fs/ceph/snap.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 #include <linux/ceph/ceph_debug.h>
   3
   4 #include <linux/sort.h>
   5 #include <linux/slab.h>
   6 #include "super.h"
   7 #include "mds_client.h"
   8 #include <linux/ceph/decode.h>
   9
  10 /* unused map expires after 5 minutes */
  11 #define CEPH_SNAPID_MAP_TIMEOUT (5 * 60 * HZ)
  12
  13 /*
  14  * Snapshots in ceph are driven in large part by cooperation from the
  15  * client.  In contrast to local file systems or file servers that
  16  * implement snapshots at a single point in the system, ceph's
  17  * distributed access to storage requires clients to help decide
  18  * whether a write logically occurs before or after a recently created
  19  * snapshot.
  20  *
  21  * This provides a perfect instantanous client-wide snapshot.  Between
  22  * clients, however, snapshots may appear to be applied at slightly
  23  * different points in time, depending on delays in delivering the
  24  * snapshot notification.
  25  *
  26  * Snapshots are _not_ file system-wide.  Instead, each snapshot
  27  * applies to the subdirectory nested beneath some directory.  This
  28  * effectively divides the hierarchy into multiple "realms," where all
  29  * of the files contained by each realm share the same set of
  30  * snapshots.  An individual realm's snap set contains snapshots
  31  * explicitly created on that realm, as well as any snaps in its
  32  * parent's snap set _after_ the point at which the parent became it's
  33  * parent (due to, say, a rename).  Similarly, snaps from prior parents
  34  * during the time intervals during which they were the parent are included.
  35  *
  36  * The client is spared most of this detail, fortunately... it must only
  37  * maintains a hierarchy of realms reflecting the current parent/child
  38  * realm relationship, and for each realm has an explicit list of snaps
  39  * inherited from prior parents.
  40  *
  41  * A snap_realm struct is maintained for realms containing every inode
  42  * with an open cap in the system.  (The needed snap realm information is
  43  * provided by the MDS whenever a cap is issued, i.e., on open.)  A 'seq'
  44  * version number is used to ensure that as realm parameters change (new
  45  * snapshot, new parent, etc.) the client's realm hierarchy is updated.
  46  *
  47  * The realm hierarchy drives the generation of a 'snap context' for each
  48  * realm, which simply lists the resulting set of snaps for the realm.  This
  49  * is attached to any writes sent to OSDs.
  50  */
  51 /*
  52  * Unfortunately error handling is a bit mixed here.  If we get a snap
  53  * update, but don't have enough memory to update our realm hierarchy,
  54  * it's not clear what we can do about it (besides complaining to the
  55  * console).
  56  */
  57
  58
  59 /*
  60  * increase ref count for the realm
  61  *
  62  * caller must hold snap_rwsem for write.
  63  */
  64 void ceph_get_snap_realm(struct ceph_mds_client *mdsc,
  65                          struct ceph_snap_realm *realm)
  66 {
  67         dout("get_realm %p %d -> %d\n", realm,
  68              atomic_read(&realm->nref), atomic_read(&realm->nref)+1);
  69         /*
  70          * since we _only_ increment realm refs or empty the empty
  71          * list with snap_rwsem held, adjusting the empty list here is
  72          * safe.  we do need to protect against concurrent empty list
  73          * additions, however.
  74          */
  75         if (atomic_inc_return(&realm->nref) == 1) {
  76                 spin_lock(&mdsc->snap_empty_lock);
  77                 list_del_init(&realm->empty_item);
  78                 spin_unlock(&mdsc->snap_empty_lock);
  79         }
  80 }
  81
  82 static void __insert_snap_realm(struct rb_root *root,
  83                                 struct ceph_snap_realm *new)
  84 {
  85         struct rb_node **p = &root->rb_node;
  86         struct rb_node *parent = NULL;
  87         struct ceph_snap_realm *r = NULL;
  88
  89         while (*p) {
  90                 parent = *p;
  91                 r = rb_entry(parent, struct ceph_snap_realm, node);
  92                 if (new->ino < r->ino)
  93                         p = &(*p)->rb_left;
  94                 else if (new->ino > r->ino)
  95                         p = &(*p)->rb_right;
  96                 else
  97                         BUG();
  98         }
  99
 100         rb_link_node(&new->node, parent, p);
 101         rb_insert_color(&new->node, root);
 102 }
 103
 104 /*
 105  * create and get the realm rooted at @ino and bump its ref count.
 106  *
 107  * caller must hold snap_rwsem for write.
 108  */
 109 static struct ceph_snap_realm *ceph_create_snap_realm(
 110         struct ceph_mds_client *mdsc,
 111         u64 ino)
 112 {
 113         struct ceph_snap_realm *realm;
 114
 115         realm = kzalloc(sizeof(*realm), GFP_NOFS);
 116         if (!realm)
 117                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 118
 119         atomic_set(&realm->nref, 1);    /* for caller */
 120         realm->ino = ino;
 121         INIT_LIST_HEAD(&realm->children);
 122         INIT_LIST_HEAD(&realm->child_item);
 123         INIT_LIST_HEAD(&realm->empty_item);
 124         INIT_LIST_HEAD(&realm->dirty_item);
 125         INIT_LIST_HEAD(&realm->inodes_with_caps);
 126         spin_lock_init(&realm->inodes_with_caps_lock);
 127         __insert_snap_realm(&mdsc->snap_realms, realm);
 128         mdsc->num_snap_realms++;
 129
 130         dout("create_snap_realm %llx %p\n", realm->ino, realm);
 131         return realm;
 132 }
 133
 134 /*
 135  * lookup the realm rooted at @ino.
 136  *
 137  * caller must hold snap_rwsem for write.
 138  */
 139 static struct ceph_snap_realm *__lookup_snap_realm(struct ceph_mds_client *mdsc,
 140                                                    u64 ino)
 141 {
 142         struct rb_node *n = mdsc->snap_realms.rb_node;
 143         struct ceph_snap_realm *r;
 144
 145         while (n) {
 146                 r = rb_entry(n, struct ceph_snap_realm, node);
 147                 if (ino < r->ino)
 148                         n = n->rb_left;
 149                 else if (ino > r->ino)
 150                         n = n->rb_right;
 151                 else {
 152                         dout("lookup_snap_realm %llx %p\n", r->ino, r);
 153                         return r;
 154                 }
 155         }
 156         return NULL;
 157 }
 158
 159 struct ceph_snap_realm *ceph_lookup_snap_realm(struct ceph_mds_client *mdsc,
 160                                                u64 ino)
 161 {
 162         struct ceph_snap_realm *r;
 163         r = __lookup_snap_realm(mdsc, ino);
 164         if (r)
 165                 ceph_get_snap_realm(mdsc, r);
 166         return r;
 167 }
 168
 169 static void __put_snap_realm(struct ceph_mds_client *mdsc,
 170                              struct ceph_snap_realm *realm);
 171
 172 /*
 173  * called with snap_rwsem (write)
 174  */
 175 static void __destroy_snap_realm(struct ceph_mds_client *mdsc,
 176                                  struct ceph_snap_realm *realm)
 177 {
 178         dout("__destroy_snap_realm %p %llx\n", realm, realm->ino);
 179
 180         rb_erase(&realm->node, &mdsc->snap_realms);
 181         mdsc->num_snap_realms--;
 182
 183         if (realm->parent) {
 184                 list_del_init(&realm->child_item);
 185                 __put_snap_realm(mdsc, realm->parent);
 186         }
 187
 188         kfree(realm->prior_parent_snaps);
 189         kfree(realm->snaps);
 190         ceph_put_snap_context(realm->cached_context);
 191         kfree(realm);
 192 }
 193
 194 /*
 195  * caller holds snap_rwsem (write)
 196  */
 197 static void __put_snap_realm(struct ceph_mds_client *mdsc,
 198                              struct ceph_snap_realm *realm)
 199 {
 200         dout("__put_snap_realm %llx %p %d -> %d\n", realm->ino, realm,
 201              atomic_read(&realm->nref), atomic_read(&realm->nref)-1);
 202         if (atomic_dec_and_test(&realm->nref))
 203                 __destroy_snap_realm(mdsc, realm);
 204 }
 205
 206 /*
 207  * caller needn't hold any locks
 208  */
 209 void ceph_put_snap_realm(struct ceph_mds_client *mdsc,
 210                          struct ceph_snap_realm *realm)
 211 {
 212         dout("put_snap_realm %llx %p %d -> %d\n", realm->ino, realm,
 213              atomic_read(&realm->nref), atomic_read(&realm->nref)-1);
 214         if (!atomic_dec_and_test(&realm->nref))
 215                 return;
 216
 217         if (down_write_trylock(&mdsc->snap_rwsem)) {
 218                 __destroy_snap_realm(mdsc, realm);
 219                 up_write(&mdsc->snap_rwsem);
 220         } else {
 221                 spin_lock(&mdsc->snap_empty_lock);
 222                 list_add(&realm->empty_item, &mdsc->snap_empty);
 223                 spin_unlock(&mdsc->snap_empty_lock);
 224         }
 225 }
 226
 227 /*
 228  * Clean up any realms whose ref counts have dropped to zero.  Note
 229  * that this does not include realms who were created but not yet
 230  * used.
 231  *
 232  * Called under snap_rwsem (write)
 233  */
 234 static void __cleanup_empty_realms(struct ceph_mds_client *mdsc)
 235 {
 236         struct ceph_snap_realm *realm;
 237
 238         spin_lock(&mdsc->snap_empty_lock);
 239         while (!list_empty(&mdsc->snap_empty)) {
 240                 realm = list_first_entry(&mdsc->snap_empty,
 241                                    struct ceph_snap_realm, empty_item);
 242                 list_del(&realm->empty_item);
 243                 spin_unlock(&mdsc->snap_empty_lock);
 244                 __destroy_snap_realm(mdsc, realm);
 245                 spin_lock(&mdsc->snap_empty_lock);
 246         }
 247         spin_unlock(&mdsc->snap_empty_lock);
 248 }
 249
 250 void ceph_cleanup_empty_realms(struct ceph_mds_client *mdsc)
 251 {
 252         down_write(&mdsc->snap_rwsem);
 253         __cleanup_empty_realms(mdsc);
 254         up_write(&mdsc->snap_rwsem);
 255 }
 256
 257 /*
 258  * adjust the parent realm of a given @realm.  adjust child list, and parent
 259  * pointers, and ref counts appropriately.
 260  *
 261  * return true if parent was changed, 0 if unchanged, <0 on error.
 262  *
 263  * caller must hold snap_rwsem for write.
 264  */
 265 static int adjust_snap_realm_parent(struct ceph_mds_client *mdsc,
 266                                     struct ceph_snap_realm *realm,
 267                                     u64 parentino)
 268 {
 269         struct ceph_snap_realm *parent;
 270
 271         if (realm->parent_ino == parentino)
 272                 return 0;
 273
 274         parent = ceph_lookup_snap_realm(mdsc, parentino);
 275         if (!parent) {
 276                 parent = ceph_create_snap_realm(mdsc, parentino);
 277                 if (IS_ERR(parent))
 278                         return PTR_ERR(parent);
 279         }
 280         dout("adjust_snap_realm_parent %llx %p: %llx %p -> %llx %p\n",
 281              realm->ino, realm, realm->parent_ino, realm->parent,
 282              parentino, parent);
 283         if (realm->parent) {
 284                 list_del_init(&realm->child_item);
 285                 ceph_put_snap_realm(mdsc, realm->parent);
 286         }
 287         realm->parent_ino = parentino;
 288         realm->parent = parent;
 289         list_add(&realm->child_item, &parent->children);
 290         return 1;
 291 }
 292
 293
 294 static int cmpu64_rev(const void *a, const void *b)
 295 {
 296         if (*(u64 *)a < *(u64 *)b)
 297                 return 1;
 298         if (*(u64 *)a > *(u64 *)b)
 299                 return -1;
 300         return 0;
 301 }
 302
 303
 304 /*
 305  * build the snap context for a given realm.
 306  */
 307 static int build_snap_context(struct ceph_snap_realm *realm,
 308                               struct list_head* dirty_realms)
 309 {
 310         struct ceph_snap_realm *parent = realm->parent;
 311         struct ceph_snap_context *snapc;
 312         int err = 0;
 313         u32 num = realm->num_prior_parent_snaps + realm->num_snaps;
 314
 315         /*
 316          * build parent context, if it hasn't been built.
 317          * conservatively estimate that all parent snaps might be
 318          * included by us.
 319          */
 320         if (parent) {
 321                 if (!parent->cached_context) {
 322                         err = build_snap_context(parent, dirty_realms);
 323                         if (err)
 324                                 goto fail;
 325                 }
 326                 num += parent->cached_context->num_snaps;
 327         }
 328
 329         /* do i actually need to update?  not if my context seq
 330            matches realm seq, and my parents' does to.  (this works
 331            because we rebuild_snap_realms() works _downward_ in
 332            hierarchy after each update.) */
 333         if (realm->cached_context &&
 334             realm->cached_context->seq == realm->seq &&
 335             (!parent ||
 336              realm->cached_context->seq >= parent->cached_context->seq)) {
 337                 dout("build_snap_context %llx %p: %p seq %lld (%u snaps)"
 338                      " (unchanged)\n",
 339                      realm->ino, realm, realm->cached_context,
 340                      realm->cached_context->seq,
 341                      (unsigned int)realm->cached_context->num_snaps);
 342                 return 0;
 343         }
 344
 345         /* alloc new snap context */
 346         err = -ENOMEM;
 347         if (num > (SIZE_MAX - sizeof(*snapc)) / sizeof(u64))
 348                 goto fail;
 349         snapc = ceph_create_snap_context(num, GFP_NOFS);
 350         if (!snapc)
 351                 goto fail;
 352
 353         /* build (reverse sorted) snap vector */
 354         num = 0;
 355         snapc->seq = realm->seq;
 356         if (parent) {
 357                 u32 i;
 358
 359                 /* include any of parent's snaps occurring _after_ my
 360                    parent became my parent */
 361                 for (i = 0; i < parent->cached_context->num_snaps; i++)
 362                         if (parent->cached_context->snaps[i] >=
 363                             realm->parent_since)
 364                                 snapc->snaps[num++] =
 365                                         parent->cached_context->snaps[i];
 366                 if (parent->cached_context->seq > snapc->seq)
 367                         snapc->seq = parent->cached_context->seq;
 368         }
 369         memcpy(snapc->snaps + num, realm->snaps,
 370                sizeof(u64)*realm->num_snaps);
 371         num += realm->num_snaps;
 372         memcpy(snapc->snaps + num, realm->prior_parent_snaps,
 373                sizeof(u64)*realm->num_prior_parent_snaps);
 374         num += realm->num_prior_parent_snaps;
 375
 376         sort(snapc->snaps, num, sizeof(u64), cmpu64_rev, NULL);
 377         snapc->num_snaps = num;
 378         dout("build_snap_context %llx %p: %p seq %lld (%u snaps)\n",
 379              realm->ino, realm, snapc, snapc->seq,
 380              (unsigned int) snapc->num_snaps);
 381
 382         ceph_put_snap_context(realm->cached_context);
 383         realm->cached_context = snapc;
 384         /* queue realm for cap_snap creation */
 385         list_add_tail(&realm->dirty_item, dirty_realms);
 386         return 0;
 387
 388 fail:
 389         /*
 390          * if we fail, clear old (incorrect) cached_context... hopefully
 391          * we'll have better luck building it later
 392          */
 393         if (realm->cached_context) {
 394                 ceph_put_snap_context(realm->cached_context);
 395                 realm->cached_context = NULL;
 396         }
 397         pr_err("build_snap_context %llx %p fail %d\n", realm->ino,
 398                realm, err);
 399         return err;
 400 }
 401
 402 /*
 403  * rebuild snap context for the given realm and all of its children.
 404  */
 405 static void rebuild_snap_realms(struct ceph_snap_realm *realm,
 406                                 struct list_head *dirty_realms)
 407 {
 408         struct ceph_snap_realm *child;
 409
 410         dout("rebuild_snap_realms %llx %p\n", realm->ino, realm);
 411         build_snap_context(realm, dirty_realms);
 412
 413         list_for_each_entry(child, &realm->children, child_item)
 414                 rebuild_snap_realms(child, dirty_realms);
 415 }
 416
 417
 418 /*
 419  * helper to allocate and decode an array of snapids.  free prior
 420  * instance, if any.
 421  */
 422 static int dup_array(u64 **dst, __le64 *src, u32 num)
 423 {
 424         u32 i;
 425
 426         kfree(*dst);
 427         if (num) {
 428                 *dst = kcalloc(num, sizeof(u64), GFP_NOFS);
 429                 if (!*dst)
 430                         return -ENOMEM;
 431                 for (i = 0; i < num; i++)
 432                         (*dst)[i] = get_unaligned_le64(src + i);
 433         } else {
 434                 *dst = NULL;
 435         }
 436         return 0;
 437 }
 438
 439 static bool has_new_snaps(struct ceph_snap_context *o,
 440                           struct ceph_snap_context *n)
 441 {
 442         if (n->num_snaps == 0)
 443                 return false;
 444         /* snaps are in descending order */
 445         return n->snaps[0] > o->seq;
 446 }
 447
 448 /*
 449  * When a snapshot is applied, the size/mtime inode metadata is queued
 450  * in a ceph_cap_snap (one for each snapshot) until writeback
 451  * completes and the metadata can be flushed back to the MDS.
 452  *
 453  * However, if a (sync) write is currently in-progress when we apply
 454  * the snapshot, we have to wait until the write succeeds or fails
 455  * (and a final size/mtime is known).  In this case the
 456  * cap_snap->writing = 1, and is said to be "pending."  When the write
 457  * finishes, we __ceph_finish_cap_snap().
 458  *
 459  * Caller must hold snap_rwsem for read (i.e., the realm topology won't
 460  * change).
 461  */
 462 void ceph_queue_cap_snap(struct ceph_inode_info *ci)
 463 {
 464         struct inode *inode = &ci->vfs_inode;
 465         struct ceph_cap_snap *capsnap;
 466         struct ceph_snap_context *old_snapc, *new_snapc;
 467         int used, dirty;
 468
 469         capsnap = kzalloc(sizeof(*capsnap), GFP_NOFS);
 470         if (!capsnap) {
 471                 pr_err("ENOMEM allocating ceph_cap_snap on %p\n", inode);
 472                 return;
 473         }
 474
 475         spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
 476         used = __ceph_caps_used(ci);
 477         dirty = __ceph_caps_dirty(ci);
 478
 479         old_snapc = ci->i_head_snapc;
 480         new_snapc = ci->i_snap_realm->cached_context;
 481
 482         /*
 483          * If there is a write in progress, treat that as a dirty Fw,
 484          * even though it hasn't completed yet; by the time we finish
 485          * up this capsnap it will be.
 486          */
 487         if (used & CEPH_CAP_FILE_WR)
 488                 dirty |= CEPH_CAP_FILE_WR;
 489
 490         if (__ceph_have_pending_cap_snap(ci)) {
 491                 /* there is no point in queuing multiple "pending" cap_snaps,
 492                    as no new writes are allowed to start when pending, so any
 493                    writes in progress now were started before the previous
 494                    cap_snap.  lucky us. */
 495                 dout("queue_cap_snap %p already pending\n", inode);
 496                 goto update_snapc;
 497         }
 498         if (ci->i_wrbuffer_ref_head == 0 &&
 499             !(dirty & (CEPH_CAP_ANY_EXCL|CEPH_CAP_FILE_WR))) {
 500                 dout("queue_cap_snap %p nothing dirty|writing\n", inode);
 501                 goto update_snapc;
 502         }
 503
 504         BUG_ON(!old_snapc);
 505
 506         /*
 507          * There is no need to send FLUSHSNAP message to MDS if there is
 508          * no new snapshot. But when there is dirty pages or on-going
 509          * writes, we still need to create cap_snap. cap_snap is needed
 510          * by the write path and page writeback path.
 511          *
 512          * also see ceph_try_drop_cap_snap()
 513          */
 514         if (has_new_snaps(old_snapc, new_snapc)) {
 515                 if (dirty & (CEPH_CAP_ANY_EXCL|CEPH_CAP_FILE_WR))
 516                         capsnap->need_flush = true;
 517         } else {
 518                 if (!(used & CEPH_CAP_FILE_WR) &&
 519                     ci->i_wrbuffer_ref_head == 0) {
 520                         dout("queue_cap_snap %p "
 521                              "no new_snap|dirty_page|writing\n", inode);
 522                         goto update_snapc;
 523                 }
 524         }
 525
 526         dout("queue_cap_snap %p cap_snap %p queuing under %p %s %s\n",
 527              inode, capsnap, old_snapc, ceph_cap_string(dirty),
 528              capsnap->need_flush ? "" : "no_flush");
 529         ihold(inode);
 530
 531         refcount_set(&capsnap->nref, 1);
 532         INIT_LIST_HEAD(&capsnap->ci_item);
 533
 534         capsnap->follows = old_snapc->seq;
 535         capsnap->issued = __ceph_caps_issued(ci, NULL);
 536         capsnap->dirty = dirty;
 537
 538         capsnap->mode = inode->i_mode;
 539         capsnap->uid = inode->i_uid;
 540         capsnap->gid = inode->i_gid;
 541
 542         if (dirty & CEPH_CAP_XATTR_EXCL) {
 543                 __ceph_build_xattrs_blob(ci);
 544                 capsnap->xattr_blob =
 545                         ceph_buffer_get(ci->i_xattrs.blob);
 546                 capsnap->xattr_version = ci->i_xattrs.version;
 547         } else {
 548                 capsnap->xattr_blob = NULL;
 549                 capsnap->xattr_version = 0;
 550         }
 551
 552         capsnap->inline_data = ci->i_inline_version != CEPH_INLINE_NONE;
 553
 554         /* dirty page count moved from _head to this cap_snap;
 555            all subsequent writes page dirties occur _after_ this
 556            snapshot. */
 557         capsnap->dirty_pages = ci->i_wrbuffer_ref_head;
 558         ci->i_wrbuffer_ref_head = 0;
 559         capsnap->context = old_snapc;
 560         list_add_tail(&capsnap->ci_item, &ci->i_cap_snaps);
 561
 562         if (used & CEPH_CAP_FILE_WR) {
 563                 dout("queue_cap_snap %p cap_snap %p snapc %p"
 564                      " seq %llu used WR, now pending\n", inode,
 565                      capsnap, old_snapc, old_snapc->seq);
 566                 capsnap->writing = 1;
 567         } else {
 568                 /* note mtime, size NOW. */
 569                 __ceph_finish_cap_snap(ci, capsnap);
 570         }
 571         capsnap = NULL;
 572         old_snapc = NULL;
 573
 574 update_snapc:
 575        if (ci->i_wrbuffer_ref_head == 0 &&
 576            ci->i_wr_ref == 0 &&
 577            ci->i_dirty_caps == 0 &&
 578            ci->i_flushing_caps == 0) {
 579                ci->i_head_snapc = NULL;
 580        } else {
 581                 ci->i_head_snapc = ceph_get_snap_context(new_snapc);
 582                 dout(" new snapc is %p\n", new_snapc);
 583         }
 584         spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 585
 586         kfree(capsnap);
 587         ceph_put_snap_context(old_snapc);
 588 }
 589
 590 /*
 591  * Finalize the size, mtime for a cap_snap.. that is, settle on final values
 592  * to be used for the snapshot, to be flushed back to the mds.
 593  *
 594  * If capsnap can now be flushed, add to snap_flush list, and return 1.
 595  *
 596  * Caller must hold i_ceph_lock.
 597  */
 598 int __ceph_finish_cap_snap(struct ceph_inode_info *ci,
 599                             struct ceph_cap_snap *capsnap)
 600 {
 601         struct inode *inode = &ci->vfs_inode;
 602         struct ceph_mds_client *mdsc = ceph_sb_to_client(inode->i_sb)->mdsc;
 603
 604         BUG_ON(capsnap->writing);
 605         capsnap->size = inode->i_size;
 606         capsnap->mtime = inode->i_mtime;
 607         capsnap->atime = inode->i_atime;
 608         capsnap->ctime = inode->i_ctime;
 609         capsnap->time_warp_seq = ci->i_time_warp_seq;
 610         capsnap->truncate_size = ci->i_truncate_size;
 611         capsnap->truncate_seq = ci->i_truncate_seq;
 612         if (capsnap->dirty_pages) {
 613                 dout("finish_cap_snap %p cap_snap %p snapc %p %llu %s s=%llu "
 614                      "still has %d dirty pages\n", inode, capsnap,
 615                      capsnap->context, capsnap->context->seq,
 616                      ceph_cap_string(capsnap->dirty), capsnap->size,
 617                      capsnap->dirty_pages);
 618                 return 0;
 619         }
 620
 621         ci->i_ceph_flags |= CEPH_I_FLUSH_SNAPS;
 622         dout("finish_cap_snap %p cap_snap %p snapc %p %llu %s s=%llu\n",
 623              inode, capsnap, capsnap->context,
 624              capsnap->context->seq, ceph_cap_string(capsnap->dirty),
 625              capsnap->size);
 626
 627         spin_lock(&mdsc->snap_flush_lock);
 628         if (list_empty(&ci->i_snap_flush_item))
 629                 list_add_tail(&ci->i_snap_flush_item, &mdsc->snap_flush_list);
 630         spin_unlock(&mdsc->snap_flush_lock);
 631         return 1;  /* caller may want to ceph_flush_snaps */
 632 }
 633
 634 /*
 635  * Queue cap_snaps for snap writeback for this realm and its children.
 636  * Called under snap_rwsem, so realm topology won't change.
 637  */
 638 static void queue_realm_cap_snaps(struct ceph_snap_realm *realm)
 639 {
 640         struct ceph_inode_info *ci;
 641         struct inode *lastinode = NULL;
 642
 643         dout("queue_realm_cap_snaps %p %llx inodes\n", realm, realm->ino);
 644
 645         spin_lock(&realm->inodes_with_caps_lock);
 646         list_for_each_entry(ci, &realm->inodes_with_caps, i_snap_realm_item) {
 647                 struct inode *inode = igrab(&ci->vfs_inode);
 648                 if (!inode)
 649                         continue;
 650                 spin_unlock(&realm->inodes_with_caps_lock);
 651                 iput(lastinode);
 652                 lastinode = inode;
 653                 ceph_queue_cap_snap(ci);
 654                 spin_lock(&realm->inodes_with_caps_lock);
 655         }
 656         spin_unlock(&realm->inodes_with_caps_lock);
 657         iput(lastinode);
 658
 659         dout("queue_realm_cap_snaps %p %llx done\n", realm, realm->ino);
 660 }
 661
 662 /*
 663  * Parse and apply a snapblob "snap trace" from the MDS.  This specifies
 664  * the snap realm parameters from a given realm and all of its ancestors,
 665  * up to the root.
 666  *
 667  * Caller must hold snap_rwsem for write.
 668  */
 669 int ceph_update_snap_trace(struct ceph_mds_client *mdsc,
 670                            void *p, void *e, bool deletion,
 671                            struct ceph_snap_realm **realm_ret)
 672 {
 673         struct ceph_mds_snap_realm *ri;    /* encoded */
 674         __le64 *snaps;                     /* encoded */
 675         __le64 *prior_parent_snaps;        /* encoded */
 676         struct ceph_snap_realm *realm = NULL;
 677         struct ceph_snap_realm *first_realm = NULL;
 678         int invalidate = 0;
 679         int err = -ENOMEM;
 680         LIST_HEAD(dirty_realms);
 681
 682         dout("update_snap_trace deletion=%d\n", deletion);
 683 more:
 684         ceph_decode_need(&p, e, sizeof(*ri), bad);
 685         ri = p;
 686         p += sizeof(*ri);
 687         ceph_decode_need(&p, e, sizeof(u64)*(le32_to_cpu(ri->num_snaps) +
 688                             le32_to_cpu(ri->num_prior_parent_snaps)), bad);
 689         snaps = p;
 690         p += sizeof(u64) * le32_to_cpu(ri->num_snaps);
 691         prior_parent_snaps = p;
 692         p += sizeof(u64) * le32_to_cpu(ri->num_prior_parent_snaps);
 693
 694         realm = ceph_lookup_snap_realm(mdsc, le64_to_cpu(ri->ino));
 695         if (!realm) {
 696                 realm = ceph_create_snap_realm(mdsc, le64_to_cpu(ri->ino));
 697                 if (IS_ERR(realm)) {
 698                         err = PTR_ERR(realm);
 699                         goto fail;
 700                 }
 701         }
 702
 703         /* ensure the parent is correct */
 704         err = adjust_snap_realm_parent(mdsc, realm, le64_to_cpu(ri->parent));
 705         if (err < 0)
 706                 goto fail;
 707         invalidate += err;
 708
 709         if (le64_to_cpu(ri->seq) > realm->seq) {
 710                 dout("update_snap_trace updating %llx %p %lld -> %lld\n",
 711                      realm->ino, realm, realm->seq, le64_to_cpu(ri->seq));
 712                 /* update realm parameters, snap lists */
 713                 realm->seq = le64_to_cpu(ri->seq);
 714                 realm->created = le64_to_cpu(ri->created);
 715                 realm->parent_since = le64_to_cpu(ri->parent_since);
 716
 717                 realm->num_snaps = le32_to_cpu(ri->num_snaps);
 718                 err = dup_array(&realm->snaps, snaps, realm->num_snaps);
 719                 if (err < 0)
 720                         goto fail;
 721
 722                 realm->num_prior_parent_snaps =
 723                         le32_to_cpu(ri->num_prior_parent_snaps);
 724                 err = dup_array(&realm->prior_parent_snaps, prior_parent_snaps,
 725                                 realm->num_prior_parent_snaps);
 726                 if (err < 0)
 727                         goto fail;
 728
 729                 if (realm->seq > mdsc->last_snap_seq)
 730                         mdsc->last_snap_seq = realm->seq;
 731
 732                 invalidate = 1;
 733         } else if (!realm->cached_context) {
 734                 dout("update_snap_trace %llx %p seq %lld new\n",
 735                      realm->ino, realm, realm->seq);
 736                 invalidate = 1;
 737         } else {
 738                 dout("update_snap_trace %llx %p seq %lld unchanged\n",
 739                      realm->ino, realm, realm->seq);
 740         }
 741
 742         dout("done with %llx %p, invalidated=%d, %p %p\n", realm->ino,
 743              realm, invalidate, p, e);
 744
 745         /* invalidate when we reach the _end_ (root) of the trace */
 746         if (invalidate && p >= e)
 747                 rebuild_snap_realms(realm, &dirty_realms);
 748
 749         if (!first_realm)
 750                 first_realm = realm;
 751         else
 752                 ceph_put_snap_realm(mdsc, realm);
 753
 754         if (p < e)
 755                 goto more;
 756
 757         /*
 758          * queue cap snaps _after_ we've built the new snap contexts,
 759          * so that i_head_snapc can be set appropriately.
 760          */
 761         while (!list_empty(&dirty_realms)) {
 762                 realm = list_first_entry(&dirty_realms, struct ceph_snap_realm,
 763                                          dirty_item);
 764                 list_del_init(&realm->dirty_item);
 765                 queue_realm_cap_snaps(realm);
 766         }
 767
 768         if (realm_ret)
 769                 *realm_ret = first_realm;
 770         else
 771                 ceph_put_snap_realm(mdsc, first_realm);
 772
 773         __cleanup_empty_realms(mdsc);
 774         return 0;
 775
 776 bad:
 777         err = -EINVAL;
 778 fail:
 779         if (realm && !IS_ERR(realm))
 780                 ceph_put_snap_realm(mdsc, realm);
 781         if (first_realm)
 782                 ceph_put_snap_realm(mdsc, first_realm);
 783         pr_err("update_snap_trace error %d\n", err);
 784         return err;
 785 }
 786
 787
 788 /*
 789  * Send any cap_snaps that are queued for flush.  Try to carry
 790  * s_mutex across multiple snap flushes to avoid locking overhead.
 791  *
 792  * Caller holds no locks.
 793  */
 794 static void flush_snaps(struct ceph_mds_client *mdsc)
 795 {
 796         struct ceph_inode_info *ci;
 797         struct inode *inode;
 798         struct ceph_mds_session *session = NULL;
 799
 800         dout("flush_snaps\n");
 801         spin_lock(&mdsc->snap_flush_lock);
 802         while (!list_empty(&mdsc->snap_flush_list)) {
 803                 ci = list_first_entry(&mdsc->snap_flush_list,
 804                                 struct ceph_inode_info, i_snap_flush_item);
 805                 inode = &ci->vfs_inode;
 806                 ihold(inode);
 807                 spin_unlock(&mdsc->snap_flush_lock);
 808                 ceph_flush_snaps(ci, &session);
 809                 iput(inode);
 810                 spin_lock(&mdsc->snap_flush_lock);
 811         }
 812         spin_unlock(&mdsc->snap_flush_lock);
 813
 814         if (session) {
 815                 mutex_unlock(&session->s_mutex);
 816                 ceph_put_mds_session(session);
 817         }
 818         dout("flush_snaps done\n");
 819 }
 820
 821
 822 /*
 823  * Handle a snap notification from the MDS.
 824  *
 825  * This can take two basic forms: the simplest is just a snap creation
 826  * or deletion notification on an existing realm.  This should update the
 827  * realm and its children.
 828  *
 829  * The more difficult case is realm creation, due to snap creation at a
 830  * new point in the file hierarchy, or due to a rename that moves a file or
 831  * directory into another realm.
 832  */
 833 void ceph_handle_snap(struct ceph_mds_client *mdsc,
 834                       struct ceph_mds_session *session,
 835                       struct ceph_msg *msg)
 836 {
 837         struct super_block *sb = mdsc->fsc->sb;
 838         int mds = session->s_mds;
 839         u64 split;
 840         int op;
 841         int trace_len;
 842         struct ceph_snap_realm *realm = NULL;
 843         void *p = msg->front.iov_base;
 844         void *e = p + msg->front.iov_len;
 845         struct ceph_mds_snap_head *h;
 846         int num_split_inos, num_split_realms;
 847         __le64 *split_inos = NULL, *split_realms = NULL;
 848         int i;
 849         int locked_rwsem = 0;
 850
 851         /* decode */
 852         if (msg->front.iov_len < sizeof(*h))
 853                 goto bad;
 854         h = p;
 855         op = le32_to_cpu(h->op);
 856         split = le64_to_cpu(h->split);   /* non-zero if we are splitting an
 857                                           * existing realm */
 858         num_split_inos = le32_to_cpu(h->num_split_inos);
 859         num_split_realms = le32_to_cpu(h->num_split_realms);
 860         trace_len = le32_to_cpu(h->trace_len);
 861         p += sizeof(*h);
 862
 863         dout("handle_snap from mds%d op %s split %llx tracelen %d\n", mds,
 864              ceph_snap_op_name(op), split, trace_len);
 865
 866         mutex_lock(&session->s_mutex);
 867         session->s_seq++;
 868         mutex_unlock(&session->s_mutex);
 869
 870         down_write(&mdsc->snap_rwsem);
 871         locked_rwsem = 1;
 872
 873         if (op == CEPH_SNAP_OP_SPLIT) {
 874                 struct ceph_mds_snap_realm *ri;
 875
 876                 /*
 877                  * A "split" breaks part of an existing realm off into
 878                  * a new realm.  The MDS provides a list of inodes
 879                  * (with caps) and child realms that belong to the new
 880                  * child.
 881                  */
 882                 split_inos = p;
 883                 p += sizeof(u64) * num_split_inos;
 884                 split_realms = p;
 885                 p += sizeof(u64) * num_split_realms;
 886                 ceph_decode_need(&p, e, sizeof(*ri), bad);
 887                 /* we will peek at realm info here, but will _not_
 888                  * advance p, as the realm update will occur below in
 889                  * ceph_update_snap_trace. */
 890                 ri = p;
 891
 892                 realm = ceph_lookup_snap_realm(mdsc, split);
 893                 if (!realm) {
 894                         realm = ceph_create_snap_realm(mdsc, split);
 895                         if (IS_ERR(realm))
 896                                 goto out;
 897                 }
 898
 899                 dout("splitting snap_realm %llx %p\n", realm->ino, realm);
 900                 for (i = 0; i < num_split_inos; i++) {
 901                         struct ceph_vino vino = {
 902                                 .ino = le64_to_cpu(split_inos[i]),
 903                                 .snap = CEPH_NOSNAP,
 904                         };
 905                         struct inode *inode = ceph_find_inode(sb, vino);
 906                         struct ceph_inode_info *ci;
 907                         struct ceph_snap_realm *oldrealm;
 908
 909                         if (!inode)
 910                                 continue;
 911                         ci = ceph_inode(inode);
 912
 913                         spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
 914                         if (!ci->i_snap_realm)
 915                                 goto skip_inode;
 916                         /*
 917                          * If this inode belongs to a realm that was
 918                          * created after our new realm, we experienced
 919                          * a race (due to another split notifications
 920                          * arriving from a different MDS).  So skip
 921                          * this inode.
 922                          */
 923                         if (ci->i_snap_realm->created >
 924                             le64_to_cpu(ri->created)) {
 925                                 dout(" leaving %p in newer realm %llx %p\n",
 926                                      inode, ci->i_snap_realm->ino,
 927                                      ci->i_snap_realm);
 928                                 goto skip_inode;
 929                         }
 930                         dout(" will move %p to split realm %llx %p\n",
 931                              inode, realm->ino, realm);
 932                         /*
 933                          * Move the inode to the new realm
 934                          */
 935                         oldrealm = ci->i_snap_realm;
 936                         spin_lock(&oldrealm->inodes_with_caps_lock);
 937                         list_del_init(&ci->i_snap_realm_item);
 938                         spin_unlock(&oldrealm->inodes_with_caps_lock);
 939
 940                         spin_lock(&realm->inodes_with_caps_lock);
 941                         list_add(&ci->i_snap_realm_item,
 942                                  &realm->inodes_with_caps);
 943                         ci->i_snap_realm = realm;
 944                         if (realm->ino == ci->i_vino.ino)
 945                                 realm->inode = inode;
 946                         spin_unlock(&realm->inodes_with_caps_lock);
 947
 948                         spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 949
 950                         ceph_get_snap_realm(mdsc, realm);
 951                         ceph_put_snap_realm(mdsc, oldrealm);
 952
 953                         iput(inode);
 954                         continue;
 955
 956 skip_inode:
 957                         spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 958                         iput(inode);
 959                 }
 960
 961                 /* we may have taken some of the old realm's children. */
 962                 for (i = 0; i < num_split_realms; i++) {
 963                         struct ceph_snap_realm *child =
 964                                 __lookup_snap_realm(mdsc,
 965                                            le64_to_cpu(split_realms[i]));
 966                         if (!child)
 967                                 continue;
 968                         adjust_snap_realm_parent(mdsc, child, realm->ino);
 969                 }
 970         }
 971
 972         /*
 973          * update using the provided snap trace. if we are deleting a
 974          * snap, we can avoid queueing cap_snaps.
 975          */
 976         ceph_update_snap_trace(mdsc, p, e,
 977                                op == CEPH_SNAP_OP_DESTROY, NULL);
 978
 979         if (op == CEPH_SNAP_OP_SPLIT)
 980                 /* we took a reference when we created the realm, above */
 981                 ceph_put_snap_realm(mdsc, realm);
 982
 983         __cleanup_empty_realms(mdsc);
 984
 985         up_write(&mdsc->snap_rwsem);
 986
 987         flush_snaps(mdsc);
 988         return;
 989
 990 bad:
 991         pr_err("corrupt snap message from mds%d\n", mds);
 992         ceph_msg_dump(msg);
 993 out:
 994         if (locked_rwsem)
 995                 up_write(&mdsc->snap_rwsem);
 996         return;
 997 }
 998
 999 struct ceph_snapid_map* ceph_get_snapid_map(struct ceph_mds_client *mdsc,
1000                                             u64 snap)
1001 {
1002         struct ceph_snapid_map *sm, *exist;
1003         struct rb_node **p, *parent;
1004         int ret;
1005
1006         exist = NULL;
1007         spin_lock(&mdsc->snapid_map_lock);
1008         p = &mdsc->snapid_map_tree.rb_node;
1009         while (*p) {
1010                 exist = rb_entry(*p, struct ceph_snapid_map, node);
1011                 if (snap > exist->snap) {
1012                         p = &(*p)->rb_left;
1013                 } else if (snap < exist->snap) {
1014                         p = &(*p)->rb_right;
1015                 } else {
1016                         if (atomic_inc_return(&exist->ref) == 1)
1017                                 list_del_init(&exist->lru);
1018                         break;
1019                 }
1020                 exist = NULL;
1021         }
1022         spin_unlock(&mdsc->snapid_map_lock);
1023         if (exist) {
1024                 dout("found snapid map %llx -> %x\n", exist->snap, exist->dev);
1025                 return exist;
1026         }
1027
1028         sm = kmalloc(sizeof(*sm), GFP_NOFS);
1029         if (!sm)
1030                 return NULL;
1031
1032         ret = get_anon_bdev(&sm->dev);
1033         if (ret < 0) {
1034                 kfree(sm);
1035                 return NULL;
1036         }
1037
1038         INIT_LIST_HEAD(&sm->lru);
1039         atomic_set(&sm->ref, 1);
1040         sm->snap = snap;
1041
1042         exist = NULL;
1043         parent = NULL;
1044         p = &mdsc->snapid_map_tree.rb_node;
1045         spin_lock(&mdsc->snapid_map_lock);
1046         while (*p) {
1047                 parent = *p;
1048                 exist = rb_entry(*p, struct ceph_snapid_map, node);
1049                 if (snap > exist->snap)
1050                         p = &(*p)->rb_left;
1051                 else if (snap < exist->snap)
1052                         p = &(*p)->rb_right;
1053                 else
1054                         break;
1055                 exist = NULL;
1056         }
1057         if (exist) {
1058                 if (atomic_inc_return(&exist->ref) == 1)
1059                         list_del_init(&exist->lru);
1060         } else {
1061                 rb_link_node(&sm->node, parent, p);
1062                 rb_insert_color(&sm->node, &mdsc->snapid_map_tree);
1063         }
1064         spin_unlock(&mdsc->snapid_map_lock);
1065         if (exist) {
1066                 free_anon_bdev(sm->dev);
1067                 kfree(sm);
1068                 dout("found snapid map %llx -> %x\n", exist->snap, exist->dev);
1069                 return exist;
1070         }
1071
1072         dout("create snapid map %llx -> %x\n", sm->snap, sm->dev);
1073         return sm;
1074 }
1075
1076 void ceph_put_snapid_map(struct ceph_mds_client* mdsc,
1077                          struct ceph_snapid_map *sm)
1078 {
1079         if (!sm)
1080                 return;
1081         if (atomic_dec_and_lock(&sm->ref, &mdsc->snapid_map_lock)) {
1082                 if (!RB_EMPTY_NODE(&sm->node)) {
1083                         sm->last_used = jiffies;
1084                         list_add_tail(&sm->lru, &mdsc->snapid_map_lru);
1085                         spin_unlock(&mdsc->snapid_map_lock);
1086                 } else {
1087                         /* already cleaned up by
1088                          * ceph_cleanup_snapid_map() */
1089                         spin_unlock(&mdsc->snapid_map_lock);
1090                         kfree(sm);
1091                 }
1092         }
1093 }
1094
1095 void ceph_trim_snapid_map(struct ceph_mds_client *mdsc)
1096 {
1097         struct ceph_snapid_map *sm;
1098         unsigned long now;
1099         LIST_HEAD(to_free);
1100
1101         spin_lock(&mdsc->snapid_map_lock);
1102         now = jiffies;
1103
1104         while (!list_empty(&mdsc->snapid_map_lru)) {
1105                 sm = list_first_entry(&mdsc->snapid_map_lru,
1106                                       struct ceph_snapid_map, lru);
1107                 if (time_after(sm->last_used + CEPH_SNAPID_MAP_TIMEOUT, now))
1108                         break;
1109
1110                 rb_erase(&sm->node, &mdsc->snapid_map_tree);
1111                 list_move(&sm->lru, &to_free);
1112         }
1113         spin_unlock(&mdsc->snapid_map_lock);
1114
1115         while (!list_empty(&to_free)) {
1116                 sm = list_first_entry(&to_free, struct ceph_snapid_map, lru);
1117                 list_del(&sm->lru);
1118                 dout("trim snapid map %llx -> %x\n", sm->snap, sm->dev);
1119                 free_anon_bdev(sm->dev);
1120                 kfree(sm);
1121         }
1122 }
1123
1124 void ceph_cleanup_snapid_map(struct ceph_mds_client *mdsc)
1125 {
1126         struct ceph_snapid_map *sm;
1127         struct rb_node *p;
1128         LIST_HEAD(to_free);
1129
1130         spin_lock(&mdsc->snapid_map_lock);
1131         while ((p = rb_first(&mdsc->snapid_map_tree))) {
1132                 sm = rb_entry(p, struct ceph_snapid_map, node);
1133                 rb_erase(p, &mdsc->snapid_map_tree);
1134                 RB_CLEAR_NODE(p);
1135                 list_move(&sm->lru, &to_free);
1136         }
1137         spin_unlock(&mdsc->snapid_map_lock);
1138
1139         while (!list_empty(&to_free)) {
1140                 sm = list_first_entry(&to_free, struct ceph_snapid_map, lru);
1141                 list_del(&sm->lru);
1142                 free_anon_bdev(sm->dev);
1143                 if (WARN_ON_ONCE(atomic_read(&sm->ref))) {
1144                         pr_err("snapid map %llx -> %x still in use\n",
1145                                sm->snap, sm->dev);
1146                 }
1147         }
1148 }