]> git.karo-electronics.de Git - linux-beck.git/blob - fs/ceph/file.c
ceph: remove redundant io_iter_advance()
[linux-beck.git] / 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)
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                         ceph_init_acl(dentry, dentry->d_inode, dir);
290                         *opened |= FILE_CREATED;
291                 }
292                 err = finish_open(file, dentry, ceph_open, opened);
293         }
294 out_err:
295         if (!req->r_err && req->r_target_inode)
296                 ceph_put_fmode(ceph_inode(req->r_target_inode), req->r_fmode);
297         ceph_mdsc_put_request(req);
298         dout("atomic_open result=%d\n", err);
299         return err;
300 }
301
302 int ceph_release(struct inode *inode, struct file *file)
303 {
304         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
305         struct ceph_file_info *cf = file->private_data;
306
307         dout("release inode %p file %p\n", inode, file);
308         ceph_put_fmode(ci, cf->fmode);
309         if (cf->last_readdir)
310                 ceph_mdsc_put_request(cf->last_readdir);
311         kfree(cf->last_name);
312         kfree(cf->dir_info);
313         dput(cf->dentry);
314         kmem_cache_free(ceph_file_cachep, cf);
315
316         /* wake up anyone waiting for caps on this inode */
317         wake_up_all(&ci->i_cap_wq);
318         return 0;
319 }
320
321 /*
322  * Read a range of bytes striped over one or more objects.  Iterate over
323  * objects we stripe over.  (That's not atomic, but good enough for now.)
324  *
325  * If we get a short result from the OSD, check against i_size; we need to
326  * only return a short read to the caller if we hit EOF.
327  */
328 static int striped_read(struct inode *inode,
329                         u64 off, u64 len,
330                         struct page **pages, int num_pages,
331                         int *checkeof, bool o_direct,
332                         unsigned long buf_align)
333 {
334         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_inode_to_client(inode);
335         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
336         u64 pos, this_len, left;
337         int io_align, page_align;
338         int pages_left;
339         int read;
340         struct page **page_pos;
341         int ret;
342         bool hit_stripe, was_short;
343
344         /*
345          * we may need to do multiple reads.  not atomic, unfortunately.
346          */
347         pos = off;
348         left = len;
349         page_pos = pages;
350         pages_left = num_pages;
351         read = 0;
352         io_align = off & ~PAGE_MASK;
353
354 more:
355         if (o_direct)
356                 page_align = (pos - io_align + buf_align) & ~PAGE_MASK;
357         else
358                 page_align = pos & ~PAGE_MASK;
359         this_len = left;
360         ret = ceph_osdc_readpages(&fsc->client->osdc, ceph_vino(inode),
361                                   &ci->i_layout, pos, &this_len,
362                                   ci->i_truncate_seq,
363                                   ci->i_truncate_size,
364                                   page_pos, pages_left, page_align);
365         if (ret == -ENOENT)
366                 ret = 0;
367         hit_stripe = this_len < left;
368         was_short = ret >= 0 && ret < this_len;
369         dout("striped_read %llu~%llu (read %u) got %d%s%s\n", pos, left, read,
370              ret, hit_stripe ? " HITSTRIPE" : "", was_short ? " SHORT" : "");
371
372         if (ret >= 0) {
373                 int didpages;
374                 if (was_short && (pos + ret < inode->i_size)) {
375                         u64 tmp = min(this_len - ret,
376                                         inode->i_size - pos - ret);
377                         dout(" zero gap %llu to %llu\n",
378                                 pos + ret, pos + ret + tmp);
379                         ceph_zero_page_vector_range(page_align + read + ret,
380                                                         tmp, pages);
381                         ret += tmp;
382                 }
383
384                 didpages = (page_align + ret) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
385                 pos += ret;
386                 read = pos - off;
387                 left -= ret;
388                 page_pos += didpages;
389                 pages_left -= didpages;
390
391                 /* hit stripe and need continue*/
392                 if (left && hit_stripe && pos < inode->i_size)
393                         goto more;
394         }
395
396         if (read > 0) {
397                 ret = read;
398                 /* did we bounce off eof? */
399                 if (pos + left > inode->i_size)
400                         *checkeof = 1;
401         }
402
403         dout("striped_read returns %d\n", ret);
404         return ret;
405 }
406
407 /*
408  * Completely synchronous read and write methods.  Direct from __user
409  * buffer to osd, or directly to user pages (if O_DIRECT).
410  *
411  * If the read spans object boundary, just do multiple reads.
412  */
413 static ssize_t ceph_sync_read(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *i,
414                                 int *checkeof)
415 {
416         struct file *file = iocb->ki_filp;
417         struct inode *inode = file_inode(file);
418         struct page **pages;
419         u64 off = iocb->ki_pos;
420         int num_pages, ret;
421         size_t len = iov_iter_count(i);
422
423         dout("sync_read on file %p %llu~%u %s\n", file, off,
424              (unsigned)len,
425              (file->f_flags & O_DIRECT) ? "O_DIRECT" : "");
426
427         if (!len)
428                 return 0;
429         /*
430          * flush any page cache pages in this range.  this
431          * will make concurrent normal and sync io slow,
432          * but it will at least behave sensibly when they are
433          * in sequence.
434          */
435         ret = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, off,
436                                                 off + len);
437         if (ret < 0)
438                 return ret;
439
440         if (file->f_flags & O_DIRECT) {
441                 while (iov_iter_count(i)) {
442                         size_t start;
443                         ssize_t n;
444
445                         n = iov_iter_get_pages_alloc(i, &pages, INT_MAX, &start);
446                         if (n < 0)
447                                 return n;
448
449                         num_pages = (n + start + PAGE_SIZE - 1) / PAGE_SIZE;
450
451                         ret = striped_read(inode, off, n,
452                                            pages, num_pages, checkeof,
453                                            1, start);
454
455                         ceph_put_page_vector(pages, num_pages, true);
456
457                         if (ret <= 0)
458                                 break;
459                         off += ret;
460                         iov_iter_advance(i, ret);
461                         if (ret < n)
462                                 break;
463                 }
464         } else {
465                 num_pages = calc_pages_for(off, len);
466                 pages = ceph_alloc_page_vector(num_pages, GFP_NOFS);
467                 if (IS_ERR(pages))
468                         return PTR_ERR(pages);
469                 ret = striped_read(inode, off, len, pages,
470                                         num_pages, checkeof, 0, 0);
471                 if (ret > 0) {
472                         int l, k = 0;
473                         size_t left = ret;
474
475                         while (left) {
476                                 size_t page_off = off & ~PAGE_MASK;
477                                 size_t copy = min_t(size_t,
478                                                     PAGE_SIZE - page_off, left);
479                                 l = copy_page_to_iter(pages[k++], page_off,
480                                                       copy, i);
481                                 off += l;
482                                 left -= l;
483                                 if (l < copy)
484                                         break;
485                         }
486                 }
487                 ceph_release_page_vector(pages, num_pages);
488         }
489
490         if (off > iocb->ki_pos) {
491                 ret = off - iocb->ki_pos;
492                 iocb->ki_pos = off;
493         }
494
495         dout("sync_read result %d\n", ret);
496         return ret;
497 }
498
499 /*
500  * Write commit request unsafe callback, called to tell us when a
501  * request is unsafe (that is, in flight--has been handed to the
502  * messenger to send to its target osd).  It is called again when
503  * we've received a response message indicating the request is
504  * "safe" (its CEPH_OSD_FLAG_ONDISK flag is set), or when a request
505  * is completed early (and unsuccessfully) due to a timeout or
506  * interrupt.
507  *
508  * This is used if we requested both an ACK and ONDISK commit reply
509  * from the OSD.
510  */
511 static void ceph_sync_write_unsafe(struct ceph_osd_request *req, bool unsafe)
512 {
513         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(req->r_inode);
514
515         dout("%s %p tid %llu %ssafe\n", __func__, req, req->r_tid,
516                 unsafe ? "un" : "");
517         if (unsafe) {
518                 ceph_get_cap_refs(ci, CEPH_CAP_FILE_WR);
519                 spin_lock(&ci->i_unsafe_lock);
520                 list_add_tail(&req->r_unsafe_item,
521                               &ci->i_unsafe_writes);
522                 spin_unlock(&ci->i_unsafe_lock);
523         } else {
524                 spin_lock(&ci->i_unsafe_lock);
525                 list_del_init(&req->r_unsafe_item);
526                 spin_unlock(&ci->i_unsafe_lock);
527                 ceph_put_cap_refs(ci, CEPH_CAP_FILE_WR);
528         }
529 }
530
531
532 /*
533  * Synchronous write, straight from __user pointer or user pages.
534  *
535  * If write spans object boundary, just do multiple writes.  (For a
536  * correct atomic write, we should e.g. take write locks on all
537  * objects, rollback on failure, etc.)
538  */
539 static ssize_t
540 ceph_sync_direct_write(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from, loff_t pos)
541 {
542         struct file *file = iocb->ki_filp;
543         struct inode *inode = file_inode(file);
544         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
545         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_inode_to_client(inode);
546         struct ceph_snap_context *snapc;
547         struct ceph_vino vino;
548         struct ceph_osd_request *req;
549         struct page **pages;
550         int num_pages;
551         int written = 0;
552         int flags;
553         int check_caps = 0;
554         int ret;
555         struct timespec mtime = CURRENT_TIME;
556         size_t count = iov_iter_count(from);
557
558         if (ceph_snap(file_inode(file)) != CEPH_NOSNAP)
559                 return -EROFS;
560
561         dout("sync_direct_write on file %p %lld~%u\n", file, pos,
562              (unsigned)count);
563
564         ret = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, pos, pos + count);
565         if (ret < 0)
566                 return ret;
567
568         ret = invalidate_inode_pages2_range(inode->i_mapping,
569                                             pos >> PAGE_CACHE_SHIFT,
570                                             (pos + count) >> PAGE_CACHE_SHIFT);
571         if (ret < 0)
572                 dout("invalidate_inode_pages2_range returned %d\n", ret);
573
574         flags = CEPH_OSD_FLAG_ORDERSNAP |
575                 CEPH_OSD_FLAG_ONDISK |
576                 CEPH_OSD_FLAG_WRITE;
577
578         while (iov_iter_count(from) > 0) {
579                 u64 len = iov_iter_single_seg_count(from);
580                 size_t start;
581                 ssize_t n;
582
583                 snapc = ci->i_snap_realm->cached_context;
584                 vino = ceph_vino(inode);
585                 req = ceph_osdc_new_request(&fsc->client->osdc, &ci->i_layout,
586                                             vino, pos, &len,
587                                             2,/*include a 'startsync' command*/
588                                             CEPH_OSD_OP_WRITE, flags, snapc,
589                                             ci->i_truncate_seq,
590                                             ci->i_truncate_size,
591                                             false);
592                 if (IS_ERR(req)) {
593                         ret = PTR_ERR(req);
594                         break;
595                 }
596
597                 n = iov_iter_get_pages_alloc(from, &pages, len, &start);
598                 if (unlikely(n < 0)) {
599                         ret = n;
600                         ceph_osdc_put_request(req);
601                         break;
602                 }
603
604                 num_pages = (n + start + PAGE_SIZE - 1) / PAGE_SIZE;
605                 /*
606                  * throw out any page cache pages in this range. this
607                  * may block.
608                  */
609                 truncate_inode_pages_range(inode->i_mapping, pos,
610                                    (pos+n) | (PAGE_CACHE_SIZE-1));
611                 osd_req_op_extent_osd_data_pages(req, 0, pages, n, start,
612                                                 false, false);
613
614                 /* BUG_ON(vino.snap != CEPH_NOSNAP); */
615                 ceph_osdc_build_request(req, pos, snapc, vino.snap, &mtime);
616
617                 ret = ceph_osdc_start_request(&fsc->client->osdc, req, false);
618                 if (!ret)
619                         ret = ceph_osdc_wait_request(&fsc->client->osdc, req);
620
621                 ceph_put_page_vector(pages, num_pages, false);
622
623                 ceph_osdc_put_request(req);
624                 if (ret)
625                         break;
626                 pos += n;
627                 written += n;
628                 iov_iter_advance(from, n);
629
630                 if (pos > i_size_read(inode)) {
631                         check_caps = ceph_inode_set_size(inode, pos);
632                         if (check_caps)
633                                 ceph_check_caps(ceph_inode(inode),
634                                                 CHECK_CAPS_AUTHONLY,
635                                                 NULL);
636                 }
637         }
638
639         if (ret != -EOLDSNAPC && written > 0) {
640                 iocb->ki_pos = pos;
641                 ret = written;
642         }
643         return ret;
644 }
645
646
647 /*
648  * Synchronous write, straight from __user pointer or user pages.
649  *
650  * If write spans object boundary, just do multiple writes.  (For a
651  * correct atomic write, we should e.g. take write locks on all
652  * objects, rollback on failure, etc.)
653  */
654 static ssize_t
655 ceph_sync_write(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from, loff_t pos)
656 {
657         struct file *file = iocb->ki_filp;
658         struct inode *inode = file_inode(file);
659         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
660         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_inode_to_client(inode);
661         struct ceph_snap_context *snapc;
662         struct ceph_vino vino;
663         struct ceph_osd_request *req;
664         struct page **pages;
665         u64 len;
666         int num_pages;
667         int written = 0;
668         int flags;
669         int check_caps = 0;
670         int ret;
671         struct timespec mtime = CURRENT_TIME;
672         size_t count = iov_iter_count(from);
673
674         if (ceph_snap(file_inode(file)) != CEPH_NOSNAP)
675                 return -EROFS;
676
677         dout("sync_write on file %p %lld~%u\n", file, pos, (unsigned)count);
678
679         ret = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, pos, pos + count);
680         if (ret < 0)
681                 return ret;
682
683         ret = invalidate_inode_pages2_range(inode->i_mapping,
684                                             pos >> PAGE_CACHE_SHIFT,
685                                             (pos + count) >> PAGE_CACHE_SHIFT);
686         if (ret < 0)
687                 dout("invalidate_inode_pages2_range returned %d\n", ret);
688
689         flags = CEPH_OSD_FLAG_ORDERSNAP |
690                 CEPH_OSD_FLAG_ONDISK |
691                 CEPH_OSD_FLAG_WRITE |
692                 CEPH_OSD_FLAG_ACK;
693
694         while ((len = iov_iter_count(from)) > 0) {
695                 size_t left;
696                 int n;
697
698                 snapc = ci->i_snap_realm->cached_context;
699                 vino = ceph_vino(inode);
700                 req = ceph_osdc_new_request(&fsc->client->osdc, &ci->i_layout,
701                                             vino, pos, &len, 1,
702                                             CEPH_OSD_OP_WRITE, flags, snapc,
703                                             ci->i_truncate_seq,
704                                             ci->i_truncate_size,
705                                             false);
706                 if (IS_ERR(req)) {
707                         ret = PTR_ERR(req);
708                         break;
709                 }
710
711                 /*
712                  * write from beginning of first page,
713                  * regardless of io alignment
714                  */
715                 num_pages = (len + PAGE_CACHE_SIZE - 1) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
716
717                 pages = ceph_alloc_page_vector(num_pages, GFP_NOFS);
718                 if (IS_ERR(pages)) {
719                         ret = PTR_ERR(pages);
720                         goto out;
721                 }
722
723                 left = len;
724                 for (n = 0; n < num_pages; n++) {
725                         size_t plen = min_t(size_t, left, PAGE_SIZE);
726                         ret = copy_page_from_iter(pages[n], 0, plen, from);
727                         if (ret != plen) {
728                                 ret = -EFAULT;
729                                 break;
730                         }
731                         left -= ret;
732                 }
733
734                 if (ret < 0) {
735                         ceph_release_page_vector(pages, num_pages);
736                         goto out;
737                 }
738
739                 /* get a second commit callback */
740                 req->r_unsafe_callback = ceph_sync_write_unsafe;
741                 req->r_inode = inode;
742
743                 osd_req_op_extent_osd_data_pages(req, 0, pages, len, 0,
744                                                 false, true);
745
746                 /* BUG_ON(vino.snap != CEPH_NOSNAP); */
747                 ceph_osdc_build_request(req, pos, snapc, vino.snap, &mtime);
748
749                 ret = ceph_osdc_start_request(&fsc->client->osdc, req, false);
750                 if (!ret)
751                         ret = ceph_osdc_wait_request(&fsc->client->osdc, req);
752
753 out:
754                 ceph_osdc_put_request(req);
755                 if (ret == 0) {
756                         pos += len;
757                         written += len;
758
759                         if (pos > i_size_read(inode)) {
760                                 check_caps = ceph_inode_set_size(inode, pos);
761                                 if (check_caps)
762                                         ceph_check_caps(ceph_inode(inode),
763                                                         CHECK_CAPS_AUTHONLY,
764                                                         NULL);
765                         }
766                 } else
767                         break;
768         }
769
770         if (ret != -EOLDSNAPC && written > 0) {
771                 ret = written;
772                 iocb->ki_pos = pos;
773         }
774         return ret;
775 }
776
777 /*
778  * Wrap generic_file_aio_read with checks for cap bits on the inode.
779  * Atomically grab references, so that those bits are not released
780  * back to the MDS mid-read.
781  *
782  * Hmm, the sync read case isn't actually async... should it be?
783  */
784 static ssize_t ceph_read_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *to)
785 {
786         struct file *filp = iocb->ki_filp;
787         struct ceph_file_info *fi = filp->private_data;
788         size_t len = iocb->ki_nbytes;
789         struct inode *inode = file_inode(filp);
790         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
791         ssize_t ret;
792         int want, got = 0;
793         int checkeof = 0, read = 0;
794
795 again:
796         dout("aio_read %p %llx.%llx %llu~%u trying to get caps on %p\n",
797              inode, ceph_vinop(inode), iocb->ki_pos, (unsigned)len, inode);
798
799         if (fi->fmode & CEPH_FILE_MODE_LAZY)
800                 want = CEPH_CAP_FILE_CACHE | CEPH_CAP_FILE_LAZYIO;
801         else
802                 want = CEPH_CAP_FILE_CACHE;
803         ret = ceph_get_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_RD, want, &got, -1);
804         if (ret < 0)
805                 return ret;
806
807         if ((got & (CEPH_CAP_FILE_CACHE|CEPH_CAP_FILE_LAZYIO)) == 0 ||
808             (iocb->ki_filp->f_flags & O_DIRECT) ||
809             (fi->flags & CEPH_F_SYNC)) {
810
811                 dout("aio_sync_read %p %llx.%llx %llu~%u got cap refs on %s\n",
812                      inode, ceph_vinop(inode), iocb->ki_pos, (unsigned)len,
813                      ceph_cap_string(got));
814
815                 /* hmm, this isn't really async... */
816                 ret = ceph_sync_read(iocb, to, &checkeof);
817         } else {
818                 dout("aio_read %p %llx.%llx %llu~%u got cap refs on %s\n",
819                      inode, ceph_vinop(inode), iocb->ki_pos, (unsigned)len,
820                      ceph_cap_string(got));
821
822                 ret = generic_file_read_iter(iocb, to);
823         }
824         dout("aio_read %p %llx.%llx dropping cap refs on %s = %d\n",
825              inode, ceph_vinop(inode), ceph_cap_string(got), (int)ret);
826         ceph_put_cap_refs(ci, got);
827
828         if (checkeof && ret >= 0) {
829                 int statret = ceph_do_getattr(inode, CEPH_STAT_CAP_SIZE, false);
830
831                 /* hit EOF or hole? */
832                 if (statret == 0 && iocb->ki_pos < inode->i_size &&
833                         ret < len) {
834                         dout("sync_read hit hole, ppos %lld < size %lld"
835                              ", reading more\n", iocb->ki_pos,
836                              inode->i_size);
837
838                         read += ret;
839                         len -= ret;
840                         checkeof = 0;
841                         goto again;
842                 }
843         }
844
845         if (ret >= 0)
846                 ret += read;
847
848         return ret;
849 }
850
851 /*
852  * Take cap references to avoid releasing caps to MDS mid-write.
853  *
854  * If we are synchronous, and write with an old snap context, the OSD
855  * may return EOLDSNAPC.  In that case, retry the write.. _after_
856  * dropping our cap refs and allowing the pending snap to logically
857  * complete _before_ this write occurs.
858  *
859  * If we are near ENOSPC, write synchronously.
860  */
861 static ssize_t ceph_write_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
862 {
863         struct file *file = iocb->ki_filp;
864         struct ceph_file_info *fi = file->private_data;
865         struct inode *inode = file_inode(file);
866         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
867         struct ceph_osd_client *osdc =
868                 &ceph_sb_to_client(inode->i_sb)->client->osdc;
869         ssize_t count = iov_iter_count(from), written = 0;
870         int err, want, got;
871         loff_t pos = iocb->ki_pos;
872
873         if (ceph_snap(inode) != CEPH_NOSNAP)
874                 return -EROFS;
875
876         mutex_lock(&inode->i_mutex);
877
878         /* We can write back this queue in page reclaim */
879         current->backing_dev_info = file->f_mapping->backing_dev_info;
880
881         err = generic_write_checks(file, &pos, &count, S_ISBLK(inode->i_mode));
882         if (err)
883                 goto out;
884
885         if (count == 0)
886                 goto out;
887         iov_iter_truncate(from, count);
888
889         err = file_remove_suid(file);
890         if (err)
891                 goto out;
892
893         err = file_update_time(file);
894         if (err)
895                 goto out;
896
897 retry_snap:
898         if (ceph_osdmap_flag(osdc->osdmap, CEPH_OSDMAP_FULL)) {
899                 err = -ENOSPC;
900                 goto out;
901         }
902
903         dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%zd getting caps. i_size %llu\n",
904              inode, ceph_vinop(inode), pos, count, inode->i_size);
905         if (fi->fmode & CEPH_FILE_MODE_LAZY)
906                 want = CEPH_CAP_FILE_BUFFER | CEPH_CAP_FILE_LAZYIO;
907         else
908                 want = CEPH_CAP_FILE_BUFFER;
909         got = 0;
910         err = ceph_get_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR, want, &got, pos + count);
911         if (err < 0)
912                 goto out;
913
914         dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%zd got cap refs on %s\n",
915              inode, ceph_vinop(inode), pos, count, ceph_cap_string(got));
916
917         if ((got & (CEPH_CAP_FILE_BUFFER|CEPH_CAP_FILE_LAZYIO)) == 0 ||
918             (file->f_flags & O_DIRECT) || (fi->flags & CEPH_F_SYNC)) {
919                 struct iov_iter data;
920                 mutex_unlock(&inode->i_mutex);
921                 /* we might need to revert back to that point */
922                 data = *from;
923                 if (file->f_flags & O_DIRECT)
924                         written = ceph_sync_direct_write(iocb, &data, pos);
925                 else
926                         written = ceph_sync_write(iocb, &data, pos);
927                 if (written == -EOLDSNAPC) {
928                         dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%u"
929                                 "got EOLDSNAPC, retrying\n",
930                                 inode, ceph_vinop(inode),
931                                 pos, (unsigned)count);
932                         mutex_lock(&inode->i_mutex);
933                         goto retry_snap;
934                 }
935                 if (written > 0)
936                         iov_iter_advance(from, written);
937         } else {
938                 loff_t old_size = inode->i_size;
939                 /*
940                  * No need to acquire the i_truncate_mutex. Because
941                  * the MDS revokes Fwb caps before sending truncate
942                  * message to us. We can't get Fwb cap while there
943                  * are pending vmtruncate. So write and vmtruncate
944                  * can not run at the same time
945                  */
946                 written = generic_perform_write(file, from, pos);
947                 if (likely(written >= 0))
948                         iocb->ki_pos = pos + written;
949                 if (inode->i_size > old_size)
950                         ceph_fscache_update_objectsize(inode);
951                 mutex_unlock(&inode->i_mutex);
952         }
953
954         if (written >= 0) {
955                 int dirty;
956                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
957                 dirty = __ceph_mark_dirty_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR);
958                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
959                 if (dirty)
960                         __mark_inode_dirty(inode, dirty);
961         }
962
963         dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%u  dropping cap refs on %s\n",
964              inode, ceph_vinop(inode), pos, (unsigned)count,
965              ceph_cap_string(got));
966         ceph_put_cap_refs(ci, got);
967
968         if (written >= 0 &&
969             ((file->f_flags & O_SYNC) || IS_SYNC(file->f_mapping->host) ||
970              ceph_osdmap_flag(osdc->osdmap, CEPH_OSDMAP_NEARFULL))) {
971                 err = vfs_fsync_range(file, pos, pos + written - 1, 1);
972                 if (err < 0)
973                         written = err;
974         }
975
976         goto out_unlocked;
977
978 out:
979         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
980 out_unlocked:
981         current->backing_dev_info = NULL;
982         return written ? written : err;
983 }
984
985 /*
986  * llseek.  be sure to verify file size on SEEK_END.
987  */
988 static loff_t ceph_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
989 {
990         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
991         int ret;
992
993         mutex_lock(&inode->i_mutex);
994
995         if (whence == SEEK_END || whence == SEEK_DATA || whence == SEEK_HOLE) {
996                 ret = ceph_do_getattr(inode, CEPH_STAT_CAP_SIZE, false);
997                 if (ret < 0) {
998                         offset = ret;
999                         goto out;
1000                 }
1001         }
1002
1003         switch (whence) {
1004         case SEEK_END:
1005                 offset += inode->i_size;
1006                 break;
1007         case SEEK_CUR:
1008                 /*
1009                  * Here we special-case the lseek(fd, 0, SEEK_CUR)
1010                  * position-querying operation.  Avoid rewriting the "same"
1011                  * f_pos value back to the file because a concurrent read(),
1012                  * write() or lseek() might have altered it
1013                  */
1014                 if (offset == 0) {
1015                         offset = file->f_pos;
1016                         goto out;
1017                 }
1018                 offset += file->f_pos;
1019                 break;
1020         case SEEK_DATA:
1021                 if (offset >= inode->i_size) {
1022                         ret = -ENXIO;
1023                         goto out;
1024                 }
1025                 break;
1026         case SEEK_HOLE:
1027                 if (offset >= inode->i_size) {
1028                         ret = -ENXIO;
1029                         goto out;
1030                 }
1031                 offset = inode->i_size;
1032                 break;
1033         }
1034
1035         offset = vfs_setpos(file, offset, inode->i_sb->s_maxbytes);
1036
1037 out:
1038         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
1039         return offset;
1040 }
1041
1042 static inline void ceph_zero_partial_page(
1043         struct inode *inode, loff_t offset, unsigned size)
1044 {
1045         struct page *page;
1046         pgoff_t index = offset >> PAGE_CACHE_SHIFT;
1047
1048         page = find_lock_page(inode->i_mapping, index);
1049         if (page) {
1050                 wait_on_page_writeback(page);
1051                 zero_user(page, offset & (PAGE_CACHE_SIZE - 1), size);
1052                 unlock_page(page);
1053                 page_cache_release(page);
1054         }
1055 }
1056
1057 static void ceph_zero_pagecache_range(struct inode *inode, loff_t offset,
1058                                       loff_t length)
1059 {
1060         loff_t nearly = round_up(offset, PAGE_CACHE_SIZE);
1061         if (offset < nearly) {
1062                 loff_t size = nearly - offset;
1063                 if (length < size)
1064                         size = length;
1065                 ceph_zero_partial_page(inode, offset, size);
1066                 offset += size;
1067                 length -= size;
1068         }
1069         if (length >= PAGE_CACHE_SIZE) {
1070                 loff_t size = round_down(length, PAGE_CACHE_SIZE);
1071                 truncate_pagecache_range(inode, offset, offset + size - 1);
1072                 offset += size;
1073                 length -= size;
1074         }
1075         if (length)
1076                 ceph_zero_partial_page(inode, offset, length);
1077 }
1078
1079 static int ceph_zero_partial_object(struct inode *inode,
1080                                     loff_t offset, loff_t *length)
1081 {
1082         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1083         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_inode_to_client(inode);
1084         struct ceph_osd_request *req;
1085         int ret = 0;
1086         loff_t zero = 0;
1087         int op;
1088
1089         if (!length) {
1090                 op = offset ? CEPH_OSD_OP_DELETE : CEPH_OSD_OP_TRUNCATE;
1091                 length = &zero;
1092         } else {
1093                 op = CEPH_OSD_OP_ZERO;
1094         }
1095
1096         req = ceph_osdc_new_request(&fsc->client->osdc, &ci->i_layout,
1097                                         ceph_vino(inode),
1098                                         offset, length,
1099                                         1, op,
1100                                         CEPH_OSD_FLAG_WRITE |
1101                                         CEPH_OSD_FLAG_ONDISK,
1102                                         NULL, 0, 0, false);
1103         if (IS_ERR(req)) {
1104                 ret = PTR_ERR(req);
1105                 goto out;
1106         }
1107
1108         ceph_osdc_build_request(req, offset, NULL, ceph_vino(inode).snap,
1109                                 &inode->i_mtime);
1110
1111         ret = ceph_osdc_start_request(&fsc->client->osdc, req, false);
1112         if (!ret) {
1113                 ret = ceph_osdc_wait_request(&fsc->client->osdc, req);
1114                 if (ret == -ENOENT)
1115                         ret = 0;
1116         }
1117         ceph_osdc_put_request(req);
1118
1119 out:
1120         return ret;
1121 }
1122
1123 static int ceph_zero_objects(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t length)
1124 {
1125         int ret = 0;
1126         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1127         s32 stripe_unit = ceph_file_layout_su(ci->i_layout);
1128         s32 stripe_count = ceph_file_layout_stripe_count(ci->i_layout);
1129         s32 object_size = ceph_file_layout_object_size(ci->i_layout);
1130         u64 object_set_size = object_size * stripe_count;
1131         u64 nearly, t;
1132
1133         /* round offset up to next period boundary */
1134         nearly = offset + object_set_size - 1;
1135         t = nearly;
1136         nearly -= do_div(t, object_set_size);
1137
1138         while (length && offset < nearly) {
1139                 loff_t size = length;
1140                 ret = ceph_zero_partial_object(inode, offset, &size);
1141                 if (ret < 0)
1142                         return ret;
1143                 offset += size;
1144                 length -= size;
1145         }
1146         while (length >= object_set_size) {
1147                 int i;
1148                 loff_t pos = offset;
1149                 for (i = 0; i < stripe_count; ++i) {
1150                         ret = ceph_zero_partial_object(inode, pos, NULL);
1151                         if (ret < 0)
1152                                 return ret;
1153                         pos += stripe_unit;
1154                 }
1155                 offset += object_set_size;
1156                 length -= object_set_size;
1157         }
1158         while (length) {
1159                 loff_t size = length;
1160                 ret = ceph_zero_partial_object(inode, offset, &size);
1161                 if (ret < 0)
1162                         return ret;
1163                 offset += size;
1164                 length -= size;
1165         }
1166         return ret;
1167 }
1168
1169 static long ceph_fallocate(struct file *file, int mode,
1170                                 loff_t offset, loff_t length)
1171 {
1172         struct ceph_file_info *fi = file->private_data;
1173         struct inode *inode = file_inode(file);
1174         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1175         struct ceph_osd_client *osdc =
1176                 &ceph_inode_to_client(inode)->client->osdc;
1177         int want, got = 0;
1178         int dirty;
1179         int ret = 0;
1180         loff_t endoff = 0;
1181         loff_t size;
1182
1183         if (mode & ~(FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_PUNCH_HOLE))
1184                 return -EOPNOTSUPP;
1185
1186         if (!S_ISREG(inode->i_mode))
1187                 return -EOPNOTSUPP;
1188
1189         mutex_lock(&inode->i_mutex);
1190
1191         if (ceph_snap(inode) != CEPH_NOSNAP) {
1192                 ret = -EROFS;
1193                 goto unlock;
1194         }
1195
1196         if (ceph_osdmap_flag(osdc->osdmap, CEPH_OSDMAP_FULL) &&
1197                 !(mode & FALLOC_FL_PUNCH_HOLE)) {
1198                 ret = -ENOSPC;
1199                 goto unlock;
1200         }
1201
1202         size = i_size_read(inode);
1203         if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE))
1204                 endoff = offset + length;
1205
1206         if (fi->fmode & CEPH_FILE_MODE_LAZY)
1207                 want = CEPH_CAP_FILE_BUFFER | CEPH_CAP_FILE_LAZYIO;
1208         else
1209                 want = CEPH_CAP_FILE_BUFFER;
1210
1211         ret = ceph_get_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR, want, &got, endoff);
1212         if (ret < 0)
1213                 goto unlock;
1214
1215         if (mode & FALLOC_FL_PUNCH_HOLE) {
1216                 if (offset < size)
1217                         ceph_zero_pagecache_range(inode, offset, length);
1218                 ret = ceph_zero_objects(inode, offset, length);
1219         } else if (endoff > size) {
1220                 truncate_pagecache_range(inode, size, -1);
1221                 if (ceph_inode_set_size(inode, endoff))
1222                         ceph_check_caps(ceph_inode(inode),
1223                                 CHECK_CAPS_AUTHONLY, NULL);
1224         }
1225
1226         if (!ret) {
1227                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
1228                 dirty = __ceph_mark_dirty_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR);
1229                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
1230                 if (dirty)
1231                         __mark_inode_dirty(inode, dirty);
1232         }
1233
1234         ceph_put_cap_refs(ci, got);
1235 unlock:
1236         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
1237         return ret;
1238 }
1239
1240 const struct file_operations ceph_file_fops = {
1241         .open = ceph_open,
1242         .release = ceph_release,
1243         .llseek = ceph_llseek,
1244         .read = new_sync_read,
1245         .write = new_sync_write,
1246         .read_iter = ceph_read_iter,
1247         .write_iter = ceph_write_iter,
1248         .mmap = ceph_mmap,
1249         .fsync = ceph_fsync,
1250         .lock = ceph_lock,
1251         .flock = ceph_flock,
1252         .splice_read = generic_file_splice_read,
1253         .splice_write = iter_file_splice_write,
1254         .unlocked_ioctl = ceph_ioctl,
1255         .compat_ioctl   = ceph_ioctl,
1256         .fallocate      = ceph_fallocate,
1257 };
1258