Quelle  sync.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/*
 * High-level sync()-related operations
 */

#include <linux/blkdev.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/file.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/export.h>
#include <linux/namei.h>
#include <linux/sched.h>
#include <linux/writeback.h>
#include <linux/syscalls.h>
#include <linux/linkage.h>
#include <linux/pagemap.h>
#include <linux/quotaops.h>
#include <linux/backing-dev.h>
#include "internal.h"

#define VALID_FLAGS (SYNC_FILE_RANGE_WAIT_BEFORE|SYNC_FILE_RANGE_WRITE| \
   SYNC_FILE_RANGE_WAIT_AFTER)

/*
 * Write out and wait upon all dirty data associated with this
 * superblock.  Filesystem data as well as the underlying block
 * device.  Takes the superblock lock.
 */
int sync_filesystem(struct super_block *sb)
{
 int ret = 0;

 /*
  * We need to be protected against the filesystem going from
  * r/o to r/w or vice versa.
 */
 WARN_ON(!rwsem_is_locked(&sb->s_umount));

 /*
  * No point in syncing out anything if the filesystem is read-only.
 */
 if (sb_rdonly(sb))
  return 0;

 /*
  * Do the filesystem syncing work.  For simple filesystems
  * writeback_inodes_sb(sb) just dirties buffers with inodes so we have
  * to submit I/O for these buffers via sync_blockdev().  This also
  * speeds up the wait == 1 case since in that case write_inode()
  * methods call sync_dirty_buffer() and thus effectively write one block
  * at a time.
 */
 writeback_inodes_sb(sb, WB_REASON_SYNC);
 if (sb->s_op->sync_fs) {
  ret = sb->s_op->sync_fs(sb, 0);
  if (ret)
   return ret;
 }
 ret = sync_blockdev_nowait(sb->s_bdev);
 if (ret)
  return ret;

 sync_inodes_sb(sb);
 if (sb->s_op->sync_fs) {
  ret = sb->s_op->sync_fs(sb, 1);
  if (ret)
   return ret;
 }
 return sync_blockdev(sb->s_bdev);
}
EXPORT_SYMBOL(sync_filesystem);

static void sync_inodes_one_sb(struct super_block *sb, void *arg)
{
 if (!sb_rdonly(sb))
  sync_inodes_sb(sb);
}

static void sync_fs_one_sb(struct super_block *sb, void *arg)
{
 if (!sb_rdonly(sb) && !(sb->s_iflags & SB_I_SKIP_SYNC) &&
     sb->s_op->sync_fs)
  sb->s_op->sync_fs(sb, *(int *)arg);
}

/*
 * Sync everything. We start by waking flusher threads so that most of
 * writeback runs on all devices in parallel. Then we sync all inodes reliably
 * which effectively also waits for all flusher threads to finish doing
 * writeback. At this point all data is on disk so metadata should be stable
 * and we tell filesystems to sync their metadata via ->sync_fs() calls.
 * Finally, we writeout all block devices because some filesystems (e.g. ext2)
 * just write metadata (such as inodes or bitmaps) to block device page cache
 * and do not sync it on their own in ->sync_fs().
 */
void ksys_sync(void)
{
 int nowait = 0, wait = 1;

 wakeup_flusher_threads(WB_REASON_SYNC);
 iterate_supers(sync_inodes_one_sb, NULL);
 iterate_supers(sync_fs_one_sb, &nowait);
 iterate_supers(sync_fs_one_sb, &wait);
 sync_bdevs(false);
 sync_bdevs(true);
 if (unlikely(laptop_mode))
  laptop_sync_completion();
}

SYSCALL_DEFINE0(sync)
{
 ksys_sync();
 return 0;
}

static void do_sync_work(struct work_struct *work)
{
 int nowait = 0;

 /*
  * Sync twice to reduce the possibility we skipped some inodes / pages
  * because they were temporarily locked
 */
 iterate_supers(sync_inodes_one_sb, &nowait);
 iterate_supers(sync_fs_one_sb, &nowait);
 sync_bdevs(false);
 iterate_supers(sync_inodes_one_sb, &nowait);
 iterate_supers(sync_fs_one_sb, &nowait);
 sync_bdevs(false);
 printk("Emergency Sync complete\n");
 kfree(work);
}

void emergency_sync(void)
{
 struct work_struct *work;

 work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_ATOMIC);
 if (work) {
  INIT_WORK(work, do_sync_work);
  schedule_work(work);
 }
}

/*
 * sync a single super
 */
SYSCALL_DEFINE1(syncfs, int, fd)
{
 CLASS(fd, f)(fd);
 struct super_block *sb;
 int ret, ret2;

 if (fd_empty(f))
  return -EBADF;
 sb = fd_file(f)->f_path.dentry->d_sb;

 down_read(&sb->s_umount);
 ret = sync_filesystem(sb);
 up_read(&sb->s_umount);

 ret2 = errseq_check_and_advance(&sb->s_wb_err, &fd_file(f)->f_sb_err);

 return ret ? ret : ret2;
}

/**
 * vfs_fsync_range - helper to sync a range of data & metadata to disk
 * @file:  file to sync
 * @start:  offset in bytes of the beginning of data range to sync
 * @end:  offset in bytes of the end of data range (inclusive)
 * @datasync:  perform only datasync
 *
 * Write back data in range @start..@end and metadata for @file to disk.  If
 * @datasync is set only metadata needed to access modified file data is
 * written.
 */
int vfs_fsync_range(struct file *file, loff_t start, loff_t end, int datasync)
{
 struct inode *inode = file->f_mapping->host;

 if (!file->f_op->fsync)
  return -EINVAL;
 if (!datasync && (inode->i_state & I_DIRTY_TIME))
  mark_inode_dirty_sync(inode);
 return file->f_op->fsync(file, start, end, datasync);
}
EXPORT_SYMBOL(vfs_fsync_range);

/**
 * vfs_fsync - perform a fsync or fdatasync on a file
 * @file:  file to sync
 * @datasync:  only perform a fdatasync operation
 *
 * Write back data and metadata for @file to disk.  If @datasync is
 * set only metadata needed to access modified file data is written.
 */
int vfs_fsync(struct file *file, int datasync)
{
 return vfs_fsync_range(file, 0, LLONG_MAX, datasync);
}
EXPORT_SYMBOL(vfs_fsync);

static int do_fsync(unsigned int fd, int datasync)
{
 CLASS(fd, f)(fd);

 if (fd_empty(f))
  return -EBADF;

 return vfs_fsync(fd_file(f), datasync);
}

SYSCALL_DEFINE1(fsync, unsigned int, fd)
{
 return do_fsync(fd, 0);
}

SYSCALL_DEFINE1(fdatasync, unsigned int, fd)
{
 return do_fsync(fd, 1);
}

int sync_file_range(struct file *file, loff_t offset, loff_t nbytes,
      unsigned int flags)
{
 int ret;
 struct address_space *mapping;
 loff_t endbyte;   /* inclusive */
 umode_t i_mode;

 ret = -EINVAL;
 if (flags & ~VALID_FLAGS)
  goto out;

 endbyte = offset + nbytes;

 if ((s64)offset < 0)
  goto out;
 if ((s64)endbyte < 0)
  goto out;
 if (endbyte < offset)
  goto out;

 if (sizeof(pgoff_t) == 4) {
  if (offset >= (0x100000000ULL << PAGE_SHIFT)) {
   /*
    * The range starts outside a 32 bit machine's
    * pagecache addressing capabilities.  Let it "succeed"
 */
   ret = 0;
   goto out;
  }
  if (endbyte >= (0x100000000ULL << PAGE_SHIFT)) {
   /*
    * Out to EOF
 */
   nbytes = 0;
  }
 }

 if (nbytes == 0)
  endbyte = LLONG_MAX;
 else
  endbyte--;  /* inclusive */

 i_mode = file_inode(file)->i_mode;
 ret = -ESPIPE;
 if (!S_ISREG(i_mode) && !S_ISBLK(i_mode) && !S_ISDIR(i_mode) &&
   !S_ISLNK(i_mode))
  goto out;

 mapping = file->f_mapping;
 ret = 0;
 if (flags & SYNC_FILE_RANGE_WAIT_BEFORE) {
  ret = file_fdatawait_range(file, offset, endbyte);
  if (ret < 0)
   goto out;
 }

 if (flags & SYNC_FILE_RANGE_WRITE) {
  int sync_mode = WB_SYNC_NONE;

  if ((flags & SYNC_FILE_RANGE_WRITE_AND_WAIT) ==
        SYNC_FILE_RANGE_WRITE_AND_WAIT)
   sync_mode = WB_SYNC_ALL;

  ret = __filemap_fdatawrite_range(mapping, offset, endbyte,
       sync_mode);
  if (ret < 0)
   goto out;
 }

 if (flags & SYNC_FILE_RANGE_WAIT_AFTER)
  ret = file_fdatawait_range(file, offset, endbyte);

out:
 return ret;
}

/*
 * ksys_sync_file_range() permits finely controlled syncing over a segment of
 * a file in the range offset .. (offset+nbytes-1) inclusive.  If nbytes is
 * zero then ksys_sync_file_range() will operate from offset out to EOF.
 *
 * The flag bits are:
 *
 * SYNC_FILE_RANGE_WAIT_BEFORE: wait upon writeout of all pages in the range
 * before performing the write.
 *
 * SYNC_FILE_RANGE_WRITE: initiate writeout of all those dirty pages in the
 * range which are not presently under writeback. Note that this may block for
 * significant periods due to exhaustion of disk request structures.
 *
 * SYNC_FILE_RANGE_WAIT_AFTER: wait upon writeout of all pages in the range
 * after performing the write.
 *
 * Useful combinations of the flag bits are:
 *
 * SYNC_FILE_RANGE_WAIT_BEFORE|SYNC_FILE_RANGE_WRITE: ensures that all pages
 * in the range which were dirty on entry to ksys_sync_file_range() are placed
 * under writeout.  This is a start-write-for-data-integrity operation.
 *
 * SYNC_FILE_RANGE_WRITE: start writeout of all dirty pages in the range which
 * are not presently under writeout.  This is an asynchronous flush-to-disk
 * operation.  Not suitable for data integrity operations.
 *
 * SYNC_FILE_RANGE_WAIT_BEFORE (or SYNC_FILE_RANGE_WAIT_AFTER): wait for
 * completion of writeout of all pages in the range.  This will be used after an
 * earlier SYNC_FILE_RANGE_WAIT_BEFORE|SYNC_FILE_RANGE_WRITE operation to wait
 * for that operation to complete and to return the result.
 *
 * SYNC_FILE_RANGE_WAIT_BEFORE|SYNC_FILE_RANGE_WRITE|SYNC_FILE_RANGE_WAIT_AFTER
 * (a.k.a. SYNC_FILE_RANGE_WRITE_AND_WAIT):
 * a traditional sync() operation.  This is a write-for-data-integrity operation
 * which will ensure that all pages in the range which were dirty on entry to
 * ksys_sync_file_range() are written to disk.  It should be noted that disk
 * caches are not flushed by this call, so there are no guarantees here that the
 * data will be available on disk after a crash.
 *
 *
 * SYNC_FILE_RANGE_WAIT_BEFORE and SYNC_FILE_RANGE_WAIT_AFTER will detect any
 * I/O errors or ENOSPC conditions and will return those to the caller, after
 * clearing the EIO and ENOSPC flags in the address_space.
 *
 * It should be noted that none of these operations write out the file's
 * metadata.  So unless the application is strictly performing overwrites of
 * already-instantiated disk blocks, there are no guarantees here that the data
 * will be available after a crash.
 */
int ksys_sync_file_range(int fd, loff_t offset, loff_t nbytes,
    unsigned int flags)
{
 CLASS(fd, f)(fd);

 if (fd_empty(f))
  return -EBADF;

 return sync_file_range(fd_file(f), offset, nbytes, flags);
}

SYSCALL_DEFINE4(sync_file_range, int, fd, loff_t, offset, loff_t, nbytes,
    unsigned int, flags)
{
 return ksys_sync_file_range(fd, offset, nbytes, flags);
}

#if defined(CONFIG_COMPAT) && defined(__ARCH_WANT_COMPAT_SYNC_FILE_RANGE)
COMPAT_SYSCALL_DEFINE6(sync_file_range, int, fd, compat_arg_u64_dual(offset),
         compat_arg_u64_dual(nbytes), unsigned int, flags)
{
 return ksys_sync_file_range(fd, compat_arg_u64_glue(offset),
        compat_arg_u64_glue(nbytes), flags);
}
#endif

/* It would be nice if people remember that not all the world's an i386
   when they introduce new system calls */
SYSCALL_DEFINE4(sync_file_range2, int, fd, unsigned int, flags,
     loff_t, offset, loff_t, nbytes)
{
 return ksys_sync_file_range(fd, offset, nbytes, flags);
}