onolock" */
541         if (!(NFS_SERVER(inode)->flags & NFS_MOUNT_NONLM)) {
542                 status = NFS_PROTO(inode)->lock(filp, cmd, fl);
543                 /* If we were signalled we still need to ensure that
544                  * we clean up any state on the server. We therefore
545                  * record the lock call as having succeeded in order to
546                  * ensure that locks_remove_posix() cleans it out when
547                  * the process exits.
548                  */
549                 if (status == -EINTR || status == -ERESTARTSYS)
550                         do_vfs_lock(filp, fl);
551         } else
552                 status = do_vfs_lock(filp, fl);
553         unlock_kernel();
554         if (status < 0)
555                 goto out;
556         /*
557          * Make sure we clear the cache whenever we try to get the lock.
558          * This makes locking act as a cache coherency point.
559          */
560         nfs_sync_mapping(filp->f_mapping);
561         nfs_zap_caches(inode);
562 out:
563         return status;
564 }
565
566 /*
567  * Lock a (portion of) a file
568  */
569 static int nfs_lock(struct file *filp, int cmd, struct file_lock *fl)
570 {
571         struct inode * inode = filp->f_mapping->host;
572
573         dprintk("NFS: nfs_lock(f=%s/%ld, t=%x, fl=%x, r=%Ld:%Ld)\n",
574                         inode->i_sb->s_id, inode->i_ino,
575                         fl->fl_type, fl->fl_flags,
576                         (long long)fl->fl_start, (long long)fl->fl_end);
577         nfs_inc_stats(inode, NFSIOS_VFSLOCK);
578
579         /* No mandatory locks over NFS */
580         if ((inode->i_mode & (S_ISGID | S_IXGRP)) == S_ISGID &&
581             fl->fl_type != F_UNLCK)
582                 return -ENOLCK;
583
584         if (IS_GETLK(cmd))
585                 return do_getlk(filp, cmd, fl);
586         if (fl->fl_type == F_UNLCK)
587                 return do_unlk(filp, cmd, fl);
588         return do_setlk(filp, cmd, fl);
589 }
590
591 /*
592  * Lock a (portion of) a file
593  */
594 static int nfs_flock(struct file *filp, int cmd, struct file_lock *fl)
595 {
596         dprintk("NFS: nfs_flock(f=%s/%ld, t=%x, fl=%x)\n",
597                         filp->f_path.dentry->d_inode->i_sb->s_id,
598                         filp->f_path.dentry->d_inode->i_ino,
599                         fl->fl_type, fl->fl_flags);
600
601         /*
602          * No BSD flocks over NFS allowed.
603          * Note: we could try to fake a POSIX lock request here by
604          * using ((u32) filp | 0x80000000) or some such as the pid.
605          * Not sure whether that would be unique, though, or whether
606          * that would break in other places.
607          */
608         if (!(fl->fl_flags & FL_FLOCK))
609                 return -ENOLCK;
610
611         /* We're simulating flock() locks using posix locks on the server */
612         fl->fl_owner = (fl_owner_t)filp;
613         fl->fl_start = 0;
614         fl->fl_end = OFFSET_MAX;
615
616         if (fl->fl_type == F_UNLCK)
617                 return do_unlk(filp, cmd, fl);
618         return do_setlk(filp, cmd, fl);
619 }
620
621 static int nfs_setlease(struct file *file, long arg, struct file_lock **fl)
622 {
623         /*
624          * There is no protocol support for leases, so we have no way
625          * to implement them correctly in the face of opens by other
626          * clients.
627          */
628         return -EINVAL;
629 }