Merge tag 'ceph-for-4.17-rc1' of git://github.com/ceph/ceph-client
[sfrench/cifs-2.6.git] / 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         flags &= ~O_ACCMODE;
34
35 #define ceph_sys2wire(a) if (flags & a) { wire_flags |= CEPH_##a; flags &= ~a; }
36
37         ceph_sys2wire(O_CREAT);
38         ceph_sys2wire(O_EXCL);
39         ceph_sys2wire(O_TRUNC);
40         ceph_sys2wire(O_DIRECTORY);
41         ceph_sys2wire(O_NOFOLLOW);
42
43 #undef ceph_sys2wire
44
45         if (flags)
46                 dout("unused open flags: %x\n", flags);
47
48         return cpu_to_le32(wire_flags);
49 }
50
51 /*
52  * Ceph file operations
53  *
54  * Implement basic open/close functionality, and implement
55  * read/write.
56  *
57  * We implement three modes of file I/O:
58  *  - buffered uses the generic_file_aio_{read,write} helpers
59  *
60  *  - synchronous is used when there is multi-client read/write
61  *    sharing, avoids the page cache, and synchronously waits for an
62  *    ack from the OSD.
63  *
64  *  - direct io takes the variant of the sync path that references
65  *    user pages directly.
66  *
67  * fsync() flushes and waits on dirty pages, but just queues metadata
68  * for writeback: since the MDS can recover size and mtime there is no
69  * need to wait for MDS acknowledgement.
70  */
71
72 /*
73  * Calculate the length sum of direct io vectors that can
74  * be combined into one page vector.
75  */
76 static size_t dio_get_pagev_size(const struct iov_iter *it)
77 {
78     const struct iovec *iov = it->iov;
79     const struct iovec *iovend = iov + it->nr_segs;
80     size_t size;
81
82     size = iov->iov_len - it->iov_offset;
83     /*
84      * An iov can be page vectored when both the current tail
85      * and the next base are page aligned.
86      */
87     while (PAGE_ALIGNED((iov->iov_base + iov->iov_len)) &&
88            (++iov < iovend && PAGE_ALIGNED((iov->iov_base)))) {
89         size += iov->iov_len;
90     }
91     dout("dio_get_pagevlen len = %zu\n", size);
92     return size;
93 }
94
95 /*
96  * Allocate a page vector based on (@it, @nbytes).
97  * The return value is the tuple describing a page vector,
98  * that is (@pages, @page_align, @num_pages).
99  */
100 static struct page **
101 dio_get_pages_alloc(const struct iov_iter *it, size_t nbytes,
102                     size_t *page_align, int *num_pages)
103 {
104         struct iov_iter tmp_it = *it;
105         size_t align;
106         struct page **pages;
107         int ret = 0, idx, npages;
108
109         align = (unsigned long)(it->iov->iov_base + it->iov_offset) &
110                 (PAGE_SIZE - 1);
111         npages = calc_pages_for(align, nbytes);
112         pages = kvmalloc(sizeof(*pages) * npages, GFP_KERNEL);
113         if (!pages)
114                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
115
116         for (idx = 0; idx < npages; ) {
117                 size_t start;
118                 ret = iov_iter_get_pages(&tmp_it, pages + idx, nbytes,
119                                          npages - idx, &start);
120                 if (ret < 0)
121                         goto fail;
122
123                 iov_iter_advance(&tmp_it, ret);
124                 nbytes -= ret;
125                 idx += (ret + start + PAGE_SIZE - 1) / PAGE_SIZE;
126         }
127
128         BUG_ON(nbytes != 0);
129         *num_pages = npages;
130         *page_align = align;
131         dout("dio_get_pages_alloc: got %d pages align %zu\n", npages, align);
132         return pages;
133 fail:
134         ceph_put_page_vector(pages, idx, false);
135         return ERR_PTR(ret);
136 }
137
138 /*
139  * Prepare an open request.  Preallocate ceph_cap to avoid an
140  * inopportune ENOMEM later.
141  */
142 static struct ceph_mds_request *
143 prepare_open_request(struct super_block *sb, int flags, int create_mode)
144 {
145         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_sb_to_client(sb);
146         struct ceph_mds_client *mdsc = fsc->mdsc;
147         struct ceph_mds_request *req;
148         int want_auth = USE_ANY_MDS;
149         int op = (flags & O_CREAT) ? CEPH_MDS_OP_CREATE : CEPH_MDS_OP_OPEN;
150
151         if (flags & (O_WRONLY|O_RDWR|O_CREAT|O_TRUNC))
152                 want_auth = USE_AUTH_MDS;
153
154         req = ceph_mdsc_create_request(mdsc, op, want_auth);
155         if (IS_ERR(req))
156                 goto out;
157         req->r_fmode = ceph_flags_to_mode(flags);
158         req->r_args.open.flags = ceph_flags_sys2wire(flags);
159         req->r_args.open.mode = cpu_to_le32(create_mode);
160 out:
161         return req;
162 }
163
164 static int ceph_init_file_info(struct inode *inode, struct file *file,
165                                         int fmode, bool isdir)
166 {
167         struct ceph_file_info *fi;
168
169         dout("%s %p %p 0%o (%s)\n", __func__, inode, file,
170                         inode->i_mode, isdir ? "dir" : "regular");
171         BUG_ON(inode->i_fop->release != ceph_release);
172
173         if (isdir) {
174                 struct ceph_dir_file_info *dfi =
175                         kmem_cache_zalloc(ceph_dir_file_cachep, GFP_KERNEL);
176                 if (!dfi) {
177                         ceph_put_fmode(ceph_inode(inode), fmode); /* clean up */
178                         return -ENOMEM;
179                 }
180
181                 file->private_data = dfi;
182                 fi = &dfi->file_info;
183                 dfi->next_offset = 2;
184                 dfi->readdir_cache_idx = -1;
185         } else {
186                 fi = kmem_cache_zalloc(ceph_file_cachep, GFP_KERNEL);
187                 if (!fi) {
188                         ceph_put_fmode(ceph_inode(inode), fmode); /* clean up */
189                         return -ENOMEM;
190                 }
191
192                 file->private_data = fi;
193         }
194
195         fi->fmode = fmode;
196         spin_lock_init(&fi->rw_contexts_lock);
197         INIT_LIST_HEAD(&fi->rw_contexts);
198
199         return 0;
200 }
201
202 /*
203  * initialize private struct file data.
204  * if we fail, clean up by dropping fmode reference on the ceph_inode
205  */
206 static int ceph_init_file(struct inode *inode, struct file *file, int fmode)
207 {
208         int ret = 0;
209
210         switch (inode->i_mode & S_IFMT) {
211         case S_IFREG:
212                 ceph_fscache_register_inode_cookie(inode);
213                 ceph_fscache_file_set_cookie(inode, file);
214         case S_IFDIR:
215                 ret = ceph_init_file_info(inode, file, fmode,
216                                                 S_ISDIR(inode->i_mode));
217                 if (ret)
218                         return ret;
219                 break;
220
221         case S_IFLNK:
222                 dout("init_file %p %p 0%o (symlink)\n", inode, file,
223                      inode->i_mode);
224                 ceph_put_fmode(ceph_inode(inode), fmode); /* clean up */
225                 break;
226
227         default:
228                 dout("init_file %p %p 0%o (special)\n", inode, file,
229                      inode->i_mode);
230                 /*
231                  * we need to drop the open ref now, since we don't
232                  * have .release set to ceph_release.
233                  */
234                 ceph_put_fmode(ceph_inode(inode), fmode); /* clean up */
235                 BUG_ON(inode->i_fop->release == ceph_release);
236
237                 /* call the proper open fop */
238                 ret = inode->i_fop->open(inode, file);
239         }
240         return ret;
241 }
242
243 /*
244  * try renew caps after session gets killed.
245  */
246 int ceph_renew_caps(struct inode *inode)
247 {
248         struct ceph_mds_client *mdsc = ceph_sb_to_client(inode->i_sb)->mdsc;
249         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
250         struct ceph_mds_request *req;
251         int err, flags, wanted;
252
253         spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
254         wanted = __ceph_caps_file_wanted(ci);
255         if (__ceph_is_any_real_caps(ci) &&
256             (!(wanted & CEPH_CAP_ANY_WR) || ci->i_auth_cap)) {
257                 int issued = __ceph_caps_issued(ci, NULL);
258                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
259                 dout("renew caps %p want %s issued %s updating mds_wanted\n",
260                      inode, ceph_cap_string(wanted), ceph_cap_string(issued));
261                 ceph_check_caps(ci, 0, NULL);
262                 return 0;
263         }
264         spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
265
266         flags = 0;
267         if ((wanted & CEPH_CAP_FILE_RD) && (wanted & CEPH_CAP_FILE_WR))
268                 flags = O_RDWR;
269         else if (wanted & CEPH_CAP_FILE_RD)
270                 flags = O_RDONLY;
271         else if (wanted & CEPH_CAP_FILE_WR)
272                 flags = O_WRONLY;
273 #ifdef O_LAZY
274         if (wanted & CEPH_CAP_FILE_LAZYIO)
275                 flags |= O_LAZY;
276 #endif
277
278         req = prepare_open_request(inode->i_sb, flags, 0);
279         if (IS_ERR(req)) {
280                 err = PTR_ERR(req);
281                 goto out;
282         }
283
284         req->r_inode = inode;
285         ihold(inode);
286         req->r_num_caps = 1;
287         req->r_fmode = -1;
288
289         err = ceph_mdsc_do_request(mdsc, NULL, req);
290         ceph_mdsc_put_request(req);
291 out:
292         dout("renew caps %p open result=%d\n", inode, err);
293         return err < 0 ? err : 0;
294 }
295
296 /*
297  * If we already have the requisite capabilities, we can satisfy
298  * the open request locally (no need to request new caps from the
299  * MDS).  We do, however, need to inform the MDS (asynchronously)
300  * if our wanted caps set expands.
301  */
302 int ceph_open(struct inode *inode, struct file *file)
303 {
304         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
305         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_sb_to_client(inode->i_sb);
306         struct ceph_mds_client *mdsc = fsc->mdsc;
307         struct ceph_mds_request *req;
308         struct ceph_file_info *fi = file->private_data;
309         int err;
310         int flags, fmode, wanted;
311
312         if (fi) {
313                 dout("open file %p is already opened\n", file);
314                 return 0;
315         }
316
317         /* filter out O_CREAT|O_EXCL; vfs did that already.  yuck. */
318         flags = file->f_flags & ~(O_CREAT|O_EXCL);
319         if (S_ISDIR(inode->i_mode))
320                 flags = O_DIRECTORY;  /* mds likes to know */
321
322         dout("open inode %p ino %llx.%llx file %p flags %d (%d)\n", inode,
323              ceph_vinop(inode), file, flags, file->f_flags);
324         fmode = ceph_flags_to_mode(flags);
325         wanted = ceph_caps_for_mode(fmode);
326
327         /* snapped files are read-only */
328         if (ceph_snap(inode) != CEPH_NOSNAP && (file->f_mode & FMODE_WRITE))
329                 return -EROFS;
330
331         /* trivially open snapdir */
332         if (ceph_snap(inode) == CEPH_SNAPDIR) {
333                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
334                 __ceph_get_fmode(ci, fmode);
335                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
336                 return ceph_init_file(inode, file, fmode);
337         }
338
339         /*
340          * No need to block if we have caps on the auth MDS (for
341          * write) or any MDS (for read).  Update wanted set
342          * asynchronously.
343          */
344         spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
345         if (__ceph_is_any_real_caps(ci) &&
346             (((fmode & CEPH_FILE_MODE_WR) == 0) || ci->i_auth_cap)) {
347                 int mds_wanted = __ceph_caps_mds_wanted(ci, true);
348                 int issued = __ceph_caps_issued(ci, NULL);
349
350                 dout("open %p fmode %d want %s issued %s using existing\n",
351                      inode, fmode, ceph_cap_string(wanted),
352                      ceph_cap_string(issued));
353                 __ceph_get_fmode(ci, fmode);
354                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
355
356                 /* adjust wanted? */
357                 if ((issued & wanted) != wanted &&
358                     (mds_wanted & wanted) != wanted &&
359                     ceph_snap(inode) != CEPH_SNAPDIR)
360                         ceph_check_caps(ci, 0, NULL);
361
362                 return ceph_init_file(inode, file, fmode);
363         } else if (ceph_snap(inode) != CEPH_NOSNAP &&
364                    (ci->i_snap_caps & wanted) == wanted) {
365                 __ceph_get_fmode(ci, fmode);
366                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
367                 return ceph_init_file(inode, file, fmode);
368         }
369
370         spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
371
372         dout("open fmode %d wants %s\n", fmode, ceph_cap_string(wanted));
373         req = prepare_open_request(inode->i_sb, flags, 0);
374         if (IS_ERR(req)) {
375                 err = PTR_ERR(req);
376                 goto out;
377         }
378         req->r_inode = inode;
379         ihold(inode);
380
381         req->r_num_caps = 1;
382         err = ceph_mdsc_do_request(mdsc, NULL, req);
383         if (!err)
384                 err = ceph_init_file(inode, file, req->r_fmode);
385         ceph_mdsc_put_request(req);
386         dout("open result=%d on %llx.%llx\n", err, ceph_vinop(inode));
387 out:
388         return err;
389 }
390
391
392 /*
393  * Do a lookup + open with a single request.  If we get a non-existent
394  * file or symlink, return 1 so the VFS can retry.
395  */
396 int ceph_atomic_open(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
397                      struct file *file, unsigned flags, umode_t mode,
398                      int *opened)
399 {
400         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_sb_to_client(dir->i_sb);
401         struct ceph_mds_client *mdsc = fsc->mdsc;
402         struct ceph_mds_request *req;
403         struct dentry *dn;
404         struct ceph_acls_info acls = {};
405         int mask;
406         int err;
407
408         dout("atomic_open %p dentry %p '%pd' %s flags %d mode 0%o\n",
409              dir, dentry, dentry,
410              d_unhashed(dentry) ? "unhashed" : "hashed", flags, mode);
411
412         if (dentry->d_name.len > NAME_MAX)
413                 return -ENAMETOOLONG;
414
415         if (flags & O_CREAT) {
416                 if (ceph_quota_is_max_files_exceeded(dir))
417                         return -EDQUOT;
418                 err = ceph_pre_init_acls(dir, &mode, &acls);
419                 if (err < 0)
420                         return err;
421         }
422
423         /* do the open */
424         req = prepare_open_request(dir->i_sb, flags, mode);
425         if (IS_ERR(req)) {
426                 err = PTR_ERR(req);
427                 goto out_acl;
428         }
429         req->r_dentry = dget(dentry);
430         req->r_num_caps = 2;
431         if (flags & O_CREAT) {
432                 req->r_dentry_drop = CEPH_CAP_FILE_SHARED | CEPH_CAP_AUTH_EXCL;
433                 req->r_dentry_unless = CEPH_CAP_FILE_EXCL;
434                 if (acls.pagelist) {
435                         req->r_pagelist = acls.pagelist;
436                         acls.pagelist = NULL;
437                 }
438         }
439
440        mask = CEPH_STAT_CAP_INODE | CEPH_CAP_AUTH_SHARED;
441        if (ceph_security_xattr_wanted(dir))
442                mask |= CEPH_CAP_XATTR_SHARED;
443        req->r_args.open.mask = cpu_to_le32(mask);
444
445         req->r_parent = dir;
446         set_bit(CEPH_MDS_R_PARENT_LOCKED, &req->r_req_flags);
447         err = ceph_mdsc_do_request(mdsc,
448                                    (flags & (O_CREAT|O_TRUNC)) ? dir : NULL,
449                                    req);
450         err = ceph_handle_snapdir(req, dentry, err);
451         if (err)
452                 goto out_req;
453
454         if ((flags & O_CREAT) && !req->r_reply_info.head->is_dentry)
455                 err = ceph_handle_notrace_create(dir, dentry);
456
457         if (d_in_lookup(dentry)) {
458                 dn = ceph_finish_lookup(req, dentry, err);
459                 if (IS_ERR(dn))
460                         err = PTR_ERR(dn);
461         } else {
462                 /* we were given a hashed negative dentry */
463                 dn = NULL;
464         }
465         if (err)
466                 goto out_req;
467         if (dn || d_really_is_negative(dentry) || d_is_symlink(dentry)) {
468                 /* make vfs retry on splice, ENOENT, or symlink */
469                 dout("atomic_open finish_no_open on dn %p\n", dn);
470                 err = finish_no_open(file, dn);
471         } else {
472                 dout("atomic_open finish_open on dn %p\n", dn);
473                 if (req->r_op == CEPH_MDS_OP_CREATE && req->r_reply_info.has_create_ino) {
474                         ceph_init_inode_acls(d_inode(dentry), &acls);
475                         *opened |= FILE_CREATED;
476                 }
477                 err = finish_open(file, dentry, ceph_open, opened);
478         }
479 out_req:
480         if (!req->r_err && req->r_target_inode)
481                 ceph_put_fmode(ceph_inode(req->r_target_inode), req->r_fmode);
482         ceph_mdsc_put_request(req);
483 out_acl:
484         ceph_release_acls_info(&acls);
485         dout("atomic_open result=%d\n", err);
486         return err;
487 }
488
489 int ceph_release(struct inode *inode, struct file *file)
490 {
491         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
492
493         if (S_ISDIR(inode->i_mode)) {
494                 struct ceph_dir_file_info *dfi = file->private_data;
495                 dout("release inode %p dir file %p\n", inode, file);
496                 WARN_ON(!list_empty(&dfi->file_info.rw_contexts));
497
498                 ceph_put_fmode(ci, dfi->file_info.fmode);
499
500                 if (dfi->last_readdir)
501                         ceph_mdsc_put_request(dfi->last_readdir);
502                 kfree(dfi->last_name);
503                 kfree(dfi->dir_info);
504                 kmem_cache_free(ceph_dir_file_cachep, dfi);
505         } else {
506                 struct ceph_file_info *fi = file->private_data;
507                 dout("release inode %p regular file %p\n", inode, file);
508                 WARN_ON(!list_empty(&fi->rw_contexts));
509
510                 ceph_put_fmode(ci, fi->fmode);
511                 kmem_cache_free(ceph_file_cachep, fi);
512         }
513
514         /* wake up anyone waiting for caps on this inode */
515         wake_up_all(&ci->i_cap_wq);
516         return 0;
517 }
518
519 enum {
520         HAVE_RETRIED = 1,
521         CHECK_EOF =    2,
522         READ_INLINE =  3,
523 };
524
525 /*
526  * Read a range of bytes striped over one or more objects.  Iterate over
527  * objects we stripe over.  (That's not atomic, but good enough for now.)
528  *
529  * If we get a short result from the OSD, check against i_size; we need to
530  * only return a short read to the caller if we hit EOF.
531  */
532 static int striped_read(struct inode *inode,
533                         u64 pos, u64 len,
534                         struct page **pages, int num_pages,
535                         int page_align, int *checkeof)
536 {
537         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_inode_to_client(inode);
538         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
539         u64 this_len;
540         loff_t i_size;
541         int page_idx;
542         int ret, read = 0;
543         bool hit_stripe, was_short;
544
545         /*
546          * we may need to do multiple reads.  not atomic, unfortunately.
547          */
548 more:
549         this_len = len;
550         page_idx = (page_align + read) >> PAGE_SHIFT;
551         ret = ceph_osdc_readpages(&fsc->client->osdc, ceph_vino(inode),
552                                   &ci->i_layout, pos, &this_len,
553                                   ci->i_truncate_seq, ci->i_truncate_size,
554                                   pages + page_idx, num_pages - page_idx,
555                                   ((page_align + read) & ~PAGE_MASK));
556         if (ret == -ENOENT)
557                 ret = 0;
558         hit_stripe = this_len < len;
559         was_short = ret >= 0 && ret < this_len;
560         dout("striped_read %llu~%llu (read %u) got %d%s%s\n", pos, len, read,
561              ret, hit_stripe ? " HITSTRIPE" : "", was_short ? " SHORT" : "");
562
563         i_size = i_size_read(inode);
564         if (ret >= 0) {
565                 if (was_short && (pos + ret < i_size)) {
566                         int zlen = min(this_len - ret, i_size - pos - ret);
567                         int zoff = page_align + read + ret;
568                         dout(" zero gap %llu to %llu\n",
569                              pos + ret, pos + ret + zlen);
570                         ceph_zero_page_vector_range(zoff, zlen, pages);
571                         ret += zlen;
572                 }
573
574                 read += ret;
575                 pos += ret;
576                 len -= ret;
577
578                 /* hit stripe and need continue*/
579                 if (len && hit_stripe && pos < i_size)
580                         goto more;
581         }
582
583         if (read > 0) {
584                 ret = read;
585                 /* did we bounce off eof? */
586                 if (pos + len > i_size)
587                         *checkeof = CHECK_EOF;
588         }
589
590         dout("striped_read returns %d\n", ret);
591         return ret;
592 }
593
594 /*
595  * Completely synchronous read and write methods.  Direct from __user
596  * buffer to osd, or directly to user pages (if O_DIRECT).
597  *
598  * If the read spans object boundary, just do multiple reads.
599  */
600 static ssize_t ceph_sync_read(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *to,
601                               int *checkeof)
602 {
603         struct file *file = iocb->ki_filp;
604         struct inode *inode = file_inode(file);
605         struct page **pages;
606         u64 off = iocb->ki_pos;
607         int num_pages;
608         ssize_t ret;
609         size_t len = iov_iter_count(to);
610
611         dout("sync_read on file %p %llu~%u %s\n", file, off, (unsigned)len,
612              (file->f_flags & O_DIRECT) ? "O_DIRECT" : "");
613
614         if (!len)
615                 return 0;
616         /*
617          * flush any page cache pages in this range.  this
618          * will make concurrent normal and sync io slow,
619          * but it will at least behave sensibly when they are
620          * in sequence.
621          */
622         ret = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, off,
623                                                 off + len);
624         if (ret < 0)
625                 return ret;
626
627         if (unlikely(to->type & ITER_PIPE)) {
628                 size_t page_off;
629                 ret = iov_iter_get_pages_alloc(to, &pages, len,
630                                                &page_off);
631                 if (ret <= 0)
632                         return -ENOMEM;
633                 num_pages = DIV_ROUND_UP(ret + page_off, PAGE_SIZE);
634
635                 ret = striped_read(inode, off, ret, pages, num_pages,
636                                    page_off, checkeof);
637                 if (ret > 0) {
638                         iov_iter_advance(to, ret);
639                         off += ret;
640                 } else {
641                         iov_iter_advance(to, 0);
642                 }
643                 ceph_put_page_vector(pages, num_pages, false);
644         } else {
645                 num_pages = calc_pages_for(off, len);
646                 pages = ceph_alloc_page_vector(num_pages, GFP_KERNEL);
647                 if (IS_ERR(pages))
648                         return PTR_ERR(pages);
649
650                 ret = striped_read(inode, off, len, pages, num_pages,
651                                    (off & ~PAGE_MASK), checkeof);
652                 if (ret > 0) {
653                         int l, k = 0;
654                         size_t left = ret;
655
656                         while (left) {
657                                 size_t page_off = off & ~PAGE_MASK;
658                                 size_t copy = min_t(size_t, left,
659                                                     PAGE_SIZE - page_off);
660                                 l = copy_page_to_iter(pages[k++], page_off,
661                                                       copy, to);
662                                 off += l;
663                                 left -= l;
664                                 if (l < copy)
665                                         break;
666                         }
667                 }
668                 ceph_release_page_vector(pages, num_pages);
669         }
670
671         if (off > iocb->ki_pos) {
672                 ret = off - iocb->ki_pos;
673                 iocb->ki_pos = off;
674         }
675
676         dout("sync_read result %zd\n", ret);
677         return ret;
678 }
679
680 struct ceph_aio_request {
681         struct kiocb *iocb;
682         size_t total_len;
683         bool write;
684         bool should_dirty;
685         int error;
686         struct list_head osd_reqs;
687         unsigned num_reqs;
688         atomic_t pending_reqs;
689         struct timespec mtime;
690         struct ceph_cap_flush *prealloc_cf;
691 };
692
693 struct ceph_aio_work {
694         struct work_struct work;
695         struct ceph_osd_request *req;
696 };
697
698 static void ceph_aio_retry_work(struct work_struct *work);
699
700 static void ceph_aio_complete(struct inode *inode,
701                               struct ceph_aio_request *aio_req)
702 {
703         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
704         int ret;
705
706         if (!atomic_dec_and_test(&aio_req->pending_reqs))
707                 return;
708
709         ret = aio_req->error;
710         if (!ret)
711                 ret = aio_req->total_len;
712
713         dout("ceph_aio_complete %p rc %d\n", inode, ret);
714
715         if (ret >= 0 && aio_req->write) {
716                 int dirty;
717
718                 loff_t endoff = aio_req->iocb->ki_pos + aio_req->total_len;
719                 if (endoff > i_size_read(inode)) {
720                         if (ceph_inode_set_size(inode, endoff))
721                                 ceph_check_caps(ci, CHECK_CAPS_AUTHONLY, NULL);
722                 }
723
724                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
725                 ci->i_inline_version = CEPH_INLINE_NONE;
726                 dirty = __ceph_mark_dirty_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR,
727                                                &aio_req->prealloc_cf);
728                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
729                 if (dirty)
730                         __mark_inode_dirty(inode, dirty);
731
732         }
733
734         ceph_put_cap_refs(ci, (aio_req->write ? CEPH_CAP_FILE_WR :
735                                                 CEPH_CAP_FILE_RD));
736
737         aio_req->iocb->ki_complete(aio_req->iocb, ret, 0);
738
739         ceph_free_cap_flush(aio_req->prealloc_cf);
740         kfree(aio_req);
741 }
742
743 static void ceph_aio_complete_req(struct ceph_osd_request *req)
744 {
745         int rc = req->r_result;
746         struct inode *inode = req->r_inode;
747         struct ceph_aio_request *aio_req = req->r_priv;
748         struct ceph_osd_data *osd_data = osd_req_op_extent_osd_data(req, 0);
749         int num_pages = calc_pages_for((u64)osd_data->alignment,
750                                        osd_data->length);
751
752         dout("ceph_aio_complete_req %p rc %d bytes %llu\n",
753              inode, rc, osd_data->length);
754
755         if (rc == -EOLDSNAPC) {
756                 struct ceph_aio_work *aio_work;
757                 BUG_ON(!aio_req->write);
758
759                 aio_work = kmalloc(sizeof(*aio_work), GFP_NOFS);
760                 if (aio_work) {
761                         INIT_WORK(&aio_work->work, ceph_aio_retry_work);
762                         aio_work->req = req;
763                         queue_work(ceph_inode_to_client(inode)->wb_wq,
764                                    &aio_work->work);
765                         return;
766                 }
767                 rc = -ENOMEM;
768         } else if (!aio_req->write) {
769                 if (rc == -ENOENT)
770                         rc = 0;
771                 if (rc >= 0 && osd_data->length > rc) {
772                         int zoff = osd_data->alignment + rc;
773                         int zlen = osd_data->length - rc;
774                         /*
775                          * If read is satisfied by single OSD request,
776                          * it can pass EOF. Otherwise read is within
777                          * i_size.
778                          */
779                         if (aio_req->num_reqs == 1) {
780                                 loff_t i_size = i_size_read(inode);
781                                 loff_t endoff = aio_req->iocb->ki_pos + rc;
782                                 if (endoff < i_size)
783                                         zlen = min_t(size_t, zlen,
784                                                      i_size - endoff);
785                                 aio_req->total_len = rc + zlen;
786                         }
787
788                         if (zlen > 0)
789                                 ceph_zero_page_vector_range(zoff, zlen,
790                                                             osd_data->pages);
791                 }
792         }
793
794         ceph_put_page_vector(osd_data->pages, num_pages, aio_req->should_dirty);
795         ceph_osdc_put_request(req);
796
797         if (rc < 0)
798                 cmpxchg(&aio_req->error, 0, rc);
799
800         ceph_aio_complete(inode, aio_req);
801         return;
802 }
803
804 static void ceph_aio_retry_work(struct work_struct *work)
805 {
806         struct ceph_aio_work *aio_work =
807                 container_of(work, struct ceph_aio_work, work);
808         struct ceph_osd_request *orig_req = aio_work->req;
809         struct ceph_aio_request *aio_req = orig_req->r_priv;
810         struct inode *inode = orig_req->r_inode;
811         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
812         struct ceph_snap_context *snapc;
813         struct ceph_osd_request *req;
814         int ret;
815
816         spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
817         if (__ceph_have_pending_cap_snap(ci)) {
818                 struct ceph_cap_snap *capsnap =
819                         list_last_entry(&ci->i_cap_snaps,
820                                         struct ceph_cap_snap,
821                                         ci_item);
822                 snapc = ceph_get_snap_context(capsnap->context);
823         } else {
824                 BUG_ON(!ci->i_head_snapc);
825                 snapc = ceph_get_snap_context(ci->i_head_snapc);
826         }
827         spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
828
829         req = ceph_osdc_alloc_request(orig_req->r_osdc, snapc, 2,
830                         false, GFP_NOFS);
831         if (!req) {
832                 ret = -ENOMEM;
833                 req = orig_req;
834                 goto out;
835         }
836
837         req->r_flags = /* CEPH_OSD_FLAG_ORDERSNAP | */ CEPH_OSD_FLAG_WRITE;
838         ceph_oloc_copy(&req->r_base_oloc, &orig_req->r_base_oloc);
839         ceph_oid_copy(&req->r_base_oid, &orig_req->r_base_oid);
840
841         ret = ceph_osdc_alloc_messages(req, GFP_NOFS);
842         if (ret) {
843                 ceph_osdc_put_request(req);
844                 req = orig_req;
845                 goto out;
846         }
847
848         req->r_ops[0] = orig_req->r_ops[0];
849
850         req->r_mtime = aio_req->mtime;
851         req->r_data_offset = req->r_ops[0].extent.offset;
852
853         ceph_osdc_put_request(orig_req);
854
855         req->r_callback = ceph_aio_complete_req;
856         req->r_inode = inode;
857         req->r_priv = aio_req;
858         req->r_abort_on_full = true;
859
860         ret = ceph_osdc_start_request(req->r_osdc, req, false);
861 out:
862         if (ret < 0) {
863                 req->r_result = ret;
864                 ceph_aio_complete_req(req);
865         }
866
867         ceph_put_snap_context(snapc);
868         kfree(aio_work);
869 }
870
871 static ssize_t
872 ceph_direct_read_write(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter,
873                        struct ceph_snap_context *snapc,
874                        struct ceph_cap_flush **pcf)
875 {
876         struct file *file = iocb->ki_filp;
877         struct inode *inode = file_inode(file);
878         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
879         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_inode_to_client(inode);
880         struct ceph_vino vino;
881         struct ceph_osd_request *req;
882         struct page **pages;
883         struct ceph_aio_request *aio_req = NULL;
884         int num_pages = 0;
885         int flags;
886         int ret;
887         struct timespec mtime = current_time(inode);
888         size_t count = iov_iter_count(iter);
889         loff_t pos = iocb->ki_pos;
890         bool write = iov_iter_rw(iter) == WRITE;
891         bool should_dirty = !write && iter_is_iovec(iter);
892
893         if (write && ceph_snap(file_inode(file)) != CEPH_NOSNAP)
894                 return -EROFS;
895
896         dout("sync_direct_%s on file %p %lld~%u snapc %p seq %lld\n",
897              (write ? "write" : "read"), file, pos, (unsigned)count,
898              snapc, snapc->seq);
899
900         ret = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, pos, pos + count);
901         if (ret < 0)
902                 return ret;
903
904         if (write) {
905                 int ret2 = invalidate_inode_pages2_range(inode->i_mapping,
906                                         pos >> PAGE_SHIFT,
907                                         (pos + count) >> PAGE_SHIFT);
908                 if (ret2 < 0)
909                         dout("invalidate_inode_pages2_range returned %d\n", ret2);
910
911                 flags = /* CEPH_OSD_FLAG_ORDERSNAP | */ CEPH_OSD_FLAG_WRITE;
912         } else {
913                 flags = CEPH_OSD_FLAG_READ;
914         }
915
916         while (iov_iter_count(iter) > 0) {
917                 u64 size = dio_get_pagev_size(iter);
918                 size_t start = 0;
919                 ssize_t len;
920
921                 vino = ceph_vino(inode);
922                 req = ceph_osdc_new_request(&fsc->client->osdc, &ci->i_layout,
923                                             vino, pos, &size, 0,
924                                             1,
925                                             write ? CEPH_OSD_OP_WRITE :
926                                                     CEPH_OSD_OP_READ,
927                                             flags, snapc,
928                                             ci->i_truncate_seq,
929                                             ci->i_truncate_size,
930                                             false);
931                 if (IS_ERR(req)) {
932                         ret = PTR_ERR(req);
933                         break;
934                 }
935
936                 if (write)
937                         size = min_t(u64, size, fsc->mount_options->wsize);
938                 else
939                         size = min_t(u64, size, fsc->mount_options->rsize);
940
941                 len = size;
942                 pages = dio_get_pages_alloc(iter, len, &start, &num_pages);
943                 if (IS_ERR(pages)) {
944                         ceph_osdc_put_request(req);
945                         ret = PTR_ERR(pages);
946                         break;
947                 }
948
949                 /*
950                  * To simplify error handling, allow AIO when IO within i_size
951                  * or IO can be satisfied by single OSD request.
952                  */
953                 if (pos == iocb->ki_pos && !is_sync_kiocb(iocb) &&
954                     (len == count || pos + count <= i_size_read(inode))) {
955                         aio_req = kzalloc(sizeof(*aio_req), GFP_KERNEL);
956                         if (aio_req) {
957                                 aio_req->iocb = iocb;
958                                 aio_req->write = write;
959                                 aio_req->should_dirty = should_dirty;
960                                 INIT_LIST_HEAD(&aio_req->osd_reqs);
961                                 if (write) {
962                                         aio_req->mtime = mtime;
963                                         swap(aio_req->prealloc_cf, *pcf);
964                                 }
965                         }
966                         /* ignore error */
967                 }
968
969                 if (write) {
970                         /*
971                          * throw out any page cache pages in this range. this
972                          * may block.
973                          */
974                         truncate_inode_pages_range(inode->i_mapping, pos,
975                                         (pos+len) | (PAGE_SIZE - 1));
976
977                         req->r_mtime = mtime;
978                 }
979
980                 osd_req_op_extent_osd_data_pages(req, 0, pages, len, start,
981                                                  false, false);
982
983                 if (aio_req) {
984                         aio_req->total_len += len;
985                         aio_req->num_reqs++;
986                         atomic_inc(&aio_req->pending_reqs);
987
988                         req->r_callback = ceph_aio_complete_req;
989                         req->r_inode = inode;
990                         req->r_priv = aio_req;
991                         list_add_tail(&req->r_unsafe_item, &aio_req->osd_reqs);
992
993                         pos += len;
994                         iov_iter_advance(iter, len);
995                         continue;
996                 }
997
998                 ret = ceph_osdc_start_request(req->r_osdc, req, false);
999                 if (!ret)
1000                         ret = ceph_osdc_wait_request(&fsc->client->osdc, req);
1001
1002                 size = i_size_read(inode);
1003                 if (!write) {
1004                         if (ret == -ENOENT)
1005                                 ret = 0;
1006                         if (ret >= 0 && ret < len && pos + ret < size) {
1007                                 int zlen = min_t(size_t, len - ret,
1008                                                  size - pos - ret);
1009                                 ceph_zero_page_vector_range(start + ret, zlen,
1010                                                             pages);
1011                                 ret += zlen;
1012                         }
1013                         if (ret >= 0)
1014                                 len = ret;
1015                 }
1016
1017                 ceph_put_page_vector(pages, num_pages, should_dirty);
1018
1019                 ceph_osdc_put_request(req);
1020                 if (ret < 0)
1021                         break;
1022
1023                 pos += len;
1024                 iov_iter_advance(iter, len);
1025
1026                 if (!write && pos >= size)
1027                         break;
1028
1029                 if (write && pos > size) {
1030                         if (ceph_inode_set_size(inode, pos))
1031                                 ceph_check_caps(ceph_inode(inode),
1032                                                 CHECK_CAPS_AUTHONLY,
1033                                                 NULL);
1034                 }
1035         }
1036
1037         if (aio_req) {
1038                 LIST_HEAD(osd_reqs);
1039
1040                 if (aio_req->num_reqs == 0) {
1041                         kfree(aio_req);
1042                         return ret;
1043                 }
1044
1045                 ceph_get_cap_refs(ci, write ? CEPH_CAP_FILE_WR :
1046                                               CEPH_CAP_FILE_RD);
1047
1048                 list_splice(&aio_req->osd_reqs, &osd_reqs);
1049                 while (!list_empty(&osd_reqs)) {
1050                         req = list_first_entry(&osd_reqs,
1051                                                struct ceph_osd_request,
1052                                                r_unsafe_item);
1053                         list_del_init(&req->r_unsafe_item);
1054                         if (ret >= 0)
1055                                 ret = ceph_osdc_start_request(req->r_osdc,
1056                                                               req, false);
1057                         if (ret < 0) {
1058                                 req->r_result = ret;
1059                                 ceph_aio_complete_req(req);
1060                         }
1061                 }
1062                 return -EIOCBQUEUED;
1063         }
1064
1065         if (ret != -EOLDSNAPC && pos > iocb->ki_pos) {
1066                 ret = pos - iocb->ki_pos;
1067                 iocb->ki_pos = pos;
1068         }
1069         return ret;
1070 }
1071
1072 /*
1073  * Synchronous write, straight from __user pointer or user pages.
1074  *
1075  * If write spans object boundary, just do multiple writes.  (For a
1076  * correct atomic write, we should e.g. take write locks on all
1077  * objects, rollback on failure, etc.)
1078  */
1079 static ssize_t
1080 ceph_sync_write(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from, loff_t pos,
1081                 struct ceph_snap_context *snapc)
1082 {
1083         struct file *file = iocb->ki_filp;
1084         struct inode *inode = file_inode(file);
1085         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1086         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_inode_to_client(inode);
1087         struct ceph_vino vino;
1088         struct ceph_osd_request *req;
1089         struct page **pages;
1090         u64 len;
1091         int num_pages;
1092         int written = 0;
1093         int flags;
1094         int ret;
1095         bool check_caps = false;
1096         struct timespec mtime = current_time(inode);
1097         size_t count = iov_iter_count(from);
1098
1099         if (ceph_snap(file_inode(file)) != CEPH_NOSNAP)
1100                 return -EROFS;
1101
1102         dout("sync_write on file %p %lld~%u snapc %p seq %lld\n",
1103              file, pos, (unsigned)count, snapc, snapc->seq);
1104
1105         ret = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, pos, pos + count);
1106         if (ret < 0)
1107                 return ret;
1108
1109         ret = invalidate_inode_pages2_range(inode->i_mapping,
1110                                             pos >> PAGE_SHIFT,
1111                                             (pos + count) >> PAGE_SHIFT);
1112         if (ret < 0)
1113                 dout("invalidate_inode_pages2_range returned %d\n", ret);
1114
1115         flags = /* CEPH_OSD_FLAG_ORDERSNAP | */ CEPH_OSD_FLAG_WRITE;
1116
1117         while ((len = iov_iter_count(from)) > 0) {
1118                 size_t left;
1119                 int n;
1120
1121                 vino = ceph_vino(inode);
1122                 req = ceph_osdc_new_request(&fsc->client->osdc, &ci->i_layout,
1123                                             vino, pos, &len, 0, 1,
1124                                             CEPH_OSD_OP_WRITE, flags, snapc,
1125                                             ci->i_truncate_seq,
1126                                             ci->i_truncate_size,
1127                                             false);
1128                 if (IS_ERR(req)) {
1129                         ret = PTR_ERR(req);
1130                         break;
1131                 }
1132
1133                 /*
1134                  * write from beginning of first page,
1135                  * regardless of io alignment
1136                  */
1137                 num_pages = (len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
1138
1139                 pages = ceph_alloc_page_vector(num_pages, GFP_KERNEL);
1140                 if (IS_ERR(pages)) {
1141                         ret = PTR_ERR(pages);
1142                         goto out;
1143                 }
1144
1145                 left = len;
1146                 for (n = 0; n < num_pages; n++) {
1147                         size_t plen = min_t(size_t, left, PAGE_SIZE);
1148                         ret = copy_page_from_iter(pages[n], 0, plen, from);
1149                         if (ret != plen) {
1150                                 ret = -EFAULT;
1151                                 break;
1152                         }
1153                         left -= ret;
1154                 }
1155
1156                 if (ret < 0) {
1157                         ceph_release_page_vector(pages, num_pages);
1158                         goto out;
1159                 }
1160
1161                 req->r_inode = inode;
1162
1163                 osd_req_op_extent_osd_data_pages(req, 0, pages, len, 0,
1164                                                 false, true);
1165
1166                 req->r_mtime = mtime;
1167                 ret = ceph_osdc_start_request(&fsc->client->osdc, req, false);
1168                 if (!ret)
1169                         ret = ceph_osdc_wait_request(&fsc->client->osdc, req);
1170
1171 out:
1172                 ceph_osdc_put_request(req);
1173                 if (ret != 0) {
1174                         ceph_set_error_write(ci);
1175                         break;
1176                 }
1177
1178                 ceph_clear_error_write(ci);
1179                 pos += len;
1180                 written += len;
1181                 if (pos > i_size_read(inode)) {
1182                         check_caps = ceph_inode_set_size(inode, pos);
1183                         if (check_caps)
1184                                 ceph_check_caps(ceph_inode(inode),
1185                                                 CHECK_CAPS_AUTHONLY,
1186                                                 NULL);
1187                 }
1188
1189         }
1190
1191         if (ret != -EOLDSNAPC && written > 0) {
1192                 ret = written;
1193                 iocb->ki_pos = pos;
1194         }
1195         return ret;
1196 }
1197
1198 /*
1199  * Wrap generic_file_aio_read with checks for cap bits on the inode.
1200  * Atomically grab references, so that those bits are not released
1201  * back to the MDS mid-read.
1202  *
1203  * Hmm, the sync read case isn't actually async... should it be?
1204  */
1205 static ssize_t ceph_read_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *to)
1206 {
1207         struct file *filp = iocb->ki_filp;
1208         struct ceph_file_info *fi = filp->private_data;
1209         size_t len = iov_iter_count(to);
1210         struct inode *inode = file_inode(filp);
1211         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1212         struct page *pinned_page = NULL;
1213         ssize_t ret;
1214         int want, got = 0;
1215         int retry_op = 0, read = 0;
1216
1217 again:
1218         dout("aio_read %p %llx.%llx %llu~%u trying to get caps on %p\n",
1219              inode, ceph_vinop(inode), iocb->ki_pos, (unsigned)len, inode);
1220
1221         if (fi->fmode & CEPH_FILE_MODE_LAZY)
1222                 want = CEPH_CAP_FILE_CACHE | CEPH_CAP_FILE_LAZYIO;
1223         else
1224                 want = CEPH_CAP_FILE_CACHE;
1225         ret = ceph_get_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_RD, want, -1, &got, &pinned_page);
1226         if (ret < 0)
1227                 return ret;
1228
1229         if ((got & (CEPH_CAP_FILE_CACHE|CEPH_CAP_FILE_LAZYIO)) == 0 ||
1230             (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
1231             (fi->flags & CEPH_F_SYNC)) {
1232
1233                 dout("aio_sync_read %p %llx.%llx %llu~%u got cap refs on %s\n",
1234                      inode, ceph_vinop(inode), iocb->ki_pos, (unsigned)len,
1235                      ceph_cap_string(got));
1236
1237                 if (ci->i_inline_version == CEPH_INLINE_NONE) {
1238                         if (!retry_op && (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT)) {
1239                                 ret = ceph_direct_read_write(iocb, to,
1240                                                              NULL, NULL);
1241                                 if (ret >= 0 && ret < len)
1242                                         retry_op = CHECK_EOF;
1243                         } else {
1244                                 ret = ceph_sync_read(iocb, to, &retry_op);
1245                         }
1246                 } else {
1247                         retry_op = READ_INLINE;
1248                 }
1249         } else {
1250                 CEPH_DEFINE_RW_CONTEXT(rw_ctx, got);
1251                 dout("aio_read %p %llx.%llx %llu~%u got cap refs on %s\n",
1252                      inode, ceph_vinop(inode), iocb->ki_pos, (unsigned)len,
1253                      ceph_cap_string(got));
1254                 ceph_add_rw_context(fi, &rw_ctx);
1255                 ret = generic_file_read_iter(iocb, to);
1256                 ceph_del_rw_context(fi, &rw_ctx);
1257         }
1258         dout("aio_read %p %llx.%llx dropping cap refs on %s = %d\n",
1259              inode, ceph_vinop(inode), ceph_cap_string(got), (int)ret);
1260         if (pinned_page) {
1261                 put_page(pinned_page);
1262                 pinned_page = NULL;
1263         }
1264         ceph_put_cap_refs(ci, got);
1265         if (retry_op > HAVE_RETRIED && ret >= 0) {
1266                 int statret;
1267                 struct page *page = NULL;
1268                 loff_t i_size;
1269                 if (retry_op == READ_INLINE) {
1270                         page = __page_cache_alloc(GFP_KERNEL);
1271                         if (!page)
1272                                 return -ENOMEM;
1273                 }
1274
1275                 statret = __ceph_do_getattr(inode, page,
1276                                             CEPH_STAT_CAP_INLINE_DATA, !!page);
1277                 if (statret < 0) {
1278                         if (page)
1279                                 __free_page(page);
1280                         if (statret == -ENODATA) {
1281                                 BUG_ON(retry_op != READ_INLINE);
1282                                 goto again;
1283                         }
1284                         return statret;
1285                 }
1286
1287                 i_size = i_size_read(inode);
1288                 if (retry_op == READ_INLINE) {
1289                         BUG_ON(ret > 0 || read > 0);
1290                         if (iocb->ki_pos < i_size &&
1291                             iocb->ki_pos < PAGE_SIZE) {
1292                                 loff_t end = min_t(loff_t, i_size,
1293                                                    iocb->ki_pos + len);
1294                                 end = min_t(loff_t, end, PAGE_SIZE);
1295                                 if (statret < end)
1296                                         zero_user_segment(page, statret, end);
1297                                 ret = copy_page_to_iter(page,
1298                                                 iocb->ki_pos & ~PAGE_MASK,
1299                                                 end - iocb->ki_pos, to);
1300                                 iocb->ki_pos += ret;
1301                                 read += ret;
1302                         }
1303                         if (iocb->ki_pos < i_size && read < len) {
1304                                 size_t zlen = min_t(size_t, len - read,
1305                                                     i_size - iocb->ki_pos);
1306                                 ret = iov_iter_zero(zlen, to);
1307                                 iocb->ki_pos += ret;
1308                                 read += ret;
1309                         }
1310                         __free_pages(page, 0);
1311                         return read;
1312                 }
1313
1314                 /* hit EOF or hole? */
1315                 if (retry_op == CHECK_EOF && iocb->ki_pos < i_size &&
1316                     ret < len) {
1317                         dout("sync_read hit hole, ppos %lld < size %lld"
1318                              ", reading more\n", iocb->ki_pos, i_size);
1319
1320                         read += ret;
1321                         len -= ret;
1322                         retry_op = HAVE_RETRIED;
1323                         goto again;
1324                 }
1325         }
1326
1327         if (ret >= 0)
1328                 ret += read;
1329
1330         return ret;
1331 }
1332
1333 /*
1334  * Take cap references to avoid releasing caps to MDS mid-write.
1335  *
1336  * If we are synchronous, and write with an old snap context, the OSD
1337  * may return EOLDSNAPC.  In that case, retry the write.. _after_
1338  * dropping our cap refs and allowing the pending snap to logically
1339  * complete _before_ this write occurs.
1340  *
1341  * If we are near ENOSPC, write synchronously.
1342  */
1343 static ssize_t ceph_write_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
1344 {
1345         struct file *file = iocb->ki_filp;
1346         struct ceph_file_info *fi = file->private_data;
1347         struct inode *inode = file_inode(file);
1348         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1349         struct ceph_osd_client *osdc =
1350                 &ceph_sb_to_client(inode->i_sb)->client->osdc;
1351         struct ceph_cap_flush *prealloc_cf;
1352         ssize_t count, written = 0;
1353         int err, want, got;
1354         loff_t pos;
1355
1356         if (ceph_snap(inode) != CEPH_NOSNAP)
1357                 return -EROFS;
1358
1359         prealloc_cf = ceph_alloc_cap_flush();
1360         if (!prealloc_cf)
1361                 return -ENOMEM;
1362
1363 retry_snap:
1364         inode_lock(inode);
1365
1366         /* We can write back this queue in page reclaim */
1367         current->backing_dev_info = inode_to_bdi(inode);
1368
1369         if (iocb->ki_flags & IOCB_APPEND) {
1370                 err = ceph_do_getattr(inode, CEPH_STAT_CAP_SIZE, false);
1371                 if (err < 0)
1372                         goto out;
1373         }
1374
1375         err = generic_write_checks(iocb, from);
1376         if (err <= 0)
1377                 goto out;
1378
1379         pos = iocb->ki_pos;
1380         count = iov_iter_count(from);
1381         if (ceph_quota_is_max_bytes_exceeded(inode, pos + count)) {
1382                 err = -EDQUOT;
1383                 goto out;
1384         }
1385
1386         err = file_remove_privs(file);
1387         if (err)
1388                 goto out;
1389
1390         err = file_update_time(file);
1391         if (err)
1392                 goto out;
1393
1394         if (ci->i_inline_version != CEPH_INLINE_NONE) {
1395                 err = ceph_uninline_data(file, NULL);
1396                 if (err < 0)
1397                         goto out;
1398         }
1399
1400         /* FIXME: not complete since it doesn't account for being at quota */
1401         if (ceph_osdmap_flag(osdc, CEPH_OSDMAP_FULL)) {
1402                 err = -ENOSPC;
1403                 goto out;
1404         }
1405
1406         dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%zd getting caps. i_size %llu\n",
1407              inode, ceph_vinop(inode), pos, count, i_size_read(inode));
1408         if (fi->fmode & CEPH_FILE_MODE_LAZY)
1409                 want = CEPH_CAP_FILE_BUFFER | CEPH_CAP_FILE_LAZYIO;
1410         else
1411                 want = CEPH_CAP_FILE_BUFFER;
1412         got = 0;
1413         err = ceph_get_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR, want, pos + count,
1414                             &got, NULL);
1415         if (err < 0)
1416                 goto out;
1417
1418         dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%zd got cap refs on %s\n",
1419              inode, ceph_vinop(inode), pos, count, ceph_cap_string(got));
1420
1421         if ((got & (CEPH_CAP_FILE_BUFFER|CEPH_CAP_FILE_LAZYIO)) == 0 ||
1422             (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) || (fi->flags & CEPH_F_SYNC) ||
1423             (ci->i_ceph_flags & CEPH_I_ERROR_WRITE)) {
1424                 struct ceph_snap_context *snapc;
1425                 struct iov_iter data;
1426                 inode_unlock(inode);
1427
1428                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
1429                 if (__ceph_have_pending_cap_snap(ci)) {
1430                         struct ceph_cap_snap *capsnap =
1431                                         list_last_entry(&ci->i_cap_snaps,
1432                                                         struct ceph_cap_snap,
1433                                                         ci_item);
1434                         snapc = ceph_get_snap_context(capsnap->context);
1435                 } else {
1436                         BUG_ON(!ci->i_head_snapc);
1437                         snapc = ceph_get_snap_context(ci->i_head_snapc);
1438                 }
1439                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
1440
1441                 /* we might need to revert back to that point */
1442                 data = *from;
1443                 if (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT)
1444                         written = ceph_direct_read_write(iocb, &data, snapc,
1445                                                          &prealloc_cf);
1446                 else
1447                         written = ceph_sync_write(iocb, &data, pos, snapc);
1448                 if (written > 0)
1449                         iov_iter_advance(from, written);
1450                 ceph_put_snap_context(snapc);
1451         } else {
1452                 /*
1453                  * No need to acquire the i_truncate_mutex. Because
1454                  * the MDS revokes Fwb caps before sending truncate
1455                  * message to us. We can't get Fwb cap while there
1456                  * are pending vmtruncate. So write and vmtruncate
1457                  * can not run at the same time
1458                  */
1459                 written = generic_perform_write(file, from, pos);
1460                 if (likely(written >= 0))
1461                         iocb->ki_pos = pos + written;
1462                 inode_unlock(inode);
1463         }
1464
1465         if (written >= 0) {
1466                 int dirty;
1467
1468                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
1469                 ci->i_inline_version = CEPH_INLINE_NONE;
1470                 dirty = __ceph_mark_dirty_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR,
1471                                                &prealloc_cf);
1472                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
1473                 if (dirty)
1474                         __mark_inode_dirty(inode, dirty);
1475                 if (ceph_quota_is_max_bytes_approaching(inode, iocb->ki_pos))
1476                         ceph_check_caps(ci, CHECK_CAPS_NODELAY, NULL);
1477         }
1478
1479         dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%u  dropping cap refs on %s\n",
1480              inode, ceph_vinop(inode), pos, (unsigned)count,
1481              ceph_cap_string(got));
1482         ceph_put_cap_refs(ci, got);
1483
1484         if (written == -EOLDSNAPC) {
1485                 dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%u" "got EOLDSNAPC, retrying\n",
1486                      inode, ceph_vinop(inode), pos, (unsigned)count);
1487                 goto retry_snap;
1488         }
1489
1490         if (written >= 0) {
1491                 if (ceph_osdmap_flag(osdc, CEPH_OSDMAP_NEARFULL))
1492                         iocb->ki_flags |= IOCB_DSYNC;
1493                 written = generic_write_sync(iocb, written);
1494         }
1495
1496         goto out_unlocked;
1497
1498 out:
1499         inode_unlock(inode);
1500 out_unlocked:
1501         ceph_free_cap_flush(prealloc_cf);
1502         current->backing_dev_info = NULL;
1503         return written ? written : err;
1504 }
1505
1506 /*
1507  * llseek.  be sure to verify file size on SEEK_END.
1508  */
1509 static loff_t ceph_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
1510 {
1511         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
1512         loff_t i_size;
1513         loff_t ret;
1514
1515         inode_lock(inode);
1516
1517         if (whence == SEEK_END || whence == SEEK_DATA || whence == SEEK_HOLE) {
1518                 ret = ceph_do_getattr(inode, CEPH_STAT_CAP_SIZE, false);
1519                 if (ret < 0)
1520                         goto out;
1521         }
1522
1523         i_size = i_size_read(inode);
1524         switch (whence) {
1525         case SEEK_END:
1526                 offset += i_size;
1527                 break;
1528         case SEEK_CUR:
1529                 /*
1530                  * Here we special-case the lseek(fd, 0, SEEK_CUR)
1531                  * position-querying operation.  Avoid rewriting the "same"
1532                  * f_pos value back to the file because a concurrent read(),
1533                  * write() or lseek() might have altered it
1534                  */
1535                 if (offset == 0) {
1536                         ret = file->f_pos;
1537                         goto out;
1538                 }
1539                 offset += file->f_pos;
1540                 break;
1541         case SEEK_DATA:
1542                 if (offset < 0 || offset >= i_size) {
1543                         ret = -ENXIO;
1544                         goto out;
1545                 }
1546                 break;
1547         case SEEK_HOLE:
1548                 if (offset < 0 || offset >= i_size) {
1549                         ret = -ENXIO;
1550                         goto out;
1551                 }
1552                 offset = i_size;
1553                 break;
1554         }
1555
1556         ret = vfs_setpos(file, offset, inode->i_sb->s_maxbytes);
1557
1558 out:
1559         inode_unlock(inode);
1560         return ret;
1561 }
1562
1563 static inline void ceph_zero_partial_page(
1564         struct inode *inode, loff_t offset, unsigned size)
1565 {
1566         struct page *page;
1567         pgoff_t index = offset >> PAGE_SHIFT;
1568
1569         page = find_lock_page(inode->i_mapping, index);
1570         if (page) {
1571                 wait_on_page_writeback(page);
1572                 zero_user(page, offset & (PAGE_SIZE - 1), size);
1573                 unlock_page(page);
1574                 put_page(page);
1575         }
1576 }
1577
1578 static void ceph_zero_pagecache_range(struct inode *inode, loff_t offset,
1579                                       loff_t length)
1580 {
1581         loff_t nearly = round_up(offset, PAGE_SIZE);
1582         if (offset < nearly) {
1583                 loff_t size = nearly - offset;
1584                 if (length < size)
1585                         size = length;
1586                 ceph_zero_partial_page(inode, offset, size);
1587                 offset += size;
1588                 length -= size;
1589         }
1590         if (length >= PAGE_SIZE) {
1591                 loff_t size = round_down(length, PAGE_SIZE);
1592                 truncate_pagecache_range(inode, offset, offset + size - 1);
1593                 offset += size;
1594                 length -= size;
1595         }
1596         if (length)
1597                 ceph_zero_partial_page(inode, offset, length);
1598 }
1599
1600 static int ceph_zero_partial_object(struct inode *inode,
1601                                     loff_t offset, loff_t *length)
1602 {
1603         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1604         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_inode_to_client(inode);
1605         struct ceph_osd_request *req;
1606         int ret = 0;
1607         loff_t zero = 0;
1608         int op;
1609
1610         if (!length) {
1611                 op = offset ? CEPH_OSD_OP_DELETE : CEPH_OSD_OP_TRUNCATE;
1612                 length = &zero;
1613         } else {
1614                 op = CEPH_OSD_OP_ZERO;
1615         }
1616
1617         req = ceph_osdc_new_request(&fsc->client->osdc, &ci->i_layout,
1618                                         ceph_vino(inode),
1619                                         offset, length,
1620                                         0, 1, op,
1621                                         CEPH_OSD_FLAG_WRITE,
1622                                         NULL, 0, 0, false);
1623         if (IS_ERR(req)) {
1624                 ret = PTR_ERR(req);
1625                 goto out;
1626         }
1627
1628         req->r_mtime = inode->i_mtime;
1629         ret = ceph_osdc_start_request(&fsc->client->osdc, req, false);
1630         if (!ret) {
1631                 ret = ceph_osdc_wait_request(&fsc->client->osdc, req);
1632                 if (ret == -ENOENT)
1633                         ret = 0;
1634         }
1635         ceph_osdc_put_request(req);
1636
1637 out:
1638         return ret;
1639 }
1640
1641 static int ceph_zero_objects(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t length)
1642 {
1643         int ret = 0;
1644         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1645         s32 stripe_unit = ci->i_layout.stripe_unit;
1646         s32 stripe_count = ci->i_layout.stripe_count;
1647         s32 object_size = ci->i_layout.object_size;
1648         u64 object_set_size = object_size * stripe_count;
1649         u64 nearly, t;
1650
1651         /* round offset up to next period boundary */
1652         nearly = offset + object_set_size - 1;
1653         t = nearly;
1654         nearly -= do_div(t, object_set_size);
1655
1656         while (length && offset < nearly) {
1657                 loff_t size = length;
1658                 ret = ceph_zero_partial_object(inode, offset, &size);
1659                 if (ret < 0)
1660                         return ret;
1661                 offset += size;
1662                 length -= size;
1663         }
1664         while (length >= object_set_size) {
1665                 int i;
1666                 loff_t pos = offset;
1667                 for (i = 0; i < stripe_count; ++i) {
1668                         ret = ceph_zero_partial_object(inode, pos, NULL);
1669                         if (ret < 0)
1670                                 return ret;
1671                         pos += stripe_unit;
1672                 }
1673                 offset += object_set_size;
1674                 length -= object_set_size;
1675         }
1676         while (length) {
1677                 loff_t size = length;
1678                 ret = ceph_zero_partial_object(inode, offset, &size);
1679                 if (ret < 0)
1680                         return ret;
1681                 offset += size;
1682                 length -= size;
1683         }
1684         return ret;
1685 }
1686
1687 static long ceph_fallocate(struct file *file, int mode,
1688                                 loff_t offset, loff_t length)
1689 {
1690         struct ceph_file_info *fi = file->private_data;
1691         struct inode *inode = file_inode(file);
1692         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1693         struct ceph_osd_client *osdc =
1694                 &ceph_inode_to_client(inode)->client->osdc;
1695         struct ceph_cap_flush *prealloc_cf;
1696         int want, got = 0;
1697         int dirty;
1698         int ret = 0;
1699         loff_t endoff = 0;
1700         loff_t size;
1701
1702         if (mode & ~(FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_PUNCH_HOLE))
1703                 return -EOPNOTSUPP;
1704
1705         if (!S_ISREG(inode->i_mode))
1706                 return -EOPNOTSUPP;
1707
1708         prealloc_cf = ceph_alloc_cap_flush();
1709         if (!prealloc_cf)
1710                 return -ENOMEM;
1711
1712         inode_lock(inode);
1713
1714         if (ceph_snap(inode) != CEPH_NOSNAP) {
1715                 ret = -EROFS;
1716                 goto unlock;
1717         }
1718
1719         if (!(mode & (FALLOC_FL_PUNCH_HOLE | FALLOC_FL_KEEP_SIZE)) &&
1720             ceph_quota_is_max_bytes_exceeded(inode, offset + length)) {
1721                 ret = -EDQUOT;
1722                 goto unlock;
1723         }
1724
1725         if (ceph_osdmap_flag(osdc, CEPH_OSDMAP_FULL) &&
1726             !(mode & FALLOC_FL_PUNCH_HOLE)) {
1727                 ret = -ENOSPC;
1728                 goto unlock;
1729         }
1730
1731         if (ci->i_inline_version != CEPH_INLINE_NONE) {
1732                 ret = ceph_uninline_data(file, NULL);
1733                 if (ret < 0)
1734                         goto unlock;
1735         }
1736
1737         size = i_size_read(inode);
1738         if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE)) {
1739                 endoff = offset + length;
1740                 ret = inode_newsize_ok(inode, endoff);
1741                 if (ret)
1742                         goto unlock;
1743         }
1744
1745         if (fi->fmode & CEPH_FILE_MODE_LAZY)
1746                 want = CEPH_CAP_FILE_BUFFER | CEPH_CAP_FILE_LAZYIO;
1747         else
1748                 want = CEPH_CAP_FILE_BUFFER;
1749
1750         ret = ceph_get_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR, want, endoff, &got, NULL);
1751         if (ret < 0)
1752                 goto unlock;
1753
1754         if (mode & FALLOC_FL_PUNCH_HOLE) {
1755                 if (offset < size)
1756                         ceph_zero_pagecache_range(inode, offset, length);
1757                 ret = ceph_zero_objects(inode, offset, length);
1758         } else if (endoff > size) {
1759                 truncate_pagecache_range(inode, size, -1);
1760                 if (ceph_inode_set_size(inode, endoff))
1761                         ceph_check_caps(ceph_inode(inode),
1762                                 CHECK_CAPS_AUTHONLY, NULL);
1763         }
1764
1765         if (!ret) {
1766                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
1767                 ci->i_inline_version = CEPH_INLINE_NONE;
1768                 dirty = __ceph_mark_dirty_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR,
1769                                                &prealloc_cf);
1770                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
1771                 if (dirty)
1772                         __mark_inode_dirty(inode, dirty);
1773                 if ((endoff > size) &&
1774                     ceph_quota_is_max_bytes_approaching(inode, endoff))
1775                         ceph_check_caps(ci, CHECK_CAPS_NODELAY, NULL);
1776         }
1777
1778         ceph_put_cap_refs(ci, got);
1779 unlock:
1780         inode_unlock(inode);
1781         ceph_free_cap_flush(prealloc_cf);
1782         return ret;
1783 }
1784
1785 const struct file_operations ceph_file_fops = {
1786         .open = ceph_open,
1787         .release = ceph_release,
1788         .llseek = ceph_llseek,
1789         .read_iter = ceph_read_iter,
1790         .write_iter = ceph_write_iter,
1791         .mmap = ceph_mmap,
1792         .fsync = ceph_fsync,
1793         .lock = ceph_lock,
1794         .flock = ceph_flock,
1795         .splice_read = generic_file_splice_read,
1796         .splice_write = iter_file_splice_write,
1797         .unlocked_ioctl = ceph_ioctl,
1798         .compat_ioctl   = ceph_ioctl,
1799         .fallocate      = ceph_fallocate,
1800 };
1801