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         if (flags & O_CREAT) {
 355                 err = ceph_pre_init_acls(dir, &mode, &acls);
 356                 if (err < 0)
 357                         return err;
 358         }
 359
 360         /* do the open */
 361         req = prepare_open_request(dir->i_sb, flags, mode);
 362         if (IS_ERR(req)) {
 363                 err = PTR_ERR(req);
 364                 goto out_acl;
 365         }
 366         req->r_dentry = dget(dentry);
 367         req->r_num_caps = 2;
 368         if (flags & O_CREAT) {
 369                 req->r_dentry_drop = CEPH_CAP_FILE_SHARED;
 370                 req->r_dentry_unless = CEPH_CAP_FILE_EXCL;
 371                 if (acls.pagelist) {
 372                         req->r_pagelist = acls.pagelist;
 373                         acls.pagelist = NULL;
 374                 }
 375         }
 376
 377        mask = CEPH_STAT_CAP_INODE | CEPH_CAP_AUTH_SHARED;
 378        if (ceph_security_xattr_wanted(dir))
 379                mask |= CEPH_CAP_XATTR_SHARED;
 380        req->r_args.open.mask = cpu_to_le32(mask);
 381
 382         req->r_locked_dir = dir;           /* caller holds dir->i_mutex */
 383         err = ceph_mdsc_do_request(mdsc,
 384                                    (flags & (O_CREAT|O_TRUNC)) ? dir : NULL,
 385                                    req);
 386         err = ceph_handle_snapdir(req, dentry, err);
 387         if (err)
 388                 goto out_req;
 389
 390         if ((flags & O_CREAT) && !req->r_reply_info.head->is_dentry)
 391                 err = ceph_handle_notrace_create(dir, dentry);
 392
 393         if (d_in_lookup(dentry)) {
 394                 dn = ceph_finish_lookup(req, dentry, err);
 395                 if (IS_ERR(dn))
 396                         err = PTR_ERR(dn);
 397         } else {
 398                 /* we were given a hashed negative dentry */
 399                 dn = NULL;
 400         }
 401         if (err)
 402                 goto out_req;
 403         if (dn || d_really_is_negative(dentry) || d_is_symlink(dentry)) {
 404                 /* make vfs retry on splice, ENOENT, or symlink */
 405                 dout("atomic_open finish_no_open on dn %p\n", dn);
 406                 err = finish_no_open(file, dn);
 407         } else {
 408                 dout("atomic_open finish_open on dn %p\n", dn);
 409                 if (req->r_op == CEPH_MDS_OP_CREATE && req->r_reply_info.has_create_ino) {
 410                         ceph_init_inode_acls(d_inode(dentry), &acls);
 411                         *opened |= FILE_CREATED;
 412                 }
 413                 err = finish_open(file, dentry, ceph_open, opened);
 414         }
 415 out_req:
 416         if (!req->r_err && req->r_target_inode)
 417                 ceph_put_fmode(ceph_inode(req->r_target_inode), req->r_fmode);
 418         ceph_mdsc_put_request(req);
 419 out_acl:
 420         ceph_release_acls_info(&acls);
 421         dout("atomic_open result=%d\n", err);
 422         return err;
 423 }
 424
 425 int ceph_release(struct inode *inode, struct file *file)
 426 {
 427         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 428         struct ceph_file_info *cf = file->private_data;
 429
 430         dout("release inode %p file %p\n", inode, file);
 431         ceph_put_fmode(ci, cf->fmode);
 432         if (cf->last_readdir)
 433                 ceph_mdsc_put_request(cf->last_readdir);
 434         kfree(cf->last_name);
 435         kfree(cf->dir_info);
 436         kmem_cache_free(ceph_file_cachep, cf);
 437
 438         /* wake up anyone waiting for caps on this inode */
 439         wake_up_all(&ci->i_cap_wq);
 440         return 0;
 441 }
 442
 443 enum {
 444         HAVE_RETRIED = 1,
 445         CHECK_EOF =    2,
 446         READ_INLINE =  3,
 447 };
 448
 449 /*
 450  * Read a range of bytes striped over one or more objects.  Iterate over
 451  * objects we stripe over.  (That's not atomic, but good enough for now.)
 452  *
 453  * If we get a short result from the OSD, check against i_size; we need to
 454  * only return a short read to the caller if we hit EOF.
 455  */
 456 static int striped_read(struct inode *inode,
 457                         u64 off, u64 len,
 458                         struct page **pages, int num_pages,
 459                         int *checkeof)
 460 {
 461         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_inode_to_client(inode);
 462         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 463         u64 pos, this_len, left;
 464         loff_t i_size;
 465         int page_align, pages_left;
 466         int read, ret;
 467         struct page **page_pos;
 468         bool hit_stripe, was_short;
 469
 470         /*
 471          * we may need to do multiple reads.  not atomic, unfortunately.
 472          */
 473         pos = off;
 474         left = len;
 475         page_pos = pages;
 476         pages_left = num_pages;
 477         read = 0;
 478
 479 more:
 480         page_align = pos & ~PAGE_MASK;
 481         this_len = left;
 482         ret = ceph_osdc_readpages(&fsc->client->osdc, ceph_vino(inode),
 483                                   &ci->i_layout, pos, &this_len,
 484                                   ci->i_truncate_seq,
 485                                   ci->i_truncate_size,
 486                                   page_pos, pages_left, page_align);
 487         if (ret == -ENOENT)
 488                 ret = 0;
 489         hit_stripe = this_len < left;
 490         was_short = ret >= 0 && ret < this_len;
 491         dout("striped_read %llu~%llu (read %u) got %d%s%s\n", pos, left, read,
 492              ret, hit_stripe ? " HITSTRIPE" : "", was_short ? " SHORT" : "");
 493
 494         i_size = i_size_read(inode);
 495         if (ret >= 0) {
 496                 int didpages;
 497                 if (was_short && (pos + ret < i_size)) {
 498                         int zlen = min(this_len - ret, i_size - pos - ret);
 499                         int zoff = (off & ~PAGE_MASK) + read + ret;
 500                         dout(" zero gap %llu to %llu\n",
 501                                 pos + ret, pos + ret + zlen);
 502                         ceph_zero_page_vector_range(zoff, zlen, pages);
 503                         ret += zlen;
 504                 }
 505
 506                 didpages = (page_align + ret) >> PAGE_SHIFT;
 507                 pos += ret;
 508                 read = pos - off;
 509                 left -= ret;
 510                 page_pos += didpages;
 511                 pages_left -= didpages;
 512
 513                 /* hit stripe and need continue*/
 514                 if (left && hit_stripe && pos < i_size)
 515                         goto more;
 516         }
 517
 518         if (read > 0) {
 519                 ret = read;
 520                 /* did we bounce off eof? */
 521                 if (pos + left > i_size)
 522                         *checkeof = CHECK_EOF;
 523         }
 524
 525         dout("striped_read returns %d\n", ret);
 526         return ret;
 527 }
 528
 529 /*
 530  * Completely synchronous read and write methods.  Direct from __user
 531  * buffer to osd, or directly to user pages (if O_DIRECT).
 532  *
 533  * If the read spans object boundary, just do multiple reads.
 534  */
 535 static ssize_t ceph_sync_read(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *i,
 536                                 int *checkeof)
 537 {
 538         struct file *file = iocb->ki_filp;
 539         struct inode *inode = file_inode(file);
 540         struct page **pages;
 541         u64 off = iocb->ki_pos;
 542         int num_pages, ret;
 543         size_t len = iov_iter_count(i);
 544
 545         dout("sync_read on file %p %llu~%u %s\n", file, off,
 546              (unsigned)len,
 547              (file->f_flags & O_DIRECT) ? "O_DIRECT" : "");
 548
 549         if (!len)
 550                 return 0;
 551         /*
 552          * flush any page cache pages in this range.  this
 553          * will make concurrent normal and sync io slow,
 554          * but it will at least behave sensibly when they are
 555          * in sequence.
 556          */
 557         ret = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, off,
 558                                                 off + len);
 559         if (ret < 0)
 560                 return ret;
 561
 562         num_pages = calc_pages_for(off, len);
 563         pages = ceph_alloc_page_vector(num_pages, GFP_KERNEL);
 564         if (IS_ERR(pages))
 565                 return PTR_ERR(pages);
 566         ret = striped_read(inode, off, len, pages,
 567                                 num_pages, checkeof);
 568         if (ret > 0) {
 569                 int l, k = 0;
 570                 size_t left = ret;
 571
 572                 while (left) {
 573                         size_t page_off = off & ~PAGE_MASK;
 574                         size_t copy = min_t(size_t, left,
 575                                             PAGE_SIZE - page_off);
 576                         l = copy_page_to_iter(pages[k++], page_off, copy, i);
 577                         off += l;
 578                         left -= l;
 579                         if (l < copy)
 580                                 break;
 581                 }
 582         }
 583         ceph_release_page_vector(pages, num_pages);
 584
 585         if (off > iocb->ki_pos) {
 586                 ret = off - iocb->ki_pos;
 587                 iocb->ki_pos = off;
 588         }
 589
 590         dout("sync_read result %d\n", ret);
 591         return ret;
 592 }
 593
 594 struct ceph_aio_request {
 595         struct kiocb *iocb;
 596         size_t total_len;
 597         int write;
 598         int error;
 599         struct list_head osd_reqs;
 600         unsigned num_reqs;
 601         atomic_t pending_reqs;
 602         struct timespec mtime;
 603         struct ceph_cap_flush *prealloc_cf;
 604 };
 605
 606 struct ceph_aio_work {
 607         struct work_struct work;
 608         struct ceph_osd_request *req;
 609 };
 610
 611 static void ceph_aio_retry_work(struct work_struct *work);
 612
 613 static void ceph_aio_complete(struct inode *inode,
 614                               struct ceph_aio_request *aio_req)
 615 {
 616         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 617         int ret;
 618
 619         if (!atomic_dec_and_test(&aio_req->pending_reqs))
 620                 return;
 621
 622         ret = aio_req->error;
 623         if (!ret)
 624                 ret = aio_req->total_len;
 625
 626         dout("ceph_aio_complete %p rc %d\n", inode, ret);
 627
 628         if (ret >= 0 && aio_req->write) {
 629                 int dirty;
 630
 631                 loff_t endoff = aio_req->iocb->ki_pos + aio_req->total_len;
 632                 if (endoff > i_size_read(inode)) {
 633                         if (ceph_inode_set_size(inode, endoff))
 634                                 ceph_check_caps(ci, CHECK_CAPS_AUTHONLY, NULL);
 635                 }
 636
 637                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
 638                 ci->i_inline_version = CEPH_INLINE_NONE;
 639                 dirty = __ceph_mark_dirty_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR,
 640                                                &aio_req->prealloc_cf);
 641                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 642                 if (dirty)
 643                         __mark_inode_dirty(inode, dirty);
 644
 645         }
 646
 647         ceph_put_cap_refs(ci, (aio_req->write ? CEPH_CAP_FILE_WR :
 648                                                 CEPH_CAP_FILE_RD));
 649
 650         aio_req->iocb->ki_complete(aio_req->iocb, ret, 0);
 651
 652         ceph_free_cap_flush(aio_req->prealloc_cf);
 653         kfree(aio_req);
 654 }
 655
 656 static void ceph_aio_complete_req(struct ceph_osd_request *req)
 657 {
 658         int rc = req->r_result;
 659         struct inode *inode = req->r_inode;
 660         struct ceph_aio_request *aio_req = req->r_priv;
 661         struct ceph_osd_data *osd_data = osd_req_op_extent_osd_data(req, 0);
 662         int num_pages = calc_pages_for((u64)osd_data->alignment,
 663                                        osd_data->length);
 664
 665         dout("ceph_aio_complete_req %p rc %d bytes %llu\n",
 666              inode, rc, osd_data->length);
 667
 668         if (rc == -EOLDSNAPC) {
 669                 struct ceph_aio_work *aio_work;
 670                 BUG_ON(!aio_req->write);
 671
 672                 aio_work = kmalloc(sizeof(*aio_work), GFP_NOFS);
 673                 if (aio_work) {
 674                         INIT_WORK(&aio_work->work, ceph_aio_retry_work);
 675                         aio_work->req = req;
 676                         queue_work(ceph_inode_to_client(inode)->wb_wq,
 677                                    &aio_work->work);
 678                         return;
 679                 }
 680                 rc = -ENOMEM;
 681         } else if (!aio_req->write) {
 682                 if (rc == -ENOENT)
 683                         rc = 0;
 684                 if (rc >= 0 && osd_data->length > rc) {
 685                         int zoff = osd_data->alignment + rc;
 686                         int zlen = osd_data->length - rc;
 687                         /*
 688                          * If read is satisfied by single OSD request,
 689                          * it can pass EOF. Otherwise read is within
 690                          * i_size.
 691                          */
 692                         if (aio_req->num_reqs == 1) {
 693                                 loff_t i_size = i_size_read(inode);
 694                                 loff_t endoff = aio_req->iocb->ki_pos + rc;
 695                                 if (endoff < i_size)
 696                                         zlen = min_t(size_t, zlen,
 697                                                      i_size - endoff);
 698                                 aio_req->total_len = rc + zlen;
 699                         }
 700
 701                         if (zlen > 0)
 702                                 ceph_zero_page_vector_range(zoff, zlen,
 703                                                             osd_data->pages);
 704                 }
 705         }
 706
 707         ceph_put_page_vector(osd_data->pages, num_pages, !aio_req->write);
 708         ceph_osdc_put_request(req);
 709
 710         if (rc < 0)
 711                 cmpxchg(&aio_req->error, 0, rc);
 712
 713         ceph_aio_complete(inode, aio_req);
 714         return;
 715 }
 716
 717 static void ceph_aio_retry_work(struct work_struct *work)
 718 {
 719         struct ceph_aio_work *aio_work =
 720                 container_of(work, struct ceph_aio_work, work);
 721         struct ceph_osd_request *orig_req = aio_work->req;
 722         struct ceph_aio_request *aio_req = orig_req->r_priv;
 723         struct inode *inode = orig_req->r_inode;
 724         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 725         struct ceph_snap_context *snapc;
 726         struct ceph_osd_request *req;
 727         int ret;
 728
 729         spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
 730         if (__ceph_have_pending_cap_snap(ci)) {
 731                 struct ceph_cap_snap *capsnap =
 732                         list_last_entry(&ci->i_cap_snaps,
 733                                         struct ceph_cap_snap,
 734                                         ci_item);
 735                 snapc = ceph_get_snap_context(capsnap->context);
 736         } else {
 737                 BUG_ON(!ci->i_head_snapc);
 738                 snapc = ceph_get_snap_context(ci->i_head_snapc);
 739         }
 740         spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 741
 742         req = ceph_osdc_alloc_request(orig_req->r_osdc, snapc, 2,
 743                         false, GFP_NOFS);
 744         if (!req) {
 745                 ret = -ENOMEM;
 746                 req = orig_req;
 747                 goto out;
 748         }
 749
 750         req->r_flags =  CEPH_OSD_FLAG_ORDERSNAP |
 751                         CEPH_OSD_FLAG_ONDISK |
 752                         CEPH_OSD_FLAG_WRITE;
 753         ceph_oloc_copy(&req->r_base_oloc, &orig_req->r_base_oloc);
 754         ceph_oid_copy(&req->r_base_oid, &orig_req->r_base_oid);
 755
 756         ret = ceph_osdc_alloc_messages(req, GFP_NOFS);
 757         if (ret) {
 758                 ceph_osdc_put_request(req);
 759                 req = orig_req;
 760                 goto out;
 761         }
 762
 763         req->r_ops[0] = orig_req->r_ops[0];
 764         osd_req_op_init(req, 1, CEPH_OSD_OP_STARTSYNC, 0);
 765
 766         req->r_mtime = aio_req->mtime;
 767         req->r_data_offset = req->r_ops[0].extent.offset;
 768
 769         ceph_osdc_put_request(orig_req);
 770
 771         req->r_callback = ceph_aio_complete_req;
 772         req->r_inode = inode;
 773         req->r_priv = aio_req;
 774
 775         ret = ceph_osdc_start_request(req->r_osdc, req, false);
 776 out:
 777         if (ret < 0) {
 778                 req->r_result = ret;
 779                 ceph_aio_complete_req(req);
 780         }
 781
 782         ceph_put_snap_context(snapc);
 783         kfree(aio_work);
 784 }
 785
 786 /*
 787  * Write commit request unsafe callback, called to tell us when a
 788  * request is unsafe (that is, in flight--has been handed to the
 789  * messenger to send to its target osd).  It is called again when
 790  * we've received a response message indicating the request is
 791  * "safe" (its CEPH_OSD_FLAG_ONDISK flag is set), or when a request
 792  * is completed early (and unsuccessfully) due to a timeout or
 793  * interrupt.
 794  *
 795  * This is used if we requested both an ACK and ONDISK commit reply
 796  * from the OSD.
 797  */
 798 static void ceph_sync_write_unsafe(struct ceph_osd_request *req, bool unsafe)
 799 {
 800         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(req->r_inode);
 801
 802         dout("%s %p tid %llu %ssafe\n", __func__, req, req->r_tid,
 803                 unsafe ? "un" : "");
 804         if (unsafe) {
 805                 ceph_get_cap_refs(ci, CEPH_CAP_FILE_WR);
 806                 spin_lock(&ci->i_unsafe_lock);
 807                 list_add_tail(&req->r_unsafe_item,
 808                               &ci->i_unsafe_writes);
 809                 spin_unlock(&ci->i_unsafe_lock);
 810
 811                 complete_all(&req->r_completion);
 812         } else {
 813                 spin_lock(&ci->i_unsafe_lock);
 814                 list_del_init(&req->r_unsafe_item);
 815                 spin_unlock(&ci->i_unsafe_lock);
 816                 ceph_put_cap_refs(ci, CEPH_CAP_FILE_WR);
 817         }
 818 }
 819
 820 /*
 821  * Wait on any unsafe replies for the given inode.  First wait on the
 822  * newest request, and make that the upper bound.  Then, if there are
 823  * more requests, keep waiting on the oldest as long as it is still older
 824  * than the original request.
 825  */
 826 void ceph_sync_write_wait(struct inode *inode)
 827 {
 828         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 829         struct list_head *head = &ci->i_unsafe_writes;
 830         struct ceph_osd_request *req;
 831         u64 last_tid;
 832
 833         if (!S_ISREG(inode->i_mode))
 834                 return;
 835
 836         spin_lock(&ci->i_unsafe_lock);
 837         if (list_empty(head))
 838                 goto out;
 839
 840         /* set upper bound as _last_ entry in chain */
 841
 842         req = list_last_entry(head, struct ceph_osd_request,
 843                               r_unsafe_item);
 844         last_tid = req->r_tid;
 845
 846         do {
 847                 ceph_osdc_get_request(req);
 848                 spin_unlock(&ci->i_unsafe_lock);
 849
 850                 dout("sync_write_wait on tid %llu (until %llu)\n",
 851                      req->r_tid, last_tid);
 852                 wait_for_completion(&req->r_safe_completion);
 853                 ceph_osdc_put_request(req);
 854
 855                 spin_lock(&ci->i_unsafe_lock);
 856                 /*
 857                  * from here on look at first entry in chain, since we
 858                  * only want to wait for anything older than last_tid
 859                  */
 860                 if (list_empty(head))
 861                         break;
 862                 req = list_first_entry(head, struct ceph_osd_request,
 863                                        r_unsafe_item);
 864         } while (req->r_tid < last_tid);
 865 out:
 866         spin_unlock(&ci->i_unsafe_lock);
 867 }
 868
 869 static ssize_t
 870 ceph_direct_read_write(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter,
 871                        struct ceph_snap_context *snapc,
 872                        struct ceph_cap_flush **pcf)
 873 {
 874         struct file *file = iocb->ki_filp;
 875         struct inode *inode = file_inode(file);
 876         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 877         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_inode_to_client(inode);
 878         struct ceph_vino vino;
 879         struct ceph_osd_request *req;
 880         struct page **pages;
 881         struct ceph_aio_request *aio_req = NULL;
 882         int num_pages = 0;
 883         int flags;
 884         int ret;
 885         struct timespec mtime = current_time(inode);
 886         size_t count = iov_iter_count(iter);
 887         loff_t pos = iocb->ki_pos;
 888         bool write = iov_iter_rw(iter) == WRITE;
 889
 890         if (write && ceph_snap(file_inode(file)) != CEPH_NOSNAP)
 891                 return -EROFS;
 892
 893         dout("sync_direct_read_write (%s) on file %p %lld~%u\n",
 894              (write ? "write" : "read"), file, pos, (unsigned)count);
 895
 896         ret = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, pos, pos + count);
 897         if (ret < 0)
 898                 return ret;
 899
 900         if (write) {
 901                 int ret2 = invalidate_inode_pages2_range(inode->i_mapping,
 902                                         pos >> PAGE_SHIFT,
 903                                         (pos + count) >> PAGE_SHIFT);
 904                 if (ret2 < 0)
 905                         dout("invalidate_inode_pages2_range returned %d\n", ret);
 906
 907                 flags = CEPH_OSD_FLAG_ORDERSNAP |
 908                         CEPH_OSD_FLAG_ONDISK |
 909                         CEPH_OSD_FLAG_WRITE;
 910         } else {
 911                 flags = CEPH_OSD_FLAG_READ;
 912         }
 913
 914         while (iov_iter_count(iter) > 0) {
 915                 u64 size = dio_get_pagev_size(iter);
 916                 size_t start = 0;
 917                 ssize_t len;
 918
 919                 vino = ceph_vino(inode);
 920                 req = ceph_osdc_new_request(&fsc->client->osdc, &ci->i_layout,
 921                                             vino, pos, &size, 0,
 922                                             /*include a 'startsync' command*/
 923                                             write ? 2 : 1,
 924                                             write ? CEPH_OSD_OP_WRITE :
 925                                                     CEPH_OSD_OP_READ,
 926                                             flags, snapc,
 927                                             ci->i_truncate_seq,
 928                                             ci->i_truncate_size,
 929                                             false);
 930                 if (IS_ERR(req)) {
 931                         ret = PTR_ERR(req);
 932                         break;
 933                 }
 934
 935                 len = size;
 936                 pages = dio_get_pages_alloc(iter, len, &start, &num_pages);
 937                 if (IS_ERR(pages)) {
 938                         ceph_osdc_put_request(req);
 939                         ret = PTR_ERR(pages);
 940                         break;
 941                 }
 942
 943                 /*
 944                  * To simplify error handling, allow AIO when IO within i_size
 945                  * or IO can be satisfied by single OSD request.
 946                  */
 947                 if (pos == iocb->ki_pos && !is_sync_kiocb(iocb) &&
 948                     (len == count || pos + count <= i_size_read(inode))) {
 949                         aio_req = kzalloc(sizeof(*aio_req), GFP_KERNEL);
 950                         if (aio_req) {
 951                                 aio_req->iocb = iocb;
 952                                 aio_req->write = write;
 953                                 INIT_LIST_HEAD(&aio_req->osd_reqs);
 954                                 if (write) {
 955                                         aio_req->mtime = mtime;
 956                                         swap(aio_req->prealloc_cf, *pcf);
 957                                 }
 958                         }
 959                         /* ignore error */
 960                 }
 961
 962                 if (write) {
 963                         /*
 964                          * throw out any page cache pages in this range. this
 965                          * may block.
 966                          */
 967                         truncate_inode_pages_range(inode->i_mapping, pos,
 968                                         (pos+len) | (PAGE_SIZE - 1));
 969
 970                         osd_req_op_init(req, 1, CEPH_OSD_OP_STARTSYNC, 0);
 971                         req->r_mtime = mtime;
 972                 }
 973
 974                 osd_req_op_extent_osd_data_pages(req, 0, pages, len, start,
 975                                                  false, false);
 976
 977                 if (aio_req) {
 978                         aio_req->total_len += len;
 979                         aio_req->num_reqs++;
 980                         atomic_inc(&aio_req->pending_reqs);
 981
 982                         req->r_callback = ceph_aio_complete_req;
 983                         req->r_inode = inode;
 984                         req->r_priv = aio_req;
 985                         list_add_tail(&req->r_unsafe_item, &aio_req->osd_reqs);
 986
 987                         pos += len;
 988                         iov_iter_advance(iter, len);
 989                         continue;
 990                 }
 991
 992                 ret = ceph_osdc_start_request(req->r_osdc, req, false);
 993                 if (!ret)
 994                         ret = ceph_osdc_wait_request(&fsc->client->osdc, req);
 995
 996                 size = i_size_read(inode);
 997                 if (!write) {
 998                         if (ret == -ENOENT)
 999                                 ret = 0;
1000                         if (ret >= 0 && ret < len && pos + ret < size) {
1001                                 int zlen = min_t(size_t, len - ret,
1002                                                  size - pos - ret);
1003                                 ceph_zero_page_vector_range(start + ret, zlen,
1004                                                             pages);
1005                                 ret += zlen;
1006                         }
1007                         if (ret >= 0)
1008                                 len = ret;
1009                 }
1010
1011                 ceph_put_page_vector(pages, num_pages, !write);
1012
1013                 ceph_osdc_put_request(req);
1014                 if (ret < 0)
1015                         break;
1016
1017                 pos += len;
1018                 iov_iter_advance(iter, len);
1019
1020                 if (!write && pos >= size)
1021                         break;
1022
1023                 if (write && pos > size) {
1024                         if (ceph_inode_set_size(inode, pos))
1025                                 ceph_check_caps(ceph_inode(inode),
1026                                                 CHECK_CAPS_AUTHONLY,
1027                                                 NULL);
1028                 }
1029         }
1030
1031         if (aio_req) {
1032                 LIST_HEAD(osd_reqs);
1033
1034                 if (aio_req->num_reqs == 0) {
1035                         kfree(aio_req);
1036                         return ret;
1037                 }
1038
1039                 ceph_get_cap_refs(ci, write ? CEPH_CAP_FILE_WR :
1040                                               CEPH_CAP_FILE_RD);
1041
1042                 list_splice(&aio_req->osd_reqs, &osd_reqs);
1043                 while (!list_empty(&osd_reqs)) {
1044                         req = list_first_entry(&osd_reqs,
1045                                                struct ceph_osd_request,
1046                                                r_unsafe_item);
1047                         list_del_init(&req->r_unsafe_item);
1048                         if (ret >= 0)
1049                                 ret = ceph_osdc_start_request(req->r_osdc,
1050                                                               req, false);
1051                         if (ret < 0) {
1052                                 req->r_result = ret;
1053                                 ceph_aio_complete_req(req);
1054                         }
1055                 }
1056                 return -EIOCBQUEUED;
1057         }
1058
1059         if (ret != -EOLDSNAPC && pos > iocb->ki_pos) {
1060                 ret = pos - iocb->ki_pos;
1061                 iocb->ki_pos = pos;
1062         }
1063         return ret;
1064 }
1065
1066 /*
1067  * Synchronous write, straight from __user pointer or user pages.
1068  *
1069  * If write spans object boundary, just do multiple writes.  (For a
1070  * correct atomic write, we should e.g. take write locks on all
1071  * objects, rollback on failure, etc.)
1072  */
1073 static ssize_t
1074 ceph_sync_write(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from, loff_t pos,
1075                 struct ceph_snap_context *snapc)
1076 {
1077         struct file *file = iocb->ki_filp;
1078         struct inode *inode = file_inode(file);
1079         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1080         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_inode_to_client(inode);
1081         struct ceph_vino vino;
1082         struct ceph_osd_request *req;
1083         struct page **pages;
1084         u64 len;
1085         int num_pages;
1086         int written = 0;
1087         int flags;
1088         int check_caps = 0;
1089         int ret;
1090         struct timespec mtime = current_time(inode);
1091         size_t count = iov_iter_count(from);
1092
1093         if (ceph_snap(file_inode(file)) != CEPH_NOSNAP)
1094                 return -EROFS;
1095
1096         dout("sync_write on file %p %lld~%u\n", file, pos, (unsigned)count);
1097
1098         ret = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, pos, pos + count);
1099         if (ret < 0)
1100                 return ret;
1101
1102         ret = invalidate_inode_pages2_range(inode->i_mapping,
1103                                             pos >> PAGE_SHIFT,
1104                                             (pos + count) >> PAGE_SHIFT);
1105         if (ret < 0)
1106                 dout("invalidate_inode_pages2_range returned %d\n", ret);
1107
1108         flags = CEPH_OSD_FLAG_ORDERSNAP |
1109                 CEPH_OSD_FLAG_ONDISK |
1110                 CEPH_OSD_FLAG_WRITE |
1111                 CEPH_OSD_FLAG_ACK;
1112
1113         while ((len = iov_iter_count(from)) > 0) {
1114                 size_t left;
1115                 int n;
1116
1117                 vino = ceph_vino(inode);
1118                 req = ceph_osdc_new_request(&fsc->client->osdc, &ci->i_layout,
1119                                             vino, pos, &len, 0, 1,
1120                                             CEPH_OSD_OP_WRITE, flags, snapc,
1121                                             ci->i_truncate_seq,
1122                                             ci->i_truncate_size,
1123                                             false);
1124                 if (IS_ERR(req)) {
1125                         ret = PTR_ERR(req);
1126                         break;
1127                 }
1128
1129                 /*
1130                  * write from beginning of first page,
1131                  * regardless of io alignment
1132                  */
1133                 num_pages = (len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
1134
1135                 pages = ceph_alloc_page_vector(num_pages, GFP_KERNEL);
1136                 if (IS_ERR(pages)) {
1137                         ret = PTR_ERR(pages);
1138                         goto out;
1139                 }
1140
1141                 left = len;
1142                 for (n = 0; n < num_pages; n++) {
1143                         size_t plen = min_t(size_t, left, PAGE_SIZE);
1144                         ret = copy_page_from_iter(pages[n], 0, plen, from);
1145                         if (ret != plen) {
1146                                 ret = -EFAULT;
1147                                 break;
1148                         }
1149                         left -= ret;
1150                 }
1151
1152                 if (ret < 0) {
1153                         ceph_release_page_vector(pages, num_pages);
1154                         goto out;
1155                 }
1156
1157                 /* get a second commit callback */
1158                 req->r_unsafe_callback = ceph_sync_write_unsafe;
1159                 req->r_inode = inode;
1160
1161                 osd_req_op_extent_osd_data_pages(req, 0, pages, len, 0,
1162                                                 false, true);
1163
1164                 req->r_mtime = mtime;
1165                 ret = ceph_osdc_start_request(&fsc->client->osdc, req, false);
1166                 if (!ret)
1167                         ret = ceph_osdc_wait_request(&fsc->client->osdc, req);
1168
1169 out:
1170                 ceph_osdc_put_request(req);
1171                 if (ret == 0) {
1172                         pos += len;
1173                         written += len;
1174
1175                         if (pos > i_size_read(inode)) {
1176                                 check_caps = ceph_inode_set_size(inode, pos);
1177                                 if (check_caps)
1178                                         ceph_check_caps(ceph_inode(inode),
1179                                                         CHECK_CAPS_AUTHONLY,
1180                                                         NULL);
1181                         }
1182                 } else
1183                         break;
1184         }
1185
1186         if (ret != -EOLDSNAPC && written > 0) {
1187                 ret = written;
1188                 iocb->ki_pos = pos;
1189         }
1190         return ret;
1191 }
1192
1193 /*
1194  * Wrap generic_file_aio_read with checks for cap bits on the inode.
1195  * Atomically grab references, so that those bits are not released
1196  * back to the MDS mid-read.
1197  *
1198  * Hmm, the sync read case isn't actually async... should it be?
1199  */
1200 static ssize_t ceph_read_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *to)
1201 {
1202         struct file *filp = iocb->ki_filp;
1203         struct ceph_file_info *fi = filp->private_data;
1204         size_t len = iov_iter_count(to);
1205         struct inode *inode = file_inode(filp);
1206         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1207         struct page *pinned_page = NULL;
1208         ssize_t ret;
1209         int want, got = 0;
1210         int retry_op = 0, read = 0;
1211
1212 again:
1213         dout("aio_read %p %llx.%llx %llu~%u trying to get caps on %p\n",
1214              inode, ceph_vinop(inode), iocb->ki_pos, (unsigned)len, inode);
1215
1216         if (fi->fmode & CEPH_FILE_MODE_LAZY)
1217                 want = CEPH_CAP_FILE_CACHE | CEPH_CAP_FILE_LAZYIO;
1218         else
1219                 want = CEPH_CAP_FILE_CACHE;
1220         ret = ceph_get_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_RD, want, -1, &got, &pinned_page);
1221         if (ret < 0)
1222                 return ret;
1223
1224         if ((got & (CEPH_CAP_FILE_CACHE|CEPH_CAP_FILE_LAZYIO)) == 0 ||
1225             (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
1226             (fi->flags & CEPH_F_SYNC)) {
1227
1228                 dout("aio_sync_read %p %llx.%llx %llu~%u got cap refs on %s\n",
1229                      inode, ceph_vinop(inode), iocb->ki_pos, (unsigned)len,
1230                      ceph_cap_string(got));
1231
1232                 if (ci->i_inline_version == CEPH_INLINE_NONE) {
1233                         if (!retry_op && (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT)) {
1234                                 ret = ceph_direct_read_write(iocb, to,
1235                                                              NULL, NULL);
1236                                 if (ret >= 0 && ret < len)
1237                                         retry_op = CHECK_EOF;
1238                         } else {
1239                                 ret = ceph_sync_read(iocb, to, &retry_op);
1240                         }
1241                 } else {
1242                         retry_op = READ_INLINE;
1243                 }
1244         } else {
1245                 dout("aio_read %p %llx.%llx %llu~%u got cap refs on %s\n",
1246                      inode, ceph_vinop(inode), iocb->ki_pos, (unsigned)len,
1247                      ceph_cap_string(got));
1248
1249                 ret = generic_file_read_iter(iocb, to);
1250         }
1251         dout("aio_read %p %llx.%llx dropping cap refs on %s = %d\n",
1252              inode, ceph_vinop(inode), ceph_cap_string(got), (int)ret);
1253         if (pinned_page) {
1254                 put_page(pinned_page);
1255                 pinned_page = NULL;
1256         }
1257         ceph_put_cap_refs(ci, got);
1258         if (retry_op > HAVE_RETRIED && ret >= 0) {
1259                 int statret;
1260                 struct page *page = NULL;
1261                 loff_t i_size;
1262                 if (retry_op == READ_INLINE) {
1263                         page = __page_cache_alloc(GFP_KERNEL);
1264                         if (!page)
1265                                 return -ENOMEM;
1266                 }
1267
1268                 statret = __ceph_do_getattr(inode, page,
1269                                             CEPH_STAT_CAP_INLINE_DATA, !!page);
1270                 if (statret < 0) {
1271                         if (page)
1272                                 __free_page(page);
1273                         if (statret == -ENODATA) {
1274                                 BUG_ON(retry_op != READ_INLINE);
1275                                 goto again;
1276                         }
1277                         return statret;
1278                 }
1279
1280                 i_size = i_size_read(inode);
1281                 if (retry_op == READ_INLINE) {
1282                         BUG_ON(ret > 0 || read > 0);
1283                         if (iocb->ki_pos < i_size &&
1284                             iocb->ki_pos < PAGE_SIZE) {
1285                                 loff_t end = min_t(loff_t, i_size,
1286                                                    iocb->ki_pos + len);
1287                                 end = min_t(loff_t, end, PAGE_SIZE);
1288                                 if (statret < end)
1289                                         zero_user_segment(page, statret, end);
1290                                 ret = copy_page_to_iter(page,
1291                                                 iocb->ki_pos & ~PAGE_MASK,
1292                                                 end - iocb->ki_pos, to);
1293                                 iocb->ki_pos += ret;
1294                                 read += ret;
1295                         }
1296                         if (iocb->ki_pos < i_size && read < len) {
1297                                 size_t zlen = min_t(size_t, len - read,
1298                                                     i_size - iocb->ki_pos);
1299                                 ret = iov_iter_zero(zlen, to);
1300                                 iocb->ki_pos += ret;
1301                                 read += ret;
1302                         }
1303                         __free_pages(page, 0);
1304                         return read;
1305                 }
1306
1307                 /* hit EOF or hole? */
1308                 if (retry_op == CHECK_EOF && iocb->ki_pos < i_size &&
1309                     ret < len) {
1310                         dout("sync_read hit hole, ppos %lld < size %lld"
1311                              ", reading more\n", iocb->ki_pos, i_size);
1312
1313                         read += ret;
1314                         len -= ret;
1315                         retry_op = HAVE_RETRIED;
1316                         goto again;
1317                 }
1318         }
1319
1320         if (ret >= 0)
1321                 ret += read;
1322
1323         return ret;
1324 }
1325
1326 /*
1327  * Take cap references to avoid releasing caps to MDS mid-write.
1328  *
1329  * If we are synchronous, and write with an old snap context, the OSD
1330  * may return EOLDSNAPC.  In that case, retry the write.. _after_
1331  * dropping our cap refs and allowing the pending snap to logically
1332  * complete _before_ this write occurs.
1333  *
1334  * If we are near ENOSPC, write synchronously.
1335  */
1336 static ssize_t ceph_write_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
1337 {
1338         struct file *file = iocb->ki_filp;
1339         struct ceph_file_info *fi = file->private_data;
1340         struct inode *inode = file_inode(file);
1341         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1342         struct ceph_osd_client *osdc =
1343                 &ceph_sb_to_client(inode->i_sb)->client->osdc;
1344         struct ceph_cap_flush *prealloc_cf;
1345         ssize_t count, written = 0;
1346         int err, want, got;
1347         loff_t pos;
1348
1349         if (ceph_snap(inode) != CEPH_NOSNAP)
1350                 return -EROFS;
1351
1352         prealloc_cf = ceph_alloc_cap_flush();
1353         if (!prealloc_cf)
1354                 return -ENOMEM;
1355
1356         inode_lock(inode);
1357
1358         /* We can write back this queue in page reclaim */
1359         current->backing_dev_info = inode_to_bdi(inode);
1360
1361         if (iocb->ki_flags & IOCB_APPEND) {
1362                 err = ceph_do_getattr(inode, CEPH_STAT_CAP_SIZE, false);
1363                 if (err < 0)
1364                         goto out;
1365         }
1366
1367         err = generic_write_checks(iocb, from);
1368         if (err <= 0)
1369                 goto out;
1370
1371         pos = iocb->ki_pos;
1372         count = iov_iter_count(from);
1373         err = file_remove_privs(file);
1374         if (err)
1375                 goto out;
1376
1377         err = file_update_time(file);
1378         if (err)
1379                 goto out;
1380
1381         if (ci->i_inline_version != CEPH_INLINE_NONE) {
1382                 err = ceph_uninline_data(file, NULL);
1383                 if (err < 0)
1384                         goto out;
1385         }
1386
1387 retry_snap:
1388         if (ceph_osdmap_flag(osdc, CEPH_OSDMAP_FULL)) {
1389                 err = -ENOSPC;
1390                 goto out;
1391         }
1392
1393         dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%zd getting caps. i_size %llu\n",
1394              inode, ceph_vinop(inode), pos, count, i_size_read(inode));
1395         if (fi->fmode & CEPH_FILE_MODE_LAZY)
1396                 want = CEPH_CAP_FILE_BUFFER | CEPH_CAP_FILE_LAZYIO;
1397         else
1398                 want = CEPH_CAP_FILE_BUFFER;
1399         got = 0;
1400         err = ceph_get_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR, want, pos + count,
1401                             &got, NULL);
1402         if (err < 0)
1403                 goto out;
1404
1405         dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%zd got cap refs on %s\n",
1406              inode, ceph_vinop(inode), pos, count, ceph_cap_string(got));
1407
1408         if ((got & (CEPH_CAP_FILE_BUFFER|CEPH_CAP_FILE_LAZYIO)) == 0 ||
1409             (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) || (fi->flags & CEPH_F_SYNC)) {
1410                 struct ceph_snap_context *snapc;
1411                 struct iov_iter data;
1412                 inode_unlock(inode);
1413
1414                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
1415                 if (__ceph_have_pending_cap_snap(ci)) {
1416                         struct ceph_cap_snap *capsnap =
1417                                         list_last_entry(&ci->i_cap_snaps,
1418                                                         struct ceph_cap_snap,
1419                                                         ci_item);
1420                         snapc = ceph_get_snap_context(capsnap->context);
1421                 } else {
1422                         BUG_ON(!ci->i_head_snapc);
1423                         snapc = ceph_get_snap_context(ci->i_head_snapc);
1424                 }
1425                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
1426
1427                 /* we might need to revert back to that point */
1428                 data = *from;
1429                 if (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT)
1430                         written = ceph_direct_read_write(iocb, &data, snapc,
1431                                                          &prealloc_cf);
1432                 else
1433                         written = ceph_sync_write(iocb, &data, pos, snapc);
1434                 if (written == -EOLDSNAPC) {
1435                         dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%u"
1436                                 "got EOLDSNAPC, retrying\n",
1437                                 inode, ceph_vinop(inode),
1438                                 pos, (unsigned)count);
1439                         inode_lock(inode);
1440                         goto retry_snap;
1441                 }
1442                 if (written > 0)
1443                         iov_iter_advance(from, written);
1444                 ceph_put_snap_context(snapc);
1445         } else {
1446                 /*
1447                  * No need to acquire the i_truncate_mutex. Because
1448                  * the MDS revokes Fwb caps before sending truncate
1449                  * message to us. We can't get Fwb cap while there
1450                  * are pending vmtruncate. So write and vmtruncate
1451                  * can not run at the same time
1452                  */
1453                 written = generic_perform_write(file, from, pos);
1454                 if (likely(written >= 0))
1455                         iocb->ki_pos = pos + written;
1456                 inode_unlock(inode);
1457         }
1458
1459         if (written >= 0) {
1460                 int dirty;
1461                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
1462                 ci->i_inline_version = CEPH_INLINE_NONE;
1463                 dirty = __ceph_mark_dirty_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR,
1464                                                &prealloc_cf);
1465                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
1466                 if (dirty)
1467                         __mark_inode_dirty(inode, dirty);
1468         }
1469
1470         dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%u  dropping cap refs on %s\n",
1471              inode, ceph_vinop(inode), pos, (unsigned)count,
1472              ceph_cap_string(got));
1473         ceph_put_cap_refs(ci, got);
1474
1475         if (written >= 0) {
1476                 if (ceph_osdmap_flag(osdc, CEPH_OSDMAP_NEARFULL))
1477                         iocb->ki_flags |= IOCB_DSYNC;
1478
1479                 written = generic_write_sync(iocb, written);
1480         }
1481
1482         goto out_unlocked;
1483
1484 out:
1485         inode_unlock(inode);
1486 out_unlocked:
1487         ceph_free_cap_flush(prealloc_cf);
1488         current->backing_dev_info = NULL;
1489         return written ? written : err;
1490 }
1491
1492 /*
1493  * llseek.  be sure to verify file size on SEEK_END.
1494  */
1495 static loff_t ceph_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
1496 {
1497         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
1498         loff_t i_size;
1499         loff_t ret;
1500
1501         inode_lock(inode);
1502
1503         if (whence == SEEK_END || whence == SEEK_DATA || whence == SEEK_HOLE) {
1504                 ret = ceph_do_getattr(inode, CEPH_STAT_CAP_SIZE, false);
1505                 if (ret < 0)
1506                         goto out;
1507         }
1508
1509         i_size = i_size_read(inode);
1510         switch (whence) {
1511         case SEEK_END:
1512                 offset += i_size;
1513                 break;
1514         case SEEK_CUR:
1515                 /*
1516                  * Here we special-case the lseek(fd, 0, SEEK_CUR)
1517                  * position-querying operation.  Avoid rewriting the "same"
1518                  * f_pos value back to the file because a concurrent read(),
1519                  * write() or lseek() might have altered it
1520                  */
1521                 if (offset == 0) {
1522                         ret = file->f_pos;
1523                         goto out;
1524                 }
1525                 offset += file->f_pos;
1526                 break;
1527         case SEEK_DATA:
1528                 if (offset >= i_size) {
1529                         ret = -ENXIO;
1530                         goto out;
1531                 }
1532                 break;
1533         case SEEK_HOLE:
1534                 if (offset >= i_size) {
1535                         ret = -ENXIO;
1536                         goto out;
1537                 }
1538                 offset = i_size;
1539                 break;
1540         }
1541
1542         ret = vfs_setpos(file, offset, inode->i_sb->s_maxbytes);
1543
1544 out:
1545         inode_unlock(inode);
1546         return ret;
1547 }
1548
1549 static inline void ceph_zero_partial_page(
1550         struct inode *inode, loff_t offset, unsigned size)
1551 {
1552         struct page *page;
1553         pgoff_t index = offset >> PAGE_SHIFT;
1554
1555         page = find_lock_page(inode->i_mapping, index);
1556         if (page) {
1557                 wait_on_page_writeback(page);
1558                 zero_user(page, offset & (PAGE_SIZE - 1), size);
1559                 unlock_page(page);
1560                 put_page(page);
1561         }
1562 }
1563
1564 static void ceph_zero_pagecache_range(struct inode *inode, loff_t offset,
1565                                       loff_t length)
1566 {
1567         loff_t nearly = round_up(offset, PAGE_SIZE);
1568         if (offset < nearly) {
1569                 loff_t size = nearly - offset;
1570                 if (length < size)
1571                         size = length;
1572                 ceph_zero_partial_page(inode, offset, size);
1573                 offset += size;
1574                 length -= size;
1575         }
1576         if (length >= PAGE_SIZE) {
1577                 loff_t size = round_down(length, PAGE_SIZE);
1578                 truncate_pagecache_range(inode, offset, offset + size - 1);
1579                 offset += size;
1580                 length -= size;
1581         }
1582         if (length)
1583                 ceph_zero_partial_page(inode, offset, length);
1584 }
1585
1586 static int ceph_zero_partial_object(struct inode *inode,
1587                                     loff_t offset, loff_t *length)
1588 {
1589         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1590         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_inode_to_client(inode);
1591         struct ceph_osd_request *req;
1592         int ret = 0;
1593         loff_t zero = 0;
1594         int op;
1595
1596         if (!length) {
1597                 op = offset ? CEPH_OSD_OP_DELETE : CEPH_OSD_OP_TRUNCATE;
1598                 length = &zero;
1599         } else {
1600                 op = CEPH_OSD_OP_ZERO;
1601         }
1602
1603         req = ceph_osdc_new_request(&fsc->client->osdc, &ci->i_layout,
1604                                         ceph_vino(inode),
1605                                         offset, length,
1606                                         0, 1, op,
1607                                         CEPH_OSD_FLAG_WRITE |
1608                                         CEPH_OSD_FLAG_ONDISK,
1609                                         NULL, 0, 0, false);
1610         if (IS_ERR(req)) {
1611                 ret = PTR_ERR(req);
1612                 goto out;
1613         }
1614
1615         req->r_mtime = inode->i_mtime;
1616         ret = ceph_osdc_start_request(&fsc->client->osdc, req, false);
1617         if (!ret) {
1618                 ret = ceph_osdc_wait_request(&fsc->client->osdc, req);
1619                 if (ret == -ENOENT)
1620                         ret = 0;
1621         }
1622         ceph_osdc_put_request(req);
1623
1624 out:
1625         return ret;
1626 }
1627
1628 static int ceph_zero_objects(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t length)
1629 {
1630         int ret = 0;
1631         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1632         s32 stripe_unit = ci->i_layout.stripe_unit;
1633         s32 stripe_count = ci->i_layout.stripe_count;
1634         s32 object_size = ci->i_layout.object_size;
1635         u64 object_set_size = object_size * stripe_count;
1636         u64 nearly, t;
1637
1638         /* round offset up to next period boundary */
1639         nearly = offset + object_set_size - 1;
1640         t = nearly;
1641         nearly -= do_div(t, object_set_size);
1642
1643         while (length && offset < nearly) {
1644                 loff_t size = length;
1645                 ret = ceph_zero_partial_object(inode, offset, &size);
1646                 if (ret < 0)
1647                         return ret;
1648                 offset += size;
1649                 length -= size;
1650         }
1651         while (length >= object_set_size) {
1652                 int i;
1653                 loff_t pos = offset;
1654                 for (i = 0; i < stripe_count; ++i) {
1655                         ret = ceph_zero_partial_object(inode, pos, NULL);
1656                         if (ret < 0)
1657                                 return ret;
1658                         pos += stripe_unit;
1659                 }
1660                 offset += object_set_size;
1661                 length -= object_set_size;
1662         }
1663         while (length) {
1664                 loff_t size = length;
1665                 ret = ceph_zero_partial_object(inode, offset, &size);
1666                 if (ret < 0)
1667                         return ret;
1668                 offset += size;
1669                 length -= size;
1670         }
1671         return ret;
1672 }
1673
1674 static long ceph_fallocate(struct file *file, int mode,
1675                                 loff_t offset, loff_t length)
1676 {
1677         struct ceph_file_info *fi = file->private_data;
1678         struct inode *inode = file_inode(file);
1679         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1680         struct ceph_osd_client *osdc =
1681                 &ceph_inode_to_client(inode)->client->osdc;
1682         struct ceph_cap_flush *prealloc_cf;
1683         int want, got = 0;
1684         int dirty;
1685         int ret = 0;
1686         loff_t endoff = 0;
1687         loff_t size;
1688
1689         if (mode & ~(FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_PUNCH_HOLE))
1690                 return -EOPNOTSUPP;
1691
1692         if (!S_ISREG(inode->i_mode))
1693                 return -EOPNOTSUPP;
1694
1695         prealloc_cf = ceph_alloc_cap_flush();
1696         if (!prealloc_cf)
1697                 return -ENOMEM;
1698
1699         inode_lock(inode);
1700
1701         if (ceph_snap(inode) != CEPH_NOSNAP) {
1702                 ret = -EROFS;
1703                 goto unlock;
1704         }
1705
1706         if (ceph_osdmap_flag(osdc, CEPH_OSDMAP_FULL) &&
1707             !(mode & FALLOC_FL_PUNCH_HOLE)) {
1708                 ret = -ENOSPC;
1709                 goto unlock;
1710         }
1711
1712         if (ci->i_inline_version != CEPH_INLINE_NONE) {
1713                 ret = ceph_uninline_data(file, NULL);
1714                 if (ret < 0)
1715                         goto unlock;
1716         }
1717
1718         size = i_size_read(inode);
1719         if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE))
1720                 endoff = offset + length;
1721
1722         if (fi->fmode & CEPH_FILE_MODE_LAZY)
1723                 want = CEPH_CAP_FILE_BUFFER | CEPH_CAP_FILE_LAZYIO;
1724         else
1725                 want = CEPH_CAP_FILE_BUFFER;
1726
1727         ret = ceph_get_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR, want, endoff, &got, NULL);
1728         if (ret < 0)
1729                 goto unlock;
1730
1731         if (mode & FALLOC_FL_PUNCH_HOLE) {
1732                 if (offset < size)
1733                         ceph_zero_pagecache_range(inode, offset, length);
1734                 ret = ceph_zero_objects(inode, offset, length);
1735         } else if (endoff > size) {
1736                 truncate_pagecache_range(inode, size, -1);
1737                 if (ceph_inode_set_size(inode, endoff))
1738                         ceph_check_caps(ceph_inode(inode),
1739                                 CHECK_CAPS_AUTHONLY, NULL);
1740         }
1741
1742         if (!ret) {
1743                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
1744                 ci->i_inline_version = CEPH_INLINE_NONE;
1745                 dirty = __ceph_mark_dirty_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR,
1746                                                &prealloc_cf);
1747                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
1748                 if (dirty)
1749                         __mark_inode_dirty(inode, dirty);
1750         }
1751
1752         ceph_put_cap_refs(ci, got);
1753 unlock:
1754         inode_unlock(inode);
1755         ceph_free_cap_flush(prealloc_cf);
1756         return ret;
1757 }
1758
1759 const struct file_operations ceph_file_fops = {
1760         .open = ceph_open,
1761         .release = ceph_release,
1762         .llseek = ceph_llseek,
1763         .read_iter = ceph_read_iter,
1764         .write_iter = ceph_write_iter,
1765         .mmap = ceph_mmap,
1766         .fsync = ceph_fsync,
1767         .lock = ceph_lock,
1768         .flock = ceph_flock,
1769         .splice_write = iter_file_splice_write,
1770         .unlocked_ioctl = ceph_ioctl,
1771         .compat_ioctl   = ceph_ioctl,
1772         .fallocate      = ceph_fallocate,
1773 };
1774