fs/ceph/snap.c

   1 #include <linux/ceph/ceph_debug.h>
   2
   3 #include <linux/sort.h>
   4 #include <linux/slab.h>
   5
   6 #include "super.h"
   7 #include "mds_client.h"
   8
   9 #include <linux/ceph/decode.h>
  10
  11 /*
  12  * Snapshots in ceph are driven in large part by cooperation from the
  13  * client.  In contrast to local file systems or file servers that
  14  * implement snapshots at a single point in the system, ceph's
  15  * distributed access to storage requires clients to help decide
  16  * whether a write logically occurs before or after a recently created
  17  * snapshot.
  18  *
  19  * This provides a perfect instantanous client-wide snapshot.  Between
  20  * clients, however, snapshots may appear to be applied at slightly
  21  * different points in time, depending on delays in delivering the
  22  * snapshot notification.
  23  *
  24  * Snapshots are _not_ file system-wide.  Instead, each snapshot
  25  * applies to the subdirectory nested beneath some directory.  This
  26  * effectively divides the hierarchy into multiple "realms," where all
  27  * of the files contained by each realm share the same set of
  28  * snapshots.  An individual realm's snap set contains snapshots
  29  * explicitly created on that realm, as well as any snaps in its
  30  * parent's snap set _after_ the point at which the parent became it's
  31  * parent (due to, say, a rename).  Similarly, snaps from prior parents
  32  * during the time intervals during which they were the parent are included.
  33  *
  34  * The client is spared most of this detail, fortunately... it must only
  35  * maintains a hierarchy of realms reflecting the current parent/child
  36  * realm relationship, and for each realm has an explicit list of snaps
  37  * inherited from prior parents.
  38  *
  39  * A snap_realm struct is maintained for realms containing every inode
  40  * with an open cap in the system.  (The needed snap realm information is
  41  * provided by the MDS whenever a cap is issued, i.e., on open.)  A 'seq'
  42  * version number is used to ensure that as realm parameters change (new
  43  * snapshot, new parent, etc.) the client's realm hierarchy is updated.
  44  *
  45  * The realm hierarchy drives the generation of a 'snap context' for each
  46  * realm, which simply lists the resulting set of snaps for the realm.  This
  47  * is attached to any writes sent to OSDs.
  48  */
  49 /*
  50  * Unfortunately error handling is a bit mixed here.  If we get a snap
  51  * update, but don't have enough memory to update our realm hierarchy,
  52  * it's not clear what we can do about it (besides complaining to the
  53  * console).
  54  */
  55
  56
  57 /*
  58  * increase ref count for the realm
  59  *
  60  * caller must hold snap_rwsem for write.
  61  */
  62 void ceph_get_snap_realm(struct ceph_mds_client *mdsc,
  63                          struct ceph_snap_realm *realm)
  64 {
  65         dout("get_realm %p %d -> %d\n", realm,
  66              atomic_read(&realm->nref), atomic_read(&realm->nref)+1);
  67         /*
  68          * since we _only_ increment realm refs or empty the empty
  69          * list with snap_rwsem held, adjusting the empty list here is
  70          * safe.  we do need to protect against concurrent empty list
  71          * additions, however.
  72          */
  73         if (atomic_inc_return(&realm->nref) == 1) {
  74                 spin_lock(&mdsc->snap_empty_lock);
  75                 list_del_init(&realm->empty_item);
  76                 spin_unlock(&mdsc->snap_empty_lock);
  77         }
  78 }
  79
  80 static void __insert_snap_realm(struct rb_root *root,
  81                                 struct ceph_snap_realm *new)
  82 {
  83         struct rb_node **p = &root->rb_node;
  84         struct rb_node *parent = NULL;
  85         struct ceph_snap_realm *r = NULL;
  86
  87         while (*p) {
  88                 parent = *p;
  89                 r = rb_entry(parent, struct ceph_snap_realm, node);
  90                 if (new->ino < r->ino)
  91                         p = &(*p)->rb_left;
  92                 else if (new->ino > r->ino)
  93                         p = &(*p)->rb_right;
  94                 else
  95                         BUG();
  96         }
  97
  98         rb_link_node(&new->node, parent, p);
  99         rb_insert_color(&new->node, root);
 100 }
 101
 102 /*
 103  * create and get the realm rooted at @ino and bump its ref count.
 104  *
 105  * caller must hold snap_rwsem for write.
 106  */
 107 static struct ceph_snap_realm *ceph_create_snap_realm(
 108         struct ceph_mds_client *mdsc,
 109         u64 ino)
 110 {
 111         struct ceph_snap_realm *realm;
 112
 113         realm = kzalloc(sizeof(*realm), GFP_NOFS);
 114         if (!realm)
 115                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 116
 117         atomic_set(&realm->nref, 1);    /* for caller */
 118         realm->ino = ino;
 119         INIT_LIST_HEAD(&realm->children);
 120         INIT_LIST_HEAD(&realm->child_item);
 121         INIT_LIST_HEAD(&realm->empty_item);
 122         INIT_LIST_HEAD(&realm->dirty_item);
 123         INIT_LIST_HEAD(&realm->inodes_with_caps);
 124         spin_lock_init(&realm->inodes_with_caps_lock);
 125         __insert_snap_realm(&mdsc->snap_realms, realm);
 126         dout("create_snap_realm %llx %p\n", realm->ino, realm);
 127         return realm;
 128 }
 129
 130 /*
 131  * lookup the realm rooted at @ino.
 132  *
 133  * caller must hold snap_rwsem for write.
 134  */
 135 static struct ceph_snap_realm *__lookup_snap_realm(struct ceph_mds_client *mdsc,
 136                                                    u64 ino)
 137 {
 138         struct rb_node *n = mdsc->snap_realms.rb_node;
 139         struct ceph_snap_realm *r;
 140
 141         while (n) {
 142                 r = rb_entry(n, struct ceph_snap_realm, node);
 143                 if (ino < r->ino)
 144                         n = n->rb_left;
 145                 else if (ino > r->ino)
 146                         n = n->rb_right;
 147                 else {
 148                         dout("lookup_snap_realm %llx %p\n", r->ino, r);
 149                         return r;
 150                 }
 151         }
 152         return NULL;
 153 }
 154
 155 struct ceph_snap_realm *ceph_lookup_snap_realm(struct ceph_mds_client *mdsc,
 156                                                u64 ino)
 157 {
 158         struct ceph_snap_realm *r;
 159         r = __lookup_snap_realm(mdsc, ino);
 160         if (r)
 161                 ceph_get_snap_realm(mdsc, r);
 162         return r;
 163 }
 164
 165 static void __put_snap_realm(struct ceph_mds_client *mdsc,
 166                              struct ceph_snap_realm *realm);
 167
 168 /*
 169  * called with snap_rwsem (write)
 170  */
 171 static void __destroy_snap_realm(struct ceph_mds_client *mdsc,
 172                                  struct ceph_snap_realm *realm)
 173 {
 174         dout("__destroy_snap_realm %p %llx\n", realm, realm->ino);
 175
 176         rb_erase(&realm->node, &mdsc->snap_realms);
 177
 178         if (realm->parent) {
 179                 list_del_init(&realm->child_item);
 180                 __put_snap_realm(mdsc, realm->parent);
 181         }
 182
 183         kfree(realm->prior_parent_snaps);
 184         kfree(realm->snaps);
 185         ceph_put_snap_context(realm->cached_context);
 186         kfree(realm);
 187 }
 188
 189 /*
 190  * caller holds snap_rwsem (write)
 191  */
 192 static void __put_snap_realm(struct ceph_mds_client *mdsc,
 193                              struct ceph_snap_realm *realm)
 194 {
 195         dout("__put_snap_realm %llx %p %d -> %d\n", realm->ino, realm,
 196              atomic_read(&realm->nref), atomic_read(&realm->nref)-1);
 197         if (atomic_dec_and_test(&realm->nref))
 198                 __destroy_snap_realm(mdsc, realm);
 199 }
 200
 201 /*
 202  * caller needn't hold any locks
 203  */
 204 void ceph_put_snap_realm(struct ceph_mds_client *mdsc,
 205                          struct ceph_snap_realm *realm)
 206 {
 207         dout("put_snap_realm %llx %p %d -> %d\n", realm->ino, realm,
 208              atomic_read(&realm->nref), atomic_read(&realm->nref)-1);
 209         if (!atomic_dec_and_test(&realm->nref))
 210                 return;
 211
 212         if (down_write_trylock(&mdsc->snap_rwsem)) {
 213                 __destroy_snap_realm(mdsc, realm);
 214                 up_write(&mdsc->snap_rwsem);
 215         } else {
 216                 spin_lock(&mdsc->snap_empty_lock);
 217                 list_add(&realm->empty_item, &mdsc->snap_empty);
 218                 spin_unlock(&mdsc->snap_empty_lock);
 219         }
 220 }
 221
 222 /*
 223  * Clean up any realms whose ref counts have dropped to zero.  Note
 224  * that this does not include realms who were created but not yet
 225  * used.
 226  *
 227  * Called under snap_rwsem (write)
 228  */
 229 static void __cleanup_empty_realms(struct ceph_mds_client *mdsc)
 230 {
 231         struct ceph_snap_realm *realm;
 232
 233         spin_lock(&mdsc->snap_empty_lock);
 234         while (!list_empty(&mdsc->snap_empty)) {
 235                 realm = list_first_entry(&mdsc->snap_empty,
 236                                    struct ceph_snap_realm, empty_item);
 237                 list_del(&realm->empty_item);
 238                 spin_unlock(&mdsc->snap_empty_lock);
 239                 __destroy_snap_realm(mdsc, realm);
 240                 spin_lock(&mdsc->snap_empty_lock);
 241         }
 242         spin_unlock(&mdsc->snap_empty_lock);
 243 }
 244
 245 void ceph_cleanup_empty_realms(struct ceph_mds_client *mdsc)
 246 {
 247         down_write(&mdsc->snap_rwsem);
 248         __cleanup_empty_realms(mdsc);
 249         up_write(&mdsc->snap_rwsem);
 250 }
 251
 252 /*
 253  * adjust the parent realm of a given @realm.  adjust child list, and parent
 254  * pointers, and ref counts appropriately.
 255  *
 256  * return true if parent was changed, 0 if unchanged, <0 on error.
 257  *
 258  * caller must hold snap_rwsem for write.
 259  */
 260 static int adjust_snap_realm_parent(struct ceph_mds_client *mdsc,
 261                                     struct ceph_snap_realm *realm,
 262                                     u64 parentino)
 263 {
 264         struct ceph_snap_realm *parent;
 265
 266         if (realm->parent_ino == parentino)
 267                 return 0;
 268
 269         parent = ceph_lookup_snap_realm(mdsc, parentino);
 270         if (!parent) {
 271                 parent = ceph_create_snap_realm(mdsc, parentino);
 272                 if (IS_ERR(parent))
 273                         return PTR_ERR(parent);
 274         }
 275         dout("adjust_snap_realm_parent %llx %p: %llx %p -> %llx %p\n",
 276              realm->ino, realm, realm->parent_ino, realm->parent,
 277              parentino, parent);
 278         if (realm->parent) {
 279                 list_del_init(&realm->child_item);
 280                 ceph_put_snap_realm(mdsc, realm->parent);
 281         }
 282         realm->parent_ino = parentino;
 283         realm->parent = parent;
 284         list_add(&realm->child_item, &parent->children);
 285         return 1;
 286 }
 287
 288
 289 static int cmpu64_rev(const void *a, const void *b)
 290 {
 291         if (*(u64 *)a < *(u64 *)b)
 292                 return 1;
 293         if (*(u64 *)a > *(u64 *)b)
 294                 return -1;
 295         return 0;
 296 }
 297
 298
 299 struct ceph_snap_context *ceph_empty_snapc;
 300
 301 /*
 302  * build the snap context for a given realm.
 303  */
 304 static int build_snap_context(struct ceph_snap_realm *realm)
 305 {
 306         struct ceph_snap_realm *parent = realm->parent;
 307         struct ceph_snap_context *snapc;
 308         int err = 0;
 309         u32 num = realm->num_prior_parent_snaps + realm->num_snaps;
 310
 311         /*
 312          * build parent context, if it hasn't been built.
 313          * conservatively estimate that all parent snaps might be
 314          * included by us.
 315          */
 316         if (parent) {
 317                 if (!parent->cached_context) {
 318                         err = build_snap_context(parent);
 319                         if (err)
 320                                 goto fail;
 321                 }
 322                 num += parent->cached_context->num_snaps;
 323         }
 324
 325         /* do i actually need to update?  not if my context seq
 326            matches realm seq, and my parents' does to.  (this works
 327            because we rebuild_snap_realms() works _downward_ in
 328            hierarchy after each update.) */
 329         if (realm->cached_context &&
 330             realm->cached_context->seq == realm->seq &&
 331             (!parent ||
 332              realm->cached_context->seq >= parent->cached_context->seq)) {
 333                 dout("build_snap_context %llx %p: %p seq %lld (%u snaps)"
 334                      " (unchanged)\n",
 335                      realm->ino, realm, realm->cached_context,
 336                      realm->cached_context->seq,
 337                      (unsigned int) realm->cached_context->num_snaps);
 338                 return 0;
 339         }
 340
 341         /* alloc new snap context */
 342         err = -ENOMEM;
 343         if (num > (SIZE_MAX - sizeof(*snapc)) / sizeof(u64))
 344                 goto fail;
 345         snapc = ceph_create_snap_context(num, GFP_NOFS);
 346         if (!snapc)
 347                 goto fail;
 348
 349         /* build (reverse sorted) snap vector */
 350         num = 0;
 351         snapc->seq = realm->seq;
 352         if (parent) {
 353                 u32 i;
 354
 355                 /* include any of parent's snaps occurring _after_ my
 356                    parent became my parent */
 357                 for (i = 0; i < parent->cached_context->num_snaps; i++)
 358                         if (parent->cached_context->snaps[i] >=
 359                             realm->parent_since)
 360                                 snapc->snaps[num++] =
 361                                         parent->cached_context->snaps[i];
 362                 if (parent->cached_context->seq > snapc->seq)
 363                         snapc->seq = parent->cached_context->seq;
 364         }
 365         memcpy(snapc->snaps + num, realm->snaps,
 366                sizeof(u64)*realm->num_snaps);
 367         num += realm->num_snaps;
 368         memcpy(snapc->snaps + num, realm->prior_parent_snaps,
 369                sizeof(u64)*realm->num_prior_parent_snaps);
 370         num += realm->num_prior_parent_snaps;
 371
 372         sort(snapc->snaps, num, sizeof(u64), cmpu64_rev, NULL);
 373         snapc->num_snaps = num;
 374         dout("build_snap_context %llx %p: %p seq %lld (%u snaps)\n",
 375              realm->ino, realm, snapc, snapc->seq,
 376              (unsigned int) snapc->num_snaps);
 377
 378         ceph_put_snap_context(realm->cached_context);
 379         realm->cached_context = snapc;
 380         return 0;
 381
 382 fail:
 383         /*
 384          * if we fail, clear old (incorrect) cached_context... hopefully
 385          * we'll have better luck building it later
 386          */
 387         if (realm->cached_context) {
 388                 ceph_put_snap_context(realm->cached_context);
 389                 realm->cached_context = NULL;
 390         }
 391         pr_err("build_snap_context %llx %p fail %d\n", realm->ino,
 392                realm, err);
 393         return err;
 394 }
 395
 396 /*
 397  * rebuild snap context for the given realm and all of its children.
 398  */
 399 static void rebuild_snap_realms(struct ceph_snap_realm *realm)
 400 {
 401         struct ceph_snap_realm *child;
 402
 403         dout("rebuild_snap_realms %llx %p\n", realm->ino, realm);
 404         build_snap_context(realm);
 405
 406         list_for_each_entry(child, &realm->children, child_item)
 407                 rebuild_snap_realms(child);
 408 }
 409
 410
 411 /*
 412  * helper to allocate and decode an array of snapids.  free prior
 413  * instance, if any.
 414  */
 415 static int dup_array(u64 **dst, __le64 *src, u32 num)
 416 {
 417         u32 i;
 418
 419         kfree(*dst);
 420         if (num) {
 421                 *dst = kcalloc(num, sizeof(u64), GFP_NOFS);
 422                 if (!*dst)
 423                         return -ENOMEM;
 424                 for (i = 0; i < num; i++)
 425                         (*dst)[i] = get_unaligned_le64(src + i);
 426         } else {
 427                 *dst = NULL;
 428         }
 429         return 0;
 430 }
 431
 432 static bool has_new_snaps(struct ceph_snap_context *o,
 433                           struct ceph_snap_context *n)
 434 {
 435         if (n->num_snaps == 0)
 436                 return false;
 437         /* snaps are in descending order */
 438         return n->snaps[0] > o->seq;
 439 }
 440
 441 /*
 442  * When a snapshot is applied, the size/mtime inode metadata is queued
 443  * in a ceph_cap_snap (one for each snapshot) until writeback
 444  * completes and the metadata can be flushed back to the MDS.
 445  *
 446  * However, if a (sync) write is currently in-progress when we apply
 447  * the snapshot, we have to wait until the write succeeds or fails
 448  * (and a final size/mtime is known).  In this case the
 449  * cap_snap->writing = 1, and is said to be "pending."  When the write
 450  * finishes, we __ceph_finish_cap_snap().
 451  *
 452  * Caller must hold snap_rwsem for read (i.e., the realm topology won't
 453  * change).
 454  */
 455 void ceph_queue_cap_snap(struct ceph_inode_info *ci)
 456 {
 457         struct inode *inode = &ci->vfs_inode;
 458         struct ceph_cap_snap *capsnap;
 459         struct ceph_snap_context *old_snapc, *new_snapc;
 460         int used, dirty;
 461
 462         capsnap = kzalloc(sizeof(*capsnap), GFP_NOFS);
 463         if (!capsnap) {
 464                 pr_err("ENOMEM allocating ceph_cap_snap on %p\n", inode);
 465                 return;
 466         }
 467
 468         spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
 469         used = __ceph_caps_used(ci);
 470         dirty = __ceph_caps_dirty(ci);
 471
 472         old_snapc = ci->i_head_snapc;
 473         new_snapc = ci->i_snap_realm->cached_context;
 474
 475         /*
 476          * If there is a write in progress, treat that as a dirty Fw,
 477          * even though it hasn't completed yet; by the time we finish
 478          * up this capsnap it will be.
 479          */
 480         if (used & CEPH_CAP_FILE_WR)
 481                 dirty |= CEPH_CAP_FILE_WR;
 482
 483         if (__ceph_have_pending_cap_snap(ci)) {
 484                 /* there is no point in queuing multiple "pending" cap_snaps,
 485                    as no new writes are allowed to start when pending, so any
 486                    writes in progress now were started before the previous
 487                    cap_snap.  lucky us. */
 488                 dout("queue_cap_snap %p already pending\n", inode);
 489                 goto update_snapc;
 490         }
 491         if (ci->i_wrbuffer_ref_head == 0 &&
 492             !(dirty & (CEPH_CAP_ANY_EXCL|CEPH_CAP_FILE_WR))) {
 493                 dout("queue_cap_snap %p nothing dirty|writing\n", inode);
 494                 goto update_snapc;
 495         }
 496
 497         BUG_ON(!old_snapc);
 498
 499         /*
 500          * There is no need to send FLUSHSNAP message to MDS if there is
 501          * no new snapshot. But when there is dirty pages or on-going
 502          * writes, we still need to create cap_snap. cap_snap is needed
 503          * by the write path and page writeback path.
 504          *
 505          * also see ceph_try_drop_cap_snap()
 506          */
 507         if (has_new_snaps(old_snapc, new_snapc)) {
 508                 if (dirty & (CEPH_CAP_ANY_EXCL|CEPH_CAP_FILE_WR))
 509                         capsnap->need_flush = true;
 510         } else {
 511                 if (!(used & CEPH_CAP_FILE_WR) &&
 512                     ci->i_wrbuffer_ref_head == 0) {
 513                         dout("queue_cap_snap %p "
 514                              "no new_snap|dirty_page|writing\n", inode);
 515                         goto update_snapc;
 516                 }
 517         }
 518
 519         dout("queue_cap_snap %p cap_snap %p queuing under %p %s %s\n",
 520              inode, capsnap, old_snapc, ceph_cap_string(dirty),
 521              capsnap->need_flush ? "" : "no_flush");
 522         ihold(inode);
 523
 524         atomic_set(&capsnap->nref, 1);
 525         capsnap->ci = ci;
 526         INIT_LIST_HEAD(&capsnap->ci_item);
 527         INIT_LIST_HEAD(&capsnap->flushing_item);
 528
 529         capsnap->follows = old_snapc->seq;
 530         capsnap->issued = __ceph_caps_issued(ci, NULL);
 531         capsnap->dirty = dirty;
 532
 533         capsnap->mode = inode->i_mode;
 534         capsnap->uid = inode->i_uid;
 535         capsnap->gid = inode->i_gid;
 536
 537         if (dirty & CEPH_CAP_XATTR_EXCL) {
 538                 __ceph_build_xattrs_blob(ci);
 539                 capsnap->xattr_blob =
 540                         ceph_buffer_get(ci->i_xattrs.blob);
 541                 capsnap->xattr_version = ci->i_xattrs.version;
 542         } else {
 543                 capsnap->xattr_blob = NULL;
 544                 capsnap->xattr_version = 0;
 545         }
 546
 547         capsnap->inline_data = ci->i_inline_version != CEPH_INLINE_NONE;
 548
 549         /* dirty page count moved from _head to this cap_snap;
 550            all subsequent writes page dirties occur _after_ this
 551            snapshot. */
 552         capsnap->dirty_pages = ci->i_wrbuffer_ref_head;
 553         ci->i_wrbuffer_ref_head = 0;
 554         capsnap->context = old_snapc;
 555         list_add_tail(&capsnap->ci_item, &ci->i_cap_snaps);
 556         old_snapc = NULL;
 557
 558         if (used & CEPH_CAP_FILE_WR) {
 559                 dout("queue_cap_snap %p cap_snap %p snapc %p"
 560                      " seq %llu used WR, now pending\n", inode,
 561                      capsnap, old_snapc, old_snapc->seq);
 562                 capsnap->writing = 1;
 563         } else {
 564                 /* note mtime, size NOW. */
 565                 __ceph_finish_cap_snap(ci, capsnap);
 566         }
 567         capsnap = NULL;
 568
 569 update_snapc:
 570         if (ci->i_head_snapc) {
 571                 ci->i_head_snapc = ceph_get_snap_context(new_snapc);
 572                 dout(" new snapc is %p\n", new_snapc);
 573         }
 574         spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 575
 576         kfree(capsnap);
 577         ceph_put_snap_context(old_snapc);
 578 }
 579
 580 /*
 581  * Finalize the size, mtime for a cap_snap.. that is, settle on final values
 582  * to be used for the snapshot, to be flushed back to the mds.
 583  *
 584  * If capsnap can now be flushed, add to snap_flush list, and return 1.
 585  *
 586  * Caller must hold i_ceph_lock.
 587  */
 588 int __ceph_finish_cap_snap(struct ceph_inode_info *ci,
 589                             struct ceph_cap_snap *capsnap)
 590 {
 591         struct inode *inode = &ci->vfs_inode;
 592         struct ceph_mds_client *mdsc = ceph_sb_to_client(inode->i_sb)->mdsc;
 593
 594         BUG_ON(capsnap->writing);
 595         capsnap->size = inode->i_size;
 596         capsnap->mtime = inode->i_mtime;
 597         capsnap->atime = inode->i_atime;
 598         capsnap->ctime = inode->i_ctime;
 599         capsnap->time_warp_seq = ci->i_time_warp_seq;
 600         if (capsnap->dirty_pages) {
 601                 dout("finish_cap_snap %p cap_snap %p snapc %p %llu %s s=%llu "
 602                      "still has %d dirty pages\n", inode, capsnap,
 603                      capsnap->context, capsnap->context->seq,
 604                      ceph_cap_string(capsnap->dirty), capsnap->size,
 605                      capsnap->dirty_pages);
 606                 return 0;
 607         }
 608         dout("finish_cap_snap %p cap_snap %p snapc %p %llu %s s=%llu\n",
 609              inode, capsnap, capsnap->context,
 610              capsnap->context->seq, ceph_cap_string(capsnap->dirty),
 611              capsnap->size);
 612
 613         spin_lock(&mdsc->snap_flush_lock);
 614         list_add_tail(&ci->i_snap_flush_item, &mdsc->snap_flush_list);
 615         spin_unlock(&mdsc->snap_flush_lock);
 616         return 1;  /* caller may want to ceph_flush_snaps */
 617 }
 618
 619 /*
 620  * Queue cap_snaps for snap writeback for this realm and its children.
 621  * Called under snap_rwsem, so realm topology won't change.
 622  */
 623 static void queue_realm_cap_snaps(struct ceph_snap_realm *realm)
 624 {
 625         struct ceph_inode_info *ci;
 626         struct inode *lastinode = NULL;
 627         struct ceph_snap_realm *child;
 628
 629         dout("queue_realm_cap_snaps %p %llx inodes\n", realm, realm->ino);
 630
 631         spin_lock(&realm->inodes_with_caps_lock);
 632         list_for_each_entry(ci, &realm->inodes_with_caps,
 633                             i_snap_realm_item) {
 634                 struct inode *inode = igrab(&ci->vfs_inode);
 635                 if (!inode)
 636                         continue;
 637                 spin_unlock(&realm->inodes_with_caps_lock);
 638                 iput(lastinode);
 639                 lastinode = inode;
 640                 ceph_queue_cap_snap(ci);
 641                 spin_lock(&realm->inodes_with_caps_lock);
 642         }
 643         spin_unlock(&realm->inodes_with_caps_lock);
 644         iput(lastinode);
 645
 646         list_for_each_entry(child, &realm->children, child_item) {
 647                 dout("queue_realm_cap_snaps %p %llx queue child %p %llx\n",
 648                      realm, realm->ino, child, child->ino);
 649                 list_del_init(&child->dirty_item);
 650                 list_add(&child->dirty_item, &realm->dirty_item);
 651         }
 652
 653         list_del_init(&realm->dirty_item);
 654         dout("queue_realm_cap_snaps %p %llx done\n", realm, realm->ino);
 655 }
 656
 657 /*
 658  * Parse and apply a snapblob "snap trace" from the MDS.  This specifies
 659  * the snap realm parameters from a given realm and all of its ancestors,
 660  * up to the root.
 661  *
 662  * Caller must hold snap_rwsem for write.
 663  */
 664 int ceph_update_snap_trace(struct ceph_mds_client *mdsc,
 665                            void *p, void *e, bool deletion,
 666                            struct ceph_snap_realm **realm_ret)
 667 {
 668         struct ceph_mds_snap_realm *ri;    /* encoded */
 669         __le64 *snaps;                     /* encoded */
 670         __le64 *prior_parent_snaps;        /* encoded */
 671         struct ceph_snap_realm *realm = NULL;
 672         struct ceph_snap_realm *first_realm = NULL;
 673         int invalidate = 0;
 674         int err = -ENOMEM;
 675         LIST_HEAD(dirty_realms);
 676
 677         dout("update_snap_trace deletion=%d\n", deletion);
 678 more:
 679         ceph_decode_need(&p, e, sizeof(*ri), bad);
 680         ri = p;
 681         p += sizeof(*ri);
 682         ceph_decode_need(&p, e, sizeof(u64)*(le32_to_cpu(ri->num_snaps) +
 683                             le32_to_cpu(ri->num_prior_parent_snaps)), bad);
 684         snaps = p;
 685         p += sizeof(u64) * le32_to_cpu(ri->num_snaps);
 686         prior_parent_snaps = p;
 687         p += sizeof(u64) * le32_to_cpu(ri->num_prior_parent_snaps);
 688
 689         realm = ceph_lookup_snap_realm(mdsc, le64_to_cpu(ri->ino));
 690         if (!realm) {
 691                 realm = ceph_create_snap_realm(mdsc, le64_to_cpu(ri->ino));
 692                 if (IS_ERR(realm)) {
 693                         err = PTR_ERR(realm);
 694                         goto fail;
 695                 }
 696         }
 697
 698         /* ensure the parent is correct */
 699         err = adjust_snap_realm_parent(mdsc, realm, le64_to_cpu(ri->parent));
 700         if (err < 0)
 701                 goto fail;
 702         invalidate += err;
 703
 704         if (le64_to_cpu(ri->seq) > realm->seq) {
 705                 dout("update_snap_trace updating %llx %p %lld -> %lld\n",
 706                      realm->ino, realm, realm->seq, le64_to_cpu(ri->seq));
 707                 /* update realm parameters, snap lists */
 708                 realm->seq = le64_to_cpu(ri->seq);
 709                 realm->created = le64_to_cpu(ri->created);
 710                 realm->parent_since = le64_to_cpu(ri->parent_since);
 711
 712                 realm->num_snaps = le32_to_cpu(ri->num_snaps);
 713                 err = dup_array(&realm->snaps, snaps, realm->num_snaps);
 714                 if (err < 0)
 715                         goto fail;
 716
 717                 realm->num_prior_parent_snaps =
 718                         le32_to_cpu(ri->num_prior_parent_snaps);
 719                 err = dup_array(&realm->prior_parent_snaps, prior_parent_snaps,
 720                                 realm->num_prior_parent_snaps);
 721                 if (err < 0)
 722                         goto fail;
 723
 724                 /* queue realm for cap_snap creation */
 725                 list_add(&realm->dirty_item, &dirty_realms);
 726                 if (realm->seq > mdsc->last_snap_seq)
 727                         mdsc->last_snap_seq = realm->seq;
 728
 729                 invalidate = 1;
 730         } else if (!realm->cached_context) {
 731                 dout("update_snap_trace %llx %p seq %lld new\n",
 732                      realm->ino, realm, realm->seq);
 733                 invalidate = 1;
 734         } else {
 735                 dout("update_snap_trace %llx %p seq %lld unchanged\n",
 736                      realm->ino, realm, realm->seq);
 737         }
 738
 739         dout("done with %llx %p, invalidated=%d, %p %p\n", realm->ino,
 740              realm, invalidate, p, e);
 741
 742         /* invalidate when we reach the _end_ (root) of the trace */
 743         if (invalidate && p >= e)
 744                 rebuild_snap_realms(realm);
 745
 746         if (!first_realm)
 747                 first_realm = realm;
 748         else
 749                 ceph_put_snap_realm(mdsc, realm);
 750
 751         if (p < e)
 752                 goto more;
 753
 754         /*
 755          * queue cap snaps _after_ we've built the new snap contexts,
 756          * so that i_head_snapc can be set appropriately.
 757          */
 758         while (!list_empty(&dirty_realms)) {
 759                 realm = list_first_entry(&dirty_realms, struct ceph_snap_realm,
 760                                          dirty_item);
 761                 queue_realm_cap_snaps(realm);
 762         }
 763
 764         if (realm_ret)
 765                 *realm_ret = first_realm;
 766         else
 767                 ceph_put_snap_realm(mdsc, first_realm);
 768
 769         __cleanup_empty_realms(mdsc);
 770         return 0;
 771
 772 bad:
 773         err = -EINVAL;
 774 fail:
 775         if (realm && !IS_ERR(realm))
 776                 ceph_put_snap_realm(mdsc, realm);
 777         if (first_realm)
 778                 ceph_put_snap_realm(mdsc, first_realm);
 779         pr_err("update_snap_trace error %d\n", err);
 780         return err;
 781 }
 782
 783
 784 /*
 785  * Send any cap_snaps that are queued for flush.  Try to carry
 786  * s_mutex across multiple snap flushes to avoid locking overhead.
 787  *
 788  * Caller holds no locks.
 789  */
 790 static void flush_snaps(struct ceph_mds_client *mdsc)
 791 {
 792         struct ceph_inode_info *ci;
 793         struct inode *inode;
 794         struct ceph_mds_session *session = NULL;
 795
 796         dout("flush_snaps\n");
 797         spin_lock(&mdsc->snap_flush_lock);
 798         while (!list_empty(&mdsc->snap_flush_list)) {
 799                 ci = list_first_entry(&mdsc->snap_flush_list,
 800                                 struct ceph_inode_info, i_snap_flush_item);
 801                 inode = &ci->vfs_inode;
 802                 ihold(inode);
 803                 spin_unlock(&mdsc->snap_flush_lock);
 804                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
 805                 __ceph_flush_snaps(ci, &session, 0);
 806                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 807                 iput(inode);
 808                 spin_lock(&mdsc->snap_flush_lock);
 809         }
 810         spin_unlock(&mdsc->snap_flush_lock);
 811
 812         if (session) {
 813                 mutex_unlock(&session->s_mutex);
 814                 ceph_put_mds_session(session);
 815         }
 816         dout("flush_snaps done\n");
 817 }
 818
 819
 820 /*
 821  * Handle a snap notification from the MDS.
 822  *
 823  * This can take two basic forms: the simplest is just a snap creation
 824  * or deletion notification on an existing realm.  This should update the
 825  * realm and its children.
 826  *
 827  * The more difficult case is realm creation, due to snap creation at a
 828  * new point in the file hierarchy, or due to a rename that moves a file or
 829  * directory into another realm.
 830  */
 831 void ceph_handle_snap(struct ceph_mds_client *mdsc,
 832                       struct ceph_mds_session *session,
 833                       struct ceph_msg *msg)
 834 {
 835         struct super_block *sb = mdsc->fsc->sb;
 836         int mds = session->s_mds;
 837         u64 split;
 838         int op;
 839         int trace_len;
 840         struct ceph_snap_realm *realm = NULL;
 841         void *p = msg->front.iov_base;
 842         void *e = p + msg->front.iov_len;
 843         struct ceph_mds_snap_head *h;
 844         int num_split_inos, num_split_realms;
 845         __le64 *split_inos = NULL, *split_realms = NULL;
 846         int i;
 847         int locked_rwsem = 0;
 848
 849         /* decode */
 850         if (msg->front.iov_len < sizeof(*h))
 851                 goto bad;
 852         h = p;
 853         op = le32_to_cpu(h->op);
 854         split = le64_to_cpu(h->split);   /* non-zero if we are splitting an
 855                                           * existing realm */
 856         num_split_inos = le32_to_cpu(h->num_split_inos);
 857         num_split_realms = le32_to_cpu(h->num_split_realms);
 858         trace_len = le32_to_cpu(h->trace_len);
 859         p += sizeof(*h);
 860
 861         dout("handle_snap from mds%d op %s split %llx tracelen %d\n", mds,
 862              ceph_snap_op_name(op), split, trace_len);
 863
 864         mutex_lock(&session->s_mutex);
 865         session->s_seq++;
 866         mutex_unlock(&session->s_mutex);
 867
 868         down_write(&mdsc->snap_rwsem);
 869         locked_rwsem = 1;
 870
 871         if (op == CEPH_SNAP_OP_SPLIT) {
 872                 struct ceph_mds_snap_realm *ri;
 873
 874                 /*
 875                  * A "split" breaks part of an existing realm off into
 876                  * a new realm.  The MDS provides a list of inodes
 877                  * (with caps) and child realms that belong to the new
 878                  * child.
 879                  */
 880                 split_inos = p;
 881                 p += sizeof(u64) * num_split_inos;
 882                 split_realms = p;
 883                 p += sizeof(u64) * num_split_realms;
 884                 ceph_decode_need(&p, e, sizeof(*ri), bad);
 885                 /* we will peek at realm info here, but will _not_
 886                  * advance p, as the realm update will occur below in
 887                  * ceph_update_snap_trace. */
 888                 ri = p;
 889
 890                 realm = ceph_lookup_snap_realm(mdsc, split);
 891                 if (!realm) {
 892                         realm = ceph_create_snap_realm(mdsc, split);
 893                         if (IS_ERR(realm))
 894                                 goto out;
 895                 }
 896
 897                 dout("splitting snap_realm %llx %p\n", realm->ino, realm);
 898                 for (i = 0; i < num_split_inos; i++) {
 899                         struct ceph_vino vino = {
 900                                 .ino = le64_to_cpu(split_inos[i]),
 901                                 .snap = CEPH_NOSNAP,
 902                         };
 903                         struct inode *inode = ceph_find_inode(sb, vino);
 904                         struct ceph_inode_info *ci;
 905                         struct ceph_snap_realm *oldrealm;
 906
 907                         if (!inode)
 908                                 continue;
 909                         ci = ceph_inode(inode);
 910
 911                         spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
 912                         if (!ci->i_snap_realm)
 913                                 goto skip_inode;
 914                         /*
 915                          * If this inode belongs to a realm that was
 916                          * created after our new realm, we experienced
 917                          * a race (due to another split notifications
 918                          * arriving from a different MDS).  So skip
 919                          * this inode.
 920                          */
 921                         if (ci->i_snap_realm->created >
 922                             le64_to_cpu(ri->created)) {
 923                                 dout(" leaving %p in newer realm %llx %p\n",
 924                                      inode, ci->i_snap_realm->ino,
 925                                      ci->i_snap_realm);
 926                                 goto skip_inode;
 927                         }
 928                         dout(" will move %p to split realm %llx %p\n",
 929                              inode, realm->ino, realm);
 930                         /*
 931                          * Move the inode to the new realm
 932                          */
 933                         spin_lock(&realm->inodes_with_caps_lock);
 934                         list_del_init(&ci->i_snap_realm_item);
 935                         list_add(&ci->i_snap_realm_item,
 936                                  &realm->inodes_with_caps);
 937                         oldrealm = ci->i_snap_realm;
 938                         ci->i_snap_realm = realm;
 939                         spin_unlock(&realm->inodes_with_caps_lock);
 940                         spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 941
 942                         ceph_get_snap_realm(mdsc, realm);
 943                         ceph_put_snap_realm(mdsc, oldrealm);
 944
 945                         iput(inode);
 946                         continue;
 947
 948 skip_inode:
 949                         spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 950                         iput(inode);
 951                 }
 952
 953                 /* we may have taken some of the old realm's children. */
 954                 for (i = 0; i < num_split_realms; i++) {
 955                         struct ceph_snap_realm *child =
 956                                 __lookup_snap_realm(mdsc,
 957                                            le64_to_cpu(split_realms[i]));
 958                         if (!child)
 959                                 continue;
 960                         adjust_snap_realm_parent(mdsc, child, realm->ino);
 961                 }
 962         }
 963
 964         /*
 965          * update using the provided snap trace. if we are deleting a
 966          * snap, we can avoid queueing cap_snaps.
 967          */
 968         ceph_update_snap_trace(mdsc, p, e,
 969                                op == CEPH_SNAP_OP_DESTROY, NULL);
 970
 971         if (op == CEPH_SNAP_OP_SPLIT)
 972                 /* we took a reference when we created the realm, above */
 973                 ceph_put_snap_realm(mdsc, realm);
 974
 975         __cleanup_empty_realms(mdsc);
 976
 977         up_write(&mdsc->snap_rwsem);
 978
 979         flush_snaps(mdsc);
 980         return;
 981
 982 bad:
 983         pr_err("corrupt snap message from mds%d\n", mds);
 984         ceph_msg_dump(msg);
 985 out:
 986         if (locked_rwsem)
 987                 up_write(&mdsc->snap_rwsem);
 988         return;
 989 }
 990
 991 int __init ceph_snap_init(void)
 992 {
 993         ceph_empty_snapc = ceph_create_snap_context(0, GFP_NOFS);
 994         if (!ceph_empty_snapc)
 995                 return -ENOMEM;
 996         ceph_empty_snapc->seq = 1;
 997         return 0;
 998 }
 999
1000 void ceph_snap_exit(void)
1001 {
1002         ceph_put_snap_context(ceph_empty_snapc);
1003 }