fs/ceph/file.c

   1 #include <linux/ceph/ceph_debug.h>
   2
   3 #include <linux/module.h>
   4 #include <linux/sched.h>
   5 #include <linux/slab.h>
   6 #include <linux/file.h>
   7 #include <linux/mount.h>
   8 #include <linux/namei.h>
   9 #include <linux/writeback.h>
  10 #include <linux/falloc.h>
  11
  12 #include "super.h"
  13 #include "mds_client.h"
  14 #include "cache.h"
  15
  16 /*
  17  * Ceph file operations
  18  *
  19  * Implement basic open/close functionality, and implement
  20  * read/write.
  21  *
  22  * We implement three modes of file I/O:
  23  *  - buffered uses the generic_file_aio_{read,write} helpers
  24  *
  25  *  - synchronous is used when there is multi-client read/write
  26  *    sharing, avoids the page cache, and synchronously waits for an
  27  *    ack from the OSD.
  28  *
  29  *  - direct io takes the variant of the sync path that references
  30  *    user pages directly.
  31  *
  32  * fsync() flushes and waits on dirty pages, but just queues metadata
  33  * for writeback: since the MDS can recover size and mtime there is no
  34  * need to wait for MDS acknowledgement.
  35  */
  36
  37 /*
  38  * Calculate the length sum of direct io vectors that can
  39  * be combined into one page vector.
  40  */
  41 static size_t dio_get_pagev_size(const struct iov_iter *it)
  42 {
  43     const struct iovec *iov = it->iov;
  44     const struct iovec *iovend = iov + it->nr_segs;
  45     size_t size;
  46
  47     size = iov->iov_len - it->iov_offset;
  48     /*
  49      * An iov can be page vectored when both the current tail
  50      * and the next base are page aligned.
  51      */
  52     while (PAGE_ALIGNED((iov->iov_base + iov->iov_len)) &&
  53            (++iov < iovend && PAGE_ALIGNED((iov->iov_base)))) {
  54         size += iov->iov_len;
  55     }
  56     dout("dio_get_pagevlen len = %zu\n", size);
  57     return size;
  58 }
  59
  60 /*
  61  * Allocate a page vector based on (@it, @nbytes).
  62  * The return value is the tuple describing a page vector,
  63  * that is (@pages, @page_align, @num_pages).
  64  */
  65 static struct page **
  66 dio_get_pages_alloc(const struct iov_iter *it, size_t nbytes,
  67                     size_t *page_align, int *num_pages)
  68 {
  69         struct iov_iter tmp_it = *it;
  70         size_t align;
  71         struct page **pages;
  72         int ret = 0, idx, npages;
  73
  74         align = (unsigned long)(it->iov->iov_base + it->iov_offset) &
  75                 (PAGE_SIZE - 1);
  76         npages = calc_pages_for(align, nbytes);
  77         pages = kmalloc(sizeof(*pages) * npages, GFP_KERNEL);
  78         if (!pages) {
  79                 pages = vmalloc(sizeof(*pages) * npages);
  80                 if (!pages)
  81                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
  82         }
  83
  84         for (idx = 0; idx < npages; ) {
  85                 size_t start;
  86                 ret = iov_iter_get_pages(&tmp_it, pages + idx, nbytes,
  87                                          npages - idx, &start);
  88                 if (ret < 0)
  89                         goto fail;
  90
  91                 iov_iter_advance(&tmp_it, ret);
  92                 nbytes -= ret;
  93                 idx += (ret + start + PAGE_SIZE - 1) / PAGE_SIZE;
  94         }
  95
  96         BUG_ON(nbytes != 0);
  97         *num_pages = npages;
  98         *page_align = align;
  99         dout("dio_get_pages_alloc: got %d pages align %zu\n", npages, align);
 100         return pages;
 101 fail:
 102         ceph_put_page_vector(pages, idx, false);
 103         return ERR_PTR(ret);
 104 }
 105
 106 /*
 107  * Prepare an open request.  Preallocate ceph_cap to avoid an
 108  * inopportune ENOMEM later.
 109  */
 110 static struct ceph_mds_request *
 111 prepare_open_request(struct super_block *sb, int flags, int create_mode)
 112 {
 113         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_sb_to_client(sb);
 114         struct ceph_mds_client *mdsc = fsc->mdsc;
 115         struct ceph_mds_request *req;
 116         int want_auth = USE_ANY_MDS;
 117         int op = (flags & O_CREAT) ? CEPH_MDS_OP_CREATE : CEPH_MDS_OP_OPEN;
 118
 119         if (flags & (O_WRONLY|O_RDWR|O_CREAT|O_TRUNC))
 120                 want_auth = USE_AUTH_MDS;
 121
 122         req = ceph_mdsc_create_request(mdsc, op, want_auth);
 123         if (IS_ERR(req))
 124                 goto out;
 125         req->r_fmode = ceph_flags_to_mode(flags);
 126         req->r_args.open.flags = cpu_to_le32(flags);
 127         req->r_args.open.mode = cpu_to_le32(create_mode);
 128 out:
 129         return req;
 130 }
 131
 132 /*
 133  * initialize private struct file data.
 134  * if we fail, clean up by dropping fmode reference on the ceph_inode
 135  */
 136 static int ceph_init_file(struct inode *inode, struct file *file, int fmode)
 137 {
 138         struct ceph_file_info *cf;
 139         int ret = 0;
 140
 141         switch (inode->i_mode & S_IFMT) {
 142         case S_IFREG:
 143                 ceph_fscache_register_inode_cookie(inode);
 144                 ceph_fscache_file_set_cookie(inode, file);
 145         case S_IFDIR:
 146                 dout("init_file %p %p 0%o (regular)\n", inode, file,
 147                      inode->i_mode);
 148                 cf = kmem_cache_zalloc(ceph_file_cachep, GFP_KERNEL);
 149                 if (cf == NULL) {
 150                         ceph_put_fmode(ceph_inode(inode), fmode); /* clean up */
 151                         return -ENOMEM;
 152                 }
 153                 cf->fmode = fmode;
 154                 cf->next_offset = 2;
 155                 cf->readdir_cache_idx = -1;
 156                 file->private_data = cf;
 157                 BUG_ON(inode->i_fop->release != ceph_release);
 158                 break;
 159
 160         case S_IFLNK:
 161                 dout("init_file %p %p 0%o (symlink)\n", inode, file,
 162                      inode->i_mode);
 163                 ceph_put_fmode(ceph_inode(inode), fmode); /* clean up */
 164                 break;
 165
 166         default:
 167                 dout("init_file %p %p 0%o (special)\n", inode, file,
 168                      inode->i_mode);
 169                 /*
 170                  * we need to drop the open ref now, since we don't
 171                  * have .release set to ceph_release.
 172                  */
 173                 ceph_put_fmode(ceph_inode(inode), fmode); /* clean up */
 174                 BUG_ON(inode->i_fop->release == ceph_release);
 175
 176                 /* call the proper open fop */
 177                 ret = inode->i_fop->open(inode, file);
 178         }
 179         return ret;
 180 }
 181
 182 /*
 183  * try renew caps after session gets killed.
 184  */
 185 int ceph_renew_caps(struct inode *inode)
 186 {
 187         struct ceph_mds_client *mdsc = ceph_sb_to_client(inode->i_sb)->mdsc;
 188         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 189         struct ceph_mds_request *req;
 190         int err, flags, wanted;
 191
 192         spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
 193         wanted = __ceph_caps_file_wanted(ci);
 194         if (__ceph_is_any_real_caps(ci) &&
 195             (!(wanted & CEPH_CAP_ANY_WR) == 0 || ci->i_auth_cap)) {
 196                 int issued = __ceph_caps_issued(ci, NULL);
 197                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 198                 dout("renew caps %p want %s issued %s updating mds_wanted\n",
 199                      inode, ceph_cap_string(wanted), ceph_cap_string(issued));
 200                 ceph_check_caps(ci, 0, NULL);
 201                 return 0;
 202         }
 203         spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 204
 205         flags = 0;
 206         if ((wanted & CEPH_CAP_FILE_RD) && (wanted & CEPH_CAP_FILE_WR))
 207                 flags = O_RDWR;
 208         else if (wanted & CEPH_CAP_FILE_RD)
 209                 flags = O_RDONLY;
 210         else if (wanted & CEPH_CAP_FILE_WR)
 211                 flags = O_WRONLY;
 212 #ifdef O_LAZY
 213         if (wanted & CEPH_CAP_FILE_LAZYIO)
 214                 flags |= O_LAZY;
 215 #endif
 216
 217         req = prepare_open_request(inode->i_sb, flags, 0);
 218         if (IS_ERR(req)) {
 219                 err = PTR_ERR(req);
 220                 goto out;
 221         }
 222
 223         req->r_inode = inode;
 224         ihold(inode);
 225         req->r_num_caps = 1;
 226         req->r_fmode = -1;
 227
 228         err = ceph_mdsc_do_request(mdsc, NULL, req);
 229         ceph_mdsc_put_request(req);
 230 out:
 231         dout("renew caps %p open result=%d\n", inode, err);
 232         return err < 0 ? err : 0;
 233 }
 234
 235 /*
 236  * If we already have the requisite capabilities, we can satisfy
 237  * the open request locally (no need to request new caps from the
 238  * MDS).  We do, however, need to inform the MDS (asynchronously)
 239  * if our wanted caps set expands.
 240  */
 241 int ceph_open(struct inode *inode, struct file *file)
 242 {
 243         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 244         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_sb_to_client(inode->i_sb);
 245         struct ceph_mds_client *mdsc = fsc->mdsc;
 246         struct ceph_mds_request *req;
 247         struct ceph_file_info *cf = file->private_data;
 248         int err;
 249         int flags, fmode, wanted;
 250
 251         if (cf) {
 252                 dout("open file %p is already opened\n", file);
 253                 return 0;
 254         }
 255
 256         /* filter out O_CREAT|O_EXCL; vfs did that already.  yuck. */
 257         flags = file->f_flags & ~(O_CREAT|O_EXCL);
 258         if (S_ISDIR(inode->i_mode))
 259                 flags = O_DIRECTORY;  /* mds likes to know */
 260
 261         dout("open inode %p ino %llx.%llx file %p flags %d (%d)\n", inode,
 262              ceph_vinop(inode), file, flags, file->f_flags);
 263         fmode = ceph_flags_to_mode(flags);
 264         wanted = ceph_caps_for_mode(fmode);
 265
 266         /* snapped files are read-only */
 267         if (ceph_snap(inode) != CEPH_NOSNAP && (file->f_mode & FMODE_WRITE))
 268                 return -EROFS;
 269
 270         /* trivially open snapdir */
 271         if (ceph_snap(inode) == CEPH_SNAPDIR) {
 272                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
 273                 __ceph_get_fmode(ci, fmode);
 274                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 275                 return ceph_init_file(inode, file, fmode);
 276         }
 277
 278         /*
 279          * No need to block if we have caps on the auth MDS (for
 280          * write) or any MDS (for read).  Update wanted set
 281          * asynchronously.
 282          */
 283         spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
 284         if (__ceph_is_any_real_caps(ci) &&
 285             (((fmode & CEPH_FILE_MODE_WR) == 0) || ci->i_auth_cap)) {
 286                 int mds_wanted = __ceph_caps_mds_wanted(ci);
 287                 int issued = __ceph_caps_issued(ci, NULL);
 288
 289                 dout("open %p fmode %d want %s issued %s using existing\n",
 290                      inode, fmode, ceph_cap_string(wanted),
 291                      ceph_cap_string(issued));
 292                 __ceph_get_fmode(ci, fmode);
 293                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 294
 295                 /* adjust wanted? */
 296                 if ((issued & wanted) != wanted &&
 297                     (mds_wanted & wanted) != wanted &&
 298                     ceph_snap(inode) != CEPH_SNAPDIR)
 299                         ceph_check_caps(ci, 0, NULL);
 300
 301                 return ceph_init_file(inode, file, fmode);
 302         } else if (ceph_snap(inode) != CEPH_NOSNAP &&
 303                    (ci->i_snap_caps & wanted) == wanted) {
 304                 __ceph_get_fmode(ci, fmode);
 305                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 306                 return ceph_init_file(inode, file, fmode);
 307         }
 308
 309         spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 310
 311         dout("open fmode %d wants %s\n", fmode, ceph_cap_string(wanted));
 312         req = prepare_open_request(inode->i_sb, flags, 0);
 313         if (IS_ERR(req)) {
 314                 err = PTR_ERR(req);
 315                 goto out;
 316         }
 317         req->r_inode = inode;
 318         ihold(inode);
 319
 320         req->r_num_caps = 1;
 321         err = ceph_mdsc_do_request(mdsc, NULL, req);
 322         if (!err)
 323                 err = ceph_init_file(inode, file, req->r_fmode);
 324         ceph_mdsc_put_request(req);
 325         dout("open result=%d on %llx.%llx\n", err, ceph_vinop(inode));
 326 out:
 327         return err;
 328 }
 329
 330
 331 /*
 332  * Do a lookup + open with a single request.  If we get a non-existent
 333  * file or symlink, return 1 so the VFS can retry.
 334  */
 335 int ceph_atomic_open(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
 336                      struct file *file, unsigned flags, umode_t mode,
 337                      int *opened)
 338 {
 339         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_sb_to_client(dir->i_sb);
 340         struct ceph_mds_client *mdsc = fsc->mdsc;
 341         struct ceph_mds_request *req;
 342         struct dentry *dn;
 343         struct ceph_acls_info acls = {};
 344        int mask;
 345         int err;
 346
 347         dout("atomic_open %p dentry %p '%pd' %s flags %d mode 0%o\n",
 348              dir, dentry, dentry,
 349              d_unhashed(dentry) ? "unhashed" : "hashed", flags, mode);
 350
 351         if (dentry->d_name.len > NAME_MAX)
 352                 return -ENAMETOOLONG;
 353
 354         err = ceph_init_dentry(dentry);
 355         if (err < 0)
 356                 return err;
 357
 358         if (flags & O_CREAT) {
 359                 err = ceph_pre_init_acls(dir, &mode, &acls);
 360                 if (err < 0)
 361                         return err;
 362         }
 363
 364         /* do the open */
 365         req = prepare_open_request(dir->i_sb, flags, mode);
 366         if (IS_ERR(req)) {
 367                 err = PTR_ERR(req);
 368                 goto out_acl;
 369         }
 370         req->r_dentry = dget(dentry);
 371         req->r_num_caps = 2;
 372         if (flags & O_CREAT) {
 373                 req->r_dentry_drop = CEPH_CAP_FILE_SHARED;
 374                 req->r_dentry_unless = CEPH_CAP_FILE_EXCL;
 375                 if (acls.pagelist) {
 376                         req->r_pagelist = acls.pagelist;
 377                         acls.pagelist = NULL;
 378                 }
 379         }
 380
 381        mask = CEPH_STAT_CAP_INODE | CEPH_CAP_AUTH_SHARED;
 382        if (ceph_security_xattr_wanted(dir))
 383                mask |= CEPH_CAP_XATTR_SHARED;
 384        req->r_args.open.mask = cpu_to_le32(mask);
 385
 386         req->r_locked_dir = dir;           /* caller holds dir->i_mutex */
 387         err = ceph_mdsc_do_request(mdsc,
 388                                    (flags & (O_CREAT|O_TRUNC)) ? dir : NULL,
 389                                    req);
 390         err = ceph_handle_snapdir(req, dentry, err);
 391         if (err)
 392                 goto out_req;
 393
 394         if ((flags & O_CREAT) && !req->r_reply_info.head->is_dentry)
 395                 err = ceph_handle_notrace_create(dir, dentry);
 396
 397         if (d_in_lookup(dentry)) {
 398                 dn = ceph_finish_lookup(req, dentry, err);
 399                 if (IS_ERR(dn))
 400                         err = PTR_ERR(dn);
 401         } else {
 402                 /* we were given a hashed negative dentry */
 403                 dn = NULL;
 404         }
 405         if (err)
 406                 goto out_req;
 407         if (dn || d_really_is_negative(dentry) || d_is_symlink(dentry)) {
 408                 /* make vfs retry on splice, ENOENT, or symlink */
 409                 dout("atomic_open finish_no_open on dn %p\n", dn);
 410                 err = finish_no_open(file, dn);
 411         } else {
 412                 dout("atomic_open finish_open on dn %p\n", dn);
 413                 if (req->r_op == CEPH_MDS_OP_CREATE && req->r_reply_info.has_create_ino) {
 414                         ceph_init_inode_acls(d_inode(dentry), &acls);
 415                         *opened |= FILE_CREATED;
 416                 }
 417                 err = finish_open(file, dentry, ceph_open, opened);
 418         }
 419 out_req:
 420         if (!req->r_err && req->r_target_inode)
 421                 ceph_put_fmode(ceph_inode(req->r_target_inode), req->r_fmode);
 422         ceph_mdsc_put_request(req);
 423 out_acl:
 424         ceph_release_acls_info(&acls);
 425         dout("atomic_open result=%d\n", err);
 426         return err;
 427 }
 428
 429 int ceph_release(struct inode *inode, struct file *file)
 430 {
 431         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 432         struct ceph_file_info *cf = file->private_data;
 433
 434         dout("release inode %p file %p\n", inode, file);
 435         ceph_put_fmode(ci, cf->fmode);
 436         if (cf->last_readdir)
 437                 ceph_mdsc_put_request(cf->last_readdir);
 438         kfree(cf->last_name);
 439         kfree(cf->dir_info);
 440         kmem_cache_free(ceph_file_cachep, cf);
 441
 442         /* wake up anyone waiting for caps on this inode */
 443         wake_up_all(&ci->i_cap_wq);
 444         return 0;
 445 }
 446
 447 enum {
 448         HAVE_RETRIED = 1,
 449         CHECK_EOF =    2,
 450         READ_INLINE =  3,
 451 };
 452
 453 /*
 454  * Read a range of bytes striped over one or more objects.  Iterate over
 455  * objects we stripe over.  (That's not atomic, but good enough for now.)
 456  *
 457  * If we get a short result from the OSD, check against i_size; we need to
 458  * only return a short read to the caller if we hit EOF.
 459  */
 460 static int striped_read(struct inode *inode,
 461                         u64 off, u64 len,
 462                         struct page **pages, int num_pages,
 463                         int *checkeof)
 464 {
 465         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_inode_to_client(inode);
 466         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 467         u64 pos, this_len, left;
 468         loff_t i_size;
 469         int page_align, pages_left;
 470         int read, ret;
 471         struct page **page_pos;
 472         bool hit_stripe, was_short;
 473
 474         /*
 475          * we may need to do multiple reads.  not atomic, unfortunately.
 476          */
 477         pos = off;
 478         left = len;
 479         page_pos = pages;
 480         pages_left = num_pages;
 481         read = 0;
 482
 483 more:
 484         page_align = pos & ~PAGE_MASK;
 485         this_len = left;
 486         ret = ceph_osdc_readpages(&fsc->client->osdc, ceph_vino(inode),
 487                                   &ci->i_layout, pos, &this_len,
 488                                   ci->i_truncate_seq,
 489                                   ci->i_truncate_size,
 490                                   page_pos, pages_left, page_align);
 491         if (ret == -ENOENT)
 492                 ret = 0;
 493         hit_stripe = this_len < left;
 494         was_short = ret >= 0 && ret < this_len;
 495         dout("striped_read %llu~%llu (read %u) got %d%s%s\n", pos, left, read,
 496              ret, hit_stripe ? " HITSTRIPE" : "", was_short ? " SHORT" : "");
 497
 498         i_size = i_size_read(inode);
 499         if (ret >= 0) {
 500                 int didpages;
 501                 if (was_short && (pos + ret < i_size)) {
 502                         int zlen = min(this_len - ret, i_size - pos - ret);
 503                         int zoff = (off & ~PAGE_MASK) + read + ret;
 504                         dout(" zero gap %llu to %llu\n",
 505                                 pos + ret, pos + ret + zlen);
 506                         ceph_zero_page_vector_range(zoff, zlen, pages);
 507                         ret += zlen;
 508                 }
 509
 510                 didpages = (page_align + ret) >> PAGE_SHIFT;
 511                 pos += ret;
 512                 read = pos - off;
 513                 left -= ret;
 514                 page_pos += didpages;
 515                 pages_left -= didpages;
 516
 517                 /* hit stripe and need continue*/
 518                 if (left && hit_stripe && pos < i_size)
 519                         goto more;
 520         }
 521
 522         if (read > 0) {
 523                 ret = read;
 524                 /* did we bounce off eof? */
 525                 if (pos + left > i_size)
 526                         *checkeof = CHECK_EOF;
 527         }
 528
 529         dout("striped_read returns %d\n", ret);
 530         return ret;
 531 }
 532
 533 /*
 534  * Completely synchronous read and write methods.  Direct from __user
 535  * buffer to osd, or directly to user pages (if O_DIRECT).
 536  *
 537  * If the read spans object boundary, just do multiple reads.
 538  */
 539 static ssize_t ceph_sync_read(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *i,
 540                                 int *checkeof)
 541 {
 542         struct file *file = iocb->ki_filp;
 543         struct inode *inode = file_inode(file);
 544         struct page **pages;
 545         u64 off = iocb->ki_pos;
 546         int num_pages, ret;
 547         size_t len = iov_iter_count(i);
 548
 549         dout("sync_read on file %p %llu~%u %s\n", file, off,
 550              (unsigned)len,
 551              (file->f_flags & O_DIRECT) ? "O_DIRECT" : "");
 552
 553         if (!len)
 554                 return 0;
 555         /*
 556          * flush any page cache pages in this range.  this
 557          * will make concurrent normal and sync io slow,
 558          * but it will at least behave sensibly when they are
 559          * in sequence.
 560          */
 561         ret = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, off,
 562                                                 off + len);
 563         if (ret < 0)
 564                 return ret;
 565
 566         num_pages = calc_pages_for(off, len);
 567         pages = ceph_alloc_page_vector(num_pages, GFP_KERNEL);
 568         if (IS_ERR(pages))
 569                 return PTR_ERR(pages);
 570         ret = striped_read(inode, off, len, pages,
 571                                 num_pages, checkeof);
 572         if (ret > 0) {
 573                 int l, k = 0;
 574                 size_t left = ret;
 575
 576                 while (left) {
 577                         size_t page_off = off & ~PAGE_MASK;
 578                         size_t copy = min_t(size_t, left,
 579                                             PAGE_SIZE - page_off);
 580                         l = copy_page_to_iter(pages[k++], page_off, copy, i);
 581                         off += l;
 582                         left -= l;
 583                         if (l < copy)
 584                                 break;
 585                 }
 586         }
 587         ceph_release_page_vector(pages, num_pages);
 588
 589         if (off > iocb->ki_pos) {
 590                 ret = off - iocb->ki_pos;
 591                 iocb->ki_pos = off;
 592         }
 593
 594         dout("sync_read result %d\n", ret);
 595         return ret;
 596 }
 597
 598 struct ceph_aio_request {
 599         struct kiocb *iocb;
 600         size_t total_len;
 601         bool write;
 602         bool should_dirty;
 603         int error;
 604         struct list_head osd_reqs;
 605         unsigned num_reqs;
 606         atomic_t pending_reqs;
 607         struct timespec mtime;
 608         struct ceph_cap_flush *prealloc_cf;
 609 };
 610
 611 struct ceph_aio_work {
 612         struct work_struct work;
 613         struct ceph_osd_request *req;
 614 };
 615
 616 static void ceph_aio_retry_work(struct work_struct *work);
 617
 618 static void ceph_aio_complete(struct inode *inode,
 619                               struct ceph_aio_request *aio_req)
 620 {
 621         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 622         int ret;
 623
 624         if (!atomic_dec_and_test(&aio_req->pending_reqs))
 625                 return;
 626
 627         ret = aio_req->error;
 628         if (!ret)
 629                 ret = aio_req->total_len;
 630
 631         dout("ceph_aio_complete %p rc %d\n", inode, ret);
 632
 633         if (ret >= 0 && aio_req->write) {
 634                 int dirty;
 635
 636                 loff_t endoff = aio_req->iocb->ki_pos + aio_req->total_len;
 637                 if (endoff > i_size_read(inode)) {
 638                         if (ceph_inode_set_size(inode, endoff))
 639                                 ceph_check_caps(ci, CHECK_CAPS_AUTHONLY, NULL);
 640                 }
 641
 642                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
 643                 ci->i_inline_version = CEPH_INLINE_NONE;
 644                 dirty = __ceph_mark_dirty_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR,
 645                                                &aio_req->prealloc_cf);
 646                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 647                 if (dirty)
 648                         __mark_inode_dirty(inode, dirty);
 649
 650         }
 651
 652         ceph_put_cap_refs(ci, (aio_req->write ? CEPH_CAP_FILE_WR :
 653                                                 CEPH_CAP_FILE_RD));
 654
 655         aio_req->iocb->ki_complete(aio_req->iocb, ret, 0);
 656
 657         ceph_free_cap_flush(aio_req->prealloc_cf);
 658         kfree(aio_req);
 659 }
 660
 661 static void ceph_aio_complete_req(struct ceph_osd_request *req)
 662 {
 663         int rc = req->r_result;
 664         struct inode *inode = req->r_inode;
 665         struct ceph_aio_request *aio_req = req->r_priv;
 666         struct ceph_osd_data *osd_data = osd_req_op_extent_osd_data(req, 0);
 667         int num_pages = calc_pages_for((u64)osd_data->alignment,
 668                                        osd_data->length);
 669
 670         dout("ceph_aio_complete_req %p rc %d bytes %llu\n",
 671              inode, rc, osd_data->length);
 672
 673         if (rc == -EOLDSNAPC) {
 674                 struct ceph_aio_work *aio_work;
 675                 BUG_ON(!aio_req->write);
 676
 677                 aio_work = kmalloc(sizeof(*aio_work), GFP_NOFS);
 678                 if (aio_work) {
 679                         INIT_WORK(&aio_work->work, ceph_aio_retry_work);
 680                         aio_work->req = req;
 681                         queue_work(ceph_inode_to_client(inode)->wb_wq,
 682                                    &aio_work->work);
 683                         return;
 684                 }
 685                 rc = -ENOMEM;
 686         } else if (!aio_req->write) {
 687                 if (rc == -ENOENT)
 688                         rc = 0;
 689                 if (rc >= 0 && osd_data->length > rc) {
 690                         int zoff = osd_data->alignment + rc;
 691                         int zlen = osd_data->length - rc;
 692                         /*
 693                          * If read is satisfied by single OSD request,
 694                          * it can pass EOF. Otherwise read is within
 695                          * i_size.
 696                          */
 697                         if (aio_req->num_reqs == 1) {
 698                                 loff_t i_size = i_size_read(inode);
 699                                 loff_t endoff = aio_req->iocb->ki_pos + rc;
 700                                 if (endoff < i_size)
 701                                         zlen = min_t(size_t, zlen,
 702                                                      i_size - endoff);
 703                                 aio_req->total_len = rc + zlen;
 704                         }
 705
 706                         if (zlen > 0)
 707                                 ceph_zero_page_vector_range(zoff, zlen,
 708                                                             osd_data->pages);
 709                 }
 710         }
 711
 712         ceph_put_page_vector(osd_data->pages, num_pages, aio_req->should_dirty);
 713         ceph_osdc_put_request(req);
 714
 715         if (rc < 0)
 716                 cmpxchg(&aio_req->error, 0, rc);
 717
 718         ceph_aio_complete(inode, aio_req);
 719         return;
 720 }
 721
 722 static void ceph_aio_retry_work(struct work_struct *work)
 723 {
 724         struct ceph_aio_work *aio_work =
 725                 container_of(work, struct ceph_aio_work, work);
 726         struct ceph_osd_request *orig_req = aio_work->req;
 727         struct ceph_aio_request *aio_req = orig_req->r_priv;
 728         struct inode *inode = orig_req->r_inode;
 729         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 730         struct ceph_snap_context *snapc;
 731         struct ceph_osd_request *req;
 732         int ret;
 733
 734         spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
 735         if (__ceph_have_pending_cap_snap(ci)) {
 736                 struct ceph_cap_snap *capsnap =
 737                         list_last_entry(&ci->i_cap_snaps,
 738                                         struct ceph_cap_snap,
 739                                         ci_item);
 740                 snapc = ceph_get_snap_context(capsnap->context);
 741         } else {
 742                 BUG_ON(!ci->i_head_snapc);
 743                 snapc = ceph_get_snap_context(ci->i_head_snapc);
 744         }
 745         spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 746
 747         req = ceph_osdc_alloc_request(orig_req->r_osdc, snapc, 2,
 748                         false, GFP_NOFS);
 749         if (!req) {
 750                 ret = -ENOMEM;
 751                 req = orig_req;
 752                 goto out;
 753         }
 754
 755         req->r_flags =  CEPH_OSD_FLAG_ORDERSNAP |
 756                         CEPH_OSD_FLAG_ONDISK |
 757                         CEPH_OSD_FLAG_WRITE;
 758         ceph_oloc_copy(&req->r_base_oloc, &orig_req->r_base_oloc);
 759         ceph_oid_copy(&req->r_base_oid, &orig_req->r_base_oid);
 760
 761         ret = ceph_osdc_alloc_messages(req, GFP_NOFS);
 762         if (ret) {
 763                 ceph_osdc_put_request(req);
 764                 req = orig_req;
 765                 goto out;
 766         }
 767
 768         req->r_ops[0] = orig_req->r_ops[0];
 769         osd_req_op_init(req, 1, CEPH_OSD_OP_STARTSYNC, 0);
 770
 771         req->r_mtime = aio_req->mtime;
 772         req->r_data_offset = req->r_ops[0].extent.offset;
 773
 774         ceph_osdc_put_request(orig_req);
 775
 776         req->r_callback = ceph_aio_complete_req;
 777         req->r_inode = inode;
 778         req->r_priv = aio_req;
 779
 780         ret = ceph_osdc_start_request(req->r_osdc, req, false);
 781 out:
 782         if (ret < 0) {
 783                 req->r_result = ret;
 784                 ceph_aio_complete_req(req);
 785         }
 786
 787         ceph_put_snap_context(snapc);
 788         kfree(aio_work);
 789 }
 790
 791 /*
 792  * Write commit request unsafe callback, called to tell us when a
 793  * request is unsafe (that is, in flight--has been handed to the
 794  * messenger to send to its target osd).  It is called again when
 795  * we've received a response message indicating the request is
 796  * "safe" (its CEPH_OSD_FLAG_ONDISK flag is set), or when a request
 797  * is completed early (and unsuccessfully) due to a timeout or
 798  * interrupt.
 799  *
 800  * This is used if we requested both an ACK and ONDISK commit reply
 801  * from the OSD.
 802  */
 803 static void ceph_sync_write_unsafe(struct ceph_osd_request *req, bool unsafe)
 804 {
 805         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(req->r_inode);
 806
 807         dout("%s %p tid %llu %ssafe\n", __func__, req, req->r_tid,
 808                 unsafe ? "un" : "");
 809         if (unsafe) {
 810                 ceph_get_cap_refs(ci, CEPH_CAP_FILE_WR);
 811                 spin_lock(&ci->i_unsafe_lock);
 812                 list_add_tail(&req->r_unsafe_item,
 813                               &ci->i_unsafe_writes);
 814                 spin_unlock(&ci->i_unsafe_lock);
 815
 816                 complete_all(&req->r_completion);
 817         } else {
 818                 spin_lock(&ci->i_unsafe_lock);
 819                 list_del_init(&req->r_unsafe_item);
 820                 spin_unlock(&ci->i_unsafe_lock);
 821                 ceph_put_cap_refs(ci, CEPH_CAP_FILE_WR);
 822         }
 823 }
 824
 825 /*
 826  * Wait on any unsafe replies for the given inode.  First wait on the
 827  * newest request, and make that the upper bound.  Then, if there are
 828  * more requests, keep waiting on the oldest as long as it is still older
 829  * than the original request.
 830  */
 831 void ceph_sync_write_wait(struct inode *inode)
 832 {
 833         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 834         struct list_head *head = &ci->i_unsafe_writes;
 835         struct ceph_osd_request *req;
 836         u64 last_tid;
 837
 838         if (!S_ISREG(inode->i_mode))
 839                 return;
 840
 841         spin_lock(&ci->i_unsafe_lock);
 842         if (list_empty(head))
 843                 goto out;
 844
 845         /* set upper bound as _last_ entry in chain */
 846
 847         req = list_last_entry(head, struct ceph_osd_request,
 848                               r_unsafe_item);
 849         last_tid = req->r_tid;
 850
 851         do {
 852                 ceph_osdc_get_request(req);
 853                 spin_unlock(&ci->i_unsafe_lock);
 854
 855                 dout("sync_write_wait on tid %llu (until %llu)\n",
 856                      req->r_tid, last_tid);
 857                 wait_for_completion(&req->r_safe_completion);
 858                 ceph_osdc_put_request(req);
 859
 860                 spin_lock(&ci->i_unsafe_lock);
 861                 /*
 862                  * from here on look at first entry in chain, since we
 863                  * only want to wait for anything older than last_tid
 864                  */
 865                 if (list_empty(head))
 866                         break;
 867                 req = list_first_entry(head, struct ceph_osd_request,
 868                                        r_unsafe_item);
 869         } while (req->r_tid < last_tid);
 870 out:
 871         spin_unlock(&ci->i_unsafe_lock);
 872 }
 873
 874 static ssize_t
 875 ceph_direct_read_write(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter,
 876                        struct ceph_snap_context *snapc,
 877                        struct ceph_cap_flush **pcf)
 878 {
 879         struct file *file = iocb->ki_filp;
 880         struct inode *inode = file_inode(file);
 881         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 882         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_inode_to_client(inode);
 883         struct ceph_vino vino;
 884         struct ceph_osd_request *req;
 885         struct page **pages;
 886         struct ceph_aio_request *aio_req = NULL;
 887         int num_pages = 0;
 888         int flags;
 889         int ret;
 890         struct timespec mtime = current_time(inode);
 891         size_t count = iov_iter_count(iter);
 892         loff_t pos = iocb->ki_pos;
 893         bool write = iov_iter_rw(iter) == WRITE;
 894         bool should_dirty = !write && iter_is_iovec(iter);
 895
 896         if (write && ceph_snap(file_inode(file)) != CEPH_NOSNAP)
 897                 return -EROFS;
 898
 899         dout("sync_direct_read_write (%s) on file %p %lld~%u\n",
 900              (write ? "write" : "read"), file, pos, (unsigned)count);
 901
 902         ret = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, pos, pos + count);
 903         if (ret < 0)
 904                 return ret;
 905
 906         if (write) {
 907                 int ret2 = invalidate_inode_pages2_range(inode->i_mapping,
 908                                         pos >> PAGE_SHIFT,
 909                                         (pos + count) >> PAGE_SHIFT);
 910                 if (ret2 < 0)
 911                         dout("invalidate_inode_pages2_range returned %d\n", ret);
 912
 913                 flags = CEPH_OSD_FLAG_ORDERSNAP |
 914                         CEPH_OSD_FLAG_ONDISK |
 915                         CEPH_OSD_FLAG_WRITE;
 916         } else {
 917                 flags = CEPH_OSD_FLAG_READ;
 918         }
 919
 920         while (iov_iter_count(iter) > 0) {
 921                 u64 size = dio_get_pagev_size(iter);
 922                 size_t start = 0;
 923                 ssize_t len;
 924
 925                 vino = ceph_vino(inode);
 926                 req = ceph_osdc_new_request(&fsc->client->osdc, &ci->i_layout,
 927                                             vino, pos, &size, 0,
 928                                             /*include a 'startsync' command*/
 929                                             write ? 2 : 1,
 930                                             write ? CEPH_OSD_OP_WRITE :
 931                                                     CEPH_OSD_OP_READ,
 932                                             flags, snapc,
 933                                             ci->i_truncate_seq,
 934                                             ci->i_truncate_size,
 935                                             false);
 936                 if (IS_ERR(req)) {
 937                         ret = PTR_ERR(req);
 938                         break;
 939                 }
 940
 941                 len = size;
 942                 pages = dio_get_pages_alloc(iter, len, &start, &num_pages);
 943                 if (IS_ERR(pages)) {
 944                         ceph_osdc_put_request(req);
 945                         ret = PTR_ERR(pages);
 946                         break;
 947                 }
 948
 949                 /*
 950                  * To simplify error handling, allow AIO when IO within i_size
 951                  * or IO can be satisfied by single OSD request.
 952                  */
 953                 if (pos == iocb->ki_pos && !is_sync_kiocb(iocb) &&
 954                     (len == count || pos + count <= i_size_read(inode))) {
 955                         aio_req = kzalloc(sizeof(*aio_req), GFP_KERNEL);
 956                         if (aio_req) {
 957                                 aio_req->iocb = iocb;
 958                                 aio_req->write = write;
 959                                 aio_req->should_dirty = should_dirty;
 960                                 INIT_LIST_HEAD(&aio_req->osd_reqs);
 961                                 if (write) {
 962                                         aio_req->mtime = mtime;
 963                                         swap(aio_req->prealloc_cf, *pcf);
 964                                 }
 965                         }
 966                         /* ignore error */
 967                 }
 968
 969                 if (write) {
 970                         /*
 971                          * throw out any page cache pages in this range. this
 972                          * may block.
 973                          */
 974                         truncate_inode_pages_range(inode->i_mapping, pos,
 975                                         (pos+len) | (PAGE_SIZE - 1));
 976
 977                         osd_req_op_init(req, 1, CEPH_OSD_OP_STARTSYNC, 0);
 978                         req->r_mtime = mtime;
 979                 }
 980
 981                 osd_req_op_extent_osd_data_pages(req, 0, pages, len, start,
 982                                                  false, false);
 983
 984                 if (aio_req) {
 985                         aio_req->total_len += len;
 986                         aio_req->num_reqs++;
 987                         atomic_inc(&aio_req->pending_reqs);
 988
 989                         req->r_callback = ceph_aio_complete_req;
 990                         req->r_inode = inode;
 991                         req->r_priv = aio_req;
 992                         list_add_tail(&req->r_unsafe_item, &aio_req->osd_reqs);
 993
 994                         pos += len;
 995                         iov_iter_advance(iter, len);
 996                         continue;
 997                 }
 998
 999                 ret = ceph_osdc_start_request(req->r_osdc, req, false);
1000                 if (!ret)
1001                         ret = ceph_osdc_wait_request(&fsc->client->osdc, req);
1002
1003                 size = i_size_read(inode);
1004                 if (!write) {
1005                         if (ret == -ENOENT)
1006                                 ret = 0;
1007                         if (ret >= 0 && ret < len && pos + ret < size) {
1008                                 int zlen = min_t(size_t, len - ret,
1009                                                  size - pos - ret);
1010                                 ceph_zero_page_vector_range(start + ret, zlen,
1011                                                             pages);
1012                                 ret += zlen;
1013                         }
1014                         if (ret >= 0)
1015                                 len = ret;
1016                 }
1017
1018                 ceph_put_page_vector(pages, num_pages, should_dirty);
1019
1020                 ceph_osdc_put_request(req);
1021                 if (ret < 0)
1022                         break;
1023
1024                 pos += len;
1025                 iov_iter_advance(iter, len);
1026
1027                 if (!write && pos >= size)
1028                         break;
1029
1030                 if (write && pos > size) {
1031                         if (ceph_inode_set_size(inode, pos))
1032                                 ceph_check_caps(ceph_inode(inode),
1033                                                 CHECK_CAPS_AUTHONLY,
1034                                                 NULL);
1035                 }
1036         }
1037
1038         if (aio_req) {
1039                 LIST_HEAD(osd_reqs);
1040
1041                 if (aio_req->num_reqs == 0) {
1042                         kfree(aio_req);
1043                         return ret;
1044                 }
1045
1046                 ceph_get_cap_refs(ci, write ? CEPH_CAP_FILE_WR :
1047                                               CEPH_CAP_FILE_RD);
1048
1049                 list_splice(&aio_req->osd_reqs, &osd_reqs);
1050                 while (!list_empty(&osd_reqs)) {
1051                         req = list_first_entry(&osd_reqs,
1052                                                struct ceph_osd_request,
1053                                                r_unsafe_item);
1054                         list_del_init(&req->r_unsafe_item);
1055                         if (ret >= 0)
1056                                 ret = ceph_osdc_start_request(req->r_osdc,
1057                                                               req, false);
1058                         if (ret < 0) {
1059                                 req->r_result = ret;
1060                                 ceph_aio_complete_req(req);
1061                         }
1062                 }
1063                 return -EIOCBQUEUED;
1064         }
1065
1066         if (ret != -EOLDSNAPC && pos > iocb->ki_pos) {
1067                 ret = pos - iocb->ki_pos;
1068                 iocb->ki_pos = pos;
1069         }
1070         return ret;
1071 }
1072
1073 /*
1074  * Synchronous write, straight from __user pointer or user pages.
1075  *
1076  * If write spans object boundary, just do multiple writes.  (For a
1077  * correct atomic write, we should e.g. take write locks on all
1078  * objects, rollback on failure, etc.)
1079  */
1080 static ssize_t
1081 ceph_sync_write(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from, loff_t pos,
1082                 struct ceph_snap_context *snapc)
1083 {
1084         struct file *file = iocb->ki_filp;
1085         struct inode *inode = file_inode(file);
1086         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1087         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_inode_to_client(inode);
1088         struct ceph_vino vino;
1089         struct ceph_osd_request *req;
1090         struct page **pages;
1091         u64 len;
1092         int num_pages;
1093         int written = 0;
1094         int flags;
1095         int check_caps = 0;
1096         int ret;
1097         struct timespec mtime = current_time(inode);
1098         size_t count = iov_iter_count(from);
1099
1100         if (ceph_snap(file_inode(file)) != CEPH_NOSNAP)
1101                 return -EROFS;
1102
1103         dout("sync_write on file %p %lld~%u\n", file, pos, (unsigned)count);
1104
1105         ret = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, pos, pos + count);
1106         if (ret < 0)
1107                 return ret;
1108
1109         ret = invalidate_inode_pages2_range(inode->i_mapping,
1110                                             pos >> PAGE_SHIFT,
1111                                             (pos + count) >> PAGE_SHIFT);
1112         if (ret < 0)
1113                 dout("invalidate_inode_pages2_range returned %d\n", ret);
1114
1115         flags = CEPH_OSD_FLAG_ORDERSNAP |
1116                 CEPH_OSD_FLAG_ONDISK |
1117                 CEPH_OSD_FLAG_WRITE |
1118                 CEPH_OSD_FLAG_ACK;
1119
1120         while ((len = iov_iter_count(from)) > 0) {
1121                 size_t left;
1122                 int n;
1123
1124                 vino = ceph_vino(inode);
1125                 req = ceph_osdc_new_request(&fsc->client->osdc, &ci->i_layout,
1126                                             vino, pos, &len, 0, 1,
1127                                             CEPH_OSD_OP_WRITE, flags, snapc,
1128                                             ci->i_truncate_seq,
1129                                             ci->i_truncate_size,
1130                                             false);
1131                 if (IS_ERR(req)) {
1132                         ret = PTR_ERR(req);
1133                         break;
1134                 }
1135
1136                 /*
1137                  * write from beginning of first page,
1138                  * regardless of io alignment
1139                  */
1140                 num_pages = (len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
1141
1142                 pages = ceph_alloc_page_vector(num_pages, GFP_KERNEL);
1143                 if (IS_ERR(pages)) {
1144                         ret = PTR_ERR(pages);
1145                         goto out;
1146                 }
1147
1148                 left = len;
1149                 for (n = 0; n < num_pages; n++) {
1150                         size_t plen = min_t(size_t, left, PAGE_SIZE);
1151                         ret = copy_page_from_iter(pages[n], 0, plen, from);
1152                         if (ret != plen) {
1153                                 ret = -EFAULT;
1154                                 break;
1155                         }
1156                         left -= ret;
1157                 }
1158
1159                 if (ret < 0) {
1160                         ceph_release_page_vector(pages, num_pages);
1161                         goto out;
1162                 }
1163
1164                 /* get a second commit callback */
1165                 req->r_unsafe_callback = ceph_sync_write_unsafe;
1166                 req->r_inode = inode;
1167
1168                 osd_req_op_extent_osd_data_pages(req, 0, pages, len, 0,
1169                                                 false, true);
1170
1171                 req->r_mtime = mtime;
1172                 ret = ceph_osdc_start_request(&fsc->client->osdc, req, false);
1173                 if (!ret)
1174                         ret = ceph_osdc_wait_request(&fsc->client->osdc, req);
1175
1176 out:
1177                 ceph_osdc_put_request(req);
1178                 if (ret == 0) {
1179                         pos += len;
1180                         written += len;
1181
1182                         if (pos > i_size_read(inode)) {
1183                                 check_caps = ceph_inode_set_size(inode, pos);
1184                                 if (check_caps)
1185                                         ceph_check_caps(ceph_inode(inode),
1186                                                         CHECK_CAPS_AUTHONLY,
1187                                                         NULL);
1188                         }
1189                 } else
1190                         break;
1191         }
1192
1193         if (ret != -EOLDSNAPC && written > 0) {
1194                 ret = written;
1195                 iocb->ki_pos = pos;
1196         }
1197         return ret;
1198 }
1199
1200 /*
1201  * Wrap generic_file_aio_read with checks for cap bits on the inode.
1202  * Atomically grab references, so that those bits are not released
1203  * back to the MDS mid-read.
1204  *
1205  * Hmm, the sync read case isn't actually async... should it be?
1206  */
1207 static ssize_t ceph_read_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *to)
1208 {
1209         struct file *filp = iocb->ki_filp;
1210         struct ceph_file_info *fi = filp->private_data;
1211         size_t len = iov_iter_count(to);
1212         struct inode *inode = file_inode(filp);
1213         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1214         struct page *pinned_page = NULL;
1215         ssize_t ret;
1216         int want, got = 0;
1217         int retry_op = 0, read = 0;
1218
1219 again:
1220         dout("aio_read %p %llx.%llx %llu~%u trying to get caps on %p\n",
1221              inode, ceph_vinop(inode), iocb->ki_pos, (unsigned)len, inode);
1222
1223         if (fi->fmode & CEPH_FILE_MODE_LAZY)
1224                 want = CEPH_CAP_FILE_CACHE | CEPH_CAP_FILE_LAZYIO;
1225         else
1226                 want = CEPH_CAP_FILE_CACHE;
1227         ret = ceph_get_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_RD, want, -1, &got, &pinned_page);
1228         if (ret < 0)
1229                 return ret;
1230
1231         if ((got & (CEPH_CAP_FILE_CACHE|CEPH_CAP_FILE_LAZYIO)) == 0 ||
1232             (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
1233             (fi->flags & CEPH_F_SYNC)) {
1234
1235                 dout("aio_sync_read %p %llx.%llx %llu~%u got cap refs on %s\n",
1236                      inode, ceph_vinop(inode), iocb->ki_pos, (unsigned)len,
1237                      ceph_cap_string(got));
1238
1239                 if (ci->i_inline_version == CEPH_INLINE_NONE) {
1240                         if (!retry_op && (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT)) {
1241                                 ret = ceph_direct_read_write(iocb, to,
1242                                                              NULL, NULL);
1243                                 if (ret >= 0 && ret < len)
1244                                         retry_op = CHECK_EOF;
1245                         } else {
1246                                 ret = ceph_sync_read(iocb, to, &retry_op);
1247                         }
1248                 } else {
1249                         retry_op = READ_INLINE;
1250                 }
1251         } else {
1252                 dout("aio_read %p %llx.%llx %llu~%u got cap refs on %s\n",
1253                      inode, ceph_vinop(inode), iocb->ki_pos, (unsigned)len,
1254                      ceph_cap_string(got));
1255                 current->journal_info = filp;
1256                 ret = generic_file_read_iter(iocb, to);
1257                 current->journal_info = NULL;
1258         }
1259         dout("aio_read %p %llx.%llx dropping cap refs on %s = %d\n",
1260              inode, ceph_vinop(inode), ceph_cap_string(got), (int)ret);
1261         if (pinned_page) {
1262                 put_page(pinned_page);
1263                 pinned_page = NULL;
1264         }
1265         ceph_put_cap_refs(ci, got);
1266         if (retry_op > HAVE_RETRIED && ret >= 0) {
1267                 int statret;
1268                 struct page *page = NULL;
1269                 loff_t i_size;
1270                 if (retry_op == READ_INLINE) {
1271                         page = __page_cache_alloc(GFP_KERNEL);
1272                         if (!page)
1273                                 return -ENOMEM;
1274                 }
1275
1276                 statret = __ceph_do_getattr(inode, page,
1277                                             CEPH_STAT_CAP_INLINE_DATA, !!page);
1278                 if (statret < 0) {
1279                         if (page)
1280                                 __free_page(page);
1281                         if (statret == -ENODATA) {
1282                                 BUG_ON(retry_op != READ_INLINE);
1283                                 goto again;
1284                         }
1285                         return statret;
1286                 }
1287
1288                 i_size = i_size_read(inode);
1289                 if (retry_op == READ_INLINE) {
1290                         BUG_ON(ret > 0 || read > 0);
1291                         if (iocb->ki_pos < i_size &&
1292                             iocb->ki_pos < PAGE_SIZE) {
1293                                 loff_t end = min_t(loff_t, i_size,
1294                                                    iocb->ki_pos + len);
1295                                 end = min_t(loff_t, end, PAGE_SIZE);
1296                                 if (statret < end)
1297                                         zero_user_segment(page, statret, end);
1298                                 ret = copy_page_to_iter(page,
1299                                                 iocb->ki_pos & ~PAGE_MASK,
1300                                                 end - iocb->ki_pos, to);
1301                                 iocb->ki_pos += ret;
1302                                 read += ret;
1303                         }
1304                         if (iocb->ki_pos < i_size && read < len) {
1305                                 size_t zlen = min_t(size_t, len - read,
1306                                                     i_size - iocb->ki_pos);
1307                                 ret = iov_iter_zero(zlen, to);
1308                                 iocb->ki_pos += ret;
1309                                 read += ret;
1310                         }
1311                         __free_pages(page, 0);
1312                         return read;
1313                 }
1314
1315                 /* hit EOF or hole? */
1316                 if (retry_op == CHECK_EOF && iocb->ki_pos < i_size &&
1317                     ret < len) {
1318                         dout("sync_read hit hole, ppos %lld < size %lld"
1319                              ", reading more\n", iocb->ki_pos, i_size);
1320
1321                         read += ret;
1322                         len -= ret;
1323                         retry_op = HAVE_RETRIED;
1324                         goto again;
1325                 }
1326         }
1327
1328         if (ret >= 0)
1329                 ret += read;
1330
1331         return ret;
1332 }
1333
1334 /*
1335  * Take cap references to avoid releasing caps to MDS mid-write.
1336  *
1337  * If we are synchronous, and write with an old snap context, the OSD
1338  * may return EOLDSNAPC.  In that case, retry the write.. _after_
1339  * dropping our cap refs and allowing the pending snap to logically
1340  * complete _before_ this write occurs.
1341  *
1342  * If we are near ENOSPC, write synchronously.
1343  */
1344 static ssize_t ceph_write_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
1345 {
1346         struct file *file = iocb->ki_filp;
1347         struct ceph_file_info *fi = file->private_data;
1348         struct inode *inode = file_inode(file);
1349         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1350         struct ceph_osd_client *osdc =
1351                 &ceph_sb_to_client(inode->i_sb)->client->osdc;
1352         struct ceph_cap_flush *prealloc_cf;
1353         ssize_t count, written = 0;
1354         int err, want, got;
1355         loff_t pos;
1356
1357         if (ceph_snap(inode) != CEPH_NOSNAP)
1358                 return -EROFS;
1359
1360         prealloc_cf = ceph_alloc_cap_flush();
1361         if (!prealloc_cf)
1362                 return -ENOMEM;
1363
1364         inode_lock(inode);
1365
1366         /* We can write back this queue in page reclaim */
1367         current->backing_dev_info = inode_to_bdi(inode);
1368
1369         if (iocb->ki_flags & IOCB_APPEND) {
1370                 err = ceph_do_getattr(inode, CEPH_STAT_CAP_SIZE, false);
1371                 if (err < 0)
1372                         goto out;
1373         }
1374
1375         err = generic_write_checks(iocb, from);
1376         if (err <= 0)
1377                 goto out;
1378
1379         pos = iocb->ki_pos;
1380         count = iov_iter_count(from);
1381         err = file_remove_privs(file);
1382         if (err)
1383                 goto out;
1384
1385         err = file_update_time(file);
1386         if (err)
1387                 goto out;
1388
1389         if (ci->i_inline_version != CEPH_INLINE_NONE) {
1390                 err = ceph_uninline_data(file, NULL);
1391                 if (err < 0)
1392                         goto out;
1393         }
1394
1395 retry_snap:
1396         if (ceph_osdmap_flag(osdc, CEPH_OSDMAP_FULL)) {
1397                 err = -ENOSPC;
1398                 goto out;
1399         }
1400
1401         dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%zd getting caps. i_size %llu\n",
1402              inode, ceph_vinop(inode), pos, count, i_size_read(inode));
1403         if (fi->fmode & CEPH_FILE_MODE_LAZY)
1404                 want = CEPH_CAP_FILE_BUFFER | CEPH_CAP_FILE_LAZYIO;
1405         else
1406                 want = CEPH_CAP_FILE_BUFFER;
1407         got = 0;
1408         err = ceph_get_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR, want, pos + count,
1409                             &got, NULL);
1410         if (err < 0)
1411                 goto out;
1412
1413         dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%zd got cap refs on %s\n",
1414              inode, ceph_vinop(inode), pos, count, ceph_cap_string(got));
1415
1416         if ((got & (CEPH_CAP_FILE_BUFFER|CEPH_CAP_FILE_LAZYIO)) == 0 ||
1417             (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) || (fi->flags & CEPH_F_SYNC)) {
1418                 struct ceph_snap_context *snapc;
1419                 struct iov_iter data;
1420                 inode_unlock(inode);
1421
1422                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
1423                 if (__ceph_have_pending_cap_snap(ci)) {
1424                         struct ceph_cap_snap *capsnap =
1425                                         list_last_entry(&ci->i_cap_snaps,
1426                                                         struct ceph_cap_snap,
1427                                                         ci_item);
1428                         snapc = ceph_get_snap_context(capsnap->context);
1429                 } else {
1430                         BUG_ON(!ci->i_head_snapc);
1431                         snapc = ceph_get_snap_context(ci->i_head_snapc);
1432                 }
1433                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
1434
1435                 /* we might need to revert back to that point */
1436                 data = *from;
1437                 if (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT)
1438                         written = ceph_direct_read_write(iocb, &data, snapc,
1439                                                          &prealloc_cf);
1440                 else
1441                         written = ceph_sync_write(iocb, &data, pos, snapc);
1442                 if (written == -EOLDSNAPC) {
1443                         dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%u"
1444                                 "got EOLDSNAPC, retrying\n",
1445                                 inode, ceph_vinop(inode),
1446                                 pos, (unsigned)count);
1447                         inode_lock(inode);
1448                         goto retry_snap;
1449                 }
1450                 if (written > 0)
1451                         iov_iter_advance(from, written);
1452                 ceph_put_snap_context(snapc);
1453         } else {
1454                 /*
1455                  * No need to acquire the i_truncate_mutex. Because
1456                  * the MDS revokes Fwb caps before sending truncate
1457                  * message to us. We can't get Fwb cap while there
1458                  * are pending vmtruncate. So write and vmtruncate
1459                  * can not run at the same time
1460                  */
1461                 written = generic_perform_write(file, from, pos);
1462                 if (likely(written >= 0))
1463                         iocb->ki_pos = pos + written;
1464                 inode_unlock(inode);
1465         }
1466
1467         if (written >= 0) {
1468                 int dirty;
1469                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
1470                 ci->i_inline_version = CEPH_INLINE_NONE;
1471                 dirty = __ceph_mark_dirty_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR,
1472                                                &prealloc_cf);
1473                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
1474                 if (dirty)
1475                         __mark_inode_dirty(inode, dirty);
1476         }
1477
1478         dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%u  dropping cap refs on %s\n",
1479              inode, ceph_vinop(inode), pos, (unsigned)count,
1480              ceph_cap_string(got));
1481         ceph_put_cap_refs(ci, got);
1482
1483         if (written >= 0) {
1484                 if (ceph_osdmap_flag(osdc, CEPH_OSDMAP_NEARFULL))
1485                         iocb->ki_flags |= IOCB_DSYNC;
1486
1487                 written = generic_write_sync(iocb, written);
1488         }
1489
1490         goto out_unlocked;
1491
1492 out:
1493         inode_unlock(inode);
1494 out_unlocked:
1495         ceph_free_cap_flush(prealloc_cf);
1496         current->backing_dev_info = NULL;
1497         return written ? written : err;
1498 }
1499
1500 /*
1501  * llseek.  be sure to verify file size on SEEK_END.
1502  */
1503 static loff_t ceph_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
1504 {
1505         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
1506         loff_t i_size;
1507         loff_t ret;
1508
1509         inode_lock(inode);
1510
1511         if (whence == SEEK_END || whence == SEEK_DATA || whence == SEEK_HOLE) {
1512                 ret = ceph_do_getattr(inode, CEPH_STAT_CAP_SIZE, false);
1513                 if (ret < 0)
1514                         goto out;
1515         }
1516
1517         i_size = i_size_read(inode);
1518         switch (whence) {
1519         case SEEK_END:
1520                 offset += i_size;
1521                 break;
1522         case SEEK_CUR:
1523                 /*
1524                  * Here we special-case the lseek(fd, 0, SEEK_CUR)
1525                  * position-querying operation.  Avoid rewriting the "same"
1526                  * f_pos value back to the file because a concurrent read(),
1527                  * write() or lseek() might have altered it
1528                  */
1529                 if (offset == 0) {
1530                         ret = file->f_pos;
1531                         goto out;
1532                 }
1533                 offset += file->f_pos;
1534                 break;
1535         case SEEK_DATA:
1536                 if (offset >= i_size) {
1537                         ret = -ENXIO;
1538                         goto out;
1539                 }
1540                 break;
1541         case SEEK_HOLE:
1542                 if (offset >= i_size) {
1543                         ret = -ENXIO;
1544                         goto out;
1545                 }
1546                 offset = i_size;
1547                 break;
1548         }
1549
1550         ret = vfs_setpos(file, offset, inode->i_sb->s_maxbytes);
1551
1552 out:
1553         inode_unlock(inode);
1554         return ret;
1555 }
1556
1557 static inline void ceph_zero_partial_page(
1558         struct inode *inode, loff_t offset, unsigned size)
1559 {
1560         struct page *page;
1561         pgoff_t index = offset >> PAGE_SHIFT;
1562
1563         page = find_lock_page(inode->i_mapping, index);
1564         if (page) {
1565                 wait_on_page_writeback(page);
1566                 zero_user(page, offset & (PAGE_SIZE - 1), size);
1567                 unlock_page(page);
1568                 put_page(page);
1569         }
1570 }
1571
1572 static void ceph_zero_pagecache_range(struct inode *inode, loff_t offset,
1573                                       loff_t length)
1574 {
1575         loff_t nearly = round_up(offset, PAGE_SIZE);
1576         if (offset < nearly) {
1577                 loff_t size = nearly - offset;
1578                 if (length < size)
1579                         size = length;
1580                 ceph_zero_partial_page(inode, offset, size);
1581                 offset += size;
1582                 length -= size;
1583         }
1584         if (length >= PAGE_SIZE) {
1585                 loff_t size = round_down(length, PAGE_SIZE);
1586                 truncate_pagecache_range(inode, offset, offset + size - 1);
1587                 offset += size;
1588                 length -= size;
1589         }
1590         if (length)
1591                 ceph_zero_partial_page(inode, offset, length);
1592 }
1593
1594 static int ceph_zero_partial_object(struct inode *inode,
1595                                     loff_t offset, loff_t *length)
1596 {
1597         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1598         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_inode_to_client(inode);
1599         struct ceph_osd_request *req;
1600         int ret = 0;
1601         loff_t zero = 0;
1602         int op;
1603
1604         if (!length) {
1605                 op = offset ? CEPH_OSD_OP_DELETE : CEPH_OSD_OP_TRUNCATE;
1606                 length = &zero;
1607         } else {
1608                 op = CEPH_OSD_OP_ZERO;
1609         }
1610
1611         req = ceph_osdc_new_request(&fsc->client->osdc, &ci->i_layout,
1612                                         ceph_vino(inode),
1613                                         offset, length,
1614                                         0, 1, op,
1615                                         CEPH_OSD_FLAG_WRITE |
1616                                         CEPH_OSD_FLAG_ONDISK,
1617                                         NULL, 0, 0, false);
1618         if (IS_ERR(req)) {
1619                 ret = PTR_ERR(req);
1620                 goto out;
1621         }
1622
1623         req->r_mtime = inode->i_mtime;
1624         ret = ceph_osdc_start_request(&fsc->client->osdc, req, false);
1625         if (!ret) {
1626                 ret = ceph_osdc_wait_request(&fsc->client->osdc, req);
1627                 if (ret == -ENOENT)
1628                         ret = 0;
1629         }
1630         ceph_osdc_put_request(req);
1631
1632 out:
1633         return ret;
1634 }
1635
1636 static int ceph_zero_objects(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t length)
1637 {
1638         int ret = 0;
1639         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1640         s32 stripe_unit = ci->i_layout.stripe_unit;
1641         s32 stripe_count = ci->i_layout.stripe_count;
1642         s32 object_size = ci->i_layout.object_size;
1643         u64 object_set_size = object_size * stripe_count;
1644         u64 nearly, t;
1645
1646         /* round offset up to next period boundary */
1647         nearly = offset + object_set_size - 1;
1648         t = nearly;
1649         nearly -= do_div(t, object_set_size);
1650
1651         while (length && offset < nearly) {
1652                 loff_t size = length;
1653                 ret = ceph_zero_partial_object(inode, offset, &size);
1654                 if (ret < 0)
1655                         return ret;
1656                 offset += size;
1657                 length -= size;
1658         }
1659         while (length >= object_set_size) {
1660                 int i;
1661                 loff_t pos = offset;
1662                 for (i = 0; i < stripe_count; ++i) {
1663                         ret = ceph_zero_partial_object(inode, pos, NULL);
1664                         if (ret < 0)
1665                                 return ret;
1666                         pos += stripe_unit;
1667                 }
1668                 offset += object_set_size;
1669                 length -= object_set_size;
1670         }
1671         while (length) {
1672                 loff_t size = length;
1673                 ret = ceph_zero_partial_object(inode, offset, &size);
1674                 if (ret < 0)
1675                         return ret;
1676                 offset += size;
1677                 length -= size;
1678         }
1679         return ret;
1680 }
1681
1682 static long ceph_fallocate(struct file *file, int mode,
1683                                 loff_t offset, loff_t length)
1684 {
1685         struct ceph_file_info *fi = file->private_data;
1686         struct inode *inode = file_inode(file);
1687         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1688         struct ceph_osd_client *osdc =
1689                 &ceph_inode_to_client(inode)->client->osdc;
1690         struct ceph_cap_flush *prealloc_cf;
1691         int want, got = 0;
1692         int dirty;
1693         int ret = 0;
1694         loff_t endoff = 0;
1695         loff_t size;
1696
1697         if (mode & ~(FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_PUNCH_HOLE))
1698                 return -EOPNOTSUPP;
1699
1700         if (!S_ISREG(inode->i_mode))
1701                 return -EOPNOTSUPP;
1702
1703         prealloc_cf = ceph_alloc_cap_flush();
1704         if (!prealloc_cf)
1705                 return -ENOMEM;
1706
1707         inode_lock(inode);
1708
1709         if (ceph_snap(inode) != CEPH_NOSNAP) {
1710                 ret = -EROFS;
1711                 goto unlock;
1712         }
1713
1714         if (ceph_osdmap_flag(osdc, CEPH_OSDMAP_FULL) &&
1715             !(mode & FALLOC_FL_PUNCH_HOLE)) {
1716                 ret = -ENOSPC;
1717                 goto unlock;
1718         }
1719
1720         if (ci->i_inline_version != CEPH_INLINE_NONE) {
1721                 ret = ceph_uninline_data(file, NULL);
1722                 if (ret < 0)
1723                         goto unlock;
1724         }
1725
1726         size = i_size_read(inode);
1727         if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE))
1728                 endoff = offset + length;
1729
1730         if (fi->fmode & CEPH_FILE_MODE_LAZY)
1731                 want = CEPH_CAP_FILE_BUFFER | CEPH_CAP_FILE_LAZYIO;
1732         else
1733                 want = CEPH_CAP_FILE_BUFFER;
1734
1735         ret = ceph_get_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR, want, endoff, &got, NULL);
1736         if (ret < 0)
1737                 goto unlock;
1738
1739         if (mode & FALLOC_FL_PUNCH_HOLE) {
1740                 if (offset < size)
1741                         ceph_zero_pagecache_range(inode, offset, length);
1742                 ret = ceph_zero_objects(inode, offset, length);
1743         } else if (endoff > size) {
1744                 truncate_pagecache_range(inode, size, -1);
1745                 if (ceph_inode_set_size(inode, endoff))
1746                         ceph_check_caps(ceph_inode(inode),
1747                                 CHECK_CAPS_AUTHONLY, NULL);
1748         }
1749
1750         if (!ret) {
1751                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
1752                 ci->i_inline_version = CEPH_INLINE_NONE;
1753                 dirty = __ceph_mark_dirty_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR,
1754                                                &prealloc_cf);
1755                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
1756                 if (dirty)
1757                         __mark_inode_dirty(inode, dirty);
1758         }
1759
1760         ceph_put_cap_refs(ci, got);
1761 unlock:
1762         inode_unlock(inode);
1763         ceph_free_cap_flush(prealloc_cf);
1764         return ret;
1765 }
1766
1767 const struct file_operations ceph_file_fops = {
1768         .open = ceph_open,
1769         .release = ceph_release,
1770         .llseek = ceph_llseek,
1771         .read_iter = ceph_read_iter,
1772         .write_iter = ceph_write_iter,
1773         .mmap = ceph_mmap,
1774         .fsync = ceph_fsync,
1775         .lock = ceph_lock,
1776         .setlease = simple_nosetlease,
1777         .flock = ceph_flock,
1778         .splice_write = iter_file_splice_write,
1779         .unlocked_ioctl = ceph_ioctl,
1780         .compat_ioctl   = ceph_ioctl,
1781         .fallocate      = ceph_fallocate,
1782 };
1783