fs/ceph/file.c

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