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