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/aio.h>
  11 #include <linux/falloc.h>
  12
  13 #include "super.h"
  14 #include "mds_client.h"
  15 #include "cache.h"
  16
  17 /*
  18  * Ceph file operations
  19  *
  20  * Implement basic open/close functionality, and implement
  21  * read/write.
  22  *
  23  * We implement three modes of file I/O:
  24  *  - buffered uses the generic_file_aio_{read,write} helpers
  25  *
  26  *  - synchronous is used when there is multi-client read/write
  27  *    sharing, avoids the page cache, and synchronously waits for an
  28  *    ack from the OSD.
  29  *
  30  *  - direct io takes the variant of the sync path that references
  31  *    user pages directly.
  32  *
  33  * fsync() flushes and waits on dirty pages, but just queues metadata
  34  * for writeback: since the MDS can recover size and mtime there is no
  35  * need to wait for MDS acknowledgement.
  36  */
  37
  38
  39 /*
  40  * Prepare an open request.  Preallocate ceph_cap to avoid an
  41  * inopportune ENOMEM later.
  42  */
  43 static struct ceph_mds_request *
  44 prepare_open_request(struct super_block *sb, int flags, int create_mode)
  45 {
  46         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_sb_to_client(sb);
  47         struct ceph_mds_client *mdsc = fsc->mdsc;
  48         struct ceph_mds_request *req;
  49         int want_auth = USE_ANY_MDS;
  50         int op = (flags & O_CREAT) ? CEPH_MDS_OP_CREATE : CEPH_MDS_OP_OPEN;
  51
  52         if (flags & (O_WRONLY|O_RDWR|O_CREAT|O_TRUNC))
  53                 want_auth = USE_AUTH_MDS;
  54
  55         req = ceph_mdsc_create_request(mdsc, op, want_auth);
  56         if (IS_ERR(req))
  57                 goto out;
  58         req->r_fmode = ceph_flags_to_mode(flags);
  59         req->r_args.open.flags = cpu_to_le32(flags);
  60         req->r_args.open.mode = cpu_to_le32(create_mode);
  61 out:
  62         return req;
  63 }
  64
  65 /*
  66  * initialize private struct file data.
  67  * if we fail, clean up by dropping fmode reference on the ceph_inode
  68  */
  69 static int ceph_init_file(struct inode *inode, struct file *file, int fmode)
  70 {
  71         struct ceph_file_info *cf;
  72         int ret = 0;
  73         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
  74         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_sb_to_client(inode->i_sb);
  75         struct ceph_mds_client *mdsc = fsc->mdsc;
  76
  77         switch (inode->i_mode & S_IFMT) {
  78         case S_IFREG:
  79                 /* First file open request creates the cookie, we want to keep
  80                  * this cookie around for the filetime of the inode as not to
  81                  * have to worry about fscache register / revoke / operation
  82                  * races.
  83                  *
  84                  * Also, if we know the operation is going to invalidate data
  85                  * (non readonly) just nuke the cache right away.
  86                  */
  87                 ceph_fscache_register_inode_cookie(mdsc->fsc, ci);
  88                 if ((fmode & CEPH_FILE_MODE_WR))
  89                         ceph_fscache_invalidate(inode);
  90         case S_IFDIR:
  91                 dout("init_file %p %p 0%o (regular)\n", inode, file,
  92                      inode->i_mode);
  93                 cf = kmem_cache_alloc(ceph_file_cachep, GFP_NOFS | __GFP_ZERO);
  94                 if (cf == NULL) {
  95                         ceph_put_fmode(ceph_inode(inode), fmode); /* clean up */
  96                         return -ENOMEM;
  97                 }
  98                 cf->fmode = fmode;
  99                 cf->next_offset = 2;
 100                 file->private_data = cf;
 101                 BUG_ON(inode->i_fop->release != ceph_release);
 102                 break;
 103
 104         case S_IFLNK:
 105                 dout("init_file %p %p 0%o (symlink)\n", inode, file,
 106                      inode->i_mode);
 107                 ceph_put_fmode(ceph_inode(inode), fmode); /* clean up */
 108                 break;
 109
 110         default:
 111                 dout("init_file %p %p 0%o (special)\n", inode, file,
 112                      inode->i_mode);
 113                 /*
 114                  * we need to drop the open ref now, since we don't
 115                  * have .release set to ceph_release.
 116                  */
 117                 ceph_put_fmode(ceph_inode(inode), fmode); /* clean up */
 118                 BUG_ON(inode->i_fop->release == ceph_release);
 119
 120                 /* call the proper open fop */
 121                 ret = inode->i_fop->open(inode, file);
 122         }
 123         return ret;
 124 }
 125
 126 /*
 127  * If we already have the requisite capabilities, we can satisfy
 128  * the open request locally (no need to request new caps from the
 129  * MDS).  We do, however, need to inform the MDS (asynchronously)
 130  * if our wanted caps set expands.
 131  */
 132 int ceph_open(struct inode *inode, struct file *file)
 133 {
 134         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 135         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_sb_to_client(inode->i_sb);
 136         struct ceph_mds_client *mdsc = fsc->mdsc;
 137         struct ceph_mds_request *req;
 138         struct ceph_file_info *cf = file->private_data;
 139         struct inode *parent_inode = NULL;
 140         int err;
 141         int flags, fmode, wanted;
 142
 143         if (cf) {
 144                 dout("open file %p is already opened\n", file);
 145                 return 0;
 146         }
 147
 148         /* filter out O_CREAT|O_EXCL; vfs did that already.  yuck. */
 149         flags = file->f_flags & ~(O_CREAT|O_EXCL);
 150         if (S_ISDIR(inode->i_mode))
 151                 flags = O_DIRECTORY;  /* mds likes to know */
 152
 153         dout("open inode %p ino %llx.%llx file %p flags %d (%d)\n", inode,
 154              ceph_vinop(inode), file, flags, file->f_flags);
 155         fmode = ceph_flags_to_mode(flags);
 156         wanted = ceph_caps_for_mode(fmode);
 157
 158         /* snapped files are read-only */
 159         if (ceph_snap(inode) != CEPH_NOSNAP && (file->f_mode & FMODE_WRITE))
 160                 return -EROFS;
 161
 162         /* trivially open snapdir */
 163         if (ceph_snap(inode) == CEPH_SNAPDIR) {
 164                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
 165                 __ceph_get_fmode(ci, fmode);
 166                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 167                 return ceph_init_file(inode, file, fmode);
 168         }
 169
 170         /*
 171          * No need to block if we have caps on the auth MDS (for
 172          * write) or any MDS (for read).  Update wanted set
 173          * asynchronously.
 174          */
 175         spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
 176         if (__ceph_is_any_real_caps(ci) &&
 177             (((fmode & CEPH_FILE_MODE_WR) == 0) || ci->i_auth_cap)) {
 178                 int mds_wanted = __ceph_caps_mds_wanted(ci);
 179                 int issued = __ceph_caps_issued(ci, NULL);
 180
 181                 dout("open %p fmode %d want %s issued %s using existing\n",
 182                      inode, fmode, ceph_cap_string(wanted),
 183                      ceph_cap_string(issued));
 184                 __ceph_get_fmode(ci, fmode);
 185                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 186
 187                 /* adjust wanted? */
 188                 if ((issued & wanted) != wanted &&
 189                     (mds_wanted & wanted) != wanted &&
 190                     ceph_snap(inode) != CEPH_SNAPDIR)
 191                         ceph_check_caps(ci, 0, NULL);
 192
 193                 return ceph_init_file(inode, file, fmode);
 194         } else if (ceph_snap(inode) != CEPH_NOSNAP &&
 195                    (ci->i_snap_caps & wanted) == wanted) {
 196                 __ceph_get_fmode(ci, fmode);
 197                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 198                 return ceph_init_file(inode, file, fmode);
 199         }
 200
 201         spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 202
 203         dout("open fmode %d wants %s\n", fmode, ceph_cap_string(wanted));
 204         req = prepare_open_request(inode->i_sb, flags, 0);
 205         if (IS_ERR(req)) {
 206                 err = PTR_ERR(req);
 207                 goto out;
 208         }
 209         req->r_inode = inode;
 210         ihold(inode);
 211
 212         req->r_num_caps = 1;
 213         if (flags & (O_CREAT|O_TRUNC))
 214                 parent_inode = ceph_get_dentry_parent_inode(file->f_dentry);
 215         err = ceph_mdsc_do_request(mdsc, parent_inode, req);
 216         iput(parent_inode);
 217         if (!err)
 218                 err = ceph_init_file(inode, file, req->r_fmode);
 219         ceph_mdsc_put_request(req);
 220         dout("open result=%d on %llx.%llx\n", err, ceph_vinop(inode));
 221 out:
 222         return err;
 223 }
 224
 225
 226 /*
 227  * Do a lookup + open with a single request.  If we get a non-existent
 228  * file or symlink, return 1 so the VFS can retry.
 229  */
 230 int ceph_atomic_open(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
 231                      struct file *file, unsigned flags, umode_t mode,
 232                      int *opened)
 233 {
 234         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_sb_to_client(dir->i_sb);
 235         struct ceph_mds_client *mdsc = fsc->mdsc;
 236         struct ceph_mds_request *req;
 237         struct dentry *dn;
 238         int err;
 239
 240         dout("atomic_open %p dentry %p '%.*s' %s flags %d mode 0%o\n",
 241              dir, dentry, dentry->d_name.len, dentry->d_name.name,
 242              d_unhashed(dentry) ? "unhashed" : "hashed", flags, mode);
 243
 244         if (dentry->d_name.len > NAME_MAX)
 245                 return -ENAMETOOLONG;
 246
 247         err = ceph_init_dentry(dentry);
 248         if (err < 0)
 249                 return err;
 250
 251         /* do the open */
 252         req = prepare_open_request(dir->i_sb, flags, mode);
 253         if (IS_ERR(req))
 254                 return PTR_ERR(req);
 255         req->r_dentry = dget(dentry);
 256         req->r_num_caps = 2;
 257         if (flags & O_CREAT) {
 258                 req->r_dentry_drop = CEPH_CAP_FILE_SHARED;
 259                 req->r_dentry_unless = CEPH_CAP_FILE_EXCL;
 260         }
 261         req->r_locked_dir = dir;           /* caller holds dir->i_mutex */
 262         err = ceph_mdsc_do_request(mdsc,
 263                                    (flags & (O_CREAT|O_TRUNC)) ? dir : NULL,
 264                                    req);
 265         if (err)
 266                 goto out_err;
 267
 268         err = ceph_handle_snapdir(req, dentry, err);
 269         if (err == 0 && (flags & O_CREAT) && !req->r_reply_info.head->is_dentry)
 270                 err = ceph_handle_notrace_create(dir, dentry);
 271
 272         if (d_unhashed(dentry)) {
 273                 dn = ceph_finish_lookup(req, dentry, err);
 274                 if (IS_ERR(dn))
 275                         err = PTR_ERR(dn);
 276         } else {
 277                 /* we were given a hashed negative dentry */
 278                 dn = NULL;
 279         }
 280         if (err)
 281                 goto out_err;
 282         if (dn || dentry->d_inode == NULL || S_ISLNK(dentry->d_inode->i_mode)) {
 283                 /* make vfs retry on splice, ENOENT, or symlink */
 284                 dout("atomic_open finish_no_open on dn %p\n", dn);
 285                 err = finish_no_open(file, dn);
 286         } else {
 287                 dout("atomic_open finish_open on dn %p\n", dn);
 288                 if (req->r_op == CEPH_MDS_OP_CREATE && req->r_reply_info.has_create_ino) {
 289                         *opened |= FILE_CREATED;
 290                 }
 291                 err = finish_open(file, dentry, ceph_open, opened);
 292         }
 293
 294 out_err:
 295         ceph_mdsc_put_request(req);
 296         dout("atomic_open result=%d\n", err);
 297         return err;
 298 }
 299
 300 int ceph_release(struct inode *inode, struct file *file)
 301 {
 302         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 303         struct ceph_file_info *cf = file->private_data;
 304
 305         dout("release inode %p file %p\n", inode, file);
 306         ceph_put_fmode(ci, cf->fmode);
 307         if (cf->last_readdir)
 308                 ceph_mdsc_put_request(cf->last_readdir);
 309         kfree(cf->last_name);
 310         kfree(cf->dir_info);
 311         dput(cf->dentry);
 312         kmem_cache_free(ceph_file_cachep, cf);
 313
 314         /* wake up anyone waiting for caps on this inode */
 315         wake_up_all(&ci->i_cap_wq);
 316         return 0;
 317 }
 318
 319 /*
 320  * Read a range of bytes striped over one or more objects.  Iterate over
 321  * objects we stripe over.  (That's not atomic, but good enough for now.)
 322  *
 323  * If we get a short result from the OSD, check against i_size; we need to
 324  * only return a short read to the caller if we hit EOF.
 325  */
 326 static int striped_read(struct inode *inode,
 327                         u64 off, u64 len,
 328                         struct page **pages, int num_pages,
 329                         int *checkeof, bool o_direct,
 330                         unsigned long buf_align)
 331 {
 332         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_inode_to_client(inode);
 333         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 334         u64 pos, this_len, left;
 335         int io_align, page_align;
 336         int pages_left;
 337         int read;
 338         struct page **page_pos;
 339         int ret;
 340         bool hit_stripe, was_short;
 341
 342         /*
 343          * we may need to do multiple reads.  not atomic, unfortunately.
 344          */
 345         pos = off;
 346         left = len;
 347         page_pos = pages;
 348         pages_left = num_pages;
 349         read = 0;
 350         io_align = off & ~PAGE_MASK;
 351
 352 more:
 353         if (o_direct)
 354                 page_align = (pos - io_align + buf_align) & ~PAGE_MASK;
 355         else
 356                 page_align = pos & ~PAGE_MASK;
 357         this_len = left;
 358         ret = ceph_osdc_readpages(&fsc->client->osdc, ceph_vino(inode),
 359                                   &ci->i_layout, pos, &this_len,
 360                                   ci->i_truncate_seq,
 361                                   ci->i_truncate_size,
 362                                   page_pos, pages_left, page_align);
 363         if (ret == -ENOENT)
 364                 ret = 0;
 365         hit_stripe = this_len < left;
 366         was_short = ret >= 0 && ret < this_len;
 367         dout("striped_read %llu~%llu (read %u) got %d%s%s\n", pos, left, read,
 368              ret, hit_stripe ? " HITSTRIPE" : "", was_short ? " SHORT" : "");
 369
 370         if (ret >= 0) {
 371                 int didpages;
 372                 if (was_short && (pos + ret < inode->i_size)) {
 373                         u64 tmp = min(this_len - ret,
 374                                         inode->i_size - pos - ret);
 375                         dout(" zero gap %llu to %llu\n",
 376                                 pos + ret, pos + ret + tmp);
 377                         ceph_zero_page_vector_range(page_align + read + ret,
 378                                                         tmp, pages);
 379                         ret += tmp;
 380                 }
 381
 382                 didpages = (page_align + ret) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
 383                 pos += ret;
 384                 read = pos - off;
 385                 left -= ret;
 386                 page_pos += didpages;
 387                 pages_left -= didpages;
 388
 389                 /* hit stripe and need continue*/
 390                 if (left && hit_stripe && pos < inode->i_size)
 391                         goto more;
 392         }
 393
 394         if (read > 0) {
 395                 ret = read;
 396                 /* did we bounce off eof? */
 397                 if (pos + left > inode->i_size)
 398                         *checkeof = 1;
 399         }
 400
 401         dout("striped_read returns %d\n", ret);
 402         return ret;
 403 }
 404
 405 /*
 406  * Completely synchronous read and write methods.  Direct from __user
 407  * buffer to osd, or directly to user pages (if O_DIRECT).
 408  *
 409  * If the read spans object boundary, just do multiple reads.
 410  */
 411 static ssize_t ceph_sync_read(struct file *file, char __user *data,
 412                               unsigned len, loff_t *poff, int *checkeof)
 413 {
 414         struct inode *inode = file_inode(file);
 415         struct page **pages;
 416         u64 off = *poff;
 417         int num_pages, ret;
 418
 419         dout("sync_read on file %p %llu~%u %s\n", file, off, len,
 420              (file->f_flags & O_DIRECT) ? "O_DIRECT" : "");
 421
 422         if (file->f_flags & O_DIRECT) {
 423                 num_pages = calc_pages_for((unsigned long)data, len);
 424                 pages = ceph_get_direct_page_vector(data, num_pages, true);
 425         } else {
 426                 num_pages = calc_pages_for(off, len);
 427                 pages = ceph_alloc_page_vector(num_pages, GFP_NOFS);
 428         }
 429         if (IS_ERR(pages))
 430                 return PTR_ERR(pages);
 431
 432         /*
 433          * flush any page cache pages in this range.  this
 434          * will make concurrent normal and sync io slow,
 435          * but it will at least behave sensibly when they are
 436          * in sequence.
 437          */
 438         ret = filemap_write_and_wait(inode->i_mapping);
 439         if (ret < 0)
 440                 goto done;
 441
 442         ret = striped_read(inode, off, len, pages, num_pages, checkeof,
 443                            file->f_flags & O_DIRECT,
 444                            (unsigned long)data & ~PAGE_MASK);
 445
 446         if (ret >= 0 && (file->f_flags & O_DIRECT) == 0)
 447                 ret = ceph_copy_page_vector_to_user(pages, data, off, ret);
 448         if (ret >= 0)
 449                 *poff = off + ret;
 450
 451 done:
 452         if (file->f_flags & O_DIRECT)
 453                 ceph_put_page_vector(pages, num_pages, true);
 454         else
 455                 ceph_release_page_vector(pages, num_pages);
 456         dout("sync_read result %d\n", ret);
 457         return ret;
 458 }
 459
 460 /*
 461  * Write commit request unsafe callback, called to tell us when a
 462  * request is unsafe (that is, in flight--has been handed to the
 463  * messenger to send to its target osd).  It is called again when
 464  * we've received a response message indicating the request is
 465  * "safe" (its CEPH_OSD_FLAG_ONDISK flag is set), or when a request
 466  * is completed early (and unsuccessfully) due to a timeout or
 467  * interrupt.
 468  *
 469  * This is used if we requested both an ACK and ONDISK commit reply
 470  * from the OSD.
 471  */
 472 static void ceph_sync_write_unsafe(struct ceph_osd_request *req, bool unsafe)
 473 {
 474         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(req->r_inode);
 475
 476         dout("%s %p tid %llu %ssafe\n", __func__, req, req->r_tid,
 477                 unsafe ? "un" : "");
 478         if (unsafe) {
 479                 ceph_get_cap_refs(ci, CEPH_CAP_FILE_WR);
 480                 spin_lock(&ci->i_unsafe_lock);
 481                 list_add_tail(&req->r_unsafe_item,
 482                               &ci->i_unsafe_writes);
 483                 spin_unlock(&ci->i_unsafe_lock);
 484         } else {
 485                 spin_lock(&ci->i_unsafe_lock);
 486                 list_del_init(&req->r_unsafe_item);
 487                 spin_unlock(&ci->i_unsafe_lock);
 488                 ceph_put_cap_refs(ci, CEPH_CAP_FILE_WR);
 489         }
 490 }
 491
 492 /*
 493  * Synchronous write, straight from __user pointer or user pages (if
 494  * O_DIRECT).
 495  *
 496  * If write spans object boundary, just do multiple writes.  (For a
 497  * correct atomic write, we should e.g. take write locks on all
 498  * objects, rollback on failure, etc.)
 499  */
 500 static ssize_t ceph_sync_write(struct file *file, const char __user *data,
 501                                size_t left, loff_t pos, loff_t *ppos)
 502 {
 503         struct inode *inode = file_inode(file);
 504         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 505         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_inode_to_client(inode);
 506         struct ceph_snap_context *snapc;
 507         struct ceph_vino vino;
 508         struct ceph_osd_request *req;
 509         int num_ops = 1;
 510         struct page **pages;
 511         int num_pages;
 512         u64 len;
 513         int written = 0;
 514         int flags;
 515         int check_caps = 0;
 516         int page_align, io_align;
 517         unsigned long buf_align;
 518         int ret;
 519         struct timespec mtime = CURRENT_TIME;
 520         bool own_pages = false;
 521
 522         if (ceph_snap(file_inode(file)) != CEPH_NOSNAP)
 523                 return -EROFS;
 524
 525         dout("sync_write on file %p %lld~%u %s\n", file, pos,
 526              (unsigned)left, (file->f_flags & O_DIRECT) ? "O_DIRECT" : "");
 527
 528         ret = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, pos, pos + left);
 529         if (ret < 0)
 530                 return ret;
 531
 532         ret = invalidate_inode_pages2_range(inode->i_mapping,
 533                                             pos >> PAGE_CACHE_SHIFT,
 534                                             (pos + left) >> PAGE_CACHE_SHIFT);
 535         if (ret < 0)
 536                 dout("invalidate_inode_pages2_range returned %d\n", ret);
 537
 538         flags = CEPH_OSD_FLAG_ORDERSNAP |
 539                 CEPH_OSD_FLAG_ONDISK |
 540                 CEPH_OSD_FLAG_WRITE;
 541         if ((file->f_flags & (O_SYNC|O_DIRECT)) == 0)
 542                 flags |= CEPH_OSD_FLAG_ACK;
 543         else
 544                 num_ops++;      /* Also include a 'startsync' command. */
 545
 546         /*
 547          * we may need to do multiple writes here if we span an object
 548          * boundary.  this isn't atomic, unfortunately.  :(
 549          */
 550 more:
 551         io_align = pos & ~PAGE_MASK;
 552         buf_align = (unsigned long)data & ~PAGE_MASK;
 553         len = left;
 554
 555         snapc = ci->i_snap_realm->cached_context;
 556         vino = ceph_vino(inode);
 557         req = ceph_osdc_new_request(&fsc->client->osdc, &ci->i_layout,
 558                                     vino, pos, &len, num_ops,
 559                                     CEPH_OSD_OP_WRITE, flags, snapc,
 560                                     ci->i_truncate_seq, ci->i_truncate_size,
 561                                     false);
 562         if (IS_ERR(req))
 563                 return PTR_ERR(req);
 564
 565         /* write from beginning of first page, regardless of io alignment */
 566         page_align = file->f_flags & O_DIRECT ? buf_align : io_align;
 567         num_pages = calc_pages_for(page_align, len);
 568         if (file->f_flags & O_DIRECT) {
 569                 pages = ceph_get_direct_page_vector(data, num_pages, false);
 570                 if (IS_ERR(pages)) {
 571                         ret = PTR_ERR(pages);
 572                         goto out;
 573                 }
 574
 575                 /*
 576                  * throw out any page cache pages in this range. this
 577                  * may block.
 578                  */
 579                 truncate_inode_pages_range(inode->i_mapping, pos,
 580                                            (pos+len) | (PAGE_CACHE_SIZE-1));
 581         } else {
 582                 pages = ceph_alloc_page_vector(num_pages, GFP_NOFS);
 583                 if (IS_ERR(pages)) {
 584                         ret = PTR_ERR(pages);
 585                         goto out;
 586                 }
 587                 ret = ceph_copy_user_to_page_vector(pages, data, pos, len);
 588                 if (ret < 0) {
 589                         ceph_release_page_vector(pages, num_pages);
 590                         goto out;
 591                 }
 592
 593                 if ((file->f_flags & O_SYNC) == 0) {
 594                         /* get a second commit callback */
 595                         req->r_unsafe_callback = ceph_sync_write_unsafe;
 596                         req->r_inode = inode;
 597                         own_pages = true;
 598                 }
 599         }
 600         osd_req_op_extent_osd_data_pages(req, 0, pages, len, page_align,
 601                                         false, own_pages);
 602
 603         /* BUG_ON(vino.snap != CEPH_NOSNAP); */
 604         ceph_osdc_build_request(req, pos, snapc, vino.snap, &mtime);
 605
 606         ret = ceph_osdc_start_request(&fsc->client->osdc, req, false);
 607         if (!ret)
 608                 ret = ceph_osdc_wait_request(&fsc->client->osdc, req);
 609
 610         if (file->f_flags & O_DIRECT)
 611                 ceph_put_page_vector(pages, num_pages, false);
 612         else if (file->f_flags & O_SYNC)
 613                 ceph_release_page_vector(pages, num_pages);
 614
 615 out:
 616         ceph_osdc_put_request(req);
 617         if (ret == 0) {
 618                 pos += len;
 619                 written += len;
 620                 left -= len;
 621                 data += len;
 622                 if (left)
 623                         goto more;
 624
 625                 ret = written;
 626                 *ppos = pos;
 627                 if (pos > i_size_read(inode))
 628                         check_caps = ceph_inode_set_size(inode, pos);
 629                 if (check_caps)
 630                         ceph_check_caps(ceph_inode(inode), CHECK_CAPS_AUTHONLY,
 631                                         NULL);
 632         } else if (ret != -EOLDSNAPC && written > 0) {
 633                 ret = written;
 634         }
 635         return ret;
 636 }
 637
 638 /*
 639  * Wrap generic_file_aio_read with checks for cap bits on the inode.
 640  * Atomically grab references, so that those bits are not released
 641  * back to the MDS mid-read.
 642  *
 643  * Hmm, the sync read case isn't actually async... should it be?
 644  */
 645 static ssize_t ceph_aio_read(struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
 646                              unsigned long nr_segs, loff_t pos)
 647 {
 648         struct file *filp = iocb->ki_filp;
 649         struct ceph_file_info *fi = filp->private_data;
 650         loff_t *ppos = &iocb->ki_pos;
 651         size_t len = iov->iov_len;
 652         struct inode *inode = file_inode(filp);
 653         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 654         void __user *base = iov->iov_base;
 655         ssize_t ret;
 656         int want, got = 0;
 657         int checkeof = 0, read = 0;
 658
 659         dout("aio_read %p %llx.%llx %llu~%u trying to get caps on %p\n",
 660              inode, ceph_vinop(inode), pos, (unsigned)len, inode);
 661 again:
 662         if (fi->fmode & CEPH_FILE_MODE_LAZY)
 663                 want = CEPH_CAP_FILE_CACHE | CEPH_CAP_FILE_LAZYIO;
 664         else
 665                 want = CEPH_CAP_FILE_CACHE;
 666         ret = ceph_get_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_RD, want, &got, -1);
 667         if (ret < 0)
 668                 goto out;
 669         dout("aio_read %p %llx.%llx %llu~%u got cap refs on %s\n",
 670              inode, ceph_vinop(inode), pos, (unsigned)len,
 671              ceph_cap_string(got));
 672
 673         if ((got & (CEPH_CAP_FILE_CACHE|CEPH_CAP_FILE_LAZYIO)) == 0 ||
 674             (iocb->ki_filp->f_flags & O_DIRECT) ||
 675             (fi->flags & CEPH_F_SYNC))
 676                 /* hmm, this isn't really async... */
 677                 ret = ceph_sync_read(filp, base, len, ppos, &checkeof);
 678         else
 679                 ret = generic_file_aio_read(iocb, iov, nr_segs, pos);
 680
 681 out:
 682         dout("aio_read %p %llx.%llx dropping cap refs on %s = %d\n",
 683              inode, ceph_vinop(inode), ceph_cap_string(got), (int)ret);
 684         ceph_put_cap_refs(ci, got);
 685
 686         if (checkeof && ret >= 0) {
 687                 int statret = ceph_do_getattr(inode, CEPH_STAT_CAP_SIZE);
 688
 689                 /* hit EOF or hole? */
 690                 if (statret == 0 && *ppos < inode->i_size) {
 691                         dout("aio_read sync_read hit hole, ppos %lld < size %lld, reading more\n", *ppos, inode->i_size);
 692                         read += ret;
 693                         base += ret;
 694                         len -= ret;
 695                         checkeof = 0;
 696                         goto again;
 697                 }
 698         }
 699         if (ret >= 0)
 700                 ret += read;
 701
 702         return ret;
 703 }
 704
 705 /*
 706  * Take cap references to avoid releasing caps to MDS mid-write.
 707  *
 708  * If we are synchronous, and write with an old snap context, the OSD
 709  * may return EOLDSNAPC.  In that case, retry the write.. _after_
 710  * dropping our cap refs and allowing the pending snap to logically
 711  * complete _before_ this write occurs.
 712  *
 713  * If we are near ENOSPC, write synchronously.
 714  */
 715 static ssize_t ceph_aio_write(struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
 716                        unsigned long nr_segs, loff_t pos)
 717 {
 718         struct file *file = iocb->ki_filp;
 719         struct ceph_file_info *fi = file->private_data;
 720         struct inode *inode = file_inode(file);
 721         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 722         struct ceph_osd_client *osdc =
 723                 &ceph_sb_to_client(inode->i_sb)->client->osdc;
 724         ssize_t count, written = 0;
 725         int err, want, got;
 726
 727         if (ceph_snap(inode) != CEPH_NOSNAP)
 728                 return -EROFS;
 729
 730         mutex_lock(&inode->i_mutex);
 731
 732         err = generic_segment_checks(iov, &nr_segs, &count, VERIFY_READ);
 733         if (err)
 734                 goto out;
 735
 736         /* We can write back this queue in page reclaim */
 737         current->backing_dev_info = file->f_mapping->backing_dev_info;
 738
 739         err = generic_write_checks(file, &pos, &count, S_ISBLK(inode->i_mode));
 740         if (err)
 741                 goto out;
 742
 743         if (count == 0)
 744                 goto out;
 745
 746         err = file_remove_suid(file);
 747         if (err)
 748                 goto out;
 749
 750         err = file_update_time(file);
 751         if (err)
 752                 goto out;
 753
 754 retry_snap:
 755         if (ceph_osdmap_flag(osdc->osdmap, CEPH_OSDMAP_FULL)) {
 756                 err = -ENOSPC;
 757                 goto out;
 758         }
 759
 760         dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%zd getting caps. i_size %llu\n",
 761              inode, ceph_vinop(inode), pos, count, inode->i_size);
 762         if (fi->fmode & CEPH_FILE_MODE_LAZY)
 763                 want = CEPH_CAP_FILE_BUFFER | CEPH_CAP_FILE_LAZYIO;
 764         else
 765                 want = CEPH_CAP_FILE_BUFFER;
 766         got = 0;
 767         err = ceph_get_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR, want, &got, pos + count);
 768         if (err < 0)
 769                 goto out;
 770
 771         dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%zd got cap refs on %s\n",
 772              inode, ceph_vinop(inode), pos, count, ceph_cap_string(got));
 773
 774         if ((got & (CEPH_CAP_FILE_BUFFER|CEPH_CAP_FILE_LAZYIO)) == 0 ||
 775             (iocb->ki_filp->f_flags & O_DIRECT) ||
 776             (fi->flags & CEPH_F_SYNC)) {
 777                 mutex_unlock(&inode->i_mutex);
 778                 written = ceph_sync_write(file, iov->iov_base, count,
 779                                           pos, &iocb->ki_pos);
 780                 if (written == -EOLDSNAPC) {
 781                         dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%u"
 782                                 "got EOLDSNAPC, retrying\n",
 783                                 inode, ceph_vinop(inode),
 784                                 pos, (unsigned)iov->iov_len);
 785                         mutex_lock(&inode->i_mutex);
 786                         goto retry_snap;
 787                 }
 788         } else {
 789                 /*
 790                  * No need to acquire the i_truncate_mutex. Because
 791                  * the MDS revokes Fwb caps before sending truncate
 792                  * message to us. We can't get Fwb cap while there
 793                  * are pending vmtruncate. So write and vmtruncate
 794                  * can not run at the same time
 795                  */
 796                 written = generic_file_buffered_write(iocb, iov, nr_segs,
 797                                                       pos, &iocb->ki_pos,
 798                                                       count, 0);
 799                 mutex_unlock(&inode->i_mutex);
 800         }
 801
 802         if (written >= 0) {
 803                 int dirty;
 804                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
 805                 dirty = __ceph_mark_dirty_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR);
 806                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 807                 if (dirty)
 808                         __mark_inode_dirty(inode, dirty);
 809         }
 810
 811         dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%u  dropping cap refs on %s\n",
 812              inode, ceph_vinop(inode), pos, (unsigned)iov->iov_len,
 813              ceph_cap_string(got));
 814         ceph_put_cap_refs(ci, got);
 815
 816         if (written >= 0 &&
 817             ((file->f_flags & O_SYNC) || IS_SYNC(file->f_mapping->host) ||
 818              ceph_osdmap_flag(osdc->osdmap, CEPH_OSDMAP_NEARFULL))) {
 819                 err = vfs_fsync_range(file, pos, pos + written - 1, 1);
 820                 if (err < 0)
 821                         written = err;
 822         }
 823
 824         goto out_unlocked;
 825
 826 out:
 827         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
 828 out_unlocked:
 829         current->backing_dev_info = NULL;
 830         return written ? written : err;
 831 }
 832
 833 /*
 834  * llseek.  be sure to verify file size on SEEK_END.
 835  */
 836 static loff_t ceph_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
 837 {
 838         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
 839         int ret;
 840
 841         mutex_lock(&inode->i_mutex);
 842
 843         if (whence == SEEK_END || whence == SEEK_DATA || whence == SEEK_HOLE) {
 844                 ret = ceph_do_getattr(inode, CEPH_STAT_CAP_SIZE);
 845                 if (ret < 0) {
 846                         offset = ret;
 847                         goto out;
 848                 }
 849         }
 850
 851         switch (whence) {
 852         case SEEK_END:
 853                 offset += inode->i_size;
 854                 break;
 855         case SEEK_CUR:
 856                 /*
 857                  * Here we special-case the lseek(fd, 0, SEEK_CUR)
 858                  * position-querying operation.  Avoid rewriting the "same"
 859                  * f_pos value back to the file because a concurrent read(),
 860                  * write() or lseek() might have altered it
 861                  */
 862                 if (offset == 0) {
 863                         offset = file->f_pos;
 864                         goto out;
 865                 }
 866                 offset += file->f_pos;
 867                 break;
 868         case SEEK_DATA:
 869                 if (offset >= inode->i_size) {
 870                         ret = -ENXIO;
 871                         goto out;
 872                 }
 873                 break;
 874         case SEEK_HOLE:
 875                 if (offset >= inode->i_size) {
 876                         ret = -ENXIO;
 877                         goto out;
 878                 }
 879                 offset = inode->i_size;
 880                 break;
 881         }
 882
 883         offset = vfs_setpos(file, offset, inode->i_sb->s_maxbytes);
 884
 885 out:
 886         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
 887         return offset;
 888 }
 889
 890 static inline void ceph_zero_partial_page(
 891         struct inode *inode, loff_t offset, unsigned size)
 892 {
 893         struct page *page;
 894         pgoff_t index = offset >> PAGE_CACHE_SHIFT;
 895
 896         page = find_lock_page(inode->i_mapping, index);
 897         if (page) {
 898                 wait_on_page_writeback(page);
 899                 zero_user(page, offset & (PAGE_CACHE_SIZE - 1), size);
 900                 unlock_page(page);
 901                 page_cache_release(page);
 902         }
 903 }
 904
 905 static void ceph_zero_pagecache_range(struct inode *inode, loff_t offset,
 906                                       loff_t length)
 907 {
 908         loff_t nearly = round_up(offset, PAGE_CACHE_SIZE);
 909         if (offset < nearly) {
 910                 loff_t size = nearly - offset;
 911                 if (length < size)
 912                         size = length;
 913                 ceph_zero_partial_page(inode, offset, size);
 914                 offset += size;
 915                 length -= size;
 916         }
 917         if (length >= PAGE_CACHE_SIZE) {
 918                 loff_t size = round_down(length, PAGE_CACHE_SIZE);
 919                 truncate_pagecache_range(inode, offset, offset + size - 1);
 920                 offset += size;
 921                 length -= size;
 922         }
 923         if (length)
 924                 ceph_zero_partial_page(inode, offset, length);
 925 }
 926
 927 static int ceph_zero_partial_object(struct inode *inode,
 928                                     loff_t offset, loff_t *length)
 929 {
 930         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 931         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_inode_to_client(inode);
 932         struct ceph_osd_request *req;
 933         int ret = 0;
 934         loff_t zero = 0;
 935         int op;
 936
 937         if (!length) {
 938                 op = offset ? CEPH_OSD_OP_DELETE : CEPH_OSD_OP_TRUNCATE;
 939                 length = &zero;
 940         } else {
 941                 op = CEPH_OSD_OP_ZERO;
 942         }
 943
 944         req = ceph_osdc_new_request(&fsc->client->osdc, &ci->i_layout,
 945                                         ceph_vino(inode),
 946                                         offset, length,
 947                                         1, op,
 948                                         CEPH_OSD_FLAG_WRITE |
 949                                         CEPH_OSD_FLAG_ONDISK,
 950                                         NULL, 0, 0, false);
 951         if (IS_ERR(req)) {
 952                 ret = PTR_ERR(req);
 953                 goto out;
 954         }
 955
 956         ceph_osdc_build_request(req, offset, NULL, ceph_vino(inode).snap,
 957                                 &inode->i_mtime);
 958
 959         ret = ceph_osdc_start_request(&fsc->client->osdc, req, false);
 960         if (!ret) {
 961                 ret = ceph_osdc_wait_request(&fsc->client->osdc, req);
 962                 if (ret == -ENOENT)
 963                         ret = 0;
 964         }
 965         ceph_osdc_put_request(req);
 966
 967 out:
 968         return ret;
 969 }
 970
 971 static int ceph_zero_objects(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t length)
 972 {
 973         int ret = 0;
 974         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 975         s32 stripe_unit = ceph_file_layout_su(ci->i_layout);
 976         s32 stripe_count = ceph_file_layout_stripe_count(ci->i_layout);
 977         s32 object_size = ceph_file_layout_object_size(ci->i_layout);
 978         u64 object_set_size = object_size * stripe_count;
 979         u64 nearly, t;
 980
 981         /* round offset up to next period boundary */
 982         nearly = offset + object_set_size - 1;
 983         t = nearly;
 984         nearly -= do_div(t, object_set_size);
 985
 986         while (length && offset < nearly) {
 987                 loff_t size = length;
 988                 ret = ceph_zero_partial_object(inode, offset, &size);
 989                 if (ret < 0)
 990                         return ret;
 991                 offset += size;
 992                 length -= size;
 993         }
 994         while (length >= object_set_size) {
 995                 int i;
 996                 loff_t pos = offset;
 997                 for (i = 0; i < stripe_count; ++i) {
 998                         ret = ceph_zero_partial_object(inode, pos, NULL);
 999                         if (ret < 0)
1000                                 return ret;
1001                         pos += stripe_unit;
1002                 }
1003                 offset += object_set_size;
1004                 length -= object_set_size;
1005         }
1006         while (length) {
1007                 loff_t size = length;
1008                 ret = ceph_zero_partial_object(inode, offset, &size);
1009                 if (ret < 0)
1010                         return ret;
1011                 offset += size;
1012                 length -= size;
1013         }
1014         return ret;
1015 }
1016
1017 static long ceph_fallocate(struct file *file, int mode,
1018                                 loff_t offset, loff_t length)
1019 {
1020         struct ceph_file_info *fi = file->private_data;
1021         struct inode *inode = file->f_dentry->d_inode;
1022         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1023         struct ceph_osd_client *osdc =
1024                 &ceph_inode_to_client(inode)->client->osdc;
1025         int want, got = 0;
1026         int dirty;
1027         int ret = 0;
1028         loff_t endoff = 0;
1029         loff_t size;
1030
1031         if (!S_ISREG(inode->i_mode))
1032                 return -EOPNOTSUPP;
1033
1034         if (IS_SWAPFILE(inode))
1035                 return -ETXTBSY;
1036
1037         mutex_lock(&inode->i_mutex);
1038
1039         if (ceph_snap(inode) != CEPH_NOSNAP) {
1040                 ret = -EROFS;
1041                 goto unlock;
1042         }
1043
1044         if (ceph_osdmap_flag(osdc->osdmap, CEPH_OSDMAP_FULL) &&
1045                 !(mode & FALLOC_FL_PUNCH_HOLE)) {
1046                 ret = -ENOSPC;
1047                 goto unlock;
1048         }
1049
1050         size = i_size_read(inode);
1051         if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE))
1052                 endoff = offset + length;
1053
1054         if (fi->fmode & CEPH_FILE_MODE_LAZY)
1055                 want = CEPH_CAP_FILE_BUFFER | CEPH_CAP_FILE_LAZYIO;
1056         else
1057                 want = CEPH_CAP_FILE_BUFFER;
1058
1059         ret = ceph_get_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR, want, &got, endoff);
1060         if (ret < 0)
1061                 goto unlock;
1062
1063         if (mode & FALLOC_FL_PUNCH_HOLE) {
1064                 if (offset < size)
1065                         ceph_zero_pagecache_range(inode, offset, length);
1066                 ret = ceph_zero_objects(inode, offset, length);
1067         } else if (endoff > size) {
1068                 truncate_pagecache_range(inode, size, -1);
1069                 if (ceph_inode_set_size(inode, endoff))
1070                         ceph_check_caps(ceph_inode(inode),
1071                                 CHECK_CAPS_AUTHONLY, NULL);
1072         }
1073
1074         if (!ret) {
1075                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
1076                 dirty = __ceph_mark_dirty_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR);
1077                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
1078                 if (dirty)
1079                         __mark_inode_dirty(inode, dirty);
1080         }
1081
1082         ceph_put_cap_refs(ci, got);
1083 unlock:
1084         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
1085         return ret;
1086 }
1087
1088 const struct file_operations ceph_file_fops = {
1089         .open = ceph_open,
1090         .release = ceph_release,
1091         .llseek = ceph_llseek,
1092         .read = do_sync_read,
1093         .write = do_sync_write,
1094         .aio_read = ceph_aio_read,
1095         .aio_write = ceph_aio_write,
1096         .mmap = ceph_mmap,
1097         .fsync = ceph_fsync,
1098         .lock = ceph_lock,
1099         .flock = ceph_flock,
1100         .splice_read = generic_file_splice_read,
1101         .splice_write = generic_file_splice_write,
1102         .unlocked_ioctl = ceph_ioctl,
1103         .compat_ioctl   = ceph_ioctl,
1104         .fallocate      = ceph_fallocate,
1105 };
1106