fs/ceph/file.c

   1 #include <linux/ceph/ceph_debug.h>
   2
   3 #include <linux/module.h>
   4 #include <linux/sched.h>
   5 #include <linux/slab.h>
   6 #include <linux/file.h>
   7 #include <linux/mount.h>
   8 #include <linux/namei.h>
   9 #include <linux/writeback.h>
  10 #include <linux/falloc.h>
  11
  12 #include "super.h"
  13 #include "mds_client.h"
  14 #include "cache.h"
  15
  16 /*
  17  * Ceph file operations
  18  *
  19  * Implement basic open/close functionality, and implement
  20  * read/write.
  21  *
  22  * We implement three modes of file I/O:
  23  *  - buffered uses the generic_file_aio_{read,write} helpers
  24  *
  25  *  - synchronous is used when there is multi-client read/write
  26  *    sharing, avoids the page cache, and synchronously waits for an
  27  *    ack from the OSD.
  28  *
  29  *  - direct io takes the variant of the sync path that references
  30  *    user pages directly.
  31  *
  32  * fsync() flushes and waits on dirty pages, but just queues metadata
  33  * for writeback: since the MDS can recover size and mtime there is no
  34  * need to wait for MDS acknowledgement.
  35  */
  36
  37 /*
  38  * Calculate the length sum of direct io vectors that can
  39  * be combined into one page vector.
  40  */
  41 static size_t dio_get_pagev_size(const struct iov_iter *it)
  42 {
  43     const struct iovec *iov = it->iov;
  44     const struct iovec *iovend = iov + it->nr_segs;
  45     size_t size;
  46
  47     size = iov->iov_len - it->iov_offset;
  48     /*
  49      * An iov can be page vectored when both the current tail
  50      * and the next base are page aligned.
  51      */
  52     while (PAGE_ALIGNED((iov->iov_base + iov->iov_len)) &&
  53            (++iov < iovend && PAGE_ALIGNED((iov->iov_base)))) {
  54         size += iov->iov_len;
  55     }
  56     dout("dio_get_pagevlen len = %zu\n", size);
  57     return size;
  58 }
  59
  60 /*
  61  * Allocate a page vector based on (@it, @nbytes).
  62  * The return value is the tuple describing a page vector,
  63  * that is (@pages, @page_align, @num_pages).
  64  */
  65 static struct page **
  66 dio_get_pages_alloc(const struct iov_iter *it, size_t nbytes,
  67                     size_t *page_align, int *num_pages)
  68 {
  69         struct iov_iter tmp_it = *it;
  70         size_t align;
  71         struct page **pages;
  72         int ret = 0, idx, npages;
  73
  74         align = (unsigned long)(it->iov->iov_base + it->iov_offset) &
  75                 (PAGE_SIZE - 1);
  76         npages = calc_pages_for(align, nbytes);
  77         pages = kmalloc(sizeof(*pages) * npages, GFP_KERNEL);
  78         if (!pages) {
  79                 pages = vmalloc(sizeof(*pages) * npages);
  80                 if (!pages)
  81                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
  82         }
  83
  84         for (idx = 0; idx < npages; ) {
  85                 size_t start;
  86                 ret = iov_iter_get_pages(&tmp_it, pages + idx, nbytes,
  87                                          npages - idx, &start);
  88                 if (ret < 0)
  89                         goto fail;
  90
  91                 iov_iter_advance(&tmp_it, ret);
  92                 nbytes -= ret;
  93                 idx += (ret + start + PAGE_SIZE - 1) / PAGE_SIZE;
  94         }
  95
  96         BUG_ON(nbytes != 0);
  97         *num_pages = npages;
  98         *page_align = align;
  99         dout("dio_get_pages_alloc: got %d pages align %zu\n", npages, align);
 100         return pages;
 101 fail:
 102         ceph_put_page_vector(pages, idx, false);
 103         return ERR_PTR(ret);
 104 }
 105
 106 /*
 107  * Prepare an open request.  Preallocate ceph_cap to avoid an
 108  * inopportune ENOMEM later.
 109  */
 110 static struct ceph_mds_request *
 111 prepare_open_request(struct super_block *sb, int flags, int create_mode)
 112 {
 113         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_sb_to_client(sb);
 114         struct ceph_mds_client *mdsc = fsc->mdsc;
 115         struct ceph_mds_request *req;
 116         int want_auth = USE_ANY_MDS;
 117         int op = (flags & O_CREAT) ? CEPH_MDS_OP_CREATE : CEPH_MDS_OP_OPEN;
 118
 119         if (flags & (O_WRONLY|O_RDWR|O_CREAT|O_TRUNC))
 120                 want_auth = USE_AUTH_MDS;
 121
 122         req = ceph_mdsc_create_request(mdsc, op, want_auth);
 123         if (IS_ERR(req))
 124                 goto out;
 125         req->r_fmode = ceph_flags_to_mode(flags);
 126         req->r_args.open.flags = cpu_to_le32(flags);
 127         req->r_args.open.mode = cpu_to_le32(create_mode);
 128 out:
 129         return req;
 130 }
 131
 132 /*
 133  * initialize private struct file data.
 134  * if we fail, clean up by dropping fmode reference on the ceph_inode
 135  */
 136 static int ceph_init_file(struct inode *inode, struct file *file, int fmode)
 137 {
 138         struct ceph_file_info *cf;
 139         int ret = 0;
 140
 141         switch (inode->i_mode & S_IFMT) {
 142         case S_IFREG:
 143                 ceph_fscache_register_inode_cookie(inode);
 144                 ceph_fscache_file_set_cookie(inode, file);
 145         case S_IFDIR:
 146                 dout("init_file %p %p 0%o (regular)\n", inode, file,
 147                      inode->i_mode);
 148                 cf = kmem_cache_zalloc(ceph_file_cachep, GFP_KERNEL);
 149                 if (cf == NULL) {
 150                         ceph_put_fmode(ceph_inode(inode), fmode); /* clean up */
 151                         return -ENOMEM;
 152                 }
 153                 cf->fmode = fmode;
 154                 cf->next_offset = 2;
 155                 cf->readdir_cache_idx = -1;
 156                 file->private_data = cf;
 157                 BUG_ON(inode->i_fop->release != ceph_release);
 158                 break;
 159
 160         case S_IFLNK:
 161                 dout("init_file %p %p 0%o (symlink)\n", inode, file,
 162                      inode->i_mode);
 163                 ceph_put_fmode(ceph_inode(inode), fmode); /* clean up */
 164                 break;
 165
 166         default:
 167                 dout("init_file %p %p 0%o (special)\n", inode, file,
 168                      inode->i_mode);
 169                 /*
 170                  * we need to drop the open ref now, since we don't
 171                  * have .release set to ceph_release.
 172                  */
 173                 ceph_put_fmode(ceph_inode(inode), fmode); /* clean up */
 174                 BUG_ON(inode->i_fop->release == ceph_release);
 175
 176                 /* call the proper open fop */
 177                 ret = inode->i_fop->open(inode, file);
 178         }
 179         return ret;
 180 }
 181
 182 /*
 183  * try renew caps after session gets killed.
 184  */
 185 int ceph_renew_caps(struct inode *inode)
 186 {
 187         struct ceph_mds_client *mdsc = ceph_sb_to_client(inode->i_sb)->mdsc;
 188         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 189         struct ceph_mds_request *req;
 190         int err, flags, wanted;
 191
 192         spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
 193         wanted = __ceph_caps_file_wanted(ci);
 194         if (__ceph_is_any_real_caps(ci) &&
 195             (!(wanted & CEPH_CAP_ANY_WR) == 0 || ci->i_auth_cap)) {
 196                 int issued = __ceph_caps_issued(ci, NULL);
 197                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 198                 dout("renew caps %p want %s issued %s updating mds_wanted\n",
 199                      inode, ceph_cap_string(wanted), ceph_cap_string(issued));
 200                 ceph_check_caps(ci, 0, NULL);
 201                 return 0;
 202         }
 203         spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 204
 205         flags = 0;
 206         if ((wanted & CEPH_CAP_FILE_RD) && (wanted & CEPH_CAP_FILE_WR))
 207                 flags = O_RDWR;
 208         else if (wanted & CEPH_CAP_FILE_RD)
 209                 flags = O_RDONLY;
 210         else if (wanted & CEPH_CAP_FILE_WR)
 211                 flags = O_WRONLY;
 212 #ifdef O_LAZY
 213         if (wanted & CEPH_CAP_FILE_LAZYIO)
 214                 flags |= O_LAZY;
 215 #endif
 216
 217         req = prepare_open_request(inode->i_sb, flags, 0);
 218         if (IS_ERR(req)) {
 219                 err = PTR_ERR(req);
 220                 goto out;
 221         }
 222
 223         req->r_inode = inode;
 224         ihold(inode);
 225         req->r_num_caps = 1;
 226         req->r_fmode = -1;
 227
 228         err = ceph_mdsc_do_request(mdsc, NULL, req);
 229         ceph_mdsc_put_request(req);
 230 out:
 231         dout("renew caps %p open result=%d\n", inode, err);
 232         return err < 0 ? err : 0;
 233 }
 234
 235 /*
 236  * If we already have the requisite capabilities, we can satisfy
 237  * the open request locally (no need to request new caps from the
 238  * MDS).  We do, however, need to inform the MDS (asynchronously)
 239  * if our wanted caps set expands.
 240  */
 241 int ceph_open(struct inode *inode, struct file *file)
 242 {
 243         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 244         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_sb_to_client(inode->i_sb);
 245         struct ceph_mds_client *mdsc = fsc->mdsc;
 246         struct ceph_mds_request *req;
 247         struct ceph_file_info *cf = file->private_data;
 248         int err;
 249         int flags, fmode, wanted;
 250
 251         if (cf) {
 252                 dout("open file %p is already opened\n", file);
 253                 return 0;
 254         }
 255
 256         /* filter out O_CREAT|O_EXCL; vfs did that already.  yuck. */
 257         flags = file->f_flags & ~(O_CREAT|O_EXCL);
 258         if (S_ISDIR(inode->i_mode))
 259                 flags = O_DIRECTORY;  /* mds likes to know */
 260
 261         dout("open inode %p ino %llx.%llx file %p flags %d (%d)\n", inode,
 262              ceph_vinop(inode), file, flags, file->f_flags);
 263         fmode = ceph_flags_to_mode(flags);
 264         wanted = ceph_caps_for_mode(fmode);
 265
 266         /* snapped files are read-only */
 267         if (ceph_snap(inode) != CEPH_NOSNAP && (file->f_mode & FMODE_WRITE))
 268                 return -EROFS;
 269
 270         /* trivially open snapdir */
 271         if (ceph_snap(inode) == CEPH_SNAPDIR) {
 272                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
 273                 __ceph_get_fmode(ci, fmode);
 274                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 275                 return ceph_init_file(inode, file, fmode);
 276         }
 277
 278         /*
 279          * No need to block if we have caps on the auth MDS (for
 280          * write) or any MDS (for read).  Update wanted set
 281          * asynchronously.
 282          */
 283         spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
 284         if (__ceph_is_any_real_caps(ci) &&
 285             (((fmode & CEPH_FILE_MODE_WR) == 0) || ci->i_auth_cap)) {
 286                 int mds_wanted = __ceph_caps_mds_wanted(ci, true);
 287                 int issued = __ceph_caps_issued(ci, NULL);
 288
 289                 dout("open %p fmode %d want %s issued %s using existing\n",
 290                      inode, fmode, ceph_cap_string(wanted),
 291                      ceph_cap_string(issued));
 292                 __ceph_get_fmode(ci, fmode);
 293                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 294
 295                 /* adjust wanted? */
 296                 if ((issued & wanted) != wanted &&
 297                     (mds_wanted & wanted) != wanted &&
 298                     ceph_snap(inode) != CEPH_SNAPDIR)
 299                         ceph_check_caps(ci, 0, NULL);
 300
 301                 return ceph_init_file(inode, file, fmode);
 302         } else if (ceph_snap(inode) != CEPH_NOSNAP &&
 303                    (ci->i_snap_caps & wanted) == wanted) {
 304                 __ceph_get_fmode(ci, fmode);
 305                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 306                 return ceph_init_file(inode, file, fmode);
 307         }
 308
 309         spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 310
 311         dout("open fmode %d wants %s\n", fmode, ceph_cap_string(wanted));
 312         req = prepare_open_request(inode->i_sb, flags, 0);
 313         if (IS_ERR(req)) {
 314                 err = PTR_ERR(req);
 315                 goto out;
 316         }
 317         req->r_inode = inode;
 318         ihold(inode);
 319
 320         req->r_num_caps = 1;
 321         err = ceph_mdsc_do_request(mdsc, NULL, req);
 322         if (!err)
 323                 err = ceph_init_file(inode, file, req->r_fmode);
 324         ceph_mdsc_put_request(req);
 325         dout("open result=%d on %llx.%llx\n", err, ceph_vinop(inode));
 326 out:
 327         return err;
 328 }
 329
 330
 331 /*
 332  * Do a lookup + open with a single request.  If we get a non-existent
 333  * file or symlink, return 1 so the VFS can retry.
 334  */
 335 int ceph_atomic_open(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
 336                      struct file *file, unsigned flags, umode_t mode,
 337                      int *opened)
 338 {
 339         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_sb_to_client(dir->i_sb);
 340         struct ceph_mds_client *mdsc = fsc->mdsc;
 341         struct ceph_mds_request *req;
 342         struct dentry *dn;
 343         struct ceph_acls_info acls = {};
 344        int mask;
 345         int err;
 346
 347         dout("atomic_open %p dentry %p '%pd' %s flags %d mode 0%o\n",
 348              dir, dentry, dentry,
 349              d_unhashed(dentry) ? "unhashed" : "hashed", flags, mode);
 350
 351         if (dentry->d_name.len > NAME_MAX)
 352                 return -ENAMETOOLONG;
 353
 354         if (flags & O_CREAT) {
 355                 err = ceph_pre_init_acls(dir, &mode, &acls);
 356                 if (err < 0)
 357                         return err;
 358         }
 359
 360         /* do the open */
 361         req = prepare_open_request(dir->i_sb, flags, mode);
 362         if (IS_ERR(req)) {
 363                 err = PTR_ERR(req);
 364                 goto out_acl;
 365         }
 366         req->r_dentry = dget(dentry);
 367         req->r_num_caps = 2;
 368         if (flags & O_CREAT) {
 369                 req->r_dentry_drop = CEPH_CAP_FILE_SHARED;
 370                 req->r_dentry_unless = CEPH_CAP_FILE_EXCL;
 371                 if (acls.pagelist) {
 372                         req->r_pagelist = acls.pagelist;
 373                         acls.pagelist = NULL;
 374                 }
 375         }
 376
 377        mask = CEPH_STAT_CAP_INODE | CEPH_CAP_AUTH_SHARED;
 378        if (ceph_security_xattr_wanted(dir))
 379                mask |= CEPH_CAP_XATTR_SHARED;
 380        req->r_args.open.mask = cpu_to_le32(mask);
 381
 382         req->r_parent = dir;
 383         set_bit(CEPH_MDS_R_PARENT_LOCKED, &req->r_req_flags);
 384         err = ceph_mdsc_do_request(mdsc,
 385                                    (flags & (O_CREAT|O_TRUNC)) ? dir : NULL,
 386                                    req);
 387         err = ceph_handle_snapdir(req, dentry, err);
 388         if (err)
 389                 goto out_req;
 390
 391         if ((flags & O_CREAT) && !req->r_reply_info.head->is_dentry)
 392                 err = ceph_handle_notrace_create(dir, dentry);
 393
 394         if (d_in_lookup(dentry)) {
 395                 dn = ceph_finish_lookup(req, dentry, err);
 396                 if (IS_ERR(dn))
 397                         err = PTR_ERR(dn);
 398         } else {
 399                 /* we were given a hashed negative dentry */
 400                 dn = NULL;
 401         }
 402         if (err)
 403                 goto out_req;
 404         if (dn || d_really_is_negative(dentry) || d_is_symlink(dentry)) {
 405                 /* make vfs retry on splice, ENOENT, or symlink */
 406                 dout("atomic_open finish_no_open on dn %p\n", dn);
 407                 err = finish_no_open(file, dn);
 408         } else {
 409                 dout("atomic_open finish_open on dn %p\n", dn);
 410                 if (req->r_op == CEPH_MDS_OP_CREATE && req->r_reply_info.has_create_ino) {
 411                         ceph_init_inode_acls(d_inode(dentry), &acls);
 412                         *opened |= FILE_CREATED;
 413                 }
 414                 err = finish_open(file, dentry, ceph_open, opened);
 415         }
 416 out_req:
 417         if (!req->r_err && req->r_target_inode)
 418                 ceph_put_fmode(ceph_inode(req->r_target_inode), req->r_fmode);
 419         ceph_mdsc_put_request(req);
 420 out_acl:
 421         ceph_release_acls_info(&acls);
 422         dout("atomic_open result=%d\n", err);
 423         return err;
 424 }
 425
 426 int ceph_release(struct inode *inode, struct file *file)
 427 {
 428         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 429         struct ceph_file_info *cf = file->private_data;
 430
 431         dout("release inode %p file %p\n", inode, file);
 432         ceph_put_fmode(ci, cf->fmode);
 433         if (cf->last_readdir)
 434                 ceph_mdsc_put_request(cf->last_readdir);
 435         kfree(cf->last_name);
 436         kfree(cf->dir_info);
 437         kmem_cache_free(ceph_file_cachep, cf);
 438
 439         /* wake up anyone waiting for caps on this inode */
 440         wake_up_all(&ci->i_cap_wq);
 441         return 0;
 442 }
 443
 444 enum {
 445         HAVE_RETRIED = 1,
 446         CHECK_EOF =    2,
 447         READ_INLINE =  3,
 448 };
 449
 450 /*
 451  * Read a range of bytes striped over one or more objects.  Iterate over
 452  * objects we stripe over.  (That's not atomic, but good enough for now.)
 453  *
 454  * If we get a short result from the OSD, check against i_size; we need to
 455  * only return a short read to the caller if we hit EOF.
 456  */
 457 static int striped_read(struct inode *inode,
 458                         u64 pos, u64 len,
 459                         struct page **pages, int num_pages,
 460                         int page_align, int *checkeof)
 461 {
 462         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_inode_to_client(inode);
 463         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 464         u64 this_len;
 465         loff_t i_size;
 466         int page_idx;
 467         int ret, read = 0;
 468         bool hit_stripe, was_short;
 469
 470         /*
 471          * we may need to do multiple reads.  not atomic, unfortunately.
 472          */
 473 more:
 474         this_len = len;
 475         page_idx = (page_align + read) >> PAGE_SHIFT;
 476         ret = ceph_osdc_readpages(&fsc->client->osdc, ceph_vino(inode),
 477                                   &ci->i_layout, pos, &this_len,
 478                                   ci->i_truncate_seq, ci->i_truncate_size,
 479                                   pages + page_idx, num_pages - page_idx,
 480                                   ((page_align + read) & ~PAGE_MASK));
 481         if (ret == -ENOENT)
 482                 ret = 0;
 483         hit_stripe = this_len < len;
 484         was_short = ret >= 0 && ret < this_len;
 485         dout("striped_read %llu~%llu (read %u) got %d%s%s\n", pos, len, read,
 486              ret, hit_stripe ? " HITSTRIPE" : "", was_short ? " SHORT" : "");
 487
 488         i_size = i_size_read(inode);
 489         if (ret >= 0) {
 490                 if (was_short && (pos + ret < i_size)) {
 491                         int zlen = min(this_len - ret, i_size - pos - ret);
 492                         int zoff = page_align + read + ret;
 493                         dout(" zero gap %llu to %llu\n",
 494                              pos + ret, pos + ret + zlen);
 495                         ceph_zero_page_vector_range(zoff, zlen, pages);
 496                         ret += zlen;
 497                 }
 498
 499                 read += ret;
 500                 pos += ret;
 501                 len -= ret;
 502
 503                 /* hit stripe and need continue*/
 504                 if (len && hit_stripe && pos < i_size)
 505                         goto more;
 506         }
 507
 508         if (read > 0) {
 509                 ret = read;
 510                 /* did we bounce off eof? */
 511                 if (pos + len > i_size)
 512                         *checkeof = CHECK_EOF;
 513         }
 514
 515         dout("striped_read returns %d\n", ret);
 516         return ret;
 517 }
 518
 519 /*
 520  * Completely synchronous read and write methods.  Direct from __user
 521  * buffer to osd, or directly to user pages (if O_DIRECT).
 522  *
 523  * If the read spans object boundary, just do multiple reads.
 524  */
 525 static ssize_t ceph_sync_read(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *to,
 526                               int *checkeof)
 527 {
 528         struct file *file = iocb->ki_filp;
 529         struct inode *inode = file_inode(file);
 530         struct page **pages;
 531         u64 off = iocb->ki_pos;
 532         int num_pages;
 533         ssize_t ret;
 534         size_t len = iov_iter_count(to);
 535
 536         dout("sync_read on file %p %llu~%u %s\n", file, off,
 537              (unsigned)len,
 538              (file->f_flags & O_DIRECT) ? "O_DIRECT" : "");
 539
 540         if (!len)
 541                 return 0;
 542         /*
 543          * flush any page cache pages in this range.  this
 544          * will make concurrent normal and sync io slow,
 545          * but it will at least behave sensibly when they are
 546          * in sequence.
 547          */
 548         ret = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, off,
 549                                                 off + len);
 550         if (ret < 0)
 551                 return ret;
 552
 553         if (unlikely(to->type & ITER_PIPE)) {
 554                 size_t page_off;
 555                 ret = iov_iter_get_pages_alloc(to, &pages, len,
 556                                                &page_off);
 557                 if (ret <= 0)
 558                         return -ENOMEM;
 559                 num_pages = DIV_ROUND_UP(ret + page_off, PAGE_SIZE);
 560
 561                 ret = striped_read(inode, off, ret, pages, num_pages,
 562                                    page_off, checkeof);
 563                 if (ret > 0) {
 564                         iov_iter_advance(to, ret);
 565                         off += ret;
 566                 } else {
 567                         iov_iter_advance(to, 0);
 568                 }
 569                 ceph_put_page_vector(pages, num_pages, false);
 570         } else {
 571                 num_pages = calc_pages_for(off, len);
 572                 pages = ceph_alloc_page_vector(num_pages, GFP_KERNEL);
 573                 if (IS_ERR(pages))
 574                         return PTR_ERR(pages);
 575
 576                 ret = striped_read(inode, off, len, pages, num_pages,
 577                                    (off & ~PAGE_MASK), checkeof);
 578                 if (ret > 0) {
 579                         int l, k = 0;
 580                         size_t left = ret;
 581
 582                         while (left) {
 583                                 size_t page_off = off & ~PAGE_MASK;
 584                                 size_t copy = min_t(size_t, left,
 585                                                     PAGE_SIZE - page_off);
 586                                 l = copy_page_to_iter(pages[k++], page_off,
 587                                                       copy, to);
 588                                 off += l;
 589                                 left -= l;
 590                                 if (l < copy)
 591                                         break;
 592                         }
 593                 }
 594                 ceph_release_page_vector(pages, num_pages);
 595         }
 596
 597         if (off > iocb->ki_pos) {
 598                 ret = off - iocb->ki_pos;
 599                 iocb->ki_pos = off;
 600         }
 601
 602         dout("sync_read result %zd\n", ret);
 603         return ret;
 604 }
 605
 606 struct ceph_aio_request {
 607         struct kiocb *iocb;
 608         size_t total_len;
 609         int write;
 610         int error;
 611         struct list_head osd_reqs;
 612         unsigned num_reqs;
 613         atomic_t pending_reqs;
 614         struct timespec mtime;
 615         struct ceph_cap_flush *prealloc_cf;
 616 };
 617
 618 struct ceph_aio_work {
 619         struct work_struct work;
 620         struct ceph_osd_request *req;
 621 };
 622
 623 static void ceph_aio_retry_work(struct work_struct *work);
 624
 625 static void ceph_aio_complete(struct inode *inode,
 626                               struct ceph_aio_request *aio_req)
 627 {
 628         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 629         int ret;
 630
 631         if (!atomic_dec_and_test(&aio_req->pending_reqs))
 632                 return;
 633
 634         ret = aio_req->error;
 635         if (!ret)
 636                 ret = aio_req->total_len;
 637
 638         dout("ceph_aio_complete %p rc %d\n", inode, ret);
 639
 640         if (ret >= 0 && aio_req->write) {
 641                 int dirty;
 642
 643                 loff_t endoff = aio_req->iocb->ki_pos + aio_req->total_len;
 644                 if (endoff > i_size_read(inode)) {
 645                         if (ceph_inode_set_size(inode, endoff))
 646                                 ceph_check_caps(ci, CHECK_CAPS_AUTHONLY, NULL);
 647                 }
 648
 649                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
 650                 ci->i_inline_version = CEPH_INLINE_NONE;
 651                 dirty = __ceph_mark_dirty_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR,
 652                                                &aio_req->prealloc_cf);
 653                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 654                 if (dirty)
 655                         __mark_inode_dirty(inode, dirty);
 656
 657         }
 658
 659         ceph_put_cap_refs(ci, (aio_req->write ? CEPH_CAP_FILE_WR :
 660                                                 CEPH_CAP_FILE_RD));
 661
 662         aio_req->iocb->ki_complete(aio_req->iocb, ret, 0);
 663
 664         ceph_free_cap_flush(aio_req->prealloc_cf);
 665         kfree(aio_req);
 666 }
 667
 668 static void ceph_aio_complete_req(struct ceph_osd_request *req)
 669 {
 670         int rc = req->r_result;
 671         struct inode *inode = req->r_inode;
 672         struct ceph_aio_request *aio_req = req->r_priv;
 673         struct ceph_osd_data *osd_data = osd_req_op_extent_osd_data(req, 0);
 674         int num_pages = calc_pages_for((u64)osd_data->alignment,
 675                                        osd_data->length);
 676
 677         dout("ceph_aio_complete_req %p rc %d bytes %llu\n",
 678              inode, rc, osd_data->length);
 679
 680         if (rc == -EOLDSNAPC) {
 681                 struct ceph_aio_work *aio_work;
 682                 BUG_ON(!aio_req->write);
 683
 684                 aio_work = kmalloc(sizeof(*aio_work), GFP_NOFS);
 685                 if (aio_work) {
 686                         INIT_WORK(&aio_work->work, ceph_aio_retry_work);
 687                         aio_work->req = req;
 688                         queue_work(ceph_inode_to_client(inode)->wb_wq,
 689                                    &aio_work->work);
 690                         return;
 691                 }
 692                 rc = -ENOMEM;
 693         } else if (!aio_req->write) {
 694                 if (rc == -ENOENT)
 695                         rc = 0;
 696                 if (rc >= 0 && osd_data->length > rc) {
 697                         int zoff = osd_data->alignment + rc;
 698                         int zlen = osd_data->length - rc;
 699                         /*
 700                          * If read is satisfied by single OSD request,
 701                          * it can pass EOF. Otherwise read is within
 702                          * i_size.
 703                          */
 704                         if (aio_req->num_reqs == 1) {
 705                                 loff_t i_size = i_size_read(inode);
 706                                 loff_t endoff = aio_req->iocb->ki_pos + rc;
 707                                 if (endoff < i_size)
 708                                         zlen = min_t(size_t, zlen,
 709                                                      i_size - endoff);
 710                                 aio_req->total_len = rc + zlen;
 711                         }
 712
 713                         if (zlen > 0)
 714                                 ceph_zero_page_vector_range(zoff, zlen,
 715                                                             osd_data->pages);
 716                 }
 717         }
 718
 719         ceph_put_page_vector(osd_data->pages, num_pages, !aio_req->write);
 720         ceph_osdc_put_request(req);
 721
 722         if (rc < 0)
 723                 cmpxchg(&aio_req->error, 0, rc);
 724
 725         ceph_aio_complete(inode, aio_req);
 726         return;
 727 }
 728
 729 static void ceph_aio_retry_work(struct work_struct *work)
 730 {
 731         struct ceph_aio_work *aio_work =
 732                 container_of(work, struct ceph_aio_work, work);
 733         struct ceph_osd_request *orig_req = aio_work->req;
 734         struct ceph_aio_request *aio_req = orig_req->r_priv;
 735         struct inode *inode = orig_req->r_inode;
 736         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 737         struct ceph_snap_context *snapc;
 738         struct ceph_osd_request *req;
 739         int ret;
 740
 741         spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
 742         if (__ceph_have_pending_cap_snap(ci)) {
 743                 struct ceph_cap_snap *capsnap =
 744                         list_last_entry(&ci->i_cap_snaps,
 745                                         struct ceph_cap_snap,
 746                                         ci_item);
 747                 snapc = ceph_get_snap_context(capsnap->context);
 748         } else {
 749                 BUG_ON(!ci->i_head_snapc);
 750                 snapc = ceph_get_snap_context(ci->i_head_snapc);
 751         }
 752         spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 753
 754         req = ceph_osdc_alloc_request(orig_req->r_osdc, snapc, 2,
 755                         false, GFP_NOFS);
 756         if (!req) {
 757                 ret = -ENOMEM;
 758                 req = orig_req;
 759                 goto out;
 760         }
 761
 762         req->r_flags = CEPH_OSD_FLAG_ORDERSNAP | CEPH_OSD_FLAG_WRITE;
 763         ceph_oloc_copy(&req->r_base_oloc, &orig_req->r_base_oloc);
 764         ceph_oid_copy(&req->r_base_oid, &orig_req->r_base_oid);
 765
 766         ret = ceph_osdc_alloc_messages(req, GFP_NOFS);
 767         if (ret) {
 768                 ceph_osdc_put_request(req);
 769                 req = orig_req;
 770                 goto out;
 771         }
 772
 773         req->r_ops[0] = orig_req->r_ops[0];
 774         osd_req_op_init(req, 1, CEPH_OSD_OP_STARTSYNC, 0);
 775
 776         req->r_mtime = aio_req->mtime;
 777         req->r_data_offset = req->r_ops[0].extent.offset;
 778
 779         ceph_osdc_put_request(orig_req);
 780
 781         req->r_callback = ceph_aio_complete_req;
 782         req->r_inode = inode;
 783         req->r_priv = aio_req;
 784
 785         ret = ceph_osdc_start_request(req->r_osdc, req, false);
 786 out:
 787         if (ret < 0) {
 788                 req->r_result = ret;
 789                 ceph_aio_complete_req(req);
 790         }
 791
 792         ceph_put_snap_context(snapc);
 793         kfree(aio_work);
 794 }
 795
 796 static ssize_t
 797 ceph_direct_read_write(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter,
 798                        struct ceph_snap_context *snapc,
 799                        struct ceph_cap_flush **pcf)
 800 {
 801         struct file *file = iocb->ki_filp;
 802         struct inode *inode = file_inode(file);
 803         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 804         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_inode_to_client(inode);
 805         struct ceph_vino vino;
 806         struct ceph_osd_request *req;
 807         struct page **pages;
 808         struct ceph_aio_request *aio_req = NULL;
 809         int num_pages = 0;
 810         int flags;
 811         int ret;
 812         struct timespec mtime = current_time(inode);
 813         size_t count = iov_iter_count(iter);
 814         loff_t pos = iocb->ki_pos;
 815         bool write = iov_iter_rw(iter) == WRITE;
 816
 817         if (write && ceph_snap(file_inode(file)) != CEPH_NOSNAP)
 818                 return -EROFS;
 819
 820         dout("sync_direct_read_write (%s) on file %p %lld~%u\n",
 821              (write ? "write" : "read"), file, pos, (unsigned)count);
 822
 823         ret = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, pos, pos + count);
 824         if (ret < 0)
 825                 return ret;
 826
 827         if (write) {
 828                 int ret2 = invalidate_inode_pages2_range(inode->i_mapping,
 829                                         pos >> PAGE_SHIFT,
 830                                         (pos + count) >> PAGE_SHIFT);
 831                 if (ret2 < 0)
 832                         dout("invalidate_inode_pages2_range returned %d\n", ret2);
 833
 834                 flags = CEPH_OSD_FLAG_ORDERSNAP | CEPH_OSD_FLAG_WRITE;
 835         } else {
 836                 flags = CEPH_OSD_FLAG_READ;
 837         }
 838
 839         while (iov_iter_count(iter) > 0) {
 840                 u64 size = dio_get_pagev_size(iter);
 841                 size_t start = 0;
 842                 ssize_t len;
 843
 844                 vino = ceph_vino(inode);
 845                 req = ceph_osdc_new_request(&fsc->client->osdc, &ci->i_layout,
 846                                             vino, pos, &size, 0,
 847                                             /*include a 'startsync' command*/
 848                                             write ? 2 : 1,
 849                                             write ? CEPH_OSD_OP_WRITE :
 850                                                     CEPH_OSD_OP_READ,
 851                                             flags, snapc,
 852                                             ci->i_truncate_seq,
 853                                             ci->i_truncate_size,
 854                                             false);
 855                 if (IS_ERR(req)) {
 856                         ret = PTR_ERR(req);
 857                         break;
 858                 }
 859
 860                 len = size;
 861                 pages = dio_get_pages_alloc(iter, len, &start, &num_pages);
 862                 if (IS_ERR(pages)) {
 863                         ceph_osdc_put_request(req);
 864                         ret = PTR_ERR(pages);
 865                         break;
 866                 }
 867
 868                 /*
 869                  * To simplify error handling, allow AIO when IO within i_size
 870                  * or IO can be satisfied by single OSD request.
 871                  */
 872                 if (pos == iocb->ki_pos && !is_sync_kiocb(iocb) &&
 873                     (len == count || pos + count <= i_size_read(inode))) {
 874                         aio_req = kzalloc(sizeof(*aio_req), GFP_KERNEL);
 875                         if (aio_req) {
 876                                 aio_req->iocb = iocb;
 877                                 aio_req->write = write;
 878                                 INIT_LIST_HEAD(&aio_req->osd_reqs);
 879                                 if (write) {
 880                                         aio_req->mtime = mtime;
 881                                         swap(aio_req->prealloc_cf, *pcf);
 882                                 }
 883                         }
 884                         /* ignore error */
 885                 }
 886
 887                 if (write) {
 888                         /*
 889                          * throw out any page cache pages in this range. this
 890                          * may block.
 891                          */
 892                         truncate_inode_pages_range(inode->i_mapping, pos,
 893                                         (pos+len) | (PAGE_SIZE - 1));
 894
 895                         osd_req_op_init(req, 1, CEPH_OSD_OP_STARTSYNC, 0);
 896                         req->r_mtime = mtime;
 897                 }
 898
 899                 osd_req_op_extent_osd_data_pages(req, 0, pages, len, start,
 900                                                  false, false);
 901
 902                 if (aio_req) {
 903                         aio_req->total_len += len;
 904                         aio_req->num_reqs++;
 905                         atomic_inc(&aio_req->pending_reqs);
 906
 907                         req->r_callback = ceph_aio_complete_req;
 908                         req->r_inode = inode;
 909                         req->r_priv = aio_req;
 910                         list_add_tail(&req->r_unsafe_item, &aio_req->osd_reqs);
 911
 912                         pos += len;
 913                         iov_iter_advance(iter, len);
 914                         continue;
 915                 }
 916
 917                 ret = ceph_osdc_start_request(req->r_osdc, req, false);
 918                 if (!ret)
 919                         ret = ceph_osdc_wait_request(&fsc->client->osdc, req);
 920
 921                 size = i_size_read(inode);
 922                 if (!write) {
 923                         if (ret == -ENOENT)
 924                                 ret = 0;
 925                         if (ret >= 0 && ret < len && pos + ret < size) {
 926                                 int zlen = min_t(size_t, len - ret,
 927                                                  size - pos - ret);
 928                                 ceph_zero_page_vector_range(start + ret, zlen,
 929                                                             pages);
 930                                 ret += zlen;
 931                         }
 932                         if (ret >= 0)
 933                                 len = ret;
 934                 }
 935
 936                 ceph_put_page_vector(pages, num_pages, !write);
 937
 938                 ceph_osdc_put_request(req);
 939                 if (ret < 0)
 940                         break;
 941
 942                 pos += len;
 943                 iov_iter_advance(iter, len);
 944
 945                 if (!write && pos >= size)
 946                         break;
 947
 948                 if (write && pos > size) {
 949                         if (ceph_inode_set_size(inode, pos))
 950                                 ceph_check_caps(ceph_inode(inode),
 951                                                 CHECK_CAPS_AUTHONLY,
 952                                                 NULL);
 953                 }
 954         }
 955
 956         if (aio_req) {
 957                 LIST_HEAD(osd_reqs);
 958
 959                 if (aio_req->num_reqs == 0) {
 960                         kfree(aio_req);
 961                         return ret;
 962                 }
 963
 964                 ceph_get_cap_refs(ci, write ? CEPH_CAP_FILE_WR :
 965                                               CEPH_CAP_FILE_RD);
 966
 967                 list_splice(&aio_req->osd_reqs, &osd_reqs);
 968                 while (!list_empty(&osd_reqs)) {
 969                         req = list_first_entry(&osd_reqs,
 970                                                struct ceph_osd_request,
 971                                                r_unsafe_item);
 972                         list_del_init(&req->r_unsafe_item);
 973                         if (ret >= 0)
 974                                 ret = ceph_osdc_start_request(req->r_osdc,
 975                                                               req, false);
 976                         if (ret < 0) {
 977                                 req->r_result = ret;
 978                                 ceph_aio_complete_req(req);
 979                         }
 980                 }
 981                 return -EIOCBQUEUED;
 982         }
 983
 984         if (ret != -EOLDSNAPC && pos > iocb->ki_pos) {
 985                 ret = pos - iocb->ki_pos;
 986                 iocb->ki_pos = pos;
 987         }
 988         return ret;
 989 }
 990
 991 /*
 992  * Synchronous write, straight from __user pointer or user pages.
 993  *
 994  * If write spans object boundary, just do multiple writes.  (For a
 995  * correct atomic write, we should e.g. take write locks on all
 996  * objects, rollback on failure, etc.)
 997  */
 998 static ssize_t
 999 ceph_sync_write(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from, loff_t pos,
1000                 struct ceph_snap_context *snapc)
1001 {
1002         struct file *file = iocb->ki_filp;
1003         struct inode *inode = file_inode(file);
1004         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1005         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_inode_to_client(inode);
1006         struct ceph_vino vino;
1007         struct ceph_osd_request *req;
1008         struct page **pages;
1009         u64 len;
1010         int num_pages;
1011         int written = 0;
1012         int flags;
1013         int check_caps = 0;
1014         int ret;
1015         struct timespec mtime = current_time(inode);
1016         size_t count = iov_iter_count(from);
1017
1018         if (ceph_snap(file_inode(file)) != CEPH_NOSNAP)
1019                 return -EROFS;
1020
1021         dout("sync_write on file %p %lld~%u\n", file, pos, (unsigned)count);
1022
1023         ret = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, pos, pos + count);
1024         if (ret < 0)
1025                 return ret;
1026
1027         ret = invalidate_inode_pages2_range(inode->i_mapping,
1028                                             pos >> PAGE_SHIFT,
1029                                             (pos + count) >> PAGE_SHIFT);
1030         if (ret < 0)
1031                 dout("invalidate_inode_pages2_range returned %d\n", ret);
1032
1033         flags = CEPH_OSD_FLAG_ORDERSNAP | CEPH_OSD_FLAG_WRITE;
1034
1035         while ((len = iov_iter_count(from)) > 0) {
1036                 size_t left;
1037                 int n;
1038
1039                 vino = ceph_vino(inode);
1040                 req = ceph_osdc_new_request(&fsc->client->osdc, &ci->i_layout,
1041                                             vino, pos, &len, 0, 1,
1042                                             CEPH_OSD_OP_WRITE, flags, snapc,
1043                                             ci->i_truncate_seq,
1044                                             ci->i_truncate_size,
1045                                             false);
1046                 if (IS_ERR(req)) {
1047                         ret = PTR_ERR(req);
1048                         break;
1049                 }
1050
1051                 /*
1052                  * write from beginning of first page,
1053                  * regardless of io alignment
1054                  */
1055                 num_pages = (len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
1056
1057                 pages = ceph_alloc_page_vector(num_pages, GFP_KERNEL);
1058                 if (IS_ERR(pages)) {
1059                         ret = PTR_ERR(pages);
1060                         goto out;
1061                 }
1062
1063                 left = len;
1064                 for (n = 0; n < num_pages; n++) {
1065                         size_t plen = min_t(size_t, left, PAGE_SIZE);
1066                         ret = copy_page_from_iter(pages[n], 0, plen, from);
1067                         if (ret != plen) {
1068                                 ret = -EFAULT;
1069                                 break;
1070                         }
1071                         left -= ret;
1072                 }
1073
1074                 if (ret < 0) {
1075                         ceph_release_page_vector(pages, num_pages);
1076                         goto out;
1077                 }
1078
1079                 req->r_inode = inode;
1080
1081                 osd_req_op_extent_osd_data_pages(req, 0, pages, len, 0,
1082                                                 false, true);
1083
1084                 req->r_mtime = mtime;
1085                 ret = ceph_osdc_start_request(&fsc->client->osdc, req, false);
1086                 if (!ret)
1087                         ret = ceph_osdc_wait_request(&fsc->client->osdc, req);
1088
1089 out:
1090                 ceph_osdc_put_request(req);
1091                 if (ret == 0) {
1092                         pos += len;
1093                         written += len;
1094
1095                         if (pos > i_size_read(inode)) {
1096                                 check_caps = ceph_inode_set_size(inode, pos);
1097                                 if (check_caps)
1098                                         ceph_check_caps(ceph_inode(inode),
1099                                                         CHECK_CAPS_AUTHONLY,
1100                                                         NULL);
1101                         }
1102                 } else
1103                         break;
1104         }
1105
1106         if (ret != -EOLDSNAPC && written > 0) {
1107                 ret = written;
1108                 iocb->ki_pos = pos;
1109         }
1110         return ret;
1111 }
1112
1113 /*
1114  * Wrap generic_file_aio_read with checks for cap bits on the inode.
1115  * Atomically grab references, so that those bits are not released
1116  * back to the MDS mid-read.
1117  *
1118  * Hmm, the sync read case isn't actually async... should it be?
1119  */
1120 static ssize_t ceph_read_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *to)
1121 {
1122         struct file *filp = iocb->ki_filp;
1123         struct ceph_file_info *fi = filp->private_data;
1124         size_t len = iov_iter_count(to);
1125         struct inode *inode = file_inode(filp);
1126         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1127         struct page *pinned_page = NULL;
1128         ssize_t ret;
1129         int want, got = 0;
1130         int retry_op = 0, read = 0;
1131
1132 again:
1133         dout("aio_read %p %llx.%llx %llu~%u trying to get caps on %p\n",
1134              inode, ceph_vinop(inode), iocb->ki_pos, (unsigned)len, inode);
1135
1136         if (fi->fmode & CEPH_FILE_MODE_LAZY)
1137                 want = CEPH_CAP_FILE_CACHE | CEPH_CAP_FILE_LAZYIO;
1138         else
1139                 want = CEPH_CAP_FILE_CACHE;
1140         ret = ceph_get_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_RD, want, -1, &got, &pinned_page);
1141         if (ret < 0)
1142                 return ret;
1143
1144         if ((got & (CEPH_CAP_FILE_CACHE|CEPH_CAP_FILE_LAZYIO)) == 0 ||
1145             (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
1146             (fi->flags & CEPH_F_SYNC)) {
1147
1148                 dout("aio_sync_read %p %llx.%llx %llu~%u got cap refs on %s\n",
1149                      inode, ceph_vinop(inode), iocb->ki_pos, (unsigned)len,
1150                      ceph_cap_string(got));
1151
1152                 if (ci->i_inline_version == CEPH_INLINE_NONE) {
1153                         if (!retry_op && (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT)) {
1154                                 ret = ceph_direct_read_write(iocb, to,
1155                                                              NULL, NULL);
1156                                 if (ret >= 0 && ret < len)
1157                                         retry_op = CHECK_EOF;
1158                         } else {
1159                                 ret = ceph_sync_read(iocb, to, &retry_op);
1160                         }
1161                 } else {
1162                         retry_op = READ_INLINE;
1163                 }
1164         } else {
1165                 dout("aio_read %p %llx.%llx %llu~%u got cap refs on %s\n",
1166                      inode, ceph_vinop(inode), iocb->ki_pos, (unsigned)len,
1167                      ceph_cap_string(got));
1168                 current->journal_info = filp;
1169                 ret = generic_file_read_iter(iocb, to);
1170                 current->journal_info = NULL;
1171         }
1172         dout("aio_read %p %llx.%llx dropping cap refs on %s = %d\n",
1173              inode, ceph_vinop(inode), ceph_cap_string(got), (int)ret);
1174         if (pinned_page) {
1175                 put_page(pinned_page);
1176                 pinned_page = NULL;
1177         }
1178         ceph_put_cap_refs(ci, got);
1179         if (retry_op > HAVE_RETRIED && ret >= 0) {
1180                 int statret;
1181                 struct page *page = NULL;
1182                 loff_t i_size;
1183                 if (retry_op == READ_INLINE) {
1184                         page = __page_cache_alloc(GFP_KERNEL);
1185                         if (!page)
1186                                 return -ENOMEM;
1187                 }
1188
1189                 statret = __ceph_do_getattr(inode, page,
1190                                             CEPH_STAT_CAP_INLINE_DATA, !!page);
1191                 if (statret < 0) {
1192                         if (page)
1193                                 __free_page(page);
1194                         if (statret == -ENODATA) {
1195                                 BUG_ON(retry_op != READ_INLINE);
1196                                 goto again;
1197                         }
1198                         return statret;
1199                 }
1200
1201                 i_size = i_size_read(inode);
1202                 if (retry_op == READ_INLINE) {
1203                         BUG_ON(ret > 0 || read > 0);
1204                         if (iocb->ki_pos < i_size &&
1205                             iocb->ki_pos < PAGE_SIZE) {
1206                                 loff_t end = min_t(loff_t, i_size,
1207                                                    iocb->ki_pos + len);
1208                                 end = min_t(loff_t, end, PAGE_SIZE);
1209                                 if (statret < end)
1210                                         zero_user_segment(page, statret, end);
1211                                 ret = copy_page_to_iter(page,
1212                                                 iocb->ki_pos & ~PAGE_MASK,
1213                                                 end - iocb->ki_pos, to);
1214                                 iocb->ki_pos += ret;
1215                                 read += ret;
1216                         }
1217                         if (iocb->ki_pos < i_size && read < len) {
1218                                 size_t zlen = min_t(size_t, len - read,
1219                                                     i_size - iocb->ki_pos);
1220                                 ret = iov_iter_zero(zlen, to);
1221                                 iocb->ki_pos += ret;
1222                                 read += ret;
1223                         }
1224                         __free_pages(page, 0);
1225                         return read;
1226                 }
1227
1228                 /* hit EOF or hole? */
1229                 if (retry_op == CHECK_EOF && iocb->ki_pos < i_size &&
1230                     ret < len) {
1231                         dout("sync_read hit hole, ppos %lld < size %lld"
1232                              ", reading more\n", iocb->ki_pos, i_size);
1233
1234                         read += ret;
1235                         len -= ret;
1236                         retry_op = HAVE_RETRIED;
1237                         goto again;
1238                 }
1239         }
1240
1241         if (ret >= 0)
1242                 ret += read;
1243
1244         return ret;
1245 }
1246
1247 /*
1248  * Take cap references to avoid releasing caps to MDS mid-write.
1249  *
1250  * If we are synchronous, and write with an old snap context, the OSD
1251  * may return EOLDSNAPC.  In that case, retry the write.. _after_
1252  * dropping our cap refs and allowing the pending snap to logically
1253  * complete _before_ this write occurs.
1254  *
1255  * If we are near ENOSPC, write synchronously.
1256  */
1257 static ssize_t ceph_write_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
1258 {
1259         struct file *file = iocb->ki_filp;
1260         struct ceph_file_info *fi = file->private_data;
1261         struct inode *inode = file_inode(file);
1262         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1263         struct ceph_osd_client *osdc =
1264                 &ceph_sb_to_client(inode->i_sb)->client->osdc;
1265         struct ceph_cap_flush *prealloc_cf;
1266         ssize_t count, written = 0;
1267         int err, want, got;
1268         loff_t pos;
1269
1270         if (ceph_snap(inode) != CEPH_NOSNAP)
1271                 return -EROFS;
1272
1273         prealloc_cf = ceph_alloc_cap_flush();
1274         if (!prealloc_cf)
1275                 return -ENOMEM;
1276
1277         inode_lock(inode);
1278
1279         /* We can write back this queue in page reclaim */
1280         current->backing_dev_info = inode_to_bdi(inode);
1281
1282         if (iocb->ki_flags & IOCB_APPEND) {
1283                 err = ceph_do_getattr(inode, CEPH_STAT_CAP_SIZE, false);
1284                 if (err < 0)
1285                         goto out;
1286         }
1287
1288         err = generic_write_checks(iocb, from);
1289         if (err <= 0)
1290                 goto out;
1291
1292         pos = iocb->ki_pos;
1293         count = iov_iter_count(from);
1294         err = file_remove_privs(file);
1295         if (err)
1296                 goto out;
1297
1298         err = file_update_time(file);
1299         if (err)
1300                 goto out;
1301
1302         if (ci->i_inline_version != CEPH_INLINE_NONE) {
1303                 err = ceph_uninline_data(file, NULL);
1304                 if (err < 0)
1305                         goto out;
1306         }
1307
1308 retry_snap:
1309         if (ceph_osdmap_flag(osdc, CEPH_OSDMAP_FULL)) {
1310                 err = -ENOSPC;
1311                 goto out;
1312         }
1313
1314         dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%zd getting caps. i_size %llu\n",
1315              inode, ceph_vinop(inode), pos, count, i_size_read(inode));
1316         if (fi->fmode & CEPH_FILE_MODE_LAZY)
1317                 want = CEPH_CAP_FILE_BUFFER | CEPH_CAP_FILE_LAZYIO;
1318         else
1319                 want = CEPH_CAP_FILE_BUFFER;
1320         got = 0;
1321         err = ceph_get_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR, want, pos + count,
1322                             &got, NULL);
1323         if (err < 0)
1324                 goto out;
1325
1326         dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%zd got cap refs on %s\n",
1327              inode, ceph_vinop(inode), pos, count, ceph_cap_string(got));
1328
1329         if ((got & (CEPH_CAP_FILE_BUFFER|CEPH_CAP_FILE_LAZYIO)) == 0 ||
1330             (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) || (fi->flags & CEPH_F_SYNC)) {
1331                 struct ceph_snap_context *snapc;
1332                 struct iov_iter data;
1333                 inode_unlock(inode);
1334
1335                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
1336                 if (__ceph_have_pending_cap_snap(ci)) {
1337                         struct ceph_cap_snap *capsnap =
1338                                         list_last_entry(&ci->i_cap_snaps,
1339                                                         struct ceph_cap_snap,
1340                                                         ci_item);
1341                         snapc = ceph_get_snap_context(capsnap->context);
1342                 } else {
1343                         BUG_ON(!ci->i_head_snapc);
1344                         snapc = ceph_get_snap_context(ci->i_head_snapc);
1345                 }
1346                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
1347
1348                 /* we might need to revert back to that point */
1349                 data = *from;
1350                 if (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT)
1351                         written = ceph_direct_read_write(iocb, &data, snapc,
1352                                                          &prealloc_cf);
1353                 else
1354                         written = ceph_sync_write(iocb, &data, pos, snapc);
1355                 if (written == -EOLDSNAPC) {
1356                         dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%u"
1357                                 "got EOLDSNAPC, retrying\n",
1358                                 inode, ceph_vinop(inode),
1359                                 pos, (unsigned)count);
1360                         inode_lock(inode);
1361                         goto retry_snap;
1362                 }
1363                 if (written > 0)
1364                         iov_iter_advance(from, written);
1365                 ceph_put_snap_context(snapc);
1366         } else {
1367                 /*
1368                  * No need to acquire the i_truncate_mutex. Because
1369                  * the MDS revokes Fwb caps before sending truncate
1370                  * message to us. We can't get Fwb cap while there
1371                  * are pending vmtruncate. So write and vmtruncate
1372                  * can not run at the same time
1373                  */
1374                 written = generic_perform_write(file, from, pos);
1375                 if (likely(written >= 0))
1376                         iocb->ki_pos = pos + written;
1377                 inode_unlock(inode);
1378         }
1379
1380         if (written >= 0) {
1381                 int dirty;
1382                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
1383                 ci->i_inline_version = CEPH_INLINE_NONE;
1384                 dirty = __ceph_mark_dirty_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR,
1385                                                &prealloc_cf);
1386                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
1387                 if (dirty)
1388                         __mark_inode_dirty(inode, dirty);
1389         }
1390
1391         dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%u  dropping cap refs on %s\n",
1392              inode, ceph_vinop(inode), pos, (unsigned)count,
1393              ceph_cap_string(got));
1394         ceph_put_cap_refs(ci, got);
1395
1396         if (written >= 0) {
1397                 if (ceph_osdmap_flag(osdc, CEPH_OSDMAP_NEARFULL))
1398                         iocb->ki_flags |= IOCB_DSYNC;
1399
1400                 written = generic_write_sync(iocb, written);
1401         }
1402
1403         goto out_unlocked;
1404
1405 out:
1406         inode_unlock(inode);
1407 out_unlocked:
1408         ceph_free_cap_flush(prealloc_cf);
1409         current->backing_dev_info = NULL;
1410         return written ? written : err;
1411 }
1412
1413 /*
1414  * llseek.  be sure to verify file size on SEEK_END.
1415  */
1416 static loff_t ceph_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
1417 {
1418         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
1419         loff_t i_size;
1420         loff_t ret;
1421
1422         inode_lock(inode);
1423
1424         if (whence == SEEK_END || whence == SEEK_DATA || whence == SEEK_HOLE) {
1425                 ret = ceph_do_getattr(inode, CEPH_STAT_CAP_SIZE, false);
1426                 if (ret < 0)
1427                         goto out;
1428         }
1429
1430         i_size = i_size_read(inode);
1431         switch (whence) {
1432         case SEEK_END:
1433                 offset += i_size;
1434                 break;
1435         case SEEK_CUR:
1436                 /*
1437                  * Here we special-case the lseek(fd, 0, SEEK_CUR)
1438                  * position-querying operation.  Avoid rewriting the "same"
1439                  * f_pos value back to the file because a concurrent read(),
1440                  * write() or lseek() might have altered it
1441                  */
1442                 if (offset == 0) {
1443                         ret = file->f_pos;
1444                         goto out;
1445                 }
1446                 offset += file->f_pos;
1447                 break;
1448         case SEEK_DATA:
1449                 if (offset >= i_size) {
1450                         ret = -ENXIO;
1451                         goto out;
1452                 }
1453                 break;
1454         case SEEK_HOLE:
1455                 if (offset >= i_size) {
1456                         ret = -ENXIO;
1457                         goto out;
1458                 }
1459                 offset = i_size;
1460                 break;
1461         }
1462
1463         ret = vfs_setpos(file, offset, inode->i_sb->s_maxbytes);
1464
1465 out:
1466         inode_unlock(inode);
1467         return ret;
1468 }
1469
1470 static inline void ceph_zero_partial_page(
1471         struct inode *inode, loff_t offset, unsigned size)
1472 {
1473         struct page *page;
1474         pgoff_t index = offset >> PAGE_SHIFT;
1475
1476         page = find_lock_page(inode->i_mapping, index);
1477         if (page) {
1478                 wait_on_page_writeback(page);
1479                 zero_user(page, offset & (PAGE_SIZE - 1), size);
1480                 unlock_page(page);
1481                 put_page(page);
1482         }
1483 }
1484
1485 static void ceph_zero_pagecache_range(struct inode *inode, loff_t offset,
1486                                       loff_t length)
1487 {
1488         loff_t nearly = round_up(offset, PAGE_SIZE);
1489         if (offset < nearly) {
1490                 loff_t size = nearly - offset;
1491                 if (length < size)
1492                         size = length;
1493                 ceph_zero_partial_page(inode, offset, size);
1494                 offset += size;
1495                 length -= size;
1496         }
1497         if (length >= PAGE_SIZE) {
1498                 loff_t size = round_down(length, PAGE_SIZE);
1499                 truncate_pagecache_range(inode, offset, offset + size - 1);
1500                 offset += size;
1501                 length -= size;
1502         }
1503         if (length)
1504                 ceph_zero_partial_page(inode, offset, length);
1505 }
1506
1507 static int ceph_zero_partial_object(struct inode *inode,
1508                                     loff_t offset, loff_t *length)
1509 {
1510         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1511         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_inode_to_client(inode);
1512         struct ceph_osd_request *req;
1513         int ret = 0;
1514         loff_t zero = 0;
1515         int op;
1516
1517         if (!length) {
1518                 op = offset ? CEPH_OSD_OP_DELETE : CEPH_OSD_OP_TRUNCATE;
1519                 length = &zero;
1520         } else {
1521                 op = CEPH_OSD_OP_ZERO;
1522         }
1523
1524         req = ceph_osdc_new_request(&fsc->client->osdc, &ci->i_layout,
1525                                         ceph_vino(inode),
1526                                         offset, length,
1527                                         0, 1, op,
1528                                         CEPH_OSD_FLAG_WRITE,
1529                                         NULL, 0, 0, false);
1530         if (IS_ERR(req)) {
1531                 ret = PTR_ERR(req);
1532                 goto out;
1533         }
1534
1535         req->r_mtime = inode->i_mtime;
1536         ret = ceph_osdc_start_request(&fsc->client->osdc, req, false);
1537         if (!ret) {
1538                 ret = ceph_osdc_wait_request(&fsc->client->osdc, req);
1539                 if (ret == -ENOENT)
1540                         ret = 0;
1541         }
1542         ceph_osdc_put_request(req);
1543
1544 out:
1545         return ret;
1546 }
1547
1548 static int ceph_zero_objects(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t length)
1549 {
1550         int ret = 0;
1551         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1552         s32 stripe_unit = ci->i_layout.stripe_unit;
1553         s32 stripe_count = ci->i_layout.stripe_count;
1554         s32 object_size = ci->i_layout.object_size;
1555         u64 object_set_size = object_size * stripe_count;
1556         u64 nearly, t;
1557
1558         /* round offset up to next period boundary */
1559         nearly = offset + object_set_size - 1;
1560         t = nearly;
1561         nearly -= do_div(t, object_set_size);
1562
1563         while (length && offset < nearly) {
1564                 loff_t size = length;
1565                 ret = ceph_zero_partial_object(inode, offset, &size);
1566                 if (ret < 0)
1567                         return ret;
1568                 offset += size;
1569                 length -= size;
1570         }
1571         while (length >= object_set_size) {
1572                 int i;
1573                 loff_t pos = offset;
1574                 for (i = 0; i < stripe_count; ++i) {
1575                         ret = ceph_zero_partial_object(inode, pos, NULL);
1576                         if (ret < 0)
1577                                 return ret;
1578                         pos += stripe_unit;
1579                 }
1580                 offset += object_set_size;
1581                 length -= object_set_size;
1582         }
1583         while (length) {
1584                 loff_t size = length;
1585                 ret = ceph_zero_partial_object(inode, offset, &size);
1586                 if (ret < 0)
1587                         return ret;
1588                 offset += size;
1589                 length -= size;
1590         }
1591         return ret;
1592 }
1593
1594 static long ceph_fallocate(struct file *file, int mode,
1595                                 loff_t offset, loff_t length)
1596 {
1597         struct ceph_file_info *fi = file->private_data;
1598         struct inode *inode = file_inode(file);
1599         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1600         struct ceph_osd_client *osdc =
1601                 &ceph_inode_to_client(inode)->client->osdc;
1602         struct ceph_cap_flush *prealloc_cf;
1603         int want, got = 0;
1604         int dirty;
1605         int ret = 0;
1606         loff_t endoff = 0;
1607         loff_t size;
1608
1609         if (mode & ~(FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_PUNCH_HOLE))
1610                 return -EOPNOTSUPP;
1611
1612         if (!S_ISREG(inode->i_mode))
1613                 return -EOPNOTSUPP;
1614
1615         prealloc_cf = ceph_alloc_cap_flush();
1616         if (!prealloc_cf)
1617                 return -ENOMEM;
1618
1619         inode_lock(inode);
1620
1621         if (ceph_snap(inode) != CEPH_NOSNAP) {
1622                 ret = -EROFS;
1623                 goto unlock;
1624         }
1625
1626         if (ceph_osdmap_flag(osdc, CEPH_OSDMAP_FULL) &&
1627             !(mode & FALLOC_FL_PUNCH_HOLE)) {
1628                 ret = -ENOSPC;
1629                 goto unlock;
1630         }
1631
1632         if (ci->i_inline_version != CEPH_INLINE_NONE) {
1633                 ret = ceph_uninline_data(file, NULL);
1634                 if (ret < 0)
1635                         goto unlock;
1636         }
1637
1638         size = i_size_read(inode);
1639         if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE))
1640                 endoff = offset + length;
1641
1642         if (fi->fmode & CEPH_FILE_MODE_LAZY)
1643                 want = CEPH_CAP_FILE_BUFFER | CEPH_CAP_FILE_LAZYIO;
1644         else
1645                 want = CEPH_CAP_FILE_BUFFER;
1646
1647         ret = ceph_get_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR, want, endoff, &got, NULL);
1648         if (ret < 0)
1649                 goto unlock;
1650
1651         if (mode & FALLOC_FL_PUNCH_HOLE) {
1652                 if (offset < size)
1653                         ceph_zero_pagecache_range(inode, offset, length);
1654                 ret = ceph_zero_objects(inode, offset, length);
1655         } else if (endoff > size) {
1656                 truncate_pagecache_range(inode, size, -1);
1657                 if (ceph_inode_set_size(inode, endoff))
1658                         ceph_check_caps(ceph_inode(inode),
1659                                 CHECK_CAPS_AUTHONLY, NULL);
1660         }
1661
1662         if (!ret) {
1663                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
1664                 ci->i_inline_version = CEPH_INLINE_NONE;
1665                 dirty = __ceph_mark_dirty_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR,
1666                                                &prealloc_cf);
1667                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
1668                 if (dirty)
1669                         __mark_inode_dirty(inode, dirty);
1670         }
1671
1672         ceph_put_cap_refs(ci, got);
1673 unlock:
1674         inode_unlock(inode);
1675         ceph_free_cap_flush(prealloc_cf);
1676         return ret;
1677 }
1678
1679 const struct file_operations ceph_file_fops = {
1680         .open = ceph_open,
1681         .release = ceph_release,
1682         .llseek = ceph_llseek,
1683         .read_iter = ceph_read_iter,
1684         .write_iter = ceph_write_iter,
1685         .mmap = ceph_mmap,
1686         .fsync = ceph_fsync,
1687         .lock = ceph_lock,
1688         .flock = ceph_flock,
1689         .splice_read = generic_file_splice_read,
1690         .splice_write = iter_file_splice_write,
1691         .unlocked_ioctl = ceph_ioctl,
1692         .compat_ioctl   = ceph_ioctl,
1693         .fallocate      = ceph_fallocate,
1694 };
1695