fs/ceph/file.c

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