fs/ceph/file.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 #include <linux/ceph/ceph_debug.h>
   3
   4 #include <linux/module.h>
   5 #include <linux/sched.h>
   6 #include <linux/slab.h>
   7 #include <linux/file.h>
   8 #include <linux/mount.h>
   9 #include <linux/namei.h>
  10 #include <linux/writeback.h>
  11 #include <linux/falloc.h>
  12
  13 #include "super.h"
  14 #include "mds_client.h"
  15 #include "cache.h"
  16
  17 static __le32 ceph_flags_sys2wire(u32 flags)
  18 {
  19         u32 wire_flags = 0;
  20
  21         switch (flags & O_ACCMODE) {
  22         case O_RDONLY:
  23                 wire_flags |= CEPH_O_RDONLY;
  24                 break;
  25         case O_WRONLY:
  26                 wire_flags |= CEPH_O_WRONLY;
  27                 break;
  28         case O_RDWR:
  29                 wire_flags |= CEPH_O_RDWR;
  30                 break;
  31         }
  32
  33 #define ceph_sys2wire(a) if (flags & a) { wire_flags |= CEPH_##a; flags &= ~a; }
  34
  35         ceph_sys2wire(O_CREAT);
  36         ceph_sys2wire(O_EXCL);
  37         ceph_sys2wire(O_TRUNC);
  38         ceph_sys2wire(O_DIRECTORY);
  39         ceph_sys2wire(O_NOFOLLOW);
  40
  41 #undef ceph_sys2wire
  42
  43         if (flags)
  44                 dout("unused open flags: %x", flags);
  45
  46         return cpu_to_le32(wire_flags);
  47 }
  48
  49 /*
  50  * Ceph file operations
  51  *
  52  * Implement basic open/close functionality, and implement
  53  * read/write.
  54  *
  55  * We implement three modes of file I/O:
  56  *  - buffered uses the generic_file_aio_{read,write} helpers
  57  *
  58  *  - synchronous is used when there is multi-client read/write
  59  *    sharing, avoids the page cache, and synchronously waits for an
  60  *    ack from the OSD.
  61  *
  62  *  - direct io takes the variant of the sync path that references
  63  *    user pages directly.
  64  *
  65  * fsync() flushes and waits on dirty pages, but just queues metadata
  66  * for writeback: since the MDS can recover size and mtime there is no
  67  * need to wait for MDS acknowledgement.
  68  */
  69
  70 /*
  71  * Calculate the length sum of direct io vectors that can
  72  * be combined into one page vector.
  73  */
  74 static size_t dio_get_pagev_size(const struct iov_iter *it)
  75 {
  76     const struct iovec *iov = it->iov;
  77     const struct iovec *iovend = iov + it->nr_segs;
  78     size_t size;
  79
  80     size = iov->iov_len - it->iov_offset;
  81     /*
  82      * An iov can be page vectored when both the current tail
  83      * and the next base are page aligned.
  84      */
  85     while (PAGE_ALIGNED((iov->iov_base + iov->iov_len)) &&
  86            (++iov < iovend && PAGE_ALIGNED((iov->iov_base)))) {
  87         size += iov->iov_len;
  88     }
  89     dout("dio_get_pagevlen len = %zu\n", size);
  90     return size;
  91 }
  92
  93 /*
  94  * Allocate a page vector based on (@it, @nbytes).
  95  * The return value is the tuple describing a page vector,
  96  * that is (@pages, @page_align, @num_pages).
  97  */
  98 static struct page **
  99 dio_get_pages_alloc(const struct iov_iter *it, size_t nbytes,
 100                     size_t *page_align, int *num_pages)
 101 {
 102         struct iov_iter tmp_it = *it;
 103         size_t align;
 104         struct page **pages;
 105         int ret = 0, idx, npages;
 106
 107         align = (unsigned long)(it->iov->iov_base + it->iov_offset) &
 108                 (PAGE_SIZE - 1);
 109         npages = calc_pages_for(align, nbytes);
 110         pages = kvmalloc(sizeof(*pages) * npages, GFP_KERNEL);
 111         if (!pages)
 112                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 113
 114         for (idx = 0; idx < npages; ) {
 115                 size_t start;
 116                 ret = iov_iter_get_pages(&tmp_it, pages + idx, nbytes,
 117                                          npages - idx, &start);
 118                 if (ret < 0)
 119                         goto fail;
 120
 121                 iov_iter_advance(&tmp_it, ret);
 122                 nbytes -= ret;
 123                 idx += (ret + start + PAGE_SIZE - 1) / PAGE_SIZE;
 124         }
 125
 126         BUG_ON(nbytes != 0);
 127         *num_pages = npages;
 128         *page_align = align;
 129         dout("dio_get_pages_alloc: got %d pages align %zu\n", npages, align);
 130         return pages;
 131 fail:
 132         ceph_put_page_vector(pages, idx, false);
 133         return ERR_PTR(ret);
 134 }
 135
 136 /*
 137  * Prepare an open request.  Preallocate ceph_cap to avoid an
 138  * inopportune ENOMEM later.
 139  */
 140 static struct ceph_mds_request *
 141 prepare_open_request(struct super_block *sb, int flags, int create_mode)
 142 {
 143         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_sb_to_client(sb);
 144         struct ceph_mds_client *mdsc = fsc->mdsc;
 145         struct ceph_mds_request *req;
 146         int want_auth = USE_ANY_MDS;
 147         int op = (flags & O_CREAT) ? CEPH_MDS_OP_CREATE : CEPH_MDS_OP_OPEN;
 148
 149         if (flags & (O_WRONLY|O_RDWR|O_CREAT|O_TRUNC))
 150                 want_auth = USE_AUTH_MDS;
 151
 152         req = ceph_mdsc_create_request(mdsc, op, want_auth);
 153         if (IS_ERR(req))
 154                 goto out;
 155         req->r_fmode = ceph_flags_to_mode(flags);
 156         req->r_args.open.flags = ceph_flags_sys2wire(flags);
 157         req->r_args.open.mode = cpu_to_le32(create_mode);
 158 out:
 159         return req;
 160 }
 161
 162 /*
 163  * initialize private struct file data.
 164  * if we fail, clean up by dropping fmode reference on the ceph_inode
 165  */
 166 static int ceph_init_file(struct inode *inode, struct file *file, int fmode)
 167 {
 168         struct ceph_file_info *cf;
 169         int ret = 0;
 170
 171         switch (inode->i_mode & S_IFMT) {
 172         case S_IFREG:
 173                 ceph_fscache_register_inode_cookie(inode);
 174                 ceph_fscache_file_set_cookie(inode, file);
 175         case S_IFDIR:
 176                 dout("init_file %p %p 0%o (regular)\n", inode, file,
 177                      inode->i_mode);
 178                 cf = kmem_cache_zalloc(ceph_file_cachep, GFP_KERNEL);
 179                 if (!cf) {
 180                         ceph_put_fmode(ceph_inode(inode), fmode); /* clean up */
 181                         return -ENOMEM;
 182                 }
 183                 cf->fmode = fmode;
 184                 cf->next_offset = 2;
 185                 cf->readdir_cache_idx = -1;
 186                 file->private_data = cf;
 187                 BUG_ON(inode->i_fop->release != ceph_release);
 188                 break;
 189
 190         case S_IFLNK:
 191                 dout("init_file %p %p 0%o (symlink)\n", inode, file,
 192                      inode->i_mode);
 193                 ceph_put_fmode(ceph_inode(inode), fmode); /* clean up */
 194                 break;
 195
 196         default:
 197                 dout("init_file %p %p 0%o (special)\n", inode, file,
 198                      inode->i_mode);
 199                 /*
 200                  * we need to drop the open ref now, since we don't
 201                  * have .release set to ceph_release.
 202                  */
 203                 ceph_put_fmode(ceph_inode(inode), fmode); /* clean up */
 204                 BUG_ON(inode->i_fop->release == ceph_release);
 205
 206                 /* call the proper open fop */
 207                 ret = inode->i_fop->open(inode, file);
 208         }
 209         return ret;
 210 }
 211
 212 /*
 213  * try renew caps after session gets killed.
 214  */
 215 int ceph_renew_caps(struct inode *inode)
 216 {
 217         struct ceph_mds_client *mdsc = ceph_sb_to_client(inode->i_sb)->mdsc;
 218         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 219         struct ceph_mds_request *req;
 220         int err, flags, wanted;
 221
 222         spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
 223         wanted = __ceph_caps_file_wanted(ci);
 224         if (__ceph_is_any_real_caps(ci) &&
 225             (!(wanted & CEPH_CAP_ANY_WR) || ci->i_auth_cap)) {
 226                 int issued = __ceph_caps_issued(ci, NULL);
 227                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 228                 dout("renew caps %p want %s issued %s updating mds_wanted\n",
 229                      inode, ceph_cap_string(wanted), ceph_cap_string(issued));
 230                 ceph_check_caps(ci, 0, NULL);
 231                 return 0;
 232         }
 233         spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 234
 235         flags = 0;
 236         if ((wanted & CEPH_CAP_FILE_RD) && (wanted & CEPH_CAP_FILE_WR))
 237                 flags = O_RDWR;
 238         else if (wanted & CEPH_CAP_FILE_RD)
 239                 flags = O_RDONLY;
 240         else if (wanted & CEPH_CAP_FILE_WR)
 241                 flags = O_WRONLY;
 242 #ifdef O_LAZY
 243         if (wanted & CEPH_CAP_FILE_LAZYIO)
 244                 flags |= O_LAZY;
 245 #endif
 246
 247         req = prepare_open_request(inode->i_sb, flags, 0);
 248         if (IS_ERR(req)) {
 249                 err = PTR_ERR(req);
 250                 goto out;
 251         }
 252
 253         req->r_inode = inode;
 254         ihold(inode);
 255         req->r_num_caps = 1;
 256         req->r_fmode = -1;
 257
 258         err = ceph_mdsc_do_request(mdsc, NULL, req);
 259         ceph_mdsc_put_request(req);
 260 out:
 261         dout("renew caps %p open result=%d\n", inode, err);
 262         return err < 0 ? err : 0;
 263 }
 264
 265 /*
 266  * If we already have the requisite capabilities, we can satisfy
 267  * the open request locally (no need to request new caps from the
 268  * MDS).  We do, however, need to inform the MDS (asynchronously)
 269  * if our wanted caps set expands.
 270  */
 271 int ceph_open(struct inode *inode, struct file *file)
 272 {
 273         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 274         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_sb_to_client(inode->i_sb);
 275         struct ceph_mds_client *mdsc = fsc->mdsc;
 276         struct ceph_mds_request *req;
 277         struct ceph_file_info *cf = file->private_data;
 278         int err;
 279         int flags, fmode, wanted;
 280
 281         if (cf) {
 282                 dout("open file %p is already opened\n", file);
 283                 return 0;
 284         }
 285
 286         /* filter out O_CREAT|O_EXCL; vfs did that already.  yuck. */
 287         flags = file->f_flags & ~(O_CREAT|O_EXCL);
 288         if (S_ISDIR(inode->i_mode))
 289                 flags = O_DIRECTORY;  /* mds likes to know */
 290
 291         dout("open inode %p ino %llx.%llx file %p flags %d (%d)\n", inode,
 292              ceph_vinop(inode), file, flags, file->f_flags);
 293         fmode = ceph_flags_to_mode(flags);
 294         wanted = ceph_caps_for_mode(fmode);
 295
 296         /* snapped files are read-only */
 297         if (ceph_snap(inode) != CEPH_NOSNAP && (file->f_mode & FMODE_WRITE))
 298                 return -EROFS;
 299
 300         /* trivially open snapdir */
 301         if (ceph_snap(inode) == CEPH_SNAPDIR) {
 302                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
 303                 __ceph_get_fmode(ci, fmode);
 304                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 305                 return ceph_init_file(inode, file, fmode);
 306         }
 307
 308         /*
 309          * No need to block if we have caps on the auth MDS (for
 310          * write) or any MDS (for read).  Update wanted set
 311          * asynchronously.
 312          */
 313         spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
 314         if (__ceph_is_any_real_caps(ci) &&
 315             (((fmode & CEPH_FILE_MODE_WR) == 0) || ci->i_auth_cap)) {
 316                 int mds_wanted = __ceph_caps_mds_wanted(ci, true);
 317                 int issued = __ceph_caps_issued(ci, NULL);
 318
 319                 dout("open %p fmode %d want %s issued %s using existing\n",
 320                      inode, fmode, ceph_cap_string(wanted),
 321                      ceph_cap_string(issued));
 322                 __ceph_get_fmode(ci, fmode);
 323                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 324
 325                 /* adjust wanted? */
 326                 if ((issued & wanted) != wanted &&
 327                     (mds_wanted & wanted) != wanted &&
 328                     ceph_snap(inode) != CEPH_SNAPDIR)
 329                         ceph_check_caps(ci, 0, NULL);
 330
 331                 return ceph_init_file(inode, file, fmode);
 332         } else if (ceph_snap(inode) != CEPH_NOSNAP &&
 333                    (ci->i_snap_caps & wanted) == wanted) {
 334                 __ceph_get_fmode(ci, fmode);
 335                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 336                 return ceph_init_file(inode, file, fmode);
 337         }
 338
 339         spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 340
 341         dout("open fmode %d wants %s\n", fmode, ceph_cap_string(wanted));
 342         req = prepare_open_request(inode->i_sb, flags, 0);
 343         if (IS_ERR(req)) {
 344                 err = PTR_ERR(req);
 345                 goto out;
 346         }
 347         req->r_inode = inode;
 348         ihold(inode);
 349
 350         req->r_num_caps = 1;
 351         err = ceph_mdsc_do_request(mdsc, NULL, req);
 352         if (!err)
 353                 err = ceph_init_file(inode, file, req->r_fmode);
 354         ceph_mdsc_put_request(req);
 355         dout("open result=%d on %llx.%llx\n", err, ceph_vinop(inode));
 356 out:
 357         return err;
 358 }
 359
 360
 361 /*
 362  * Do a lookup + open with a single request.  If we get a non-existent
 363  * file or symlink, return 1 so the VFS can retry.
 364  */
 365 int ceph_atomic_open(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
 366                      struct file *file, unsigned flags, umode_t mode,
 367                      int *opened)
 368 {
 369         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_sb_to_client(dir->i_sb);
 370         struct ceph_mds_client *mdsc = fsc->mdsc;
 371         struct ceph_mds_request *req;
 372         struct dentry *dn;
 373         struct ceph_acls_info acls = {};
 374        int mask;
 375         int err;
 376
 377         dout("atomic_open %p dentry %p '%pd' %s flags %d mode 0%o\n",
 378              dir, dentry, dentry,
 379              d_unhashed(dentry) ? "unhashed" : "hashed", flags, mode);
 380
 381         if (dentry->d_name.len > NAME_MAX)
 382                 return -ENAMETOOLONG;
 383
 384         /*
 385          * Do not truncate the file, since atomic_open is called before the
 386          * permission check. The caller will do the truncation afterward.
 387          */
 388         flags &= ~O_TRUNC;
 389
 390         if (flags & O_CREAT) {
 391                 err = ceph_pre_init_acls(dir, &mode, &acls);
 392                 if (err < 0)
 393                         return err;
 394         }
 395
 396         /* do the open */
 397         req = prepare_open_request(dir->i_sb, flags, mode);
 398         if (IS_ERR(req)) {
 399                 err = PTR_ERR(req);
 400                 goto out_acl;
 401         }
 402         req->r_dentry = dget(dentry);
 403         req->r_num_caps = 2;
 404         if (flags & O_CREAT) {
 405                 req->r_dentry_drop = CEPH_CAP_FILE_SHARED;
 406                 req->r_dentry_unless = CEPH_CAP_FILE_EXCL;
 407                 if (acls.pagelist) {
 408                         req->r_pagelist = acls.pagelist;
 409                         acls.pagelist = NULL;
 410                 }
 411         }
 412
 413        mask = CEPH_STAT_CAP_INODE | CEPH_CAP_AUTH_SHARED;
 414        if (ceph_security_xattr_wanted(dir))
 415                mask |= CEPH_CAP_XATTR_SHARED;
 416        req->r_args.open.mask = cpu_to_le32(mask);
 417
 418         req->r_parent = dir;
 419         set_bit(CEPH_MDS_R_PARENT_LOCKED, &req->r_req_flags);
 420         err = ceph_mdsc_do_request(mdsc, (flags & O_CREAT) ? dir : NULL, req);
 421         err = ceph_handle_snapdir(req, dentry, err);
 422         if (err)
 423                 goto out_req;
 424
 425         if ((flags & O_CREAT) && !req->r_reply_info.head->is_dentry)
 426                 err = ceph_handle_notrace_create(dir, dentry);
 427
 428         if (d_in_lookup(dentry)) {
 429                 dn = ceph_finish_lookup(req, dentry, err);
 430                 if (IS_ERR(dn))
 431                         err = PTR_ERR(dn);
 432         } else {
 433                 /* we were given a hashed negative dentry */
 434                 dn = NULL;
 435         }
 436         if (err)
 437                 goto out_req;
 438         if (dn || d_really_is_negative(dentry) || d_is_symlink(dentry)) {
 439                 /* make vfs retry on splice, ENOENT, or symlink */
 440                 dout("atomic_open finish_no_open on dn %p\n", dn);
 441                 err = finish_no_open(file, dn);
 442         } else {
 443                 dout("atomic_open finish_open on dn %p\n", dn);
 444                 if (req->r_op == CEPH_MDS_OP_CREATE && req->r_reply_info.has_create_ino) {
 445                         ceph_init_inode_acls(d_inode(dentry), &acls);
 446                         *opened |= FILE_CREATED;
 447                 }
 448                 err = finish_open(file, dentry, ceph_open, opened);
 449         }
 450 out_req:
 451         if (!req->r_err && req->r_target_inode)
 452                 ceph_put_fmode(ceph_inode(req->r_target_inode), req->r_fmode);
 453         ceph_mdsc_put_request(req);
 454 out_acl:
 455         ceph_release_acls_info(&acls);
 456         dout("atomic_open result=%d\n", err);
 457         return err;
 458 }
 459
 460 int ceph_release(struct inode *inode, struct file *file)
 461 {
 462         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 463         struct ceph_file_info *cf = file->private_data;
 464
 465         dout("release inode %p file %p\n", inode, file);
 466         ceph_put_fmode(ci, cf->fmode);
 467         if (cf->last_readdir)
 468                 ceph_mdsc_put_request(cf->last_readdir);
 469         kfree(cf->last_name);
 470         kfree(cf->dir_info);
 471         kmem_cache_free(ceph_file_cachep, cf);
 472
 473         /* wake up anyone waiting for caps on this inode */
 474         wake_up_all(&ci->i_cap_wq);
 475         return 0;
 476 }
 477
 478 enum {
 479         HAVE_RETRIED = 1,
 480         CHECK_EOF =    2,
 481         READ_INLINE =  3,
 482 };
 483
 484 /*
 485  * Read a range of bytes striped over one or more objects.  Iterate over
 486  * objects we stripe over.  (That's not atomic, but good enough for now.)
 487  *
 488  * If we get a short result from the OSD, check against i_size; we need to
 489  * only return a short read to the caller if we hit EOF.
 490  */
 491 static int striped_read(struct inode *inode,
 492                         u64 pos, u64 len,
 493                         struct page **pages, int num_pages,
 494                         int page_align, int *checkeof)
 495 {
 496         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_inode_to_client(inode);
 497         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 498         u64 this_len;
 499         loff_t i_size;
 500         int page_idx;
 501         int ret, read = 0;
 502         bool hit_stripe, was_short;
 503
 504         /*
 505          * we may need to do multiple reads.  not atomic, unfortunately.
 506          */
 507 more:
 508         this_len = len;
 509         page_idx = (page_align + read) >> PAGE_SHIFT;
 510         ret = ceph_osdc_readpages(&fsc->client->osdc, ceph_vino(inode),
 511                                   &ci->i_layout, pos, &this_len,
 512                                   ci->i_truncate_seq, ci->i_truncate_size,
 513                                   pages + page_idx, num_pages - page_idx,
 514                                   ((page_align + read) & ~PAGE_MASK));
 515         if (ret == -ENOENT)
 516                 ret = 0;
 517         hit_stripe = this_len < len;
 518         was_short = ret >= 0 && ret < this_len;
 519         dout("striped_read %llu~%llu (read %u) got %d%s%s\n", pos, len, read,
 520              ret, hit_stripe ? " HITSTRIPE" : "", was_short ? " SHORT" : "");
 521
 522         i_size = i_size_read(inode);
 523         if (ret >= 0) {
 524                 if (was_short && (pos + ret < i_size)) {
 525                         int zlen = min(this_len - ret, i_size - pos - ret);
 526                         int zoff = page_align + read + ret;
 527                         dout(" zero gap %llu to %llu\n",
 528                              pos + ret, pos + ret + zlen);
 529                         ceph_zero_page_vector_range(zoff, zlen, pages);
 530                         ret += zlen;
 531                 }
 532
 533                 read += ret;
 534                 pos += ret;
 535                 len -= ret;
 536
 537                 /* hit stripe and need continue*/
 538                 if (len && hit_stripe && pos < i_size)
 539                         goto more;
 540         }
 541
 542         if (read > 0) {
 543                 ret = read;
 544                 /* did we bounce off eof? */
 545                 if (pos + len > i_size)
 546                         *checkeof = CHECK_EOF;
 547         }
 548
 549         dout("striped_read returns %d\n", ret);
 550         return ret;
 551 }
 552
 553 /*
 554  * Completely synchronous read and write methods.  Direct from __user
 555  * buffer to osd, or directly to user pages (if O_DIRECT).
 556  *
 557  * If the read spans object boundary, just do multiple reads.
 558  */
 559 static ssize_t ceph_sync_read(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *to,
 560                               int *checkeof)
 561 {
 562         struct file *file = iocb->ki_filp;
 563         struct inode *inode = file_inode(file);
 564         struct page **pages;
 565         u64 off = iocb->ki_pos;
 566         int num_pages;
 567         ssize_t ret;
 568         size_t len = iov_iter_count(to);
 569
 570         dout("sync_read on file %p %llu~%u %s\n", file, off, (unsigned)len,
 571              (file->f_flags & O_DIRECT) ? "O_DIRECT" : "");
 572
 573         if (!len)
 574                 return 0;
 575         /*
 576          * flush any page cache pages in this range.  this
 577          * will make concurrent normal and sync io slow,
 578          * but it will at least behave sensibly when they are
 579          * in sequence.
 580          */
 581         ret = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, off,
 582                                                 off + len);
 583         if (ret < 0)
 584                 return ret;
 585
 586         if (unlikely(to->type & ITER_PIPE)) {
 587                 size_t page_off;
 588                 ret = iov_iter_get_pages_alloc(to, &pages, len,
 589                                                &page_off);
 590                 if (ret <= 0)
 591                         return -ENOMEM;
 592                 num_pages = DIV_ROUND_UP(ret + page_off, PAGE_SIZE);
 593
 594                 ret = striped_read(inode, off, ret, pages, num_pages,
 595                                    page_off, checkeof);
 596                 if (ret > 0) {
 597                         iov_iter_advance(to, ret);
 598                         off += ret;
 599                 } else {
 600                         iov_iter_advance(to, 0);
 601                 }
 602                 ceph_put_page_vector(pages, num_pages, false);
 603         } else {
 604                 num_pages = calc_pages_for(off, len);
 605                 pages = ceph_alloc_page_vector(num_pages, GFP_KERNEL);
 606                 if (IS_ERR(pages))
 607                         return PTR_ERR(pages);
 608
 609                 ret = striped_read(inode, off, len, pages, num_pages,
 610                                    (off & ~PAGE_MASK), checkeof);
 611                 if (ret > 0) {
 612                         int l, k = 0;
 613                         size_t left = ret;
 614
 615                         while (left) {
 616                                 size_t page_off = off & ~PAGE_MASK;
 617                                 size_t copy = min_t(size_t, left,
 618                                                     PAGE_SIZE - page_off);
 619                                 l = copy_page_to_iter(pages[k++], page_off,
 620                                                       copy, to);
 621                                 off += l;
 622                                 left -= l;
 623                                 if (l < copy)
 624                                         break;
 625                         }
 626                 }
 627                 ceph_release_page_vector(pages, num_pages);
 628         }
 629
 630         if (off > iocb->ki_pos) {
 631                 ret = off - iocb->ki_pos;
 632                 iocb->ki_pos = off;
 633         }
 634
 635         dout("sync_read result %zd\n", ret);
 636         return ret;
 637 }
 638
 639 struct ceph_aio_request {
 640         struct kiocb *iocb;
 641         size_t total_len;
 642         bool write;
 643         bool should_dirty;
 644         int error;
 645         struct list_head osd_reqs;
 646         unsigned num_reqs;
 647         atomic_t pending_reqs;
 648         struct timespec mtime;
 649         struct ceph_cap_flush *prealloc_cf;
 650 };
 651
 652 struct ceph_aio_work {
 653         struct work_struct work;
 654         struct ceph_osd_request *req;
 655 };
 656
 657 static void ceph_aio_retry_work(struct work_struct *work);
 658
 659 static void ceph_aio_complete(struct inode *inode,
 660                               struct ceph_aio_request *aio_req)
 661 {
 662         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 663         int ret;
 664
 665         if (!atomic_dec_and_test(&aio_req->pending_reqs))
 666                 return;
 667
 668         ret = aio_req->error;
 669         if (!ret)
 670                 ret = aio_req->total_len;
 671
 672         dout("ceph_aio_complete %p rc %d\n", inode, ret);
 673
 674         if (ret >= 0 && aio_req->write) {
 675                 int dirty;
 676
 677                 loff_t endoff = aio_req->iocb->ki_pos + aio_req->total_len;
 678                 if (endoff > i_size_read(inode)) {
 679                         if (ceph_inode_set_size(inode, endoff))
 680                                 ceph_check_caps(ci, CHECK_CAPS_AUTHONLY, NULL);
 681                 }
 682
 683                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
 684                 ci->i_inline_version = CEPH_INLINE_NONE;
 685                 dirty = __ceph_mark_dirty_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR,
 686                                                &aio_req->prealloc_cf);
 687                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 688                 if (dirty)
 689                         __mark_inode_dirty(inode, dirty);
 690
 691         }
 692
 693         ceph_put_cap_refs(ci, (aio_req->write ? CEPH_CAP_FILE_WR :
 694                                                 CEPH_CAP_FILE_RD));
 695
 696         aio_req->iocb->ki_complete(aio_req->iocb, ret, 0);
 697
 698         ceph_free_cap_flush(aio_req->prealloc_cf);
 699         kfree(aio_req);
 700 }
 701
 702 static void ceph_aio_complete_req(struct ceph_osd_request *req)
 703 {
 704         int rc = req->r_result;
 705         struct inode *inode = req->r_inode;
 706         struct ceph_aio_request *aio_req = req->r_priv;
 707         struct ceph_osd_data *osd_data = osd_req_op_extent_osd_data(req, 0);
 708         int num_pages = calc_pages_for((u64)osd_data->alignment,
 709                                        osd_data->length);
 710
 711         dout("ceph_aio_complete_req %p rc %d bytes %llu\n",
 712              inode, rc, osd_data->length);
 713
 714         if (rc == -EOLDSNAPC) {
 715                 struct ceph_aio_work *aio_work;
 716                 BUG_ON(!aio_req->write);
 717
 718                 aio_work = kmalloc(sizeof(*aio_work), GFP_NOFS);
 719                 if (aio_work) {
 720                         INIT_WORK(&aio_work->work, ceph_aio_retry_work);
 721                         aio_work->req = req;
 722                         queue_work(ceph_inode_to_client(inode)->wb_wq,
 723                                    &aio_work->work);
 724                         return;
 725                 }
 726                 rc = -ENOMEM;
 727         } else if (!aio_req->write) {
 728                 if (rc == -ENOENT)
 729                         rc = 0;
 730                 if (rc >= 0 && osd_data->length > rc) {
 731                         int zoff = osd_data->alignment + rc;
 732                         int zlen = osd_data->length - rc;
 733                         /*
 734                          * If read is satisfied by single OSD request,
 735                          * it can pass EOF. Otherwise read is within
 736                          * i_size.
 737                          */
 738                         if (aio_req->num_reqs == 1) {
 739                                 loff_t i_size = i_size_read(inode);
 740                                 loff_t endoff = aio_req->iocb->ki_pos + rc;
 741                                 if (endoff < i_size)
 742                                         zlen = min_t(size_t, zlen,
 743                                                      i_size - endoff);
 744                                 aio_req->total_len = rc + zlen;
 745                         }
 746
 747                         if (zlen > 0)
 748                                 ceph_zero_page_vector_range(zoff, zlen,
 749                                                             osd_data->pages);
 750                 }
 751         }
 752
 753         ceph_put_page_vector(osd_data->pages, num_pages, aio_req->should_dirty);
 754         ceph_osdc_put_request(req);
 755
 756         if (rc < 0)
 757                 cmpxchg(&aio_req->error, 0, rc);
 758
 759         ceph_aio_complete(inode, aio_req);
 760         return;
 761 }
 762
 763 static void ceph_aio_retry_work(struct work_struct *work)
 764 {
 765         struct ceph_aio_work *aio_work =
 766                 container_of(work, struct ceph_aio_work, work);
 767         struct ceph_osd_request *orig_req = aio_work->req;
 768         struct ceph_aio_request *aio_req = orig_req->r_priv;
 769         struct inode *inode = orig_req->r_inode;
 770         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 771         struct ceph_snap_context *snapc;
 772         struct ceph_osd_request *req;
 773         int ret;
 774
 775         spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
 776         if (__ceph_have_pending_cap_snap(ci)) {
 777                 struct ceph_cap_snap *capsnap =
 778                         list_last_entry(&ci->i_cap_snaps,
 779                                         struct ceph_cap_snap,
 780                                         ci_item);
 781                 snapc = ceph_get_snap_context(capsnap->context);
 782         } else {
 783                 BUG_ON(!ci->i_head_snapc);
 784                 snapc = ceph_get_snap_context(ci->i_head_snapc);
 785         }
 786         spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 787
 788         req = ceph_osdc_alloc_request(orig_req->r_osdc, snapc, 2,
 789                         false, GFP_NOFS);
 790         if (!req) {
 791                 ret = -ENOMEM;
 792                 req = orig_req;
 793                 goto out;
 794         }
 795
 796         req->r_flags = /* CEPH_OSD_FLAG_ORDERSNAP | */ CEPH_OSD_FLAG_WRITE;
 797         ceph_oloc_copy(&req->r_base_oloc, &orig_req->r_base_oloc);
 798         ceph_oid_copy(&req->r_base_oid, &orig_req->r_base_oid);
 799
 800         ret = ceph_osdc_alloc_messages(req, GFP_NOFS);
 801         if (ret) {
 802                 ceph_osdc_put_request(req);
 803                 req = orig_req;
 804                 goto out;
 805         }
 806
 807         req->r_ops[0] = orig_req->r_ops[0];
 808
 809         req->r_mtime = aio_req->mtime;
 810         req->r_data_offset = req->r_ops[0].extent.offset;
 811
 812         ceph_osdc_put_request(orig_req);
 813
 814         req->r_callback = ceph_aio_complete_req;
 815         req->r_inode = inode;
 816         req->r_priv = aio_req;
 817         req->r_abort_on_full = true;
 818
 819         ret = ceph_osdc_start_request(req->r_osdc, req, false);
 820 out:
 821         if (ret < 0) {
 822                 req->r_result = ret;
 823                 ceph_aio_complete_req(req);
 824         }
 825
 826         ceph_put_snap_context(snapc);
 827         kfree(aio_work);
 828 }
 829
 830 static ssize_t
 831 ceph_direct_read_write(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter,
 832                        struct ceph_snap_context *snapc,
 833                        struct ceph_cap_flush **pcf)
 834 {
 835         struct file *file = iocb->ki_filp;
 836         struct inode *inode = file_inode(file);
 837         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 838         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_inode_to_client(inode);
 839         struct ceph_vino vino;
 840         struct ceph_osd_request *req;
 841         struct page **pages;
 842         struct ceph_aio_request *aio_req = NULL;
 843         int num_pages = 0;
 844         int flags;
 845         int ret;
 846         struct timespec mtime = current_time(inode);
 847         size_t count = iov_iter_count(iter);
 848         loff_t pos = iocb->ki_pos;
 849         bool write = iov_iter_rw(iter) == WRITE;
 850         bool should_dirty = !write && iter_is_iovec(iter);
 851
 852         if (write && ceph_snap(file_inode(file)) != CEPH_NOSNAP)
 853                 return -EROFS;
 854
 855         dout("sync_direct_%s on file %p %lld~%u snapc %p seq %lld\n",
 856              (write ? "write" : "read"), file, pos, (unsigned)count,
 857              snapc, snapc->seq);
 858
 859         ret = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, pos, pos + count);
 860         if (ret < 0)
 861                 return ret;
 862
 863         if (write) {
 864                 int ret2 = invalidate_inode_pages2_range(inode->i_mapping,
 865                                         pos >> PAGE_SHIFT,
 866                                         (pos + count) >> PAGE_SHIFT);
 867                 if (ret2 < 0)
 868                         dout("invalidate_inode_pages2_range returned %d\n", ret2);
 869
 870                 flags = /* CEPH_OSD_FLAG_ORDERSNAP | */ CEPH_OSD_FLAG_WRITE;
 871         } else {
 872                 flags = CEPH_OSD_FLAG_READ;
 873         }
 874
 875         while (iov_iter_count(iter) > 0) {
 876                 u64 size = dio_get_pagev_size(iter);
 877                 size_t start = 0;
 878                 ssize_t len;
 879
 880                 if (write)
 881                         size = min_t(u64, size, fsc->mount_options->wsize);
 882                 else
 883                         size = min_t(u64, size, fsc->mount_options->rsize);
 884
 885                 vino = ceph_vino(inode);
 886                 req = ceph_osdc_new_request(&fsc->client->osdc, &ci->i_layout,
 887                                             vino, pos, &size, 0,
 888                                             1,
 889                                             write ? CEPH_OSD_OP_WRITE :
 890                                                     CEPH_OSD_OP_READ,
 891                                             flags, snapc,
 892                                             ci->i_truncate_seq,
 893                                             ci->i_truncate_size,
 894                                             false);
 895                 if (IS_ERR(req)) {
 896                         ret = PTR_ERR(req);
 897                         break;
 898                 }
 899
 900                 len = size;
 901                 pages = dio_get_pages_alloc(iter, len, &start, &num_pages);
 902                 if (IS_ERR(pages)) {
 903                         ceph_osdc_put_request(req);
 904                         ret = PTR_ERR(pages);
 905                         break;
 906                 }
 907
 908                 /*
 909                  * To simplify error handling, allow AIO when IO within i_size
 910                  * or IO can be satisfied by single OSD request.
 911                  */
 912                 if (pos == iocb->ki_pos && !is_sync_kiocb(iocb) &&
 913                     (len == count || pos + count <= i_size_read(inode))) {
 914                         aio_req = kzalloc(sizeof(*aio_req), GFP_KERNEL);
 915                         if (aio_req) {
 916                                 aio_req->iocb = iocb;
 917                                 aio_req->write = write;
 918                                 aio_req->should_dirty = should_dirty;
 919                                 INIT_LIST_HEAD(&aio_req->osd_reqs);
 920                                 if (write) {
 921                                         aio_req->mtime = mtime;
 922                                         swap(aio_req->prealloc_cf, *pcf);
 923                                 }
 924                         }
 925                         /* ignore error */
 926                 }
 927
 928                 if (write) {
 929                         /*
 930                          * throw out any page cache pages in this range. this
 931                          * may block.
 932                          */
 933                         truncate_inode_pages_range(inode->i_mapping, pos,
 934                                         (pos+len) | (PAGE_SIZE - 1));
 935
 936                         req->r_mtime = mtime;
 937                 }
 938
 939                 osd_req_op_extent_osd_data_pages(req, 0, pages, len, start,
 940                                                  false, false);
 941
 942                 if (aio_req) {
 943                         aio_req->total_len += len;
 944                         aio_req->num_reqs++;
 945                         atomic_inc(&aio_req->pending_reqs);
 946
 947                         req->r_callback = ceph_aio_complete_req;
 948                         req->r_inode = inode;
 949                         req->r_priv = aio_req;
 950                         list_add_tail(&req->r_unsafe_item, &aio_req->osd_reqs);
 951
 952                         pos += len;
 953                         iov_iter_advance(iter, len);
 954                         continue;
 955                 }
 956
 957                 ret = ceph_osdc_start_request(req->r_osdc, req, false);
 958                 if (!ret)
 959                         ret = ceph_osdc_wait_request(&fsc->client->osdc, req);
 960
 961                 size = i_size_read(inode);
 962                 if (!write) {
 963                         if (ret == -ENOENT)
 964                                 ret = 0;
 965                         if (ret >= 0 && ret < len && pos + ret < size) {
 966                                 int zlen = min_t(size_t, len - ret,
 967                                                  size - pos - ret);
 968                                 ceph_zero_page_vector_range(start + ret, zlen,
 969                                                             pages);
 970                                 ret += zlen;
 971                         }
 972                         if (ret >= 0)
 973                                 len = ret;
 974                 }
 975
 976                 ceph_put_page_vector(pages, num_pages, should_dirty);
 977
 978                 ceph_osdc_put_request(req);
 979                 if (ret < 0)
 980                         break;
 981
 982                 pos += len;
 983                 iov_iter_advance(iter, len);
 984
 985                 if (!write && pos >= size)
 986                         break;
 987
 988                 if (write && pos > size) {
 989                         if (ceph_inode_set_size(inode, pos))
 990                                 ceph_check_caps(ceph_inode(inode),
 991                                                 CHECK_CAPS_AUTHONLY,
 992                                                 NULL);
 993                 }
 994         }
 995
 996         if (aio_req) {
 997                 LIST_HEAD(osd_reqs);
 998
 999                 if (aio_req->num_reqs == 0) {
1000                         kfree(aio_req);
1001                         return ret;
1002                 }
1003
1004                 ceph_get_cap_refs(ci, write ? CEPH_CAP_FILE_WR :
1005                                               CEPH_CAP_FILE_RD);
1006
1007                 list_splice(&aio_req->osd_reqs, &osd_reqs);
1008                 while (!list_empty(&osd_reqs)) {
1009                         req = list_first_entry(&osd_reqs,
1010                                                struct ceph_osd_request,
1011                                                r_unsafe_item);
1012                         list_del_init(&req->r_unsafe_item);
1013                         if (ret >= 0)
1014                                 ret = ceph_osdc_start_request(req->r_osdc,
1015                                                               req, false);
1016                         if (ret < 0) {
1017                                 req->r_result = ret;
1018                                 ceph_aio_complete_req(req);
1019                         }
1020                 }
1021                 return -EIOCBQUEUED;
1022         }
1023
1024         if (ret != -EOLDSNAPC && pos > iocb->ki_pos) {
1025                 ret = pos - iocb->ki_pos;
1026                 iocb->ki_pos = pos;
1027         }
1028         return ret;
1029 }
1030
1031 /*
1032  * Synchronous write, straight from __user pointer or user pages.
1033  *
1034  * If write spans object boundary, just do multiple writes.  (For a
1035  * correct atomic write, we should e.g. take write locks on all
1036  * objects, rollback on failure, etc.)
1037  */
1038 static ssize_t
1039 ceph_sync_write(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from, loff_t pos,
1040                 struct ceph_snap_context *snapc)
1041 {
1042         struct file *file = iocb->ki_filp;
1043         struct inode *inode = file_inode(file);
1044         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1045         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_inode_to_client(inode);
1046         struct ceph_vino vino;
1047         struct ceph_osd_request *req;
1048         struct page **pages;
1049         u64 len;
1050         int num_pages;
1051         int written = 0;
1052         int flags;
1053         int ret;
1054         bool check_caps = false;
1055         struct timespec mtime = current_time(inode);
1056         size_t count = iov_iter_count(from);
1057
1058         if (ceph_snap(file_inode(file)) != CEPH_NOSNAP)
1059                 return -EROFS;
1060
1061         dout("sync_write on file %p %lld~%u snapc %p seq %lld\n",
1062              file, pos, (unsigned)count, snapc, snapc->seq);
1063
1064         ret = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, pos, pos + count);
1065         if (ret < 0)
1066                 return ret;
1067
1068         ret = invalidate_inode_pages2_range(inode->i_mapping,
1069                                             pos >> PAGE_SHIFT,
1070                                             (pos + count) >> PAGE_SHIFT);
1071         if (ret < 0)
1072                 dout("invalidate_inode_pages2_range returned %d\n", ret);
1073
1074         flags = /* CEPH_OSD_FLAG_ORDERSNAP | */ CEPH_OSD_FLAG_WRITE;
1075
1076         while ((len = iov_iter_count(from)) > 0) {
1077                 size_t left;
1078                 int n;
1079
1080                 vino = ceph_vino(inode);
1081                 req = ceph_osdc_new_request(&fsc->client->osdc, &ci->i_layout,
1082                                             vino, pos, &len, 0, 1,
1083                                             CEPH_OSD_OP_WRITE, flags, snapc,
1084                                             ci->i_truncate_seq,
1085                                             ci->i_truncate_size,
1086                                             false);
1087                 if (IS_ERR(req)) {
1088                         ret = PTR_ERR(req);
1089                         break;
1090                 }
1091
1092                 /*
1093                  * write from beginning of first page,
1094                  * regardless of io alignment
1095                  */
1096                 num_pages = (len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
1097
1098                 pages = ceph_alloc_page_vector(num_pages, GFP_KERNEL);
1099                 if (IS_ERR(pages)) {
1100                         ret = PTR_ERR(pages);
1101                         goto out;
1102                 }
1103
1104                 left = len;
1105                 for (n = 0; n < num_pages; n++) {
1106                         size_t plen = min_t(size_t, left, PAGE_SIZE);
1107                         ret = copy_page_from_iter(pages[n], 0, plen, from);
1108                         if (ret != plen) {
1109                                 ret = -EFAULT;
1110                                 break;
1111                         }
1112                         left -= ret;
1113                 }
1114
1115                 if (ret < 0) {
1116                         ceph_release_page_vector(pages, num_pages);
1117                         goto out;
1118                 }
1119
1120                 req->r_inode = inode;
1121
1122                 osd_req_op_extent_osd_data_pages(req, 0, pages, len, 0,
1123                                                 false, true);
1124
1125                 req->r_mtime = mtime;
1126                 ret = ceph_osdc_start_request(&fsc->client->osdc, req, false);
1127                 if (!ret)
1128                         ret = ceph_osdc_wait_request(&fsc->client->osdc, req);
1129
1130 out:
1131                 ceph_osdc_put_request(req);
1132                 if (ret != 0) {
1133                         ceph_set_error_write(ci);
1134                         break;
1135                 }
1136
1137                 ceph_clear_error_write(ci);
1138                 pos += len;
1139                 written += len;
1140                 if (pos > i_size_read(inode)) {
1141                         check_caps = ceph_inode_set_size(inode, pos);
1142                         if (check_caps)
1143                                 ceph_check_caps(ceph_inode(inode),
1144                                                 CHECK_CAPS_AUTHONLY,
1145                                                 NULL);
1146                 }
1147
1148         }
1149
1150         if (ret != -EOLDSNAPC && written > 0) {
1151                 ret = written;
1152                 iocb->ki_pos = pos;
1153         }
1154         return ret;
1155 }
1156
1157 /*
1158  * Wrap generic_file_aio_read with checks for cap bits on the inode.
1159  * Atomically grab references, so that those bits are not released
1160  * back to the MDS mid-read.
1161  *
1162  * Hmm, the sync read case isn't actually async... should it be?
1163  */
1164 static ssize_t ceph_read_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *to)
1165 {
1166         struct file *filp = iocb->ki_filp;
1167         struct ceph_file_info *fi = filp->private_data;
1168         size_t len = iov_iter_count(to);
1169         struct inode *inode = file_inode(filp);
1170         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1171         struct page *pinned_page = NULL;
1172         ssize_t ret;
1173         int want, got = 0;
1174         int retry_op = 0, read = 0;
1175
1176 again:
1177         dout("aio_read %p %llx.%llx %llu~%u trying to get caps on %p\n",
1178              inode, ceph_vinop(inode), iocb->ki_pos, (unsigned)len, inode);
1179
1180         if (fi->fmode & CEPH_FILE_MODE_LAZY)
1181                 want = CEPH_CAP_FILE_CACHE | CEPH_CAP_FILE_LAZYIO;
1182         else
1183                 want = CEPH_CAP_FILE_CACHE;
1184         ret = ceph_get_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_RD, want, -1, &got, &pinned_page);
1185         if (ret < 0)
1186                 return ret;
1187
1188         if ((got & (CEPH_CAP_FILE_CACHE|CEPH_CAP_FILE_LAZYIO)) == 0 ||
1189             (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
1190             (fi->flags & CEPH_F_SYNC)) {
1191
1192                 dout("aio_sync_read %p %llx.%llx %llu~%u got cap refs on %s\n",
1193                      inode, ceph_vinop(inode), iocb->ki_pos, (unsigned)len,
1194                      ceph_cap_string(got));
1195
1196                 if (ci->i_inline_version == CEPH_INLINE_NONE) {
1197                         if (!retry_op && (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT)) {
1198                                 ret = ceph_direct_read_write(iocb, to,
1199                                                              NULL, NULL);
1200                                 if (ret >= 0 && ret < len)
1201                                         retry_op = CHECK_EOF;
1202                         } else {
1203                                 ret = ceph_sync_read(iocb, to, &retry_op);
1204                         }
1205                 } else {
1206                         retry_op = READ_INLINE;
1207                 }
1208         } else {
1209                 dout("aio_read %p %llx.%llx %llu~%u got cap refs on %s\n",
1210                      inode, ceph_vinop(inode), iocb->ki_pos, (unsigned)len,
1211                      ceph_cap_string(got));
1212                 current->journal_info = filp;
1213                 ret = generic_file_read_iter(iocb, to);
1214                 current->journal_info = NULL;
1215         }
1216         dout("aio_read %p %llx.%llx dropping cap refs on %s = %d\n",
1217              inode, ceph_vinop(inode), ceph_cap_string(got), (int)ret);
1218         if (pinned_page) {
1219                 put_page(pinned_page);
1220                 pinned_page = NULL;
1221         }
1222         ceph_put_cap_refs(ci, got);
1223         if (retry_op > HAVE_RETRIED && ret >= 0) {
1224                 int statret;
1225                 struct page *page = NULL;
1226                 loff_t i_size;
1227                 if (retry_op == READ_INLINE) {
1228                         page = __page_cache_alloc(GFP_KERNEL);
1229                         if (!page)
1230                                 return -ENOMEM;
1231                 }
1232
1233                 statret = __ceph_do_getattr(inode, page,
1234                                             CEPH_STAT_CAP_INLINE_DATA, !!page);
1235                 if (statret < 0) {
1236                         if (page)
1237                                 __free_page(page);
1238                         if (statret == -ENODATA) {
1239                                 BUG_ON(retry_op != READ_INLINE);
1240                                 goto again;
1241                         }
1242                         return statret;
1243                 }
1244
1245                 i_size = i_size_read(inode);
1246                 if (retry_op == READ_INLINE) {
1247                         BUG_ON(ret > 0 || read > 0);
1248                         if (iocb->ki_pos < i_size &&
1249                             iocb->ki_pos < PAGE_SIZE) {
1250                                 loff_t end = min_t(loff_t, i_size,
1251                                                    iocb->ki_pos + len);
1252                                 end = min_t(loff_t, end, PAGE_SIZE);
1253                                 if (statret < end)
1254                                         zero_user_segment(page, statret, end);
1255                                 ret = copy_page_to_iter(page,
1256                                                 iocb->ki_pos & ~PAGE_MASK,
1257                                                 end - iocb->ki_pos, to);
1258                                 iocb->ki_pos += ret;
1259                                 read += ret;
1260                         }
1261                         if (iocb->ki_pos < i_size && read < len) {
1262                                 size_t zlen = min_t(size_t, len - read,
1263                                                     i_size - iocb->ki_pos);
1264                                 ret = iov_iter_zero(zlen, to);
1265                                 iocb->ki_pos += ret;
1266                                 read += ret;
1267                         }
1268                         __free_pages(page, 0);
1269                         return read;
1270                 }
1271
1272                 /* hit EOF or hole? */
1273                 if (retry_op == CHECK_EOF && iocb->ki_pos < i_size &&
1274                     ret < len) {
1275                         dout("sync_read hit hole, ppos %lld < size %lld"
1276                              ", reading more\n", iocb->ki_pos, i_size);
1277
1278                         read += ret;
1279                         len -= ret;
1280                         retry_op = HAVE_RETRIED;
1281                         goto again;
1282                 }
1283         }
1284
1285         if (ret >= 0)
1286                 ret += read;
1287
1288         return ret;
1289 }
1290
1291 /*
1292  * Take cap references to avoid releasing caps to MDS mid-write.
1293  *
1294  * If we are synchronous, and write with an old snap context, the OSD
1295  * may return EOLDSNAPC.  In that case, retry the write.. _after_
1296  * dropping our cap refs and allowing the pending snap to logically
1297  * complete _before_ this write occurs.
1298  *
1299  * If we are near ENOSPC, write synchronously.
1300  */
1301 static ssize_t ceph_write_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
1302 {
1303         struct file *file = iocb->ki_filp;
1304         struct ceph_file_info *fi = file->private_data;
1305         struct inode *inode = file_inode(file);
1306         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1307         struct ceph_osd_client *osdc =
1308                 &ceph_sb_to_client(inode->i_sb)->client->osdc;
1309         struct ceph_cap_flush *prealloc_cf;
1310         ssize_t count, written = 0;
1311         int err, want, got;
1312         loff_t pos;
1313
1314         if (ceph_snap(inode) != CEPH_NOSNAP)
1315                 return -EROFS;
1316
1317         prealloc_cf = ceph_alloc_cap_flush();
1318         if (!prealloc_cf)
1319                 return -ENOMEM;
1320
1321 retry_snap:
1322         inode_lock(inode);
1323
1324         /* We can write back this queue in page reclaim */
1325         current->backing_dev_info = inode_to_bdi(inode);
1326
1327         if (iocb->ki_flags & IOCB_APPEND) {
1328                 err = ceph_do_getattr(inode, CEPH_STAT_CAP_SIZE, false);
1329                 if (err < 0)
1330                         goto out;
1331         }
1332
1333         err = generic_write_checks(iocb, from);
1334         if (err <= 0)
1335                 goto out;
1336
1337         pos = iocb->ki_pos;
1338         count = iov_iter_count(from);
1339         err = file_remove_privs(file);
1340         if (err)
1341                 goto out;
1342
1343         err = file_update_time(file);
1344         if (err)
1345                 goto out;
1346
1347         if (ci->i_inline_version != CEPH_INLINE_NONE) {
1348                 err = ceph_uninline_data(file, NULL);
1349                 if (err < 0)
1350                         goto out;
1351         }
1352
1353         /* FIXME: not complete since it doesn't account for being at quota */
1354         if (ceph_osdmap_flag(osdc, CEPH_OSDMAP_FULL)) {
1355                 err = -ENOSPC;
1356                 goto out;
1357         }
1358
1359         dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%zd getting caps. i_size %llu\n",
1360              inode, ceph_vinop(inode), pos, count, i_size_read(inode));
1361         if (fi->fmode & CEPH_FILE_MODE_LAZY)
1362                 want = CEPH_CAP_FILE_BUFFER | CEPH_CAP_FILE_LAZYIO;
1363         else
1364                 want = CEPH_CAP_FILE_BUFFER;
1365         got = 0;
1366         err = ceph_get_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR, want, pos + count,
1367                             &got, NULL);
1368         if (err < 0)
1369                 goto out;
1370
1371         dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%zd got cap refs on %s\n",
1372              inode, ceph_vinop(inode), pos, count, ceph_cap_string(got));
1373
1374         if ((got & (CEPH_CAP_FILE_BUFFER|CEPH_CAP_FILE_LAZYIO)) == 0 ||
1375             (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) || (fi->flags & CEPH_F_SYNC) ||
1376             (ci->i_ceph_flags & CEPH_I_ERROR_WRITE)) {
1377                 struct ceph_snap_context *snapc;
1378                 struct iov_iter data;
1379                 inode_unlock(inode);
1380
1381                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
1382                 if (__ceph_have_pending_cap_snap(ci)) {
1383                         struct ceph_cap_snap *capsnap =
1384                                         list_last_entry(&ci->i_cap_snaps,
1385                                                         struct ceph_cap_snap,
1386                                                         ci_item);
1387                         snapc = ceph_get_snap_context(capsnap->context);
1388                 } else {
1389                         BUG_ON(!ci->i_head_snapc);
1390                         snapc = ceph_get_snap_context(ci->i_head_snapc);
1391                 }
1392                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
1393
1394                 /* we might need to revert back to that point */
1395                 data = *from;
1396                 if (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT)
1397                         written = ceph_direct_read_write(iocb, &data, snapc,
1398                                                          &prealloc_cf);
1399                 else
1400                         written = ceph_sync_write(iocb, &data, pos, snapc);
1401                 if (written > 0)
1402                         iov_iter_advance(from, written);
1403                 ceph_put_snap_context(snapc);
1404         } else {
1405                 /*
1406                  * No need to acquire the i_truncate_mutex. Because
1407                  * the MDS revokes Fwb caps before sending truncate
1408                  * message to us. We can't get Fwb cap while there
1409                  * are pending vmtruncate. So write and vmtruncate
1410                  * can not run at the same time
1411                  */
1412                 written = generic_perform_write(file, from, pos);
1413                 if (likely(written >= 0))
1414                         iocb->ki_pos = pos + written;
1415                 inode_unlock(inode);
1416         }
1417
1418         if (written >= 0) {
1419                 int dirty;
1420                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
1421                 ci->i_inline_version = CEPH_INLINE_NONE;
1422                 dirty = __ceph_mark_dirty_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR,
1423                                                &prealloc_cf);
1424                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
1425                 if (dirty)
1426                         __mark_inode_dirty(inode, dirty);
1427         }
1428
1429         dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%u  dropping cap refs on %s\n",
1430              inode, ceph_vinop(inode), pos, (unsigned)count,
1431              ceph_cap_string(got));
1432         ceph_put_cap_refs(ci, got);
1433
1434         if (written == -EOLDSNAPC) {
1435                 dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%u" "got EOLDSNAPC, retrying\n",
1436                      inode, ceph_vinop(inode), pos, (unsigned)count);
1437                 goto retry_snap;
1438         }
1439
1440         if (written >= 0) {
1441                 if (ceph_osdmap_flag(osdc, CEPH_OSDMAP_NEARFULL))
1442                         iocb->ki_flags |= IOCB_DSYNC;
1443                 written = generic_write_sync(iocb, written);
1444         }
1445
1446         goto out_unlocked;
1447
1448 out:
1449         inode_unlock(inode);
1450 out_unlocked:
1451         ceph_free_cap_flush(prealloc_cf);
1452         current->backing_dev_info = NULL;
1453         return written ? written : err;
1454 }
1455
1456 /*
1457  * llseek.  be sure to verify file size on SEEK_END.
1458  */
1459 static loff_t ceph_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
1460 {
1461         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
1462         loff_t i_size;
1463         loff_t ret;
1464
1465         inode_lock(inode);
1466
1467         if (whence == SEEK_END || whence == SEEK_DATA || whence == SEEK_HOLE) {
1468                 ret = ceph_do_getattr(inode, CEPH_STAT_CAP_SIZE, false);
1469                 if (ret < 0)
1470                         goto out;
1471         }
1472
1473         i_size = i_size_read(inode);
1474         switch (whence) {
1475         case SEEK_END:
1476                 offset += i_size;
1477                 break;
1478         case SEEK_CUR:
1479                 /*
1480                  * Here we special-case the lseek(fd, 0, SEEK_CUR)
1481                  * position-querying operation.  Avoid rewriting the "same"
1482                  * f_pos value back to the file because a concurrent read(),
1483                  * write() or lseek() might have altered it
1484                  */
1485                 if (offset == 0) {
1486                         ret = file->f_pos;
1487                         goto out;
1488                 }
1489                 offset += file->f_pos;
1490                 break;
1491         case SEEK_DATA:
1492                 if (offset < 0 || offset >= i_size) {
1493                         ret = -ENXIO;
1494                         goto out;
1495                 }
1496                 break;
1497         case SEEK_HOLE:
1498                 if (offset < 0 || offset >= i_size) {
1499                         ret = -ENXIO;
1500                         goto out;
1501                 }
1502                 offset = i_size;
1503                 break;
1504         }
1505
1506         ret = vfs_setpos(file, offset, inode->i_sb->s_maxbytes);
1507
1508 out:
1509         inode_unlock(inode);
1510         return ret;
1511 }
1512
1513 static inline void ceph_zero_partial_page(
1514         struct inode *inode, loff_t offset, unsigned size)
1515 {
1516         struct page *page;
1517         pgoff_t index = offset >> PAGE_SHIFT;
1518
1519         page = find_lock_page(inode->i_mapping, index);
1520         if (page) {
1521                 wait_on_page_writeback(page);
1522                 zero_user(page, offset & (PAGE_SIZE - 1), size);
1523                 unlock_page(page);
1524                 put_page(page);
1525         }
1526 }
1527
1528 static void ceph_zero_pagecache_range(struct inode *inode, loff_t offset,
1529                                       loff_t length)
1530 {
1531         loff_t nearly = round_up(offset, PAGE_SIZE);
1532         if (offset < nearly) {
1533                 loff_t size = nearly - offset;
1534                 if (length < size)
1535                         size = length;
1536                 ceph_zero_partial_page(inode, offset, size);
1537                 offset += size;
1538                 length -= size;
1539         }
1540         if (length >= PAGE_SIZE) {
1541                 loff_t size = round_down(length, PAGE_SIZE);
1542                 truncate_pagecache_range(inode, offset, offset + size - 1);
1543                 offset += size;
1544                 length -= size;
1545         }
1546         if (length)
1547                 ceph_zero_partial_page(inode, offset, length);
1548 }
1549
1550 static int ceph_zero_partial_object(struct inode *inode,
1551                                     loff_t offset, loff_t *length)
1552 {
1553         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1554         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_inode_to_client(inode);
1555         struct ceph_osd_request *req;
1556         int ret = 0;
1557         loff_t zero = 0;
1558         int op;
1559
1560         if (!length) {
1561                 op = offset ? CEPH_OSD_OP_DELETE : CEPH_OSD_OP_TRUNCATE;
1562                 length = &zero;
1563         } else {
1564                 op = CEPH_OSD_OP_ZERO;
1565         }
1566
1567         req = ceph_osdc_new_request(&fsc->client->osdc, &ci->i_layout,
1568                                         ceph_vino(inode),
1569                                         offset, length,
1570                                         0, 1, op,
1571                                         CEPH_OSD_FLAG_WRITE,
1572                                         NULL, 0, 0, false);
1573         if (IS_ERR(req)) {
1574                 ret = PTR_ERR(req);
1575                 goto out;
1576         }
1577
1578         req->r_mtime = inode->i_mtime;
1579         ret = ceph_osdc_start_request(&fsc->client->osdc, req, false);
1580         if (!ret) {
1581                 ret = ceph_osdc_wait_request(&fsc->client->osdc, req);
1582                 if (ret == -ENOENT)
1583                         ret = 0;
1584         }
1585         ceph_osdc_put_request(req);
1586
1587 out:
1588         return ret;
1589 }
1590
1591 static int ceph_zero_objects(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t length)
1592 {
1593         int ret = 0;
1594         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1595         s32 stripe_unit = ci->i_layout.stripe_unit;
1596         s32 stripe_count = ci->i_layout.stripe_count;
1597         s32 object_size = ci->i_layout.object_size;
1598         u64 object_set_size = object_size * stripe_count;
1599         u64 nearly, t;
1600
1601         /* round offset up to next period boundary */
1602         nearly = offset + object_set_size - 1;
1603         t = nearly;
1604         nearly -= do_div(t, object_set_size);
1605
1606         while (length && offset < nearly) {
1607                 loff_t size = length;
1608                 ret = ceph_zero_partial_object(inode, offset, &size);
1609                 if (ret < 0)
1610                         return ret;
1611                 offset += size;
1612                 length -= size;
1613         }
1614         while (length >= object_set_size) {
1615                 int i;
1616                 loff_t pos = offset;
1617                 for (i = 0; i < stripe_count; ++i) {
1618                         ret = ceph_zero_partial_object(inode, pos, NULL);
1619                         if (ret < 0)
1620                                 return ret;
1621                         pos += stripe_unit;
1622                 }
1623                 offset += object_set_size;
1624                 length -= object_set_size;
1625         }
1626         while (length) {
1627                 loff_t size = length;
1628                 ret = ceph_zero_partial_object(inode, offset, &size);
1629                 if (ret < 0)
1630                         return ret;
1631                 offset += size;
1632                 length -= size;
1633         }
1634         return ret;
1635 }
1636
1637 static long ceph_fallocate(struct file *file, int mode,
1638                                 loff_t offset, loff_t length)
1639 {
1640         struct ceph_file_info *fi = file->private_data;
1641         struct inode *inode = file_inode(file);
1642         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1643         struct ceph_osd_client *osdc =
1644                 &ceph_inode_to_client(inode)->client->osdc;
1645         struct ceph_cap_flush *prealloc_cf;
1646         int want, got = 0;
1647         int dirty;
1648         int ret = 0;
1649         loff_t endoff = 0;
1650         loff_t size;
1651
1652         if (mode & ~(FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_PUNCH_HOLE))
1653                 return -EOPNOTSUPP;
1654
1655         if (!S_ISREG(inode->i_mode))
1656                 return -EOPNOTSUPP;
1657
1658         prealloc_cf = ceph_alloc_cap_flush();
1659         if (!prealloc_cf)
1660                 return -ENOMEM;
1661
1662         inode_lock(inode);
1663
1664         if (ceph_snap(inode) != CEPH_NOSNAP) {
1665                 ret = -EROFS;
1666                 goto unlock;
1667         }
1668
1669         if (ceph_osdmap_flag(osdc, CEPH_OSDMAP_FULL) &&
1670             !(mode & FALLOC_FL_PUNCH_HOLE)) {
1671                 ret = -ENOSPC;
1672                 goto unlock;
1673         }
1674
1675         if (ci->i_inline_version != CEPH_INLINE_NONE) {
1676                 ret = ceph_uninline_data(file, NULL);
1677                 if (ret < 0)
1678                         goto unlock;
1679         }
1680
1681         size = i_size_read(inode);
1682         if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE)) {
1683                 endoff = offset + length;
1684                 ret = inode_newsize_ok(inode, endoff);
1685                 if (ret)
1686                         goto unlock;
1687         }
1688
1689         if (fi->fmode & CEPH_FILE_MODE_LAZY)
1690                 want = CEPH_CAP_FILE_BUFFER | CEPH_CAP_FILE_LAZYIO;
1691         else
1692                 want = CEPH_CAP_FILE_BUFFER;
1693
1694         ret = ceph_get_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR, want, endoff, &got, NULL);
1695         if (ret < 0)
1696                 goto unlock;
1697
1698         if (mode & FALLOC_FL_PUNCH_HOLE) {
1699                 if (offset < size)
1700                         ceph_zero_pagecache_range(inode, offset, length);
1701                 ret = ceph_zero_objects(inode, offset, length);
1702         } else if (endoff > size) {
1703                 truncate_pagecache_range(inode, size, -1);
1704                 if (ceph_inode_set_size(inode, endoff))
1705                         ceph_check_caps(ceph_inode(inode),
1706                                 CHECK_CAPS_AUTHONLY, NULL);
1707         }
1708
1709         if (!ret) {
1710                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
1711                 ci->i_inline_version = CEPH_INLINE_NONE;
1712                 dirty = __ceph_mark_dirty_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR,
1713                                                &prealloc_cf);
1714                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
1715                 if (dirty)
1716                         __mark_inode_dirty(inode, dirty);
1717         }
1718
1719         ceph_put_cap_refs(ci, got);
1720 unlock:
1721         inode_unlock(inode);
1722         ceph_free_cap_flush(prealloc_cf);
1723         return ret;
1724 }
1725
1726 const struct file_operations ceph_file_fops = {
1727         .open = ceph_open,
1728         .release = ceph_release,
1729         .llseek = ceph_llseek,
1730         .read_iter = ceph_read_iter,
1731         .write_iter = ceph_write_iter,
1732         .mmap = ceph_mmap,
1733         .fsync = ceph_fsync,
1734         .lock = ceph_lock,
1735         .setlease = simple_nosetlease,
1736         .flock = ceph_flock,
1737         .splice_read = generic_file_splice_read,
1738         .splice_write = iter_file_splice_write,
1739         .unlocked_ioctl = ceph_ioctl,
1740         .compat_ioctl   = ceph_ioctl,
1741         .fallocate      = ceph_fallocate,
1742 };
1743