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