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 static __le32 ceph_flags_sys2wire(u32 flags)
  17 {
  18         u32 wire_flags = 0;
  19
  20         switch (flags & O_ACCMODE) {
  21         case O_RDONLY:
  22                 wire_flags |= CEPH_O_RDONLY;
  23                 break;
  24         case O_WRONLY:
  25                 wire_flags |= CEPH_O_WRONLY;
  26                 break;
  27         case O_RDWR:
  28                 wire_flags |= CEPH_O_RDWR;
  29                 break;
  30         }
  31
  32 #define ceph_sys2wire(a) if (flags & a) { wire_flags |= CEPH_##a; flags &= ~a; }
  33
  34         ceph_sys2wire(O_CREAT);
  35         ceph_sys2wire(O_EXCL);
  36         ceph_sys2wire(O_TRUNC);
  37         ceph_sys2wire(O_DIRECTORY);
  38         ceph_sys2wire(O_NOFOLLOW);
  39
  40 #undef ceph_sys2wire
  41
  42         if (flags)
  43                 dout("unused open flags: %x", flags);
  44
  45         return cpu_to_le32(wire_flags);
  46 }
  47
  48 /*
  49  * Ceph file operations
  50  *
  51  * Implement basic open/close functionality, and implement
  52  * read/write.
  53  *
  54  * We implement three modes of file I/O:
  55  *  - buffered uses the generic_file_aio_{read,write} helpers
  56  *
  57  *  - synchronous is used when there is multi-client read/write
  58  *    sharing, avoids the page cache, and synchronously waits for an
  59  *    ack from the OSD.
  60  *
  61  *  - direct io takes the variant of the sync path that references
  62  *    user pages directly.
  63  *
  64  * fsync() flushes and waits on dirty pages, but just queues metadata
  65  * for writeback: since the MDS can recover size and mtime there is no
  66  * need to wait for MDS acknowledgement.
  67  */
  68
  69 /*
  70  * Calculate the length sum of direct io vectors that can
  71  * be combined into one page vector.
  72  */
  73 static size_t dio_get_pagev_size(const struct iov_iter *it)
  74 {
  75     const struct iovec *iov = it->iov;
  76     const struct iovec *iovend = iov + it->nr_segs;
  77     size_t size;
  78
  79     size = iov->iov_len - it->iov_offset;
  80     /*
  81      * An iov can be page vectored when both the current tail
  82      * and the next base are page aligned.
  83      */
  84     while (PAGE_ALIGNED((iov->iov_base + iov->iov_len)) &&
  85            (++iov < iovend && PAGE_ALIGNED((iov->iov_base)))) {
  86         size += iov->iov_len;
  87     }
  88     dout("dio_get_pagevlen len = %zu\n", size);
  89     return size;
  90 }
  91
  92 /*
  93  * Allocate a page vector based on (@it, @nbytes).
  94  * The return value is the tuple describing a page vector,
  95  * that is (@pages, @page_align, @num_pages).
  96  */
  97 static struct page **
  98 dio_get_pages_alloc(const struct iov_iter *it, size_t nbytes,
  99                     size_t *page_align, int *num_pages)
 100 {
 101         struct iov_iter tmp_it = *it;
 102         size_t align;
 103         struct page **pages;
 104         int ret = 0, idx, npages;
 105
 106         align = (unsigned long)(it->iov->iov_base + it->iov_offset) &
 107                 (PAGE_SIZE - 1);
 108         npages = calc_pages_for(align, nbytes);
 109         pages = kvmalloc(sizeof(*pages) * npages, GFP_KERNEL);
 110         if (!pages)
 111                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 112
 113         for (idx = 0; idx < npages; ) {
 114                 size_t start;
 115                 ret = iov_iter_get_pages(&tmp_it, pages + idx, nbytes,
 116                                          npages - idx, &start);
 117                 if (ret < 0)
 118                         goto fail;
 119
 120                 iov_iter_advance(&tmp_it, ret);
 121                 nbytes -= ret;
 122                 idx += (ret + start + PAGE_SIZE - 1) / PAGE_SIZE;
 123         }
 124
 125         BUG_ON(nbytes != 0);
 126         *num_pages = npages;
 127         *page_align = align;
 128         dout("dio_get_pages_alloc: got %d pages align %zu\n", npages, align);
 129         return pages;
 130 fail:
 131         ceph_put_page_vector(pages, idx, false);
 132         return ERR_PTR(ret);
 133 }
 134
 135 /*
 136  * Prepare an open request.  Preallocate ceph_cap to avoid an
 137  * inopportune ENOMEM later.
 138  */
 139 static struct ceph_mds_request *
 140 prepare_open_request(struct super_block *sb, int flags, int create_mode)
 141 {
 142         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_sb_to_client(sb);
 143         struct ceph_mds_client *mdsc = fsc->mdsc;
 144         struct ceph_mds_request *req;
 145         int want_auth = USE_ANY_MDS;
 146         int op = (flags & O_CREAT) ? CEPH_MDS_OP_CREATE : CEPH_MDS_OP_OPEN;
 147
 148         if (flags & (O_WRONLY|O_RDWR|O_CREAT|O_TRUNC))
 149                 want_auth = USE_AUTH_MDS;
 150
 151         req = ceph_mdsc_create_request(mdsc, op, want_auth);
 152         if (IS_ERR(req))
 153                 goto out;
 154         req->r_fmode = ceph_flags_to_mode(flags);
 155         req->r_args.open.flags = ceph_flags_sys2wire(flags);
 156         req->r_args.open.mode = cpu_to_le32(create_mode);
 157 out:
 158         return req;
 159 }
 160
 161 /*
 162  * initialize private struct file data.
 163  * if we fail, clean up by dropping fmode reference on the ceph_inode
 164  */
 165 static int ceph_init_file(struct inode *inode, struct file *file, int fmode)
 166 {
 167         struct ceph_file_info *cf;
 168         int ret = 0;
 169
 170         switch (inode->i_mode & S_IFMT) {
 171         case S_IFREG:
 172                 ceph_fscache_register_inode_cookie(inode);
 173                 ceph_fscache_file_set_cookie(inode, file);
 174         case S_IFDIR:
 175                 dout("init_file %p %p 0%o (regular)\n", inode, file,
 176                      inode->i_mode);
 177                 cf = kmem_cache_zalloc(ceph_file_cachep, GFP_KERNEL);
 178                 if (cf == NULL) {
 179                         ceph_put_fmode(ceph_inode(inode), fmode); /* clean up */
 180                         return -ENOMEM;
 181                 }
 182                 cf->fmode = fmode;
 183                 cf->next_offset = 2;
 184                 cf->readdir_cache_idx = -1;
 185                 file->private_data = cf;
 186                 BUG_ON(inode->i_fop->release != ceph_release);
 187                 break;
 188
 189         case S_IFLNK:
 190                 dout("init_file %p %p 0%o (symlink)\n", inode, file,
 191                      inode->i_mode);
 192                 ceph_put_fmode(ceph_inode(inode), fmode); /* clean up */
 193                 break;
 194
 195         default:
 196                 dout("init_file %p %p 0%o (special)\n", inode, file,
 197                      inode->i_mode);
 198                 /*
 199                  * we need to drop the open ref now, since we don't
 200                  * have .release set to ceph_release.
 201                  */
 202                 ceph_put_fmode(ceph_inode(inode), fmode); /* clean up */
 203                 BUG_ON(inode->i_fop->release == ceph_release);
 204
 205                 /* call the proper open fop */
 206                 ret = inode->i_fop->open(inode, file);
 207         }
 208         return ret;
 209 }
 210
 211 /*
 212  * try renew caps after session gets killed.
 213  */
 214 int ceph_renew_caps(struct inode *inode)
 215 {
 216         struct ceph_mds_client *mdsc = ceph_sb_to_client(inode->i_sb)->mdsc;
 217         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 218         struct ceph_mds_request *req;
 219         int err, flags, wanted;
 220
 221         spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
 222         wanted = __ceph_caps_file_wanted(ci);
 223         if (__ceph_is_any_real_caps(ci) &&
 224             (!(wanted & CEPH_CAP_ANY_WR) || ci->i_auth_cap)) {
 225                 int issued = __ceph_caps_issued(ci, NULL);
 226                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 227                 dout("renew caps %p want %s issued %s updating mds_wanted\n",
 228                      inode, ceph_cap_string(wanted), ceph_cap_string(issued));
 229                 ceph_check_caps(ci, 0, NULL);
 230                 return 0;
 231         }
 232         spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 233
 234         flags = 0;
 235         if ((wanted & CEPH_CAP_FILE_RD) && (wanted & CEPH_CAP_FILE_WR))
 236                 flags = O_RDWR;
 237         else if (wanted & CEPH_CAP_FILE_RD)
 238                 flags = O_RDONLY;
 239         else if (wanted & CEPH_CAP_FILE_WR)
 240                 flags = O_WRONLY;
 241 #ifdef O_LAZY
 242         if (wanted & CEPH_CAP_FILE_LAZYIO)
 243                 flags |= O_LAZY;
 244 #endif
 245
 246         req = prepare_open_request(inode->i_sb, flags, 0);
 247         if (IS_ERR(req)) {
 248                 err = PTR_ERR(req);
 249                 goto out;
 250         }
 251
 252         req->r_inode = inode;
 253         ihold(inode);
 254         req->r_num_caps = 1;
 255         req->r_fmode = -1;
 256
 257         err = ceph_mdsc_do_request(mdsc, NULL, req);
 258         ceph_mdsc_put_request(req);
 259 out:
 260         dout("renew caps %p open result=%d\n", inode, err);
 261         return err < 0 ? err : 0;
 262 }
 263
 264 /*
 265  * If we already have the requisite capabilities, we can satisfy
 266  * the open request locally (no need to request new caps from the
 267  * MDS).  We do, however, need to inform the MDS (asynchronously)
 268  * if our wanted caps set expands.
 269  */
 270 int ceph_open(struct inode *inode, struct file *file)
 271 {
 272         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 273         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_sb_to_client(inode->i_sb);
 274         struct ceph_mds_client *mdsc = fsc->mdsc;
 275         struct ceph_mds_request *req;
 276         struct ceph_file_info *cf = file->private_data;
 277         int err;
 278         int flags, fmode, wanted;
 279
 280         if (cf) {
 281                 dout("open file %p is already opened\n", file);
 282                 return 0;
 283         }
 284
 285         /* filter out O_CREAT|O_EXCL; vfs did that already.  yuck. */
 286         flags = file->f_flags & ~(O_CREAT|O_EXCL);
 287         if (S_ISDIR(inode->i_mode))
 288                 flags = O_DIRECTORY;  /* mds likes to know */
 289
 290         dout("open inode %p ino %llx.%llx file %p flags %d (%d)\n", inode,
 291              ceph_vinop(inode), file, flags, file->f_flags);
 292         fmode = ceph_flags_to_mode(flags);
 293         wanted = ceph_caps_for_mode(fmode);
 294
 295         /* snapped files are read-only */
 296         if (ceph_snap(inode) != CEPH_NOSNAP && (file->f_mode & FMODE_WRITE))
 297                 return -EROFS;
 298
 299         /* trivially open snapdir */
 300         if (ceph_snap(inode) == CEPH_SNAPDIR) {
 301                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
 302                 __ceph_get_fmode(ci, fmode);
 303                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 304                 return ceph_init_file(inode, file, fmode);
 305         }
 306
 307         /*
 308          * No need to block if we have caps on the auth MDS (for
 309          * write) or any MDS (for read).  Update wanted set
 310          * asynchronously.
 311          */
 312         spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
 313         if (__ceph_is_any_real_caps(ci) &&
 314             (((fmode & CEPH_FILE_MODE_WR) == 0) || ci->i_auth_cap)) {
 315                 int mds_wanted = __ceph_caps_mds_wanted(ci, true);
 316                 int issued = __ceph_caps_issued(ci, NULL);
 317
 318                 dout("open %p fmode %d want %s issued %s using existing\n",
 319                      inode, fmode, ceph_cap_string(wanted),
 320                      ceph_cap_string(issued));
 321                 __ceph_get_fmode(ci, fmode);
 322                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 323
 324                 /* adjust wanted? */
 325                 if ((issued & wanted) != wanted &&
 326                     (mds_wanted & wanted) != wanted &&
 327                     ceph_snap(inode) != CEPH_SNAPDIR)
 328                         ceph_check_caps(ci, 0, NULL);
 329
 330                 return ceph_init_file(inode, file, fmode);
 331         } else if (ceph_snap(inode) != CEPH_NOSNAP &&
 332                    (ci->i_snap_caps & wanted) == wanted) {
 333                 __ceph_get_fmode(ci, fmode);
 334                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 335                 return ceph_init_file(inode, file, fmode);
 336         }
 337
 338         spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 339
 340         dout("open fmode %d wants %s\n", fmode, ceph_cap_string(wanted));
 341         req = prepare_open_request(inode->i_sb, flags, 0);
 342         if (IS_ERR(req)) {
 343                 err = PTR_ERR(req);
 344                 goto out;
 345         }
 346         req->r_inode = inode;
 347         ihold(inode);
 348
 349         req->r_num_caps = 1;
 350         err = ceph_mdsc_do_request(mdsc, NULL, req);
 351         if (!err)
 352                 err = ceph_init_file(inode, file, req->r_fmode);
 353         ceph_mdsc_put_request(req);
 354         dout("open result=%d on %llx.%llx\n", err, ceph_vinop(inode));
 355 out:
 356         return err;
 357 }
 358
 359
 360 /*
 361  * Do a lookup + open with a single request.  If we get a non-existent
 362  * file or symlink, return 1 so the VFS can retry.
 363  */
 364 int ceph_atomic_open(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
 365                      struct file *file, unsigned flags, umode_t mode,
 366                      int *opened)
 367 {
 368         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_sb_to_client(dir->i_sb);
 369         struct ceph_mds_client *mdsc = fsc->mdsc;
 370         struct ceph_mds_request *req;
 371         struct dentry *dn;
 372         struct ceph_acls_info acls = {};
 373        int mask;
 374         int err;
 375
 376         dout("atomic_open %p dentry %p '%pd' %s flags %d mode 0%o\n",
 377              dir, dentry, dentry,
 378              d_unhashed(dentry) ? "unhashed" : "hashed", flags, mode);
 379
 380         if (dentry->d_name.len > NAME_MAX)
 381                 return -ENAMETOOLONG;
 382
 383         if (flags & O_CREAT) {
 384                 err = ceph_pre_init_acls(dir, &mode, &acls);
 385                 if (err < 0)
 386                         return err;
 387         }
 388
 389         /* do the open */
 390         req = prepare_open_request(dir->i_sb, flags, mode);
 391         if (IS_ERR(req)) {
 392                 err = PTR_ERR(req);
 393                 goto out_acl;
 394         }
 395         req->r_dentry = dget(dentry);
 396         req->r_num_caps = 2;
 397         if (flags & O_CREAT) {
 398                 req->r_dentry_drop = CEPH_CAP_FILE_SHARED;
 399                 req->r_dentry_unless = CEPH_CAP_FILE_EXCL;
 400                 if (acls.pagelist) {
 401                         req->r_pagelist = acls.pagelist;
 402                         acls.pagelist = NULL;
 403                 }
 404         }
 405
 406        mask = CEPH_STAT_CAP_INODE | CEPH_CAP_AUTH_SHARED;
 407        if (ceph_security_xattr_wanted(dir))
 408                mask |= CEPH_CAP_XATTR_SHARED;
 409        req->r_args.open.mask = cpu_to_le32(mask);
 410
 411         req->r_parent = dir;
 412         set_bit(CEPH_MDS_R_PARENT_LOCKED, &req->r_req_flags);
 413         err = ceph_mdsc_do_request(mdsc,
 414                                    (flags & (O_CREAT|O_TRUNC)) ? dir : NULL,
 415                                    req);
 416         err = ceph_handle_snapdir(req, dentry, err);
 417         if (err)
 418                 goto out_req;
 419
 420         if ((flags & O_CREAT) && !req->r_reply_info.head->is_dentry)
 421                 err = ceph_handle_notrace_create(dir, dentry);
 422
 423         if (d_in_lookup(dentry)) {
 424                 dn = ceph_finish_lookup(req, dentry, err);
 425                 if (IS_ERR(dn))
 426                         err = PTR_ERR(dn);
 427         } else {
 428                 /* we were given a hashed negative dentry */
 429                 dn = NULL;
 430         }
 431         if (err)
 432                 goto out_req;
 433         if (dn || d_really_is_negative(dentry) || d_is_symlink(dentry)) {
 434                 /* make vfs retry on splice, ENOENT, or symlink */
 435                 dout("atomic_open finish_no_open on dn %p\n", dn);
 436                 err = finish_no_open(file, dn);
 437         } else {
 438                 dout("atomic_open finish_open on dn %p\n", dn);
 439                 if (req->r_op == CEPH_MDS_OP_CREATE && req->r_reply_info.has_create_ino) {
 440                         ceph_init_inode_acls(d_inode(dentry), &acls);
 441                         *opened |= FILE_CREATED;
 442                 }
 443                 err = finish_open(file, dentry, ceph_open, opened);
 444         }
 445 out_req:
 446         if (!req->r_err && req->r_target_inode)
 447                 ceph_put_fmode(ceph_inode(req->r_target_inode), req->r_fmode);
 448         ceph_mdsc_put_request(req);
 449 out_acl:
 450         ceph_release_acls_info(&acls);
 451         dout("atomic_open result=%d\n", err);
 452         return err;
 453 }
 454
 455 int ceph_release(struct inode *inode, struct file *file)
 456 {
 457         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 458         struct ceph_file_info *cf = file->private_data;
 459
 460         dout("release inode %p file %p\n", inode, file);
 461         ceph_put_fmode(ci, cf->fmode);
 462         if (cf->last_readdir)
 463                 ceph_mdsc_put_request(cf->last_readdir);
 464         kfree(cf->last_name);
 465         kfree(cf->dir_info);
 466         kmem_cache_free(ceph_file_cachep, cf);
 467
 468         /* wake up anyone waiting for caps on this inode */
 469         wake_up_all(&ci->i_cap_wq);
 470         return 0;
 471 }
 472
 473 enum {
 474         HAVE_RETRIED = 1,
 475         CHECK_EOF =    2,
 476         READ_INLINE =  3,
 477 };
 478
 479 /*
 480  * Read a range of bytes striped over one or more objects.  Iterate over
 481  * objects we stripe over.  (That's not atomic, but good enough for now.)
 482  *
 483  * If we get a short result from the OSD, check against i_size; we need to
 484  * only return a short read to the caller if we hit EOF.
 485  */
 486 static int striped_read(struct inode *inode,
 487                         u64 pos, u64 len,
 488                         struct page **pages, int num_pages,
 489                         int page_align, int *checkeof)
 490 {
 491         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_inode_to_client(inode);
 492         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 493         u64 this_len;
 494         loff_t i_size;
 495         int page_idx;
 496         int ret, read = 0;
 497         bool hit_stripe, was_short;
 498
 499         /*
 500          * we may need to do multiple reads.  not atomic, unfortunately.
 501          */
 502 more:
 503         this_len = len;
 504         page_idx = (page_align + read) >> PAGE_SHIFT;
 505         ret = ceph_osdc_readpages(&fsc->client->osdc, ceph_vino(inode),
 506                                   &ci->i_layout, pos, &this_len,
 507                                   ci->i_truncate_seq, ci->i_truncate_size,
 508                                   pages + page_idx, num_pages - page_idx,
 509                                   ((page_align + read) & ~PAGE_MASK));
 510         if (ret == -ENOENT)
 511                 ret = 0;
 512         hit_stripe = this_len < len;
 513         was_short = ret >= 0 && ret < this_len;
 514         dout("striped_read %llu~%llu (read %u) got %d%s%s\n", pos, len, read,
 515              ret, hit_stripe ? " HITSTRIPE" : "", was_short ? " SHORT" : "");
 516
 517         i_size = i_size_read(inode);
 518         if (ret >= 0) {
 519                 if (was_short && (pos + ret < i_size)) {
 520                         int zlen = min(this_len - ret, i_size - pos - ret);
 521                         int zoff = page_align + read + ret;
 522                         dout(" zero gap %llu to %llu\n",
 523                              pos + ret, pos + ret + zlen);
 524                         ceph_zero_page_vector_range(zoff, zlen, pages);
 525                         ret += zlen;
 526                 }
 527
 528                 read += ret;
 529                 pos += ret;
 530                 len -= ret;
 531
 532                 /* hit stripe and need continue*/
 533                 if (len && hit_stripe && pos < i_size)
 534                         goto more;
 535         }
 536
 537         if (read > 0) {
 538                 ret = read;
 539                 /* did we bounce off eof? */
 540                 if (pos + len > i_size)
 541                         *checkeof = CHECK_EOF;
 542         }
 543
 544         dout("striped_read returns %d\n", ret);
 545         return ret;
 546 }
 547
 548 /*
 549  * Completely synchronous read and write methods.  Direct from __user
 550  * buffer to osd, or directly to user pages (if O_DIRECT).
 551  *
 552  * If the read spans object boundary, just do multiple reads.
 553  */
 554 static ssize_t ceph_sync_read(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *to,
 555                               int *checkeof)
 556 {
 557         struct file *file = iocb->ki_filp;
 558         struct inode *inode = file_inode(file);
 559         struct page **pages;
 560         u64 off = iocb->ki_pos;
 561         int num_pages;
 562         ssize_t ret;
 563         size_t len = iov_iter_count(to);
 564
 565         dout("sync_read on file %p %llu~%u %s\n", file, off,
 566              (unsigned)len,
 567              (file->f_flags & O_DIRECT) ? "O_DIRECT" : "");
 568
 569         if (!len)
 570                 return 0;
 571         /*
 572          * flush any page cache pages in this range.  this
 573          * will make concurrent normal and sync io slow,
 574          * but it will at least behave sensibly when they are
 575          * in sequence.
 576          */
 577         ret = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, off,
 578                                                 off + len);
 579         if (ret < 0)
 580                 return ret;
 581
 582         if (unlikely(to->type & ITER_PIPE)) {
 583                 size_t page_off;
 584                 ret = iov_iter_get_pages_alloc(to, &pages, len,
 585                                                &page_off);
 586                 if (ret <= 0)
 587                         return -ENOMEM;
 588                 num_pages = DIV_ROUND_UP(ret + page_off, PAGE_SIZE);
 589
 590                 ret = striped_read(inode, off, ret, pages, num_pages,
 591                                    page_off, checkeof);
 592                 if (ret > 0) {
 593                         iov_iter_advance(to, ret);
 594                         off += ret;
 595                 } else {
 596                         iov_iter_advance(to, 0);
 597                 }
 598                 ceph_put_page_vector(pages, num_pages, false);
 599         } else {
 600                 num_pages = calc_pages_for(off, len);
 601                 pages = ceph_alloc_page_vector(num_pages, GFP_KERNEL);
 602                 if (IS_ERR(pages))
 603                         return PTR_ERR(pages);
 604
 605                 ret = striped_read(inode, off, len, pages, num_pages,
 606                                    (off & ~PAGE_MASK), checkeof);
 607                 if (ret > 0) {
 608                         int l, k = 0;
 609                         size_t left = ret;
 610
 611                         while (left) {
 612                                 size_t page_off = off & ~PAGE_MASK;
 613                                 size_t copy = min_t(size_t, left,
 614                                                     PAGE_SIZE - page_off);
 615                                 l = copy_page_to_iter(pages[k++], page_off,
 616                                                       copy, to);
 617                                 off += l;
 618                                 left -= l;
 619                                 if (l < copy)
 620                                         break;
 621                         }
 622                 }
 623                 ceph_release_page_vector(pages, num_pages);
 624         }
 625
 626         if (off > iocb->ki_pos) {
 627                 ret = off - iocb->ki_pos;
 628                 iocb->ki_pos = off;
 629         }
 630
 631         dout("sync_read result %zd\n", ret);
 632         return ret;
 633 }
 634
 635 struct ceph_aio_request {
 636         struct kiocb *iocb;
 637         size_t total_len;
 638         int write;
 639         int error;
 640         struct list_head osd_reqs;
 641         unsigned num_reqs;
 642         atomic_t pending_reqs;
 643         struct timespec mtime;
 644         struct ceph_cap_flush *prealloc_cf;
 645 };
 646
 647 struct ceph_aio_work {
 648         struct work_struct work;
 649         struct ceph_osd_request *req;
 650 };
 651
 652 static void ceph_aio_retry_work(struct work_struct *work);
 653
 654 static void ceph_aio_complete(struct inode *inode,
 655                               struct ceph_aio_request *aio_req)
 656 {
 657         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 658         int ret;
 659
 660         if (!atomic_dec_and_test(&aio_req->pending_reqs))
 661                 return;
 662
 663         ret = aio_req->error;
 664         if (!ret)
 665                 ret = aio_req->total_len;
 666
 667         dout("ceph_aio_complete %p rc %d\n", inode, ret);
 668
 669         if (ret >= 0 && aio_req->write) {
 670                 int dirty;
 671
 672                 loff_t endoff = aio_req->iocb->ki_pos + aio_req->total_len;
 673                 if (endoff > i_size_read(inode)) {
 674                         if (ceph_inode_set_size(inode, endoff))
 675                                 ceph_check_caps(ci, CHECK_CAPS_AUTHONLY, NULL);
 676                 }
 677
 678                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
 679                 ci->i_inline_version = CEPH_INLINE_NONE;
 680                 dirty = __ceph_mark_dirty_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR,
 681                                                &aio_req->prealloc_cf);
 682                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 683                 if (dirty)
 684                         __mark_inode_dirty(inode, dirty);
 685
 686         }
 687
 688         ceph_put_cap_refs(ci, (aio_req->write ? CEPH_CAP_FILE_WR :
 689                                                 CEPH_CAP_FILE_RD));
 690
 691         aio_req->iocb->ki_complete(aio_req->iocb, ret, 0);
 692
 693         ceph_free_cap_flush(aio_req->prealloc_cf);
 694         kfree(aio_req);
 695 }
 696
 697 static void ceph_aio_complete_req(struct ceph_osd_request *req)
 698 {
 699         int rc = req->r_result;
 700         struct inode *inode = req->r_inode;
 701         struct ceph_aio_request *aio_req = req->r_priv;
 702         struct ceph_osd_data *osd_data = osd_req_op_extent_osd_data(req, 0);
 703         int num_pages = calc_pages_for((u64)osd_data->alignment,
 704                                        osd_data->length);
 705
 706         dout("ceph_aio_complete_req %p rc %d bytes %llu\n",
 707              inode, rc, osd_data->length);
 708
 709         if (rc == -EOLDSNAPC) {
 710                 struct ceph_aio_work *aio_work;
 711                 BUG_ON(!aio_req->write);
 712
 713                 aio_work = kmalloc(sizeof(*aio_work), GFP_NOFS);
 714                 if (aio_work) {
 715                         INIT_WORK(&aio_work->work, ceph_aio_retry_work);
 716                         aio_work->req = req;
 717                         queue_work(ceph_inode_to_client(inode)->wb_wq,
 718                                    &aio_work->work);
 719                         return;
 720                 }
 721                 rc = -ENOMEM;
 722         } else if (!aio_req->write) {
 723                 if (rc == -ENOENT)
 724                         rc = 0;
 725                 if (rc >= 0 && osd_data->length > rc) {
 726                         int zoff = osd_data->alignment + rc;
 727                         int zlen = osd_data->length - rc;
 728                         /*
 729                          * If read is satisfied by single OSD request,
 730                          * it can pass EOF. Otherwise read is within
 731                          * i_size.
 732                          */
 733                         if (aio_req->num_reqs == 1) {
 734                                 loff_t i_size = i_size_read(inode);
 735                                 loff_t endoff = aio_req->iocb->ki_pos + rc;
 736                                 if (endoff < i_size)
 737                                         zlen = min_t(size_t, zlen,
 738                                                      i_size - endoff);
 739                                 aio_req->total_len = rc + zlen;
 740                         }
 741
 742                         if (zlen > 0)
 743                                 ceph_zero_page_vector_range(zoff, zlen,
 744                                                             osd_data->pages);
 745                 }
 746         }
 747
 748         ceph_put_page_vector(osd_data->pages, num_pages, !aio_req->write);
 749         ceph_osdc_put_request(req);
 750
 751         if (rc < 0)
 752                 cmpxchg(&aio_req->error, 0, rc);
 753
 754         ceph_aio_complete(inode, aio_req);
 755         return;
 756 }
 757
 758 static void ceph_aio_retry_work(struct work_struct *work)
 759 {
 760         struct ceph_aio_work *aio_work =
 761                 container_of(work, struct ceph_aio_work, work);
 762         struct ceph_osd_request *orig_req = aio_work->req;
 763         struct ceph_aio_request *aio_req = orig_req->r_priv;
 764         struct inode *inode = orig_req->r_inode;
 765         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 766         struct ceph_snap_context *snapc;
 767         struct ceph_osd_request *req;
 768         int ret;
 769
 770         spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
 771         if (__ceph_have_pending_cap_snap(ci)) {
 772                 struct ceph_cap_snap *capsnap =
 773                         list_last_entry(&ci->i_cap_snaps,
 774                                         struct ceph_cap_snap,
 775                                         ci_item);
 776                 snapc = ceph_get_snap_context(capsnap->context);
 777         } else {
 778                 BUG_ON(!ci->i_head_snapc);
 779                 snapc = ceph_get_snap_context(ci->i_head_snapc);
 780         }
 781         spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 782
 783         req = ceph_osdc_alloc_request(orig_req->r_osdc, snapc, 2,
 784                         false, GFP_NOFS);
 785         if (!req) {
 786                 ret = -ENOMEM;
 787                 req = orig_req;
 788                 goto out;
 789         }
 790
 791         req->r_flags = CEPH_OSD_FLAG_ORDERSNAP | CEPH_OSD_FLAG_WRITE;
 792         ceph_oloc_copy(&req->r_base_oloc, &orig_req->r_base_oloc);
 793         ceph_oid_copy(&req->r_base_oid, &orig_req->r_base_oid);
 794
 795         ret = ceph_osdc_alloc_messages(req, GFP_NOFS);
 796         if (ret) {
 797                 ceph_osdc_put_request(req);
 798                 req = orig_req;
 799                 goto out;
 800         }
 801
 802         req->r_ops[0] = orig_req->r_ops[0];
 803
 804         req->r_mtime = aio_req->mtime;
 805         req->r_data_offset = req->r_ops[0].extent.offset;
 806
 807         ceph_osdc_put_request(orig_req);
 808
 809         req->r_callback = ceph_aio_complete_req;
 810         req->r_inode = inode;
 811         req->r_priv = aio_req;
 812         req->r_abort_on_full = true;
 813
 814         ret = ceph_osdc_start_request(req->r_osdc, req, false);
 815 out:
 816         if (ret < 0) {
 817                 req->r_result = ret;
 818                 ceph_aio_complete_req(req);
 819         }
 820
 821         ceph_put_snap_context(snapc);
 822         kfree(aio_work);
 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_time(inode);
 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                 int ret2 = invalidate_inode_pages2_range(inode->i_mapping,
 858                                         pos >> PAGE_SHIFT,
 859                                         (pos + count) >> PAGE_SHIFT);
 860                 if (ret2 < 0)
 861                         dout("invalidate_inode_pages2_range returned %d\n", ret2);
 862
 863                 flags = CEPH_OSD_FLAG_ORDERSNAP | CEPH_OSD_FLAG_WRITE;
 864         } else {
 865                 flags = CEPH_OSD_FLAG_READ;
 866         }
 867
 868         while (iov_iter_count(iter) > 0) {
 869                 u64 size = dio_get_pagev_size(iter);
 870                 size_t start = 0;
 871                 ssize_t len;
 872
 873                 vino = ceph_vino(inode);
 874                 req = ceph_osdc_new_request(&fsc->client->osdc, &ci->i_layout,
 875                                             vino, pos, &size, 0,
 876                                             1,
 877                                             write ? CEPH_OSD_OP_WRITE :
 878                                                     CEPH_OSD_OP_READ,
 879                                             flags, snapc,
 880                                             ci->i_truncate_seq,
 881                                             ci->i_truncate_size,
 882                                             false);
 883                 if (IS_ERR(req)) {
 884                         ret = PTR_ERR(req);
 885                         break;
 886                 }
 887
 888                 if (write)
 889                         size = min_t(u64, size, fsc->mount_options->wsize);
 890                 else
 891                         size = min_t(u64, size, fsc->mount_options->rsize);
 892
 893                 len = size;
 894                 pages = dio_get_pages_alloc(iter, len, &start, &num_pages);
 895                 if (IS_ERR(pages)) {
 896                         ceph_osdc_put_request(req);
 897                         ret = PTR_ERR(pages);
 898                         break;
 899                 }
 900
 901                 /*
 902                  * To simplify error handling, allow AIO when IO within i_size
 903                  * or IO can be satisfied by single OSD request.
 904                  */
 905                 if (pos == iocb->ki_pos && !is_sync_kiocb(iocb) &&
 906                     (len == count || pos + count <= i_size_read(inode))) {
 907                         aio_req = kzalloc(sizeof(*aio_req), GFP_KERNEL);
 908                         if (aio_req) {
 909                                 aio_req->iocb = iocb;
 910                                 aio_req->write = write;
 911                                 INIT_LIST_HEAD(&aio_req->osd_reqs);
 912                                 if (write) {
 913                                         aio_req->mtime = mtime;
 914                                         swap(aio_req->prealloc_cf, *pcf);
 915                                 }
 916                         }
 917                         /* ignore error */
 918                 }
 919
 920                 if (write) {
 921                         /*
 922                          * throw out any page cache pages in this range. this
 923                          * may block.
 924                          */
 925                         truncate_inode_pages_range(inode->i_mapping, pos,
 926                                         (pos+len) | (PAGE_SIZE - 1));
 927
 928                         req->r_mtime = mtime;
 929                 }
 930
 931                 osd_req_op_extent_osd_data_pages(req, 0, pages, len, start,
 932                                                  false, false);
 933
 934                 if (aio_req) {
 935                         aio_req->total_len += len;
 936                         aio_req->num_reqs++;
 937                         atomic_inc(&aio_req->pending_reqs);
 938
 939                         req->r_callback = ceph_aio_complete_req;
 940                         req->r_inode = inode;
 941                         req->r_priv = aio_req;
 942                         list_add_tail(&req->r_unsafe_item, &aio_req->osd_reqs);
 943
 944                         pos += len;
 945                         iov_iter_advance(iter, len);
 946                         continue;
 947                 }
 948
 949                 ret = ceph_osdc_start_request(req->r_osdc, req, false);
 950                 if (!ret)
 951                         ret = ceph_osdc_wait_request(&fsc->client->osdc, req);
 952
 953                 size = i_size_read(inode);
 954                 if (!write) {
 955                         if (ret == -ENOENT)
 956                                 ret = 0;
 957                         if (ret >= 0 && ret < len && pos + ret < size) {
 958                                 int zlen = min_t(size_t, len - ret,
 959                                                  size - pos - ret);
 960                                 ceph_zero_page_vector_range(start + ret, zlen,
 961                                                             pages);
 962                                 ret += zlen;
 963                         }
 964                         if (ret >= 0)
 965                                 len = ret;
 966                 }
 967
 968                 ceph_put_page_vector(pages, num_pages, !write);
 969
 970                 ceph_osdc_put_request(req);
 971                 if (ret < 0)
 972                         break;
 973
 974                 pos += len;
 975                 iov_iter_advance(iter, len);
 976
 977                 if (!write && pos >= size)
 978                         break;
 979
 980                 if (write && pos > size) {
 981                         if (ceph_inode_set_size(inode, pos))
 982                                 ceph_check_caps(ceph_inode(inode),
 983                                                 CHECK_CAPS_AUTHONLY,
 984                                                 NULL);
 985                 }
 986         }
 987
 988         if (aio_req) {
 989                 LIST_HEAD(osd_reqs);
 990
 991                 if (aio_req->num_reqs == 0) {
 992                         kfree(aio_req);
 993                         return ret;
 994                 }
 995
 996                 ceph_get_cap_refs(ci, write ? CEPH_CAP_FILE_WR :
 997                                               CEPH_CAP_FILE_RD);
 998
 999                 list_splice(&aio_req->osd_reqs, &osd_reqs);
1000                 while (!list_empty(&osd_reqs)) {
1001                         req = list_first_entry(&osd_reqs,
1002                                                struct ceph_osd_request,
1003                                                r_unsafe_item);
1004                         list_del_init(&req->r_unsafe_item);
1005                         if (ret >= 0)
1006                                 ret = ceph_osdc_start_request(req->r_osdc,
1007                                                               req, false);
1008                         if (ret < 0) {
1009                                 req->r_result = ret;
1010                                 ceph_aio_complete_req(req);
1011                         }
1012                 }
1013                 return -EIOCBQUEUED;
1014         }
1015
1016         if (ret != -EOLDSNAPC && pos > iocb->ki_pos) {
1017                 ret = pos - iocb->ki_pos;
1018                 iocb->ki_pos = pos;
1019         }
1020         return ret;
1021 }
1022
1023 /*
1024  * Synchronous write, straight from __user pointer or user pages.
1025  *
1026  * If write spans object boundary, just do multiple writes.  (For a
1027  * correct atomic write, we should e.g. take write locks on all
1028  * objects, rollback on failure, etc.)
1029  */
1030 static ssize_t
1031 ceph_sync_write(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from, loff_t pos,
1032                 struct ceph_snap_context *snapc)
1033 {
1034         struct file *file = iocb->ki_filp;
1035         struct inode *inode = file_inode(file);
1036         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1037         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_inode_to_client(inode);
1038         struct ceph_vino vino;
1039         struct ceph_osd_request *req;
1040         struct page **pages;
1041         u64 len;
1042         int num_pages;
1043         int written = 0;
1044         int flags;
1045         int ret;
1046         bool check_caps = false;
1047         struct timespec mtime = current_time(inode);
1048         size_t count = iov_iter_count(from);
1049
1050         if (ceph_snap(file_inode(file)) != CEPH_NOSNAP)
1051                 return -EROFS;
1052
1053         dout("sync_write on file %p %lld~%u\n", file, pos, (unsigned)count);
1054
1055         ret = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, pos, pos + count);
1056         if (ret < 0)
1057                 return ret;
1058
1059         ret = invalidate_inode_pages2_range(inode->i_mapping,
1060                                             pos >> PAGE_SHIFT,
1061                                             (pos + count) >> PAGE_SHIFT);
1062         if (ret < 0)
1063                 dout("invalidate_inode_pages2_range returned %d\n", ret);
1064
1065         flags = CEPH_OSD_FLAG_ORDERSNAP | CEPH_OSD_FLAG_WRITE;
1066
1067         while ((len = iov_iter_count(from)) > 0) {
1068                 size_t left;
1069                 int n;
1070
1071                 vino = ceph_vino(inode);
1072                 req = ceph_osdc_new_request(&fsc->client->osdc, &ci->i_layout,
1073                                             vino, pos, &len, 0, 1,
1074                                             CEPH_OSD_OP_WRITE, flags, snapc,
1075                                             ci->i_truncate_seq,
1076                                             ci->i_truncate_size,
1077                                             false);
1078                 if (IS_ERR(req)) {
1079                         ret = PTR_ERR(req);
1080                         break;
1081                 }
1082
1083                 /*
1084                  * write from beginning of first page,
1085                  * regardless of io alignment
1086                  */
1087                 num_pages = (len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
1088
1089                 pages = ceph_alloc_page_vector(num_pages, GFP_KERNEL);
1090                 if (IS_ERR(pages)) {
1091                         ret = PTR_ERR(pages);
1092                         goto out;
1093                 }
1094
1095                 left = len;
1096                 for (n = 0; n < num_pages; n++) {
1097                         size_t plen = min_t(size_t, left, PAGE_SIZE);
1098                         ret = copy_page_from_iter(pages[n], 0, plen, from);
1099                         if (ret != plen) {
1100                                 ret = -EFAULT;
1101                                 break;
1102                         }
1103                         left -= ret;
1104                 }
1105
1106                 if (ret < 0) {
1107                         ceph_release_page_vector(pages, num_pages);
1108                         goto out;
1109                 }
1110
1111                 req->r_inode = inode;
1112
1113                 osd_req_op_extent_osd_data_pages(req, 0, pages, len, 0,
1114                                                 false, true);
1115
1116                 req->r_mtime = mtime;
1117                 ret = ceph_osdc_start_request(&fsc->client->osdc, req, false);
1118                 if (!ret)
1119                         ret = ceph_osdc_wait_request(&fsc->client->osdc, req);
1120
1121 out:
1122                 ceph_osdc_put_request(req);
1123                 if (ret != 0) {
1124                         ceph_set_error_write(ci);
1125                         break;
1126                 }
1127
1128                 ceph_clear_error_write(ci);
1129                 pos += len;
1130                 written += len;
1131                 if (pos > i_size_read(inode)) {
1132                         check_caps = ceph_inode_set_size(inode, pos);
1133                         if (check_caps)
1134                                 ceph_check_caps(ceph_inode(inode),
1135                                                 CHECK_CAPS_AUTHONLY,
1136                                                 NULL);
1137                 }
1138
1139         }
1140
1141         if (ret != -EOLDSNAPC && written > 0) {
1142                 ret = written;
1143                 iocb->ki_pos = pos;
1144         }
1145         return ret;
1146 }
1147
1148 /*
1149  * Wrap generic_file_aio_read with checks for cap bits on the inode.
1150  * Atomically grab references, so that those bits are not released
1151  * back to the MDS mid-read.
1152  *
1153  * Hmm, the sync read case isn't actually async... should it be?
1154  */
1155 static ssize_t ceph_read_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *to)
1156 {
1157         struct file *filp = iocb->ki_filp;
1158         struct ceph_file_info *fi = filp->private_data;
1159         size_t len = iov_iter_count(to);
1160         struct inode *inode = file_inode(filp);
1161         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1162         struct page *pinned_page = NULL;
1163         ssize_t ret;
1164         int want, got = 0;
1165         int retry_op = 0, read = 0;
1166
1167 again:
1168         dout("aio_read %p %llx.%llx %llu~%u trying to get caps on %p\n",
1169              inode, ceph_vinop(inode), iocb->ki_pos, (unsigned)len, inode);
1170
1171         if (fi->fmode & CEPH_FILE_MODE_LAZY)
1172                 want = CEPH_CAP_FILE_CACHE | CEPH_CAP_FILE_LAZYIO;
1173         else
1174                 want = CEPH_CAP_FILE_CACHE;
1175         ret = ceph_get_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_RD, want, -1, &got, &pinned_page);
1176         if (ret < 0)
1177                 return ret;
1178
1179         if ((got & (CEPH_CAP_FILE_CACHE|CEPH_CAP_FILE_LAZYIO)) == 0 ||
1180             (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
1181             (fi->flags & CEPH_F_SYNC)) {
1182
1183                 dout("aio_sync_read %p %llx.%llx %llu~%u got cap refs on %s\n",
1184                      inode, ceph_vinop(inode), iocb->ki_pos, (unsigned)len,
1185                      ceph_cap_string(got));
1186
1187                 if (ci->i_inline_version == CEPH_INLINE_NONE) {
1188                         if (!retry_op && (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT)) {
1189                                 ret = ceph_direct_read_write(iocb, to,
1190                                                              NULL, NULL);
1191                                 if (ret >= 0 && ret < len)
1192                                         retry_op = CHECK_EOF;
1193                         } else {
1194                                 ret = ceph_sync_read(iocb, to, &retry_op);
1195                         }
1196                 } else {
1197                         retry_op = READ_INLINE;
1198                 }
1199         } else {
1200                 dout("aio_read %p %llx.%llx %llu~%u got cap refs on %s\n",
1201                      inode, ceph_vinop(inode), iocb->ki_pos, (unsigned)len,
1202                      ceph_cap_string(got));
1203                 current->journal_info = filp;
1204                 ret = generic_file_read_iter(iocb, to);
1205                 current->journal_info = NULL;
1206         }
1207         dout("aio_read %p %llx.%llx dropping cap refs on %s = %d\n",
1208              inode, ceph_vinop(inode), ceph_cap_string(got), (int)ret);
1209         if (pinned_page) {
1210                 put_page(pinned_page);
1211                 pinned_page = NULL;
1212         }
1213         ceph_put_cap_refs(ci, got);
1214         if (retry_op > HAVE_RETRIED && ret >= 0) {
1215                 int statret;
1216                 struct page *page = NULL;
1217                 loff_t i_size;
1218                 if (retry_op == READ_INLINE) {
1219                         page = __page_cache_alloc(GFP_KERNEL);
1220                         if (!page)
1221                                 return -ENOMEM;
1222                 }
1223
1224                 statret = __ceph_do_getattr(inode, page,
1225                                             CEPH_STAT_CAP_INLINE_DATA, !!page);
1226                 if (statret < 0) {
1227                         if (page)
1228                                 __free_page(page);
1229                         if (statret == -ENODATA) {
1230                                 BUG_ON(retry_op != READ_INLINE);
1231                                 goto again;
1232                         }
1233                         return statret;
1234                 }
1235
1236                 i_size = i_size_read(inode);
1237                 if (retry_op == READ_INLINE) {
1238                         BUG_ON(ret > 0 || read > 0);
1239                         if (iocb->ki_pos < i_size &&
1240                             iocb->ki_pos < PAGE_SIZE) {
1241                                 loff_t end = min_t(loff_t, i_size,
1242                                                    iocb->ki_pos + len);
1243                                 end = min_t(loff_t, end, PAGE_SIZE);
1244                                 if (statret < end)
1245                                         zero_user_segment(page, statret, end);
1246                                 ret = copy_page_to_iter(page,
1247                                                 iocb->ki_pos & ~PAGE_MASK,
1248                                                 end - iocb->ki_pos, to);
1249                                 iocb->ki_pos += ret;
1250                                 read += ret;
1251                         }
1252                         if (iocb->ki_pos < i_size && read < len) {
1253                                 size_t zlen = min_t(size_t, len - read,
1254                                                     i_size - iocb->ki_pos);
1255                                 ret = iov_iter_zero(zlen, to);
1256                                 iocb->ki_pos += ret;
1257                                 read += ret;
1258                         }
1259                         __free_pages(page, 0);
1260                         return read;
1261                 }
1262
1263                 /* hit EOF or hole? */
1264                 if (retry_op == CHECK_EOF && iocb->ki_pos < i_size &&
1265                     ret < len) {
1266                         dout("sync_read hit hole, ppos %lld < size %lld"
1267                              ", reading more\n", iocb->ki_pos, i_size);
1268
1269                         read += ret;
1270                         len -= ret;
1271                         retry_op = HAVE_RETRIED;
1272                         goto again;
1273                 }
1274         }
1275
1276         if (ret >= 0)
1277                 ret += read;
1278
1279         return ret;
1280 }
1281
1282 /*
1283  * Take cap references to avoid releasing caps to MDS mid-write.
1284  *
1285  * If we are synchronous, and write with an old snap context, the OSD
1286  * may return EOLDSNAPC.  In that case, retry the write.. _after_
1287  * dropping our cap refs and allowing the pending snap to logically
1288  * complete _before_ this write occurs.
1289  *
1290  * If we are near ENOSPC, write synchronously.
1291  */
1292 static ssize_t ceph_write_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
1293 {
1294         struct file *file = iocb->ki_filp;
1295         struct ceph_file_info *fi = file->private_data;
1296         struct inode *inode = file_inode(file);
1297         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1298         struct ceph_osd_client *osdc =
1299                 &ceph_sb_to_client(inode->i_sb)->client->osdc;
1300         struct ceph_cap_flush *prealloc_cf;
1301         ssize_t count, written = 0;
1302         int err, want, got;
1303         loff_t pos;
1304
1305         if (ceph_snap(inode) != CEPH_NOSNAP)
1306                 return -EROFS;
1307
1308         prealloc_cf = ceph_alloc_cap_flush();
1309         if (!prealloc_cf)
1310                 return -ENOMEM;
1311
1312 retry_snap:
1313         inode_lock(inode);
1314
1315         /* We can write back this queue in page reclaim */
1316         current->backing_dev_info = inode_to_bdi(inode);
1317
1318         if (iocb->ki_flags & IOCB_APPEND) {
1319                 err = ceph_do_getattr(inode, CEPH_STAT_CAP_SIZE, false);
1320                 if (err < 0)
1321                         goto out;
1322         }
1323
1324         err = generic_write_checks(iocb, from);
1325         if (err <= 0)
1326                 goto out;
1327
1328         pos = iocb->ki_pos;
1329         count = iov_iter_count(from);
1330         err = file_remove_privs(file);
1331         if (err)
1332                 goto out;
1333
1334         err = file_update_time(file);
1335         if (err)
1336                 goto out;
1337
1338         if (ci->i_inline_version != CEPH_INLINE_NONE) {
1339                 err = ceph_uninline_data(file, NULL);
1340                 if (err < 0)
1341                         goto out;
1342         }
1343
1344         /* FIXME: not complete since it doesn't account for being at quota */
1345         if (ceph_osdmap_flag(osdc, CEPH_OSDMAP_FULL)) {
1346                 err = -ENOSPC;
1347                 goto out;
1348         }
1349
1350         dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%zd getting caps. i_size %llu\n",
1351              inode, ceph_vinop(inode), pos, count, i_size_read(inode));
1352         if (fi->fmode & CEPH_FILE_MODE_LAZY)
1353                 want = CEPH_CAP_FILE_BUFFER | CEPH_CAP_FILE_LAZYIO;
1354         else
1355                 want = CEPH_CAP_FILE_BUFFER;
1356         got = 0;
1357         err = ceph_get_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR, want, pos + count,
1358                             &got, NULL);
1359         if (err < 0)
1360                 goto out;
1361
1362         dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%zd got cap refs on %s\n",
1363              inode, ceph_vinop(inode), pos, count, ceph_cap_string(got));
1364
1365         if ((got & (CEPH_CAP_FILE_BUFFER|CEPH_CAP_FILE_LAZYIO)) == 0 ||
1366             (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) || (fi->flags & CEPH_F_SYNC) ||
1367             (ci->i_ceph_flags & CEPH_I_ERROR_WRITE)) {
1368                 struct ceph_snap_context *snapc;
1369                 struct iov_iter data;
1370                 inode_unlock(inode);
1371
1372                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
1373                 if (__ceph_have_pending_cap_snap(ci)) {
1374                         struct ceph_cap_snap *capsnap =
1375                                         list_last_entry(&ci->i_cap_snaps,
1376                                                         struct ceph_cap_snap,
1377                                                         ci_item);
1378                         snapc = ceph_get_snap_context(capsnap->context);
1379                 } else {
1380                         BUG_ON(!ci->i_head_snapc);
1381                         snapc = ceph_get_snap_context(ci->i_head_snapc);
1382                 }
1383                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
1384
1385                 /* we might need to revert back to that point */
1386                 data = *from;
1387                 if (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT)
1388                         written = ceph_direct_read_write(iocb, &data, snapc,
1389                                                          &prealloc_cf);
1390                 else
1391                         written = ceph_sync_write(iocb, &data, pos, snapc);
1392                 if (written > 0)
1393                         iov_iter_advance(from, written);
1394                 ceph_put_snap_context(snapc);
1395         } else {
1396                 /*
1397                  * No need to acquire the i_truncate_mutex. Because
1398                  * the MDS revokes Fwb caps before sending truncate
1399                  * message to us. We can't get Fwb cap while there
1400                  * are pending vmtruncate. So write and vmtruncate
1401                  * can not run at the same time
1402                  */
1403                 written = generic_perform_write(file, from, pos);
1404                 if (likely(written >= 0))
1405                         iocb->ki_pos = pos + written;
1406                 inode_unlock(inode);
1407         }
1408
1409         if (written >= 0) {
1410                 int dirty;
1411                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
1412                 ci->i_inline_version = CEPH_INLINE_NONE;
1413                 dirty = __ceph_mark_dirty_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR,
1414                                                &prealloc_cf);
1415                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
1416                 if (dirty)
1417                         __mark_inode_dirty(inode, dirty);
1418         }
1419
1420         dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%u  dropping cap refs on %s\n",
1421              inode, ceph_vinop(inode), pos, (unsigned)count,
1422              ceph_cap_string(got));
1423         ceph_put_cap_refs(ci, got);
1424
1425         if (written == -EOLDSNAPC) {
1426                 dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%u" "got EOLDSNAPC, retrying\n",
1427                      inode, ceph_vinop(inode), pos, (unsigned)count);
1428                 goto retry_snap;
1429         }
1430
1431         if (written >= 0) {
1432                 if (ceph_osdmap_flag(osdc, CEPH_OSDMAP_NEARFULL))
1433                         iocb->ki_flags |= IOCB_DSYNC;
1434                 written = generic_write_sync(iocb, written);
1435         }
1436
1437         goto out_unlocked;
1438
1439 out:
1440         inode_unlock(inode);
1441 out_unlocked:
1442         ceph_free_cap_flush(prealloc_cf);
1443         current->backing_dev_info = NULL;
1444         return written ? written : err;
1445 }
1446
1447 /*
1448  * llseek.  be sure to verify file size on SEEK_END.
1449  */
1450 static loff_t ceph_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
1451 {
1452         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
1453         loff_t i_size;
1454         loff_t ret;
1455
1456         inode_lock(inode);
1457
1458         if (whence == SEEK_END || whence == SEEK_DATA || whence == SEEK_HOLE) {
1459                 ret = ceph_do_getattr(inode, CEPH_STAT_CAP_SIZE, false);
1460                 if (ret < 0)
1461                         goto out;
1462         }
1463
1464         i_size = i_size_read(inode);
1465         switch (whence) {
1466         case SEEK_END:
1467                 offset += i_size;
1468                 break;
1469         case SEEK_CUR:
1470                 /*
1471                  * Here we special-case the lseek(fd, 0, SEEK_CUR)
1472                  * position-querying operation.  Avoid rewriting the "same"
1473                  * f_pos value back to the file because a concurrent read(),
1474                  * write() or lseek() might have altered it
1475                  */
1476                 if (offset == 0) {
1477                         ret = file->f_pos;
1478                         goto out;
1479                 }
1480                 offset += file->f_pos;
1481                 break;
1482         case SEEK_DATA:
1483                 if (offset >= i_size) {
1484                         ret = -ENXIO;
1485                         goto out;
1486                 }
1487                 break;
1488         case SEEK_HOLE:
1489                 if (offset >= i_size) {
1490                         ret = -ENXIO;
1491                         goto out;
1492                 }
1493                 offset = i_size;
1494                 break;
1495         }
1496
1497         ret = vfs_setpos(file, offset, inode->i_sb->s_maxbytes);
1498
1499 out:
1500         inode_unlock(inode);
1501         return ret;
1502 }
1503
1504 static inline void ceph_zero_partial_page(
1505         struct inode *inode, loff_t offset, unsigned size)
1506 {
1507         struct page *page;
1508         pgoff_t index = offset >> PAGE_SHIFT;
1509
1510         page = find_lock_page(inode->i_mapping, index);
1511         if (page) {
1512                 wait_on_page_writeback(page);
1513                 zero_user(page, offset & (PAGE_SIZE - 1), size);
1514                 unlock_page(page);
1515                 put_page(page);
1516         }
1517 }
1518
1519 static void ceph_zero_pagecache_range(struct inode *inode, loff_t offset,
1520                                       loff_t length)
1521 {
1522         loff_t nearly = round_up(offset, PAGE_SIZE);
1523         if (offset < nearly) {
1524                 loff_t size = nearly - offset;
1525                 if (length < size)
1526                         size = length;
1527                 ceph_zero_partial_page(inode, offset, size);
1528                 offset += size;
1529                 length -= size;
1530         }
1531         if (length >= PAGE_SIZE) {
1532                 loff_t size = round_down(length, PAGE_SIZE);
1533                 truncate_pagecache_range(inode, offset, offset + size - 1);
1534                 offset += size;
1535                 length -= size;
1536         }
1537         if (length)
1538                 ceph_zero_partial_page(inode, offset, length);
1539 }
1540
1541 static int ceph_zero_partial_object(struct inode *inode,
1542                                     loff_t offset, loff_t *length)
1543 {
1544         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1545         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_inode_to_client(inode);
1546         struct ceph_osd_request *req;
1547         int ret = 0;
1548         loff_t zero = 0;
1549         int op;
1550
1551         if (!length) {
1552                 op = offset ? CEPH_OSD_OP_DELETE : CEPH_OSD_OP_TRUNCATE;
1553                 length = &zero;
1554         } else {
1555                 op = CEPH_OSD_OP_ZERO;
1556         }
1557
1558         req = ceph_osdc_new_request(&fsc->client->osdc, &ci->i_layout,
1559                                         ceph_vino(inode),
1560                                         offset, length,
1561                                         0, 1, op,
1562                                         CEPH_OSD_FLAG_WRITE,
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 = ci->i_layout.stripe_unit;
1587         s32 stripe_count = ci->i_layout.stripe_count;
1588         s32 object_size = ci->i_layout.object_size;
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                 ret = inode_newsize_ok(inode, endoff);
1676                 if (ret)
1677                         goto unlock;
1678         }
1679
1680         if (fi->fmode & CEPH_FILE_MODE_LAZY)
1681                 want = CEPH_CAP_FILE_BUFFER | CEPH_CAP_FILE_LAZYIO;
1682         else
1683                 want = CEPH_CAP_FILE_BUFFER;
1684
1685         ret = ceph_get_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR, want, endoff, &got, NULL);
1686         if (ret < 0)
1687                 goto unlock;
1688
1689         if (mode & FALLOC_FL_PUNCH_HOLE) {
1690                 if (offset < size)
1691                         ceph_zero_pagecache_range(inode, offset, length);
1692                 ret = ceph_zero_objects(inode, offset, length);
1693         } else if (endoff > size) {
1694                 truncate_pagecache_range(inode, size, -1);
1695                 if (ceph_inode_set_size(inode, endoff))
1696                         ceph_check_caps(ceph_inode(inode),
1697                                 CHECK_CAPS_AUTHONLY, NULL);
1698         }
1699
1700         if (!ret) {
1701                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
1702                 ci->i_inline_version = CEPH_INLINE_NONE;
1703                 dirty = __ceph_mark_dirty_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR,
1704                                                &prealloc_cf);
1705                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
1706                 if (dirty)
1707                         __mark_inode_dirty(inode, dirty);
1708         }
1709
1710         ceph_put_cap_refs(ci, got);
1711 unlock:
1712         inode_unlock(inode);
1713         ceph_free_cap_flush(prealloc_cf);
1714         return ret;
1715 }
1716
1717 const struct file_operations ceph_file_fops = {
1718         .open = ceph_open,
1719         .release = ceph_release,
1720         .llseek = ceph_llseek,
1721         .read_iter = ceph_read_iter,
1722         .write_iter = ceph_write_iter,
1723         .mmap = ceph_mmap,
1724         .fsync = ceph_fsync,
1725         .lock = ceph_lock,
1726         .flock = ceph_flock,
1727         .splice_read = generic_file_splice_read,
1728         .splice_write = iter_file_splice_write,
1729         .unlocked_ioctl = ceph_ioctl,
1730         .compat_ioctl   = ceph_ioctl,
1731         .fallocate      = ceph_fallocate,
1732 };
1733