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  * How many pages to get in one call to iov_iter_get_pages().  This
  74  * determines the size of the on-stack array used as a buffer.
  75  */
  76 #define ITER_GET_BVECS_PAGES    64
  77
  78 static ssize_t __iter_get_bvecs(struct iov_iter *iter, size_t maxsize,
  79                                 struct bio_vec *bvecs)
  80 {
  81         size_t size = 0;
  82         int bvec_idx = 0;
  83
  84         if (maxsize > iov_iter_count(iter))
  85                 maxsize = iov_iter_count(iter);
  86
  87         while (size < maxsize) {
  88                 struct page *pages[ITER_GET_BVECS_PAGES];
  89                 ssize_t bytes;
  90                 size_t start;
  91                 int idx = 0;
  92
  93                 bytes = iov_iter_get_pages(iter, pages, maxsize - size,
  94                                            ITER_GET_BVECS_PAGES, &start);
  95                 if (bytes < 0)
  96                         return size ?: bytes;
  97
  98                 iov_iter_advance(iter, bytes);
  99                 size += bytes;
 100
 101                 for ( ; bytes; idx++, bvec_idx++) {
 102                         struct bio_vec bv = {
 103                                 .bv_page = pages[idx],
 104                                 .bv_len = min_t(int, bytes, PAGE_SIZE - start),
 105                                 .bv_offset = start,
 106                         };
 107
 108                         bvecs[bvec_idx] = bv;
 109                         bytes -= bv.bv_len;
 110                         start = 0;
 111                 }
 112         }
 113
 114         return size;
 115 }
 116
 117 /*
 118  * iov_iter_get_pages() only considers one iov_iter segment, no matter
 119  * what maxsize or maxpages are given.  For ITER_BVEC that is a single
 120  * page.
 121  *
 122  * Attempt to get up to @maxsize bytes worth of pages from @iter.
 123  * Return the number of bytes in the created bio_vec array, or an error.
 124  */
 125 static ssize_t iter_get_bvecs_alloc(struct iov_iter *iter, size_t maxsize,
 126                                     struct bio_vec **bvecs, int *num_bvecs)
 127 {
 128         struct bio_vec *bv;
 129         size_t orig_count = iov_iter_count(iter);
 130         ssize_t bytes;
 131         int npages;
 132
 133         iov_iter_truncate(iter, maxsize);
 134         npages = iov_iter_npages(iter, INT_MAX);
 135         iov_iter_reexpand(iter, orig_count);
 136
 137         /*
 138          * __iter_get_bvecs() may populate only part of the array -- zero it
 139          * out.
 140          */
 141         bv = kvmalloc_array(npages, sizeof(*bv), GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
 142         if (!bv)
 143                 return -ENOMEM;
 144
 145         bytes = __iter_get_bvecs(iter, maxsize, bv);
 146         if (bytes < 0) {
 147                 /*
 148                  * No pages were pinned -- just free the array.
 149                  */
 150                 kvfree(bv);
 151                 return bytes;
 152         }
 153
 154         *bvecs = bv;
 155         *num_bvecs = npages;
 156         return bytes;
 157 }
 158
 159 static void put_bvecs(struct bio_vec *bvecs, int num_bvecs, bool should_dirty)
 160 {
 161         int i;
 162
 163         for (i = 0; i < num_bvecs; i++) {
 164                 if (bvecs[i].bv_page) {
 165                         if (should_dirty)
 166                                 set_page_dirty_lock(bvecs[i].bv_page);
 167                         put_page(bvecs[i].bv_page);
 168                 }
 169         }
 170         kvfree(bvecs);
 171 }
 172
 173 /*
 174  * Prepare an open request.  Preallocate ceph_cap to avoid an
 175  * inopportune ENOMEM later.
 176  */
 177 static struct ceph_mds_request *
 178 prepare_open_request(struct super_block *sb, int flags, int create_mode)
 179 {
 180         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_sb_to_client(sb);
 181         struct ceph_mds_client *mdsc = fsc->mdsc;
 182         struct ceph_mds_request *req;
 183         int want_auth = USE_ANY_MDS;
 184         int op = (flags & O_CREAT) ? CEPH_MDS_OP_CREATE : CEPH_MDS_OP_OPEN;
 185
 186         if (flags & (O_WRONLY|O_RDWR|O_CREAT|O_TRUNC))
 187                 want_auth = USE_AUTH_MDS;
 188
 189         req = ceph_mdsc_create_request(mdsc, op, want_auth);
 190         if (IS_ERR(req))
 191                 goto out;
 192         req->r_fmode = ceph_flags_to_mode(flags);
 193         req->r_args.open.flags = ceph_flags_sys2wire(flags);
 194         req->r_args.open.mode = cpu_to_le32(create_mode);
 195 out:
 196         return req;
 197 }
 198
 199 static int ceph_init_file_info(struct inode *inode, struct file *file,
 200                                         int fmode, bool isdir)
 201 {
 202         struct ceph_file_info *fi;
 203
 204         dout("%s %p %p 0%o (%s)\n", __func__, inode, file,
 205                         inode->i_mode, isdir ? "dir" : "regular");
 206         BUG_ON(inode->i_fop->release != ceph_release);
 207
 208         if (isdir) {
 209                 struct ceph_dir_file_info *dfi =
 210                         kmem_cache_zalloc(ceph_dir_file_cachep, GFP_KERNEL);
 211                 if (!dfi) {
 212                         ceph_put_fmode(ceph_inode(inode), fmode); /* clean up */
 213                         return -ENOMEM;
 214                 }
 215
 216                 file->private_data = dfi;
 217                 fi = &dfi->file_info;
 218                 dfi->next_offset = 2;
 219                 dfi->readdir_cache_idx = -1;
 220         } else {
 221                 fi = kmem_cache_zalloc(ceph_file_cachep, GFP_KERNEL);
 222                 if (!fi) {
 223                         ceph_put_fmode(ceph_inode(inode), fmode); /* clean up */
 224                         return -ENOMEM;
 225                 }
 226
 227                 file->private_data = fi;
 228         }
 229
 230         fi->fmode = fmode;
 231         spin_lock_init(&fi->rw_contexts_lock);
 232         INIT_LIST_HEAD(&fi->rw_contexts);
 233
 234         return 0;
 235 }
 236
 237 /*
 238  * initialize private struct file data.
 239  * if we fail, clean up by dropping fmode reference on the ceph_inode
 240  */
 241 static int ceph_init_file(struct inode *inode, struct file *file, int fmode)
 242 {
 243         int ret = 0;
 244
 245         switch (inode->i_mode & S_IFMT) {
 246         case S_IFREG:
 247                 ceph_fscache_register_inode_cookie(inode);
 248                 ceph_fscache_file_set_cookie(inode, file);
 249         case S_IFDIR:
 250                 ret = ceph_init_file_info(inode, file, fmode,
 251                                                 S_ISDIR(inode->i_mode));
 252                 if (ret)
 253                         return ret;
 254                 break;
 255
 256         case S_IFLNK:
 257                 dout("init_file %p %p 0%o (symlink)\n", inode, file,
 258                      inode->i_mode);
 259                 ceph_put_fmode(ceph_inode(inode), fmode); /* clean up */
 260                 break;
 261
 262         default:
 263                 dout("init_file %p %p 0%o (special)\n", inode, file,
 264                      inode->i_mode);
 265                 /*
 266                  * we need to drop the open ref now, since we don't
 267                  * have .release set to ceph_release.
 268                  */
 269                 ceph_put_fmode(ceph_inode(inode), fmode); /* clean up */
 270                 BUG_ON(inode->i_fop->release == ceph_release);
 271
 272                 /* call the proper open fop */
 273                 ret = inode->i_fop->open(inode, file);
 274         }
 275         return ret;
 276 }
 277
 278 /*
 279  * try renew caps after session gets killed.
 280  */
 281 int ceph_renew_caps(struct inode *inode)
 282 {
 283         struct ceph_mds_client *mdsc = ceph_sb_to_client(inode->i_sb)->mdsc;
 284         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 285         struct ceph_mds_request *req;
 286         int err, flags, wanted;
 287
 288         spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
 289         wanted = __ceph_caps_file_wanted(ci);
 290         if (__ceph_is_any_real_caps(ci) &&
 291             (!(wanted & CEPH_CAP_ANY_WR) || ci->i_auth_cap)) {
 292                 int issued = __ceph_caps_issued(ci, NULL);
 293                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 294                 dout("renew caps %p want %s issued %s updating mds_wanted\n",
 295                      inode, ceph_cap_string(wanted), ceph_cap_string(issued));
 296                 ceph_check_caps(ci, 0, NULL);
 297                 return 0;
 298         }
 299         spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 300
 301         flags = 0;
 302         if ((wanted & CEPH_CAP_FILE_RD) && (wanted & CEPH_CAP_FILE_WR))
 303                 flags = O_RDWR;
 304         else if (wanted & CEPH_CAP_FILE_RD)
 305                 flags = O_RDONLY;
 306         else if (wanted & CEPH_CAP_FILE_WR)
 307                 flags = O_WRONLY;
 308 #ifdef O_LAZY
 309         if (wanted & CEPH_CAP_FILE_LAZYIO)
 310                 flags |= O_LAZY;
 311 #endif
 312
 313         req = prepare_open_request(inode->i_sb, flags, 0);
 314         if (IS_ERR(req)) {
 315                 err = PTR_ERR(req);
 316                 goto out;
 317         }
 318
 319         req->r_inode = inode;
 320         ihold(inode);
 321         req->r_num_caps = 1;
 322         req->r_fmode = -1;
 323
 324         err = ceph_mdsc_do_request(mdsc, NULL, req);
 325         ceph_mdsc_put_request(req);
 326 out:
 327         dout("renew caps %p open result=%d\n", inode, err);
 328         return err < 0 ? err : 0;
 329 }
 330
 331 /*
 332  * If we already have the requisite capabilities, we can satisfy
 333  * the open request locally (no need to request new caps from the
 334  * MDS).  We do, however, need to inform the MDS (asynchronously)
 335  * if our wanted caps set expands.
 336  */
 337 int ceph_open(struct inode *inode, struct file *file)
 338 {
 339         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 340         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_sb_to_client(inode->i_sb);
 341         struct ceph_mds_client *mdsc = fsc->mdsc;
 342         struct ceph_mds_request *req;
 343         struct ceph_file_info *fi = file->private_data;
 344         int err;
 345         int flags, fmode, wanted;
 346
 347         if (fi) {
 348                 dout("open file %p is already opened\n", file);
 349                 return 0;
 350         }
 351
 352         /* filter out O_CREAT|O_EXCL; vfs did that already.  yuck. */
 353         flags = file->f_flags & ~(O_CREAT|O_EXCL);
 354         if (S_ISDIR(inode->i_mode))
 355                 flags = O_DIRECTORY;  /* mds likes to know */
 356
 357         dout("open inode %p ino %llx.%llx file %p flags %d (%d)\n", inode,
 358              ceph_vinop(inode), file, flags, file->f_flags);
 359         fmode = ceph_flags_to_mode(flags);
 360         wanted = ceph_caps_for_mode(fmode);
 361
 362         /* snapped files are read-only */
 363         if (ceph_snap(inode) != CEPH_NOSNAP && (file->f_mode & FMODE_WRITE))
 364                 return -EROFS;
 365
 366         /* trivially open snapdir */
 367         if (ceph_snap(inode) == CEPH_SNAPDIR) {
 368                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
 369                 __ceph_get_fmode(ci, fmode);
 370                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 371                 return ceph_init_file(inode, file, fmode);
 372         }
 373
 374         /*
 375          * No need to block if we have caps on the auth MDS (for
 376          * write) or any MDS (for read).  Update wanted set
 377          * asynchronously.
 378          */
 379         spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
 380         if (__ceph_is_any_real_caps(ci) &&
 381             (((fmode & CEPH_FILE_MODE_WR) == 0) || ci->i_auth_cap)) {
 382                 int mds_wanted = __ceph_caps_mds_wanted(ci, true);
 383                 int issued = __ceph_caps_issued(ci, NULL);
 384
 385                 dout("open %p fmode %d want %s issued %s using existing\n",
 386                      inode, fmode, ceph_cap_string(wanted),
 387                      ceph_cap_string(issued));
 388                 __ceph_get_fmode(ci, fmode);
 389                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 390
 391                 /* adjust wanted? */
 392                 if ((issued & wanted) != wanted &&
 393                     (mds_wanted & wanted) != wanted &&
 394                     ceph_snap(inode) != CEPH_SNAPDIR)
 395                         ceph_check_caps(ci, 0, NULL);
 396
 397                 return ceph_init_file(inode, file, fmode);
 398         } else if (ceph_snap(inode) != CEPH_NOSNAP &&
 399                    (ci->i_snap_caps & wanted) == wanted) {
 400                 __ceph_get_fmode(ci, fmode);
 401                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 402                 return ceph_init_file(inode, file, fmode);
 403         }
 404
 405         spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 406
 407         dout("open fmode %d wants %s\n", fmode, ceph_cap_string(wanted));
 408         req = prepare_open_request(inode->i_sb, flags, 0);
 409         if (IS_ERR(req)) {
 410                 err = PTR_ERR(req);
 411                 goto out;
 412         }
 413         req->r_inode = inode;
 414         ihold(inode);
 415
 416         req->r_num_caps = 1;
 417         err = ceph_mdsc_do_request(mdsc, NULL, req);
 418         if (!err)
 419                 err = ceph_init_file(inode, file, req->r_fmode);
 420         ceph_mdsc_put_request(req);
 421         dout("open result=%d on %llx.%llx\n", err, ceph_vinop(inode));
 422 out:
 423         return err;
 424 }
 425
 426
 427 /*
 428  * Do a lookup + open with a single request.  If we get a non-existent
 429  * file or symlink, return 1 so the VFS can retry.
 430  */
 431 int ceph_atomic_open(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
 432                      struct file *file, unsigned flags, umode_t mode)
 433 {
 434         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_sb_to_client(dir->i_sb);
 435         struct ceph_mds_client *mdsc = fsc->mdsc;
 436         struct ceph_mds_request *req;
 437         struct dentry *dn;
 438         struct ceph_acls_info acls = {};
 439         int mask;
 440         int err;
 441
 442         dout("atomic_open %p dentry %p '%pd' %s flags %d mode 0%o\n",
 443              dir, dentry, dentry,
 444              d_unhashed(dentry) ? "unhashed" : "hashed", flags, mode);
 445
 446         if (dentry->d_name.len > NAME_MAX)
 447                 return -ENAMETOOLONG;
 448
 449         if (flags & O_CREAT) {
 450                 if (ceph_quota_is_max_files_exceeded(dir))
 451                         return -EDQUOT;
 452                 err = ceph_pre_init_acls(dir, &mode, &acls);
 453                 if (err < 0)
 454                         return err;
 455         }
 456
 457         /* do the open */
 458         req = prepare_open_request(dir->i_sb, flags, mode);
 459         if (IS_ERR(req)) {
 460                 err = PTR_ERR(req);
 461                 goto out_acl;
 462         }
 463         req->r_dentry = dget(dentry);
 464         req->r_num_caps = 2;
 465         if (flags & O_CREAT) {
 466                 req->r_dentry_drop = CEPH_CAP_FILE_SHARED | CEPH_CAP_AUTH_EXCL;
 467                 req->r_dentry_unless = CEPH_CAP_FILE_EXCL;
 468                 if (acls.pagelist) {
 469                         req->r_pagelist = acls.pagelist;
 470                         acls.pagelist = NULL;
 471                 }
 472         }
 473
 474        mask = CEPH_STAT_CAP_INODE | CEPH_CAP_AUTH_SHARED;
 475        if (ceph_security_xattr_wanted(dir))
 476                mask |= CEPH_CAP_XATTR_SHARED;
 477        req->r_args.open.mask = cpu_to_le32(mask);
 478
 479         req->r_parent = dir;
 480         set_bit(CEPH_MDS_R_PARENT_LOCKED, &req->r_req_flags);
 481         err = ceph_mdsc_do_request(mdsc,
 482                                    (flags & (O_CREAT|O_TRUNC)) ? dir : NULL,
 483                                    req);
 484         err = ceph_handle_snapdir(req, dentry, err);
 485         if (err)
 486                 goto out_req;
 487
 488         if ((flags & O_CREAT) && !req->r_reply_info.head->is_dentry)
 489                 err = ceph_handle_notrace_create(dir, dentry);
 490
 491         if (d_in_lookup(dentry)) {
 492                 dn = ceph_finish_lookup(req, dentry, err);
 493                 if (IS_ERR(dn))
 494                         err = PTR_ERR(dn);
 495         } else {
 496                 /* we were given a hashed negative dentry */
 497                 dn = NULL;
 498         }
 499         if (err)
 500                 goto out_req;
 501         if (dn || d_really_is_negative(dentry) || d_is_symlink(dentry)) {
 502                 /* make vfs retry on splice, ENOENT, or symlink */
 503                 dout("atomic_open finish_no_open on dn %p\n", dn);
 504                 err = finish_no_open(file, dn);
 505         } else {
 506                 dout("atomic_open finish_open on dn %p\n", dn);
 507                 if (req->r_op == CEPH_MDS_OP_CREATE && req->r_reply_info.has_create_ino) {
 508                         ceph_init_inode_acls(d_inode(dentry), &acls);
 509                         file->f_mode |= FMODE_CREATED;
 510                 }
 511                 err = finish_open(file, dentry, ceph_open);
 512         }
 513 out_req:
 514         if (!req->r_err && req->r_target_inode)
 515                 ceph_put_fmode(ceph_inode(req->r_target_inode), req->r_fmode);
 516         ceph_mdsc_put_request(req);
 517 out_acl:
 518         ceph_release_acls_info(&acls);
 519         dout("atomic_open result=%d\n", err);
 520         return err;
 521 }
 522
 523 int ceph_release(struct inode *inode, struct file *file)
 524 {
 525         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 526
 527         if (S_ISDIR(inode->i_mode)) {
 528                 struct ceph_dir_file_info *dfi = file->private_data;
 529                 dout("release inode %p dir file %p\n", inode, file);
 530                 WARN_ON(!list_empty(&dfi->file_info.rw_contexts));
 531
 532                 ceph_put_fmode(ci, dfi->file_info.fmode);
 533
 534                 if (dfi->last_readdir)
 535                         ceph_mdsc_put_request(dfi->last_readdir);
 536                 kfree(dfi->last_name);
 537                 kfree(dfi->dir_info);
 538                 kmem_cache_free(ceph_dir_file_cachep, dfi);
 539         } else {
 540                 struct ceph_file_info *fi = file->private_data;
 541                 dout("release inode %p regular file %p\n", inode, file);
 542                 WARN_ON(!list_empty(&fi->rw_contexts));
 543
 544                 ceph_put_fmode(ci, fi->fmode);
 545                 kmem_cache_free(ceph_file_cachep, fi);
 546         }
 547
 548         /* wake up anyone waiting for caps on this inode */
 549         wake_up_all(&ci->i_cap_wq);
 550         return 0;
 551 }
 552
 553 enum {
 554         HAVE_RETRIED = 1,
 555         CHECK_EOF =    2,
 556         READ_INLINE =  3,
 557 };
 558
 559 /*
 560  * Read a range of bytes striped over one or more objects.  Iterate over
 561  * objects we stripe over.  (That's not atomic, but good enough for now.)
 562  *
 563  * If we get a short result from the OSD, check against i_size; we need to
 564  * only return a short read to the caller if we hit EOF.
 565  */
 566 static int striped_read(struct inode *inode,
 567                         u64 pos, u64 len,
 568                         struct page **pages, int num_pages,
 569                         int page_align, int *checkeof)
 570 {
 571         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_inode_to_client(inode);
 572         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 573         u64 this_len;
 574         loff_t i_size;
 575         int page_idx;
 576         int ret, read = 0;
 577         bool hit_stripe, was_short;
 578
 579         /*
 580          * we may need to do multiple reads.  not atomic, unfortunately.
 581          */
 582 more:
 583         this_len = len;
 584         page_idx = (page_align + read) >> PAGE_SHIFT;
 585         ret = ceph_osdc_readpages(&fsc->client->osdc, ceph_vino(inode),
 586                                   &ci->i_layout, pos, &this_len,
 587                                   ci->i_truncate_seq, ci->i_truncate_size,
 588                                   pages + page_idx, num_pages - page_idx,
 589                                   ((page_align + read) & ~PAGE_MASK));
 590         if (ret == -ENOENT)
 591                 ret = 0;
 592         hit_stripe = this_len < len;
 593         was_short = ret >= 0 && ret < this_len;
 594         dout("striped_read %llu~%llu (read %u) got %d%s%s\n", pos, len, read,
 595              ret, hit_stripe ? " HITSTRIPE" : "", was_short ? " SHORT" : "");
 596
 597         i_size = i_size_read(inode);
 598         if (ret >= 0) {
 599                 if (was_short && (pos + ret < i_size)) {
 600                         int zlen = min(this_len - ret, i_size - pos - ret);
 601                         int zoff = page_align + read + ret;
 602                         dout(" zero gap %llu to %llu\n",
 603                              pos + ret, pos + ret + zlen);
 604                         ceph_zero_page_vector_range(zoff, zlen, pages);
 605                         ret += zlen;
 606                 }
 607
 608                 read += ret;
 609                 pos += ret;
 610                 len -= ret;
 611
 612                 /* hit stripe and need continue*/
 613                 if (len && hit_stripe && pos < i_size)
 614                         goto more;
 615         }
 616
 617         if (read > 0) {
 618                 ret = read;
 619                 /* did we bounce off eof? */
 620                 if (pos + len > i_size)
 621                         *checkeof = CHECK_EOF;
 622         }
 623
 624         dout("striped_read returns %d\n", ret);
 625         return ret;
 626 }
 627
 628 /*
 629  * Completely synchronous read and write methods.  Direct from __user
 630  * buffer to osd, or directly to user pages (if O_DIRECT).
 631  *
 632  * If the read spans object boundary, just do multiple reads.
 633  */
 634 static ssize_t ceph_sync_read(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *to,
 635                               int *checkeof)
 636 {
 637         struct file *file = iocb->ki_filp;
 638         struct inode *inode = file_inode(file);
 639         struct page **pages;
 640         u64 off = iocb->ki_pos;
 641         int num_pages;
 642         ssize_t ret;
 643         size_t len = iov_iter_count(to);
 644
 645         dout("sync_read on file %p %llu~%u %s\n", file, off, (unsigned)len,
 646              (file->f_flags & O_DIRECT) ? "O_DIRECT" : "");
 647
 648         if (!len)
 649                 return 0;
 650         /*
 651          * flush any page cache pages in this range.  this
 652          * will make concurrent normal and sync io slow,
 653          * but it will at least behave sensibly when they are
 654          * in sequence.
 655          */
 656         ret = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, off,
 657                                                 off + len);
 658         if (ret < 0)
 659                 return ret;
 660
 661         if (unlikely(to->type & ITER_PIPE)) {
 662                 size_t page_off;
 663                 ret = iov_iter_get_pages_alloc(to, &pages, len,
 664                                                &page_off);
 665                 if (ret <= 0)
 666                         return -ENOMEM;
 667                 num_pages = DIV_ROUND_UP(ret + page_off, PAGE_SIZE);
 668
 669                 ret = striped_read(inode, off, ret, pages, num_pages,
 670                                    page_off, checkeof);
 671                 if (ret > 0) {
 672                         iov_iter_advance(to, ret);
 673                         off += ret;
 674                 } else {
 675                         iov_iter_advance(to, 0);
 676                 }
 677                 ceph_put_page_vector(pages, num_pages, false);
 678         } else {
 679                 num_pages = calc_pages_for(off, len);
 680                 pages = ceph_alloc_page_vector(num_pages, GFP_KERNEL);
 681                 if (IS_ERR(pages))
 682                         return PTR_ERR(pages);
 683
 684                 ret = striped_read(inode, off, len, pages, num_pages,
 685                                    (off & ~PAGE_MASK), checkeof);
 686                 if (ret > 0) {
 687                         int l, k = 0;
 688                         size_t left = ret;
 689
 690                         while (left) {
 691                                 size_t page_off = off & ~PAGE_MASK;
 692                                 size_t copy = min_t(size_t, left,
 693                                                     PAGE_SIZE - page_off);
 694                                 l = copy_page_to_iter(pages[k++], page_off,
 695                                                       copy, to);
 696                                 off += l;
 697                                 left -= l;
 698                                 if (l < copy)
 699                                         break;
 700                         }
 701                 }
 702                 ceph_release_page_vector(pages, num_pages);
 703         }
 704
 705         if (off > iocb->ki_pos) {
 706                 ret = off - iocb->ki_pos;
 707                 iocb->ki_pos = off;
 708         }
 709
 710         dout("sync_read result %zd\n", ret);
 711         return ret;
 712 }
 713
 714 struct ceph_aio_request {
 715         struct kiocb *iocb;
 716         size_t total_len;
 717         bool write;
 718         bool should_dirty;
 719         int error;
 720         struct list_head osd_reqs;
 721         unsigned num_reqs;
 722         atomic_t pending_reqs;
 723         struct timespec64 mtime;
 724         struct ceph_cap_flush *prealloc_cf;
 725 };
 726
 727 struct ceph_aio_work {
 728         struct work_struct work;
 729         struct ceph_osd_request *req;
 730 };
 731
 732 static void ceph_aio_retry_work(struct work_struct *work);
 733
 734 static void ceph_aio_complete(struct inode *inode,
 735                               struct ceph_aio_request *aio_req)
 736 {
 737         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 738         int ret;
 739
 740         if (!atomic_dec_and_test(&aio_req->pending_reqs))
 741                 return;
 742
 743         ret = aio_req->error;
 744         if (!ret)
 745                 ret = aio_req->total_len;
 746
 747         dout("ceph_aio_complete %p rc %d\n", inode, ret);
 748
 749         if (ret >= 0 && aio_req->write) {
 750                 int dirty;
 751
 752                 loff_t endoff = aio_req->iocb->ki_pos + aio_req->total_len;
 753                 if (endoff > i_size_read(inode)) {
 754                         if (ceph_inode_set_size(inode, endoff))
 755                                 ceph_check_caps(ci, CHECK_CAPS_AUTHONLY, NULL);
 756                 }
 757
 758                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
 759                 ci->i_inline_version = CEPH_INLINE_NONE;
 760                 dirty = __ceph_mark_dirty_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR,
 761                                                &aio_req->prealloc_cf);
 762                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 763                 if (dirty)
 764                         __mark_inode_dirty(inode, dirty);
 765
 766         }
 767
 768         ceph_put_cap_refs(ci, (aio_req->write ? CEPH_CAP_FILE_WR :
 769                                                 CEPH_CAP_FILE_RD));
 770
 771         aio_req->iocb->ki_complete(aio_req->iocb, ret, 0);
 772
 773         ceph_free_cap_flush(aio_req->prealloc_cf);
 774         kfree(aio_req);
 775 }
 776
 777 static void ceph_aio_complete_req(struct ceph_osd_request *req)
 778 {
 779         int rc = req->r_result;
 780         struct inode *inode = req->r_inode;
 781         struct ceph_aio_request *aio_req = req->r_priv;
 782         struct ceph_osd_data *osd_data = osd_req_op_extent_osd_data(req, 0);
 783
 784         BUG_ON(osd_data->type != CEPH_OSD_DATA_TYPE_BVECS);
 785         BUG_ON(!osd_data->num_bvecs);
 786
 787         dout("ceph_aio_complete_req %p rc %d bytes %u\n",
 788              inode, rc, osd_data->bvec_pos.iter.bi_size);
 789
 790         if (rc == -EOLDSNAPC) {
 791                 struct ceph_aio_work *aio_work;
 792                 BUG_ON(!aio_req->write);
 793
 794                 aio_work = kmalloc(sizeof(*aio_work), GFP_NOFS);
 795                 if (aio_work) {
 796                         INIT_WORK(&aio_work->work, ceph_aio_retry_work);
 797                         aio_work->req = req;
 798                         queue_work(ceph_inode_to_client(inode)->wb_wq,
 799                                    &aio_work->work);
 800                         return;
 801                 }
 802                 rc = -ENOMEM;
 803         } else if (!aio_req->write) {
 804                 if (rc == -ENOENT)
 805                         rc = 0;
 806                 if (rc >= 0 && osd_data->bvec_pos.iter.bi_size > rc) {
 807                         struct iov_iter i;
 808                         int zlen = osd_data->bvec_pos.iter.bi_size - rc;
 809
 810                         /*
 811                          * If read is satisfied by single OSD request,
 812                          * it can pass EOF. Otherwise read is within
 813                          * i_size.
 814                          */
 815                         if (aio_req->num_reqs == 1) {
 816                                 loff_t i_size = i_size_read(inode);
 817                                 loff_t endoff = aio_req->iocb->ki_pos + rc;
 818                                 if (endoff < i_size)
 819                                         zlen = min_t(size_t, zlen,
 820                                                      i_size - endoff);
 821                                 aio_req->total_len = rc + zlen;
 822                         }
 823
 824                         iov_iter_bvec(&i, ITER_BVEC, osd_data->bvec_pos.bvecs,
 825                                       osd_data->num_bvecs,
 826                                       osd_data->bvec_pos.iter.bi_size);
 827                         iov_iter_advance(&i, rc);
 828                         iov_iter_zero(zlen, &i);
 829                 }
 830         }
 831
 832         put_bvecs(osd_data->bvec_pos.bvecs, osd_data->num_bvecs,
 833                   aio_req->should_dirty);
 834         ceph_osdc_put_request(req);
 835
 836         if (rc < 0)
 837                 cmpxchg(&aio_req->error, 0, rc);
 838
 839         ceph_aio_complete(inode, aio_req);
 840         return;
 841 }
 842
 843 static void ceph_aio_retry_work(struct work_struct *work)
 844 {
 845         struct ceph_aio_work *aio_work =
 846                 container_of(work, struct ceph_aio_work, work);
 847         struct ceph_osd_request *orig_req = aio_work->req;
 848         struct ceph_aio_request *aio_req = orig_req->r_priv;
 849         struct inode *inode = orig_req->r_inode;
 850         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 851         struct ceph_snap_context *snapc;
 852         struct ceph_osd_request *req;
 853         int ret;
 854
 855         spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
 856         if (__ceph_have_pending_cap_snap(ci)) {
 857                 struct ceph_cap_snap *capsnap =
 858                         list_last_entry(&ci->i_cap_snaps,
 859                                         struct ceph_cap_snap,
 860                                         ci_item);
 861                 snapc = ceph_get_snap_context(capsnap->context);
 862         } else {
 863                 BUG_ON(!ci->i_head_snapc);
 864                 snapc = ceph_get_snap_context(ci->i_head_snapc);
 865         }
 866         spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 867
 868         req = ceph_osdc_alloc_request(orig_req->r_osdc, snapc, 2,
 869                         false, GFP_NOFS);
 870         if (!req) {
 871                 ret = -ENOMEM;
 872                 req = orig_req;
 873                 goto out;
 874         }
 875
 876         req->r_flags = /* CEPH_OSD_FLAG_ORDERSNAP | */ CEPH_OSD_FLAG_WRITE;
 877         ceph_oloc_copy(&req->r_base_oloc, &orig_req->r_base_oloc);
 878         ceph_oid_copy(&req->r_base_oid, &orig_req->r_base_oid);
 879
 880         ret = ceph_osdc_alloc_messages(req, GFP_NOFS);
 881         if (ret) {
 882                 ceph_osdc_put_request(req);
 883                 req = orig_req;
 884                 goto out;
 885         }
 886
 887         req->r_ops[0] = orig_req->r_ops[0];
 888
 889         req->r_mtime = aio_req->mtime;
 890         req->r_data_offset = req->r_ops[0].extent.offset;
 891
 892         ceph_osdc_put_request(orig_req);
 893
 894         req->r_callback = ceph_aio_complete_req;
 895         req->r_inode = inode;
 896         req->r_priv = aio_req;
 897
 898         ret = ceph_osdc_start_request(req->r_osdc, req, false);
 899 out:
 900         if (ret < 0) {
 901                 req->r_result = ret;
 902                 ceph_aio_complete_req(req);
 903         }
 904
 905         ceph_put_snap_context(snapc);
 906         kfree(aio_work);
 907 }
 908
 909 static ssize_t
 910 ceph_direct_read_write(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter,
 911                        struct ceph_snap_context *snapc,
 912                        struct ceph_cap_flush **pcf)
 913 {
 914         struct file *file = iocb->ki_filp;
 915         struct inode *inode = file_inode(file);
 916         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 917         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_inode_to_client(inode);
 918         struct ceph_vino vino;
 919         struct ceph_osd_request *req;
 920         struct bio_vec *bvecs;
 921         struct ceph_aio_request *aio_req = NULL;
 922         int num_pages = 0;
 923         int flags;
 924         int ret;
 925         struct timespec64 mtime = current_time(inode);
 926         size_t count = iov_iter_count(iter);
 927         loff_t pos = iocb->ki_pos;
 928         bool write = iov_iter_rw(iter) == WRITE;
 929         bool should_dirty = !write && iter_is_iovec(iter);
 930
 931         if (write && ceph_snap(file_inode(file)) != CEPH_NOSNAP)
 932                 return -EROFS;
 933
 934         dout("sync_direct_%s on file %p %lld~%u snapc %p seq %lld\n",
 935              (write ? "write" : "read"), file, pos, (unsigned)count,
 936              snapc, snapc->seq);
 937
 938         ret = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, pos, pos + count);
 939         if (ret < 0)
 940                 return ret;
 941
 942         if (write) {
 943                 int ret2 = invalidate_inode_pages2_range(inode->i_mapping,
 944                                         pos >> PAGE_SHIFT,
 945                                         (pos + count) >> PAGE_SHIFT);
 946                 if (ret2 < 0)
 947                         dout("invalidate_inode_pages2_range returned %d\n", ret2);
 948
 949                 flags = /* CEPH_OSD_FLAG_ORDERSNAP | */ CEPH_OSD_FLAG_WRITE;
 950         } else {
 951                 flags = CEPH_OSD_FLAG_READ;
 952         }
 953
 954         while (iov_iter_count(iter) > 0) {
 955                 u64 size = iov_iter_count(iter);
 956                 ssize_t len;
 957
 958                 if (write)
 959                         size = min_t(u64, size, fsc->mount_options->wsize);
 960                 else
 961                         size = min_t(u64, size, fsc->mount_options->rsize);
 962
 963                 vino = ceph_vino(inode);
 964                 req = ceph_osdc_new_request(&fsc->client->osdc, &ci->i_layout,
 965                                             vino, pos, &size, 0,
 966                                             1,
 967                                             write ? CEPH_OSD_OP_WRITE :
 968                                                     CEPH_OSD_OP_READ,
 969                                             flags, snapc,
 970                                             ci->i_truncate_seq,
 971                                             ci->i_truncate_size,
 972                                             false);
 973                 if (IS_ERR(req)) {
 974                         ret = PTR_ERR(req);
 975                         break;
 976                 }
 977
 978                 len = iter_get_bvecs_alloc(iter, size, &bvecs, &num_pages);
 979                 if (len < 0) {
 980                         ceph_osdc_put_request(req);
 981                         ret = len;
 982                         break;
 983                 }
 984                 if (len != size)
 985                         osd_req_op_extent_update(req, 0, len);
 986
 987                 /*
 988                  * To simplify error handling, allow AIO when IO within i_size
 989                  * or IO can be satisfied by single OSD request.
 990                  */
 991                 if (pos == iocb->ki_pos && !is_sync_kiocb(iocb) &&
 992                     (len == count || pos + count <= i_size_read(inode))) {
 993                         aio_req = kzalloc(sizeof(*aio_req), GFP_KERNEL);
 994                         if (aio_req) {
 995                                 aio_req->iocb = iocb;
 996                                 aio_req->write = write;
 997                                 aio_req->should_dirty = should_dirty;
 998                                 INIT_LIST_HEAD(&aio_req->osd_reqs);
 999                                 if (write) {
1000                                         aio_req->mtime = mtime;
1001                                         swap(aio_req->prealloc_cf, *pcf);
1002                                 }
1003                         }
1004                         /* ignore error */
1005                 }
1006
1007                 if (write) {
1008                         /*
1009                          * throw out any page cache pages in this range. this
1010                          * may block.
1011                          */
1012                         truncate_inode_pages_range(inode->i_mapping, pos,
1013                                         (pos+len) | (PAGE_SIZE - 1));
1014
1015                         req->r_mtime = mtime;
1016                 }
1017
1018                 osd_req_op_extent_osd_data_bvecs(req, 0, bvecs, num_pages, len);
1019
1020                 if (aio_req) {
1021                         aio_req->total_len += len;
1022                         aio_req->num_reqs++;
1023                         atomic_inc(&aio_req->pending_reqs);
1024
1025                         req->r_callback = ceph_aio_complete_req;
1026                         req->r_inode = inode;
1027                         req->r_priv = aio_req;
1028                         list_add_tail(&req->r_unsafe_item, &aio_req->osd_reqs);
1029
1030                         pos += len;
1031                         continue;
1032                 }
1033
1034                 ret = ceph_osdc_start_request(req->r_osdc, req, false);
1035                 if (!ret)
1036                         ret = ceph_osdc_wait_request(&fsc->client->osdc, req);
1037
1038                 size = i_size_read(inode);
1039                 if (!write) {
1040                         if (ret == -ENOENT)
1041                                 ret = 0;
1042                         if (ret >= 0 && ret < len && pos + ret < size) {
1043                                 struct iov_iter i;
1044                                 int zlen = min_t(size_t, len - ret,
1045                                                  size - pos - ret);
1046
1047                                 iov_iter_bvec(&i, ITER_BVEC, bvecs, num_pages,
1048                                               len);
1049                                 iov_iter_advance(&i, ret);
1050                                 iov_iter_zero(zlen, &i);
1051                                 ret += zlen;
1052                         }
1053                         if (ret >= 0)
1054                                 len = ret;
1055                 }
1056
1057                 put_bvecs(bvecs, num_pages, should_dirty);
1058                 ceph_osdc_put_request(req);
1059                 if (ret < 0)
1060                         break;
1061
1062                 pos += len;
1063                 if (!write && pos >= size)
1064                         break;
1065
1066                 if (write && pos > size) {
1067                         if (ceph_inode_set_size(inode, pos))
1068                                 ceph_check_caps(ceph_inode(inode),
1069                                                 CHECK_CAPS_AUTHONLY,
1070                                                 NULL);
1071                 }
1072         }
1073
1074         if (aio_req) {
1075                 LIST_HEAD(osd_reqs);
1076
1077                 if (aio_req->num_reqs == 0) {
1078                         kfree(aio_req);
1079                         return ret;
1080                 }
1081
1082                 ceph_get_cap_refs(ci, write ? CEPH_CAP_FILE_WR :
1083                                               CEPH_CAP_FILE_RD);
1084
1085                 list_splice(&aio_req->osd_reqs, &osd_reqs);
1086                 while (!list_empty(&osd_reqs)) {
1087                         req = list_first_entry(&osd_reqs,
1088                                                struct ceph_osd_request,
1089                                                r_unsafe_item);
1090                         list_del_init(&req->r_unsafe_item);
1091                         if (ret >= 0)
1092                                 ret = ceph_osdc_start_request(req->r_osdc,
1093                                                               req, false);
1094                         if (ret < 0) {
1095                                 req->r_result = ret;
1096                                 ceph_aio_complete_req(req);
1097                         }
1098                 }
1099                 return -EIOCBQUEUED;
1100         }
1101
1102         if (ret != -EOLDSNAPC && pos > iocb->ki_pos) {
1103                 ret = pos - iocb->ki_pos;
1104                 iocb->ki_pos = pos;
1105         }
1106         return ret;
1107 }
1108
1109 /*
1110  * Synchronous write, straight from __user pointer or user pages.
1111  *
1112  * If write spans object boundary, just do multiple writes.  (For a
1113  * correct atomic write, we should e.g. take write locks on all
1114  * objects, rollback on failure, etc.)
1115  */
1116 static ssize_t
1117 ceph_sync_write(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from, loff_t pos,
1118                 struct ceph_snap_context *snapc)
1119 {
1120         struct file *file = iocb->ki_filp;
1121         struct inode *inode = file_inode(file);
1122         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1123         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_inode_to_client(inode);
1124         struct ceph_vino vino;
1125         struct ceph_osd_request *req;
1126         struct page **pages;
1127         u64 len;
1128         int num_pages;
1129         int written = 0;
1130         int flags;
1131         int ret;
1132         bool check_caps = false;
1133         struct timespec64 mtime = current_time(inode);
1134         size_t count = iov_iter_count(from);
1135
1136         if (ceph_snap(file_inode(file)) != CEPH_NOSNAP)
1137                 return -EROFS;
1138
1139         dout("sync_write on file %p %lld~%u snapc %p seq %lld\n",
1140              file, pos, (unsigned)count, snapc, snapc->seq);
1141
1142         ret = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, pos, pos + count);
1143         if (ret < 0)
1144                 return ret;
1145
1146         ret = invalidate_inode_pages2_range(inode->i_mapping,
1147                                             pos >> PAGE_SHIFT,
1148                                             (pos + count) >> PAGE_SHIFT);
1149         if (ret < 0)
1150                 dout("invalidate_inode_pages2_range returned %d\n", ret);
1151
1152         flags = /* CEPH_OSD_FLAG_ORDERSNAP | */ CEPH_OSD_FLAG_WRITE;
1153
1154         while ((len = iov_iter_count(from)) > 0) {
1155                 size_t left;
1156                 int n;
1157
1158                 vino = ceph_vino(inode);
1159                 req = ceph_osdc_new_request(&fsc->client->osdc, &ci->i_layout,
1160                                             vino, pos, &len, 0, 1,
1161                                             CEPH_OSD_OP_WRITE, flags, snapc,
1162                                             ci->i_truncate_seq,
1163                                             ci->i_truncate_size,
1164                                             false);
1165                 if (IS_ERR(req)) {
1166                         ret = PTR_ERR(req);
1167                         break;
1168                 }
1169
1170                 /*
1171                  * write from beginning of first page,
1172                  * regardless of io alignment
1173                  */
1174                 num_pages = (len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
1175
1176                 pages = ceph_alloc_page_vector(num_pages, GFP_KERNEL);
1177                 if (IS_ERR(pages)) {
1178                         ret = PTR_ERR(pages);
1179                         goto out;
1180                 }
1181
1182                 left = len;
1183                 for (n = 0; n < num_pages; n++) {
1184                         size_t plen = min_t(size_t, left, PAGE_SIZE);
1185                         ret = copy_page_from_iter(pages[n], 0, plen, from);
1186                         if (ret != plen) {
1187                                 ret = -EFAULT;
1188                                 break;
1189                         }
1190                         left -= ret;
1191                 }
1192
1193                 if (ret < 0) {
1194                         ceph_release_page_vector(pages, num_pages);
1195                         goto out;
1196                 }
1197
1198                 req->r_inode = inode;
1199
1200                 osd_req_op_extent_osd_data_pages(req, 0, pages, len, 0,
1201                                                 false, true);
1202
1203                 req->r_mtime = mtime;
1204                 ret = ceph_osdc_start_request(&fsc->client->osdc, req, false);
1205                 if (!ret)
1206                         ret = ceph_osdc_wait_request(&fsc->client->osdc, req);
1207
1208 out:
1209                 ceph_osdc_put_request(req);
1210                 if (ret != 0) {
1211                         ceph_set_error_write(ci);
1212                         break;
1213                 }
1214
1215                 ceph_clear_error_write(ci);
1216                 pos += len;
1217                 written += len;
1218                 if (pos > i_size_read(inode)) {
1219                         check_caps = ceph_inode_set_size(inode, pos);
1220                         if (check_caps)
1221                                 ceph_check_caps(ceph_inode(inode),
1222                                                 CHECK_CAPS_AUTHONLY,
1223                                                 NULL);
1224                 }
1225
1226         }
1227
1228         if (ret != -EOLDSNAPC && written > 0) {
1229                 ret = written;
1230                 iocb->ki_pos = pos;
1231         }
1232         return ret;
1233 }
1234
1235 /*
1236  * Wrap generic_file_aio_read with checks for cap bits on the inode.
1237  * Atomically grab references, so that those bits are not released
1238  * back to the MDS mid-read.
1239  *
1240  * Hmm, the sync read case isn't actually async... should it be?
1241  */
1242 static ssize_t ceph_read_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *to)
1243 {
1244         struct file *filp = iocb->ki_filp;
1245         struct ceph_file_info *fi = filp->private_data;
1246         size_t len = iov_iter_count(to);
1247         struct inode *inode = file_inode(filp);
1248         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1249         struct page *pinned_page = NULL;
1250         ssize_t ret;
1251         int want, got = 0;
1252         int retry_op = 0, read = 0;
1253
1254 again:
1255         dout("aio_read %p %llx.%llx %llu~%u trying to get caps on %p\n",
1256              inode, ceph_vinop(inode), iocb->ki_pos, (unsigned)len, inode);
1257
1258         if (fi->fmode & CEPH_FILE_MODE_LAZY)
1259                 want = CEPH_CAP_FILE_CACHE | CEPH_CAP_FILE_LAZYIO;
1260         else
1261                 want = CEPH_CAP_FILE_CACHE;
1262         ret = ceph_get_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_RD, want, -1, &got, &pinned_page);
1263         if (ret < 0)
1264                 return ret;
1265
1266         if ((got & (CEPH_CAP_FILE_CACHE|CEPH_CAP_FILE_LAZYIO)) == 0 ||
1267             (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
1268             (fi->flags & CEPH_F_SYNC)) {
1269
1270                 dout("aio_sync_read %p %llx.%llx %llu~%u got cap refs on %s\n",
1271                      inode, ceph_vinop(inode), iocb->ki_pos, (unsigned)len,
1272                      ceph_cap_string(got));
1273
1274                 if (ci->i_inline_version == CEPH_INLINE_NONE) {
1275                         if (!retry_op && (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT)) {
1276                                 ret = ceph_direct_read_write(iocb, to,
1277                                                              NULL, NULL);
1278                                 if (ret >= 0 && ret < len)
1279                                         retry_op = CHECK_EOF;
1280                         } else {
1281                                 ret = ceph_sync_read(iocb, to, &retry_op);
1282                         }
1283                 } else {
1284                         retry_op = READ_INLINE;
1285                 }
1286         } else {
1287                 CEPH_DEFINE_RW_CONTEXT(rw_ctx, got);
1288                 dout("aio_read %p %llx.%llx %llu~%u got cap refs on %s\n",
1289                      inode, ceph_vinop(inode), iocb->ki_pos, (unsigned)len,
1290                      ceph_cap_string(got));
1291                 ceph_add_rw_context(fi, &rw_ctx);
1292                 ret = generic_file_read_iter(iocb, to);
1293                 ceph_del_rw_context(fi, &rw_ctx);
1294         }
1295         dout("aio_read %p %llx.%llx dropping cap refs on %s = %d\n",
1296              inode, ceph_vinop(inode), ceph_cap_string(got), (int)ret);
1297         if (pinned_page) {
1298                 put_page(pinned_page);
1299                 pinned_page = NULL;
1300         }
1301         ceph_put_cap_refs(ci, got);
1302         if (retry_op > HAVE_RETRIED && ret >= 0) {
1303                 int statret;
1304                 struct page *page = NULL;
1305                 loff_t i_size;
1306                 if (retry_op == READ_INLINE) {
1307                         page = __page_cache_alloc(GFP_KERNEL);
1308                         if (!page)
1309                                 return -ENOMEM;
1310                 }
1311
1312                 statret = __ceph_do_getattr(inode, page,
1313                                             CEPH_STAT_CAP_INLINE_DATA, !!page);
1314                 if (statret < 0) {
1315                         if (page)
1316                                 __free_page(page);
1317                         if (statret == -ENODATA) {
1318                                 BUG_ON(retry_op != READ_INLINE);
1319                                 goto again;
1320                         }
1321                         return statret;
1322                 }
1323
1324                 i_size = i_size_read(inode);
1325                 if (retry_op == READ_INLINE) {
1326                         BUG_ON(ret > 0 || read > 0);
1327                         if (iocb->ki_pos < i_size &&
1328                             iocb->ki_pos < PAGE_SIZE) {
1329                                 loff_t end = min_t(loff_t, i_size,
1330                                                    iocb->ki_pos + len);
1331                                 end = min_t(loff_t, end, PAGE_SIZE);
1332                                 if (statret < end)
1333                                         zero_user_segment(page, statret, end);
1334                                 ret = copy_page_to_iter(page,
1335                                                 iocb->ki_pos & ~PAGE_MASK,
1336                                                 end - iocb->ki_pos, to);
1337                                 iocb->ki_pos += ret;
1338                                 read += ret;
1339                         }
1340                         if (iocb->ki_pos < i_size && read < len) {
1341                                 size_t zlen = min_t(size_t, len - read,
1342                                                     i_size - iocb->ki_pos);
1343                                 ret = iov_iter_zero(zlen, to);
1344                                 iocb->ki_pos += ret;
1345                                 read += ret;
1346                         }
1347                         __free_pages(page, 0);
1348                         return read;
1349                 }
1350
1351                 /* hit EOF or hole? */
1352                 if (retry_op == CHECK_EOF && iocb->ki_pos < i_size &&
1353                     ret < len) {
1354                         dout("sync_read hit hole, ppos %lld < size %lld"
1355                              ", reading more\n", iocb->ki_pos, i_size);
1356
1357                         read += ret;
1358                         len -= ret;
1359                         retry_op = HAVE_RETRIED;
1360                         goto again;
1361                 }
1362         }
1363
1364         if (ret >= 0)
1365                 ret += read;
1366
1367         return ret;
1368 }
1369
1370 /*
1371  * Take cap references to avoid releasing caps to MDS mid-write.
1372  *
1373  * If we are synchronous, and write with an old snap context, the OSD
1374  * may return EOLDSNAPC.  In that case, retry the write.. _after_
1375  * dropping our cap refs and allowing the pending snap to logically
1376  * complete _before_ this write occurs.
1377  *
1378  * If we are near ENOSPC, write synchronously.
1379  */
1380 static ssize_t ceph_write_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
1381 {
1382         struct file *file = iocb->ki_filp;
1383         struct ceph_file_info *fi = file->private_data;
1384         struct inode *inode = file_inode(file);
1385         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1386         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_inode_to_client(inode);
1387         struct ceph_cap_flush *prealloc_cf;
1388         ssize_t count, written = 0;
1389         int err, want, got;
1390         loff_t pos;
1391         loff_t limit = max(i_size_read(inode), fsc->max_file_size);
1392
1393         if (ceph_snap(inode) != CEPH_NOSNAP)
1394                 return -EROFS;
1395
1396         prealloc_cf = ceph_alloc_cap_flush();
1397         if (!prealloc_cf)
1398                 return -ENOMEM;
1399
1400 retry_snap:
1401         inode_lock(inode);
1402
1403         /* We can write back this queue in page reclaim */
1404         current->backing_dev_info = inode_to_bdi(inode);
1405
1406         if (iocb->ki_flags & IOCB_APPEND) {
1407                 err = ceph_do_getattr(inode, CEPH_STAT_CAP_SIZE, false);
1408                 if (err < 0)
1409                         goto out;
1410         }
1411
1412         err = generic_write_checks(iocb, from);
1413         if (err <= 0)
1414                 goto out;
1415
1416         pos = iocb->ki_pos;
1417         if (unlikely(pos >= limit)) {
1418                 err = -EFBIG;
1419                 goto out;
1420         } else {
1421                 iov_iter_truncate(from, limit - pos);
1422         }
1423
1424         count = iov_iter_count(from);
1425         if (ceph_quota_is_max_bytes_exceeded(inode, pos + count)) {
1426                 err = -EDQUOT;
1427                 goto out;
1428         }
1429
1430         err = file_remove_privs(file);
1431         if (err)
1432                 goto out;
1433
1434         err = file_update_time(file);
1435         if (err)
1436                 goto out;
1437
1438         if (ci->i_inline_version != CEPH_INLINE_NONE) {
1439                 err = ceph_uninline_data(file, NULL);
1440                 if (err < 0)
1441                         goto out;
1442         }
1443
1444         /* FIXME: not complete since it doesn't account for being at quota */
1445         if (ceph_osdmap_flag(&fsc->client->osdc, CEPH_OSDMAP_FULL)) {
1446                 err = -ENOSPC;
1447                 goto out;
1448         }
1449
1450         dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%zd getting caps. i_size %llu\n",
1451              inode, ceph_vinop(inode), pos, count, i_size_read(inode));
1452         if (fi->fmode & CEPH_FILE_MODE_LAZY)
1453                 want = CEPH_CAP_FILE_BUFFER | CEPH_CAP_FILE_LAZYIO;
1454         else
1455                 want = CEPH_CAP_FILE_BUFFER;
1456         got = 0;
1457         err = ceph_get_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR, want, pos + count,
1458                             &got, NULL);
1459         if (err < 0)
1460                 goto out;
1461
1462         dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%zd got cap refs on %s\n",
1463              inode, ceph_vinop(inode), pos, count, ceph_cap_string(got));
1464
1465         if ((got & (CEPH_CAP_FILE_BUFFER|CEPH_CAP_FILE_LAZYIO)) == 0 ||
1466             (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) || (fi->flags & CEPH_F_SYNC) ||
1467             (ci->i_ceph_flags & CEPH_I_ERROR_WRITE)) {
1468                 struct ceph_snap_context *snapc;
1469                 struct iov_iter data;
1470                 inode_unlock(inode);
1471
1472                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
1473                 if (__ceph_have_pending_cap_snap(ci)) {
1474                         struct ceph_cap_snap *capsnap =
1475                                         list_last_entry(&ci->i_cap_snaps,
1476                                                         struct ceph_cap_snap,
1477                                                         ci_item);
1478                         snapc = ceph_get_snap_context(capsnap->context);
1479                 } else {
1480                         BUG_ON(!ci->i_head_snapc);
1481                         snapc = ceph_get_snap_context(ci->i_head_snapc);
1482                 }
1483                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
1484
1485                 /* we might need to revert back to that point */
1486                 data = *from;
1487                 if (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT)
1488                         written = ceph_direct_read_write(iocb, &data, snapc,
1489                                                          &prealloc_cf);
1490                 else
1491                         written = ceph_sync_write(iocb, &data, pos, snapc);
1492                 if (written > 0)
1493                         iov_iter_advance(from, written);
1494                 ceph_put_snap_context(snapc);
1495         } else {
1496                 /*
1497                  * No need to acquire the i_truncate_mutex. Because
1498                  * the MDS revokes Fwb caps before sending truncate
1499                  * message to us. We can't get Fwb cap while there
1500                  * are pending vmtruncate. So write and vmtruncate
1501                  * can not run at the same time
1502                  */
1503                 written = generic_perform_write(file, from, pos);
1504                 if (likely(written >= 0))
1505                         iocb->ki_pos = pos + written;
1506                 inode_unlock(inode);
1507         }
1508
1509         if (written >= 0) {
1510                 int dirty;
1511
1512                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
1513                 ci->i_inline_version = CEPH_INLINE_NONE;
1514                 dirty = __ceph_mark_dirty_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR,
1515                                                &prealloc_cf);
1516                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
1517                 if (dirty)
1518                         __mark_inode_dirty(inode, dirty);
1519                 if (ceph_quota_is_max_bytes_approaching(inode, iocb->ki_pos))
1520                         ceph_check_caps(ci, CHECK_CAPS_NODELAY, NULL);
1521         }
1522
1523         dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%u  dropping cap refs on %s\n",
1524              inode, ceph_vinop(inode), pos, (unsigned)count,
1525              ceph_cap_string(got));
1526         ceph_put_cap_refs(ci, got);
1527
1528         if (written == -EOLDSNAPC) {
1529                 dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%u" "got EOLDSNAPC, retrying\n",
1530                      inode, ceph_vinop(inode), pos, (unsigned)count);
1531                 goto retry_snap;
1532         }
1533
1534         if (written >= 0) {
1535                 if (ceph_osdmap_flag(&fsc->client->osdc, CEPH_OSDMAP_NEARFULL))
1536                         iocb->ki_flags |= IOCB_DSYNC;
1537                 written = generic_write_sync(iocb, written);
1538         }
1539
1540         goto out_unlocked;
1541
1542 out:
1543         inode_unlock(inode);
1544 out_unlocked:
1545         ceph_free_cap_flush(prealloc_cf);
1546         current->backing_dev_info = NULL;
1547         return written ? written : err;
1548 }
1549
1550 /*
1551  * llseek.  be sure to verify file size on SEEK_END.
1552  */
1553 static loff_t ceph_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
1554 {
1555         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
1556         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_inode_to_client(inode);
1557         loff_t i_size;
1558         loff_t ret;
1559
1560         inode_lock(inode);
1561
1562         if (whence == SEEK_END || whence == SEEK_DATA || whence == SEEK_HOLE) {
1563                 ret = ceph_do_getattr(inode, CEPH_STAT_CAP_SIZE, false);
1564                 if (ret < 0)
1565                         goto out;
1566         }
1567
1568         i_size = i_size_read(inode);
1569         switch (whence) {
1570         case SEEK_END:
1571                 offset += i_size;
1572                 break;
1573         case SEEK_CUR:
1574                 /*
1575                  * Here we special-case the lseek(fd, 0, SEEK_CUR)
1576                  * position-querying operation.  Avoid rewriting the "same"
1577                  * f_pos value back to the file because a concurrent read(),
1578                  * write() or lseek() might have altered it
1579                  */
1580                 if (offset == 0) {
1581                         ret = file->f_pos;
1582                         goto out;
1583                 }
1584                 offset += file->f_pos;
1585                 break;
1586         case SEEK_DATA:
1587                 if (offset < 0 || offset >= i_size) {
1588                         ret = -ENXIO;
1589                         goto out;
1590                 }
1591                 break;
1592         case SEEK_HOLE:
1593                 if (offset < 0 || offset >= i_size) {
1594                         ret = -ENXIO;
1595                         goto out;
1596                 }
1597                 offset = i_size;
1598                 break;
1599         }
1600
1601         ret = vfs_setpos(file, offset, max(i_size, fsc->max_file_size));
1602
1603 out:
1604         inode_unlock(inode);
1605         return ret;
1606 }
1607
1608 static inline void ceph_zero_partial_page(
1609         struct inode *inode, loff_t offset, unsigned size)
1610 {
1611         struct page *page;
1612         pgoff_t index = offset >> PAGE_SHIFT;
1613
1614         page = find_lock_page(inode->i_mapping, index);
1615         if (page) {
1616                 wait_on_page_writeback(page);
1617                 zero_user(page, offset & (PAGE_SIZE - 1), size);
1618                 unlock_page(page);
1619                 put_page(page);
1620         }
1621 }
1622
1623 static void ceph_zero_pagecache_range(struct inode *inode, loff_t offset,
1624                                       loff_t length)
1625 {
1626         loff_t nearly = round_up(offset, PAGE_SIZE);
1627         if (offset < nearly) {
1628                 loff_t size = nearly - offset;
1629                 if (length < size)
1630                         size = length;
1631                 ceph_zero_partial_page(inode, offset, size);
1632                 offset += size;
1633                 length -= size;
1634         }
1635         if (length >= PAGE_SIZE) {
1636                 loff_t size = round_down(length, PAGE_SIZE);
1637                 truncate_pagecache_range(inode, offset, offset + size - 1);
1638                 offset += size;
1639                 length -= size;
1640         }
1641         if (length)
1642                 ceph_zero_partial_page(inode, offset, length);
1643 }
1644
1645 static int ceph_zero_partial_object(struct inode *inode,
1646                                     loff_t offset, loff_t *length)
1647 {
1648         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1649         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_inode_to_client(inode);
1650         struct ceph_osd_request *req;
1651         int ret = 0;
1652         loff_t zero = 0;
1653         int op;
1654
1655         if (!length) {
1656                 op = offset ? CEPH_OSD_OP_DELETE : CEPH_OSD_OP_TRUNCATE;
1657                 length = &zero;
1658         } else {
1659                 op = CEPH_OSD_OP_ZERO;
1660         }
1661
1662         req = ceph_osdc_new_request(&fsc->client->osdc, &ci->i_layout,
1663                                         ceph_vino(inode),
1664                                         offset, length,
1665                                         0, 1, op,
1666                                         CEPH_OSD_FLAG_WRITE,
1667                                         NULL, 0, 0, false);
1668         if (IS_ERR(req)) {
1669                 ret = PTR_ERR(req);
1670                 goto out;
1671         }
1672
1673         req->r_mtime = inode->i_mtime;
1674         ret = ceph_osdc_start_request(&fsc->client->osdc, req, false);
1675         if (!ret) {
1676                 ret = ceph_osdc_wait_request(&fsc->client->osdc, req);
1677                 if (ret == -ENOENT)
1678                         ret = 0;
1679         }
1680         ceph_osdc_put_request(req);
1681
1682 out:
1683         return ret;
1684 }
1685
1686 static int ceph_zero_objects(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t length)
1687 {
1688         int ret = 0;
1689         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1690         s32 stripe_unit = ci->i_layout.stripe_unit;
1691         s32 stripe_count = ci->i_layout.stripe_count;
1692         s32 object_size = ci->i_layout.object_size;
1693         u64 object_set_size = object_size * stripe_count;
1694         u64 nearly, t;
1695
1696         /* round offset up to next period boundary */
1697         nearly = offset + object_set_size - 1;
1698         t = nearly;
1699         nearly -= do_div(t, object_set_size);
1700
1701         while (length && offset < nearly) {
1702                 loff_t size = length;
1703                 ret = ceph_zero_partial_object(inode, offset, &size);
1704                 if (ret < 0)
1705                         return ret;
1706                 offset += size;
1707                 length -= size;
1708         }
1709         while (length >= object_set_size) {
1710                 int i;
1711                 loff_t pos = offset;
1712                 for (i = 0; i < stripe_count; ++i) {
1713                         ret = ceph_zero_partial_object(inode, pos, NULL);
1714                         if (ret < 0)
1715                                 return ret;
1716                         pos += stripe_unit;
1717                 }
1718                 offset += object_set_size;
1719                 length -= object_set_size;
1720         }
1721         while (length) {
1722                 loff_t size = length;
1723                 ret = ceph_zero_partial_object(inode, offset, &size);
1724                 if (ret < 0)
1725                         return ret;
1726                 offset += size;
1727                 length -= size;
1728         }
1729         return ret;
1730 }
1731
1732 static long ceph_fallocate(struct file *file, int mode,
1733                                 loff_t offset, loff_t length)
1734 {
1735         struct ceph_file_info *fi = file->private_data;
1736         struct inode *inode = file_inode(file);
1737         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1738         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_inode_to_client(inode);
1739         struct ceph_cap_flush *prealloc_cf;
1740         int want, got = 0;
1741         int dirty;
1742         int ret = 0;
1743         loff_t endoff = 0;
1744         loff_t size;
1745
1746         if ((offset + length) > max(i_size_read(inode), fsc->max_file_size))
1747                 return -EFBIG;
1748
1749         if (mode & ~(FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_PUNCH_HOLE))
1750                 return -EOPNOTSUPP;
1751
1752         if (!S_ISREG(inode->i_mode))
1753                 return -EOPNOTSUPP;
1754
1755         prealloc_cf = ceph_alloc_cap_flush();
1756         if (!prealloc_cf)
1757                 return -ENOMEM;
1758
1759         inode_lock(inode);
1760
1761         if (ceph_snap(inode) != CEPH_NOSNAP) {
1762                 ret = -EROFS;
1763                 goto unlock;
1764         }
1765
1766         if (!(mode & (FALLOC_FL_PUNCH_HOLE | FALLOC_FL_KEEP_SIZE)) &&
1767             ceph_quota_is_max_bytes_exceeded(inode, offset + length)) {
1768                 ret = -EDQUOT;
1769                 goto unlock;
1770         }
1771
1772         if (ceph_osdmap_flag(&fsc->client->osdc, CEPH_OSDMAP_FULL) &&
1773             !(mode & FALLOC_FL_PUNCH_HOLE)) {
1774                 ret = -ENOSPC;
1775                 goto unlock;
1776         }
1777
1778         if (ci->i_inline_version != CEPH_INLINE_NONE) {
1779                 ret = ceph_uninline_data(file, NULL);
1780                 if (ret < 0)
1781                         goto unlock;
1782         }
1783
1784         size = i_size_read(inode);
1785         if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE)) {
1786                 endoff = offset + length;
1787                 ret = inode_newsize_ok(inode, endoff);
1788                 if (ret)
1789                         goto unlock;
1790         }
1791
1792         if (fi->fmode & CEPH_FILE_MODE_LAZY)
1793                 want = CEPH_CAP_FILE_BUFFER | CEPH_CAP_FILE_LAZYIO;
1794         else
1795                 want = CEPH_CAP_FILE_BUFFER;
1796
1797         ret = ceph_get_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR, want, endoff, &got, NULL);
1798         if (ret < 0)
1799                 goto unlock;
1800
1801         if (mode & FALLOC_FL_PUNCH_HOLE) {
1802                 if (offset < size)
1803                         ceph_zero_pagecache_range(inode, offset, length);
1804                 ret = ceph_zero_objects(inode, offset, length);
1805         } else if (endoff > size) {
1806                 truncate_pagecache_range(inode, size, -1);
1807                 if (ceph_inode_set_size(inode, endoff))
1808                         ceph_check_caps(ceph_inode(inode),
1809                                 CHECK_CAPS_AUTHONLY, NULL);
1810         }
1811
1812         if (!ret) {
1813                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
1814                 ci->i_inline_version = CEPH_INLINE_NONE;
1815                 dirty = __ceph_mark_dirty_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR,
1816                                                &prealloc_cf);
1817                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
1818                 if (dirty)
1819                         __mark_inode_dirty(inode, dirty);
1820                 if ((endoff > size) &&
1821                     ceph_quota_is_max_bytes_approaching(inode, endoff))
1822                         ceph_check_caps(ci, CHECK_CAPS_NODELAY, NULL);
1823         }
1824
1825         ceph_put_cap_refs(ci, got);
1826 unlock:
1827         inode_unlock(inode);
1828         ceph_free_cap_flush(prealloc_cf);
1829         return ret;
1830 }
1831
1832 const struct file_operations ceph_file_fops = {
1833         .open = ceph_open,
1834         .release = ceph_release,
1835         .llseek = ceph_llseek,
1836         .read_iter = ceph_read_iter,
1837         .write_iter = ceph_write_iter,
1838         .mmap = ceph_mmap,
1839         .fsync = ceph_fsync,
1840         .lock = ceph_lock,
1841         .flock = ceph_flock,
1842         .splice_read = generic_file_splice_read,
1843         .splice_write = iter_file_splice_write,
1844         .unlocked_ioctl = ceph_ioctl,
1845         .compat_ioctl   = ceph_ioctl,
1846         .fallocate      = ceph_fallocate,
1847 };
1848