fs/ceph/quota.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * quota.c - CephFS quota
   4  *
   5  * Copyright (C) 2017-2018 SUSE
   6  */
   7
   8 #include <linux/statfs.h>
   9
  10 #include "super.h"
  11 #include "mds_client.h"
  12
  13 void ceph_adjust_quota_realms_count(struct inode *inode, bool inc)
  14 {
  15         struct ceph_mds_client *mdsc = ceph_sb_to_mdsc(inode->i_sb);
  16         if (inc)
  17                 atomic64_inc(&mdsc->quotarealms_count);
  18         else
  19                 atomic64_dec(&mdsc->quotarealms_count);
  20 }
  21
  22 static inline bool ceph_has_realms_with_quotas(struct inode *inode)
  23 {
  24         struct super_block *sb = inode->i_sb;
  25         struct ceph_mds_client *mdsc = ceph_sb_to_mdsc(sb);
  26         struct inode *root = d_inode(sb->s_root);
  27
  28         if (atomic64_read(&mdsc->quotarealms_count) > 0)
  29                 return true;
  30         /* if root is the real CephFS root, we don't have quota realms */
  31         if (root && ceph_ino(root) == CEPH_INO_ROOT)
  32                 return false;
  33         /* MDS stray dirs have no quota realms */
  34         if (ceph_vino_is_reserved(ceph_inode(inode)->i_vino))
  35                 return false;
  36         /* otherwise, we can't know for sure */
  37         return true;
  38 }
  39
  40 void ceph_handle_quota(struct ceph_mds_client *mdsc,
  41                        struct ceph_mds_session *session,
  42                        struct ceph_msg *msg)
  43 {
  44         struct super_block *sb = mdsc->fsc->sb;
  45         struct ceph_mds_quota *h = msg->front.iov_base;
  46         struct ceph_vino vino;
  47         struct inode *inode;
  48         struct ceph_inode_info *ci;
  49
  50         if (msg->front.iov_len < sizeof(*h)) {
  51                 pr_err("%s corrupt message mds%d len %d\n", __func__,
  52                        session->s_mds, (int)msg->front.iov_len);
  53                 ceph_msg_dump(msg);
  54                 return;
  55         }
  56
  57         /* increment msg sequence number */
  58         mutex_lock(&session->s_mutex);
  59         inc_session_sequence(session);
  60         mutex_unlock(&session->s_mutex);
  61
  62         /* lookup inode */
  63         vino.ino = le64_to_cpu(h->ino);
  64         vino.snap = CEPH_NOSNAP;
  65         inode = ceph_find_inode(sb, vino);
  66         if (!inode) {
  67                 pr_warn("Failed to find inode %llu\n", vino.ino);
  68                 return;
  69         }
  70         ci = ceph_inode(inode);
  71
  72         spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
  73         ci->i_rbytes = le64_to_cpu(h->rbytes);
  74         ci->i_rfiles = le64_to_cpu(h->rfiles);
  75         ci->i_rsubdirs = le64_to_cpu(h->rsubdirs);
  76         __ceph_update_quota(ci, le64_to_cpu(h->max_bytes),
  77                             le64_to_cpu(h->max_files));
  78         spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
  79
  80         iput(inode);
  81 }
  82
  83 static struct ceph_quotarealm_inode *
  84 find_quotarealm_inode(struct ceph_mds_client *mdsc, u64 ino)
  85 {
  86         struct ceph_quotarealm_inode *qri = NULL;
  87         struct rb_node **node, *parent = NULL;
  88
  89         mutex_lock(&mdsc->quotarealms_inodes_mutex);
  90         node = &(mdsc->quotarealms_inodes.rb_node);
  91         while (*node) {
  92                 parent = *node;
  93                 qri = container_of(*node, struct ceph_quotarealm_inode, node);
  94
  95                 if (ino < qri->ino)
  96                         node = &((*node)->rb_left);
  97                 else if (ino > qri->ino)
  98                         node = &((*node)->rb_right);
  99                 else
 100                         break;
 101         }
 102         if (!qri || (qri->ino != ino)) {
 103                 /* Not found, create a new one and insert it */
 104                 qri = kmalloc(sizeof(*qri), GFP_KERNEL);
 105                 if (qri) {
 106                         qri->ino = ino;
 107                         qri->inode = NULL;
 108                         qri->timeout = 0;
 109                         mutex_init(&qri->mutex);
 110                         rb_link_node(&qri->node, parent, node);
 111                         rb_insert_color(&qri->node, &mdsc->quotarealms_inodes);
 112                 } else
 113                         pr_warn("Failed to alloc quotarealms_inode\n");
 114         }
 115         mutex_unlock(&mdsc->quotarealms_inodes_mutex);
 116
 117         return qri;
 118 }
 119
 120 /*
 121  * This function will try to lookup a realm inode which isn't visible in the
 122  * filesystem mountpoint.  A list of these kind of inodes (not visible) is
 123  * maintained in the mdsc and freed only when the filesystem is umounted.
 124  *
 125  * Note that these inodes are kept in this list even if the lookup fails, which
 126  * allows to prevent useless lookup requests.
 127  */
 128 static struct inode *lookup_quotarealm_inode(struct ceph_mds_client *mdsc,
 129                                              struct super_block *sb,
 130                                              struct ceph_snap_realm *realm)
 131 {
 132         struct ceph_quotarealm_inode *qri;
 133         struct inode *in;
 134
 135         qri = find_quotarealm_inode(mdsc, realm->ino);
 136         if (!qri)
 137                 return NULL;
 138
 139         mutex_lock(&qri->mutex);
 140         if (qri->inode && ceph_is_any_caps(qri->inode)) {
 141                 /* A request has already returned the inode */
 142                 mutex_unlock(&qri->mutex);
 143                 return qri->inode;
 144         }
 145         /* Check if this inode lookup has failed recently */
 146         if (qri->timeout &&
 147             time_before_eq(jiffies, qri->timeout)) {
 148                 mutex_unlock(&qri->mutex);
 149                 return NULL;
 150         }
 151         if (qri->inode) {
 152                 /* get caps */
 153                 int ret = __ceph_do_getattr(qri->inode, NULL,
 154                                             CEPH_STAT_CAP_INODE, true);
 155                 if (ret >= 0)
 156                         in = qri->inode;
 157                 else
 158                         in = ERR_PTR(ret);
 159         }  else {
 160                 in = ceph_lookup_inode(sb, realm->ino);
 161         }
 162
 163         if (IS_ERR(in)) {
 164                 dout("Can't lookup inode %llx (err: %ld)\n",
 165                      realm->ino, PTR_ERR(in));
 166                 qri->timeout = jiffies + msecs_to_jiffies(60 * 1000); /* XXX */
 167         } else {
 168                 qri->timeout = 0;
 169                 qri->inode = in;
 170         }
 171         mutex_unlock(&qri->mutex);
 172
 173         return in;
 174 }
 175
 176 void ceph_cleanup_quotarealms_inodes(struct ceph_mds_client *mdsc)
 177 {
 178         struct ceph_quotarealm_inode *qri;
 179         struct rb_node *node;
 180
 181         /*
 182          * It should now be safe to clean quotarealms_inode tree without holding
 183          * mdsc->quotarealms_inodes_mutex...
 184          */
 185         mutex_lock(&mdsc->quotarealms_inodes_mutex);
 186         while (!RB_EMPTY_ROOT(&mdsc->quotarealms_inodes)) {
 187                 node = rb_first(&mdsc->quotarealms_inodes);
 188                 qri = rb_entry(node, struct ceph_quotarealm_inode, node);
 189                 rb_erase(node, &mdsc->quotarealms_inodes);
 190                 iput(qri->inode);
 191                 kfree(qri);
 192         }
 193         mutex_unlock(&mdsc->quotarealms_inodes_mutex);
 194 }
 195
 196 /*
 197  * This function walks through the snaprealm for an inode and returns the
 198  * ceph_snap_realm for the first snaprealm that has quotas set (either max_files
 199  * or max_bytes).  If the root is reached, return the root ceph_snap_realm
 200  * instead.
 201  *
 202  * Note that the caller is responsible for calling ceph_put_snap_realm() on the
 203  * returned realm.
 204  *
 205  * Callers of this function need to hold mdsc->snap_rwsem.  However, if there's
 206  * a need to do an inode lookup, this rwsem will be temporarily dropped.  Hence
 207  * the 'retry' argument: if rwsem needs to be dropped and 'retry' is 'false'
 208  * this function will return -EAGAIN; otherwise, the snaprealms walk-through
 209  * will be restarted.
 210  */
 211 static struct ceph_snap_realm *get_quota_realm(struct ceph_mds_client *mdsc,
 212                                                struct inode *inode, bool retry)
 213 {
 214         struct ceph_inode_info *ci = NULL;
 215         struct ceph_snap_realm *realm, *next;
 216         struct inode *in;
 217         bool has_quota;
 218
 219         if (ceph_snap(inode) != CEPH_NOSNAP)
 220                 return NULL;
 221
 222 restart:
 223         realm = ceph_inode(inode)->i_snap_realm;
 224         if (realm)
 225                 ceph_get_snap_realm(mdsc, realm);
 226         else
 227                 pr_err_ratelimited("get_quota_realm: ino (%llx.%llx) "
 228                                    "null i_snap_realm\n", ceph_vinop(inode));
 229         while (realm) {
 230                 bool has_inode;
 231
 232                 spin_lock(&realm->inodes_with_caps_lock);
 233                 has_inode = realm->inode;
 234                 in = has_inode ? igrab(realm->inode) : NULL;
 235                 spin_unlock(&realm->inodes_with_caps_lock);
 236                 if (has_inode && !in)
 237                         break;
 238                 if (!in) {
 239                         up_read(&mdsc->snap_rwsem);
 240                         in = lookup_quotarealm_inode(mdsc, inode->i_sb, realm);
 241                         down_read(&mdsc->snap_rwsem);
 242                         if (IS_ERR_OR_NULL(in))
 243                                 break;
 244                         ceph_put_snap_realm(mdsc, realm);
 245                         if (!retry)
 246                                 return ERR_PTR(-EAGAIN);
 247                         goto restart;
 248                 }
 249
 250                 ci = ceph_inode(in);
 251                 has_quota = __ceph_has_any_quota(ci);
 252                 iput(in);
 253
 254                 next = realm->parent;
 255                 if (has_quota || !next)
 256                        return realm;
 257
 258                 ceph_get_snap_realm(mdsc, next);
 259                 ceph_put_snap_realm(mdsc, realm);
 260                 realm = next;
 261         }
 262         if (realm)
 263                 ceph_put_snap_realm(mdsc, realm);
 264
 265         return NULL;
 266 }
 267
 268 bool ceph_quota_is_same_realm(struct inode *old, struct inode *new)
 269 {
 270         struct ceph_mds_client *mdsc = ceph_sb_to_mdsc(old->i_sb);
 271         struct ceph_snap_realm *old_realm, *new_realm;
 272         bool is_same;
 273
 274 restart:
 275         /*
 276          * We need to lookup 2 quota realms atomically, i.e. with snap_rwsem.
 277          * However, get_quota_realm may drop it temporarily.  By setting the
 278          * 'retry' parameter to 'false', we'll get -EAGAIN if the rwsem was
 279          * dropped and we can then restart the whole operation.
 280          */
 281         down_read(&mdsc->snap_rwsem);
 282         old_realm = get_quota_realm(mdsc, old, true);
 283         new_realm = get_quota_realm(mdsc, new, false);
 284         if (PTR_ERR(new_realm) == -EAGAIN) {
 285                 up_read(&mdsc->snap_rwsem);
 286                 if (old_realm)
 287                         ceph_put_snap_realm(mdsc, old_realm);
 288                 goto restart;
 289         }
 290         is_same = (old_realm == new_realm);
 291         up_read(&mdsc->snap_rwsem);
 292
 293         if (old_realm)
 294                 ceph_put_snap_realm(mdsc, old_realm);
 295         if (new_realm)
 296                 ceph_put_snap_realm(mdsc, new_realm);
 297
 298         return is_same;
 299 }
 300
 301 enum quota_check_op {
 302         QUOTA_CHECK_MAX_FILES_OP,       /* check quota max_files limit */
 303         QUOTA_CHECK_MAX_BYTES_OP,       /* check quota max_files limit */
 304         QUOTA_CHECK_MAX_BYTES_APPROACHING_OP    /* check if quota max_files
 305                                                    limit is approaching */
 306 };
 307
 308 /*
 309  * check_quota_exceeded() will walk up the snaprealm hierarchy and, for each
 310  * realm, it will execute quota check operation defined by the 'op' parameter.
 311  * The snaprealm walk is interrupted if the quota check detects that the quota
 312  * is exceeded or if the root inode is reached.
 313  */
 314 static bool check_quota_exceeded(struct inode *inode, enum quota_check_op op,
 315                                  loff_t delta)
 316 {
 317         struct ceph_mds_client *mdsc = ceph_sb_to_mdsc(inode->i_sb);
 318         struct ceph_inode_info *ci;
 319         struct ceph_snap_realm *realm, *next;
 320         struct inode *in;
 321         u64 max, rvalue;
 322         bool exceeded = false;
 323
 324         if (ceph_snap(inode) != CEPH_NOSNAP)
 325                 return false;
 326
 327         down_read(&mdsc->snap_rwsem);
 328 restart:
 329         realm = ceph_inode(inode)->i_snap_realm;
 330         if (realm)
 331                 ceph_get_snap_realm(mdsc, realm);
 332         else
 333                 pr_err_ratelimited("check_quota_exceeded: ino (%llx.%llx) "
 334                                    "null i_snap_realm\n", ceph_vinop(inode));
 335         while (realm) {
 336                 bool has_inode;
 337
 338                 spin_lock(&realm->inodes_with_caps_lock);
 339                 has_inode = realm->inode;
 340                 in = has_inode ? igrab(realm->inode) : NULL;
 341                 spin_unlock(&realm->inodes_with_caps_lock);
 342                 if (has_inode && !in)
 343                         break;
 344                 if (!in) {
 345                         up_read(&mdsc->snap_rwsem);
 346                         in = lookup_quotarealm_inode(mdsc, inode->i_sb, realm);
 347                         down_read(&mdsc->snap_rwsem);
 348                         if (IS_ERR_OR_NULL(in))
 349                                 break;
 350                         ceph_put_snap_realm(mdsc, realm);
 351                         goto restart;
 352                 }
 353                 ci = ceph_inode(in);
 354                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
 355                 if (op == QUOTA_CHECK_MAX_FILES_OP) {
 356                         max = ci->i_max_files;
 357                         rvalue = ci->i_rfiles + ci->i_rsubdirs;
 358                 } else {
 359                         max = ci->i_max_bytes;
 360                         rvalue = ci->i_rbytes;
 361                 }
 362                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 363                 switch (op) {
 364                 case QUOTA_CHECK_MAX_FILES_OP:
 365                 case QUOTA_CHECK_MAX_BYTES_OP:
 366                         exceeded = (max && (rvalue + delta > max));
 367                         break;
 368                 case QUOTA_CHECK_MAX_BYTES_APPROACHING_OP:
 369                         if (max) {
 370                                 if (rvalue >= max)
 371                                         exceeded = true;
 372                                 else {
 373                                         /*
 374                                          * when we're writing more that 1/16th
 375                                          * of the available space
 376                                          */
 377                                         exceeded =
 378                                                 (((max - rvalue) >> 4) < delta);
 379                                 }
 380                         }
 381                         break;
 382                 default:
 383                         /* Shouldn't happen */
 384                         pr_warn("Invalid quota check op (%d)\n", op);
 385                         exceeded = true; /* Just break the loop */
 386                 }
 387                 iput(in);
 388
 389                 next = realm->parent;
 390                 if (exceeded || !next)
 391                         break;
 392                 ceph_get_snap_realm(mdsc, next);
 393                 ceph_put_snap_realm(mdsc, realm);
 394                 realm = next;
 395         }
 396         if (realm)
 397                 ceph_put_snap_realm(mdsc, realm);
 398         up_read(&mdsc->snap_rwsem);
 399
 400         return exceeded;
 401 }
 402
 403 /*
 404  * ceph_quota_is_max_files_exceeded - check if we can create a new file
 405  * @inode:      directory where a new file is being created
 406  *
 407  * This functions returns true is max_files quota allows a new file to be
 408  * created.  It is necessary to walk through the snaprealm hierarchy (until the
 409  * FS root) to check all realms with quotas set.
 410  */
 411 bool ceph_quota_is_max_files_exceeded(struct inode *inode)
 412 {
 413         if (!ceph_has_realms_with_quotas(inode))
 414                 return false;
 415
 416         WARN_ON(!S_ISDIR(inode->i_mode));
 417
 418         return check_quota_exceeded(inode, QUOTA_CHECK_MAX_FILES_OP, 1);
 419 }
 420
 421 /*
 422  * ceph_quota_is_max_bytes_exceeded - check if we can write to a file
 423  * @inode:      inode being written
 424  * @newsize:    new size if write succeeds
 425  *
 426  * This functions returns true is max_bytes quota allows a file size to reach
 427  * @newsize; it returns false otherwise.
 428  */
 429 bool ceph_quota_is_max_bytes_exceeded(struct inode *inode, loff_t newsize)
 430 {
 431         loff_t size = i_size_read(inode);
 432
 433         if (!ceph_has_realms_with_quotas(inode))
 434                 return false;
 435
 436         /* return immediately if we're decreasing file size */
 437         if (newsize <= size)
 438                 return false;
 439
 440         return check_quota_exceeded(inode, QUOTA_CHECK_MAX_BYTES_OP, (newsize - size));
 441 }
 442
 443 /*
 444  * ceph_quota_is_max_bytes_approaching - check if we're reaching max_bytes
 445  * @inode:      inode being written
 446  * @newsize:    new size if write succeeds
 447  *
 448  * This function returns true if the new file size @newsize will be consuming
 449  * more than 1/16th of the available quota space; it returns false otherwise.
 450  */
 451 bool ceph_quota_is_max_bytes_approaching(struct inode *inode, loff_t newsize)
 452 {
 453         loff_t size = ceph_inode(inode)->i_reported_size;
 454
 455         if (!ceph_has_realms_with_quotas(inode))
 456                 return false;
 457
 458         /* return immediately if we're decreasing file size */
 459         if (newsize <= size)
 460                 return false;
 461
 462         return check_quota_exceeded(inode, QUOTA_CHECK_MAX_BYTES_APPROACHING_OP,
 463                                     (newsize - size));
 464 }
 465
 466 /*
 467  * ceph_quota_update_statfs - if root has quota update statfs with quota status
 468  * @fsc:        filesystem client instance
 469  * @buf:        statfs to update
 470  *
 471  * If the mounted filesystem root has max_bytes quota set, update the filesystem
 472  * statistics with the quota status.
 473  *
 474  * This function returns true if the stats have been updated, false otherwise.
 475  */
 476 bool ceph_quota_update_statfs(struct ceph_fs_client *fsc, struct kstatfs *buf)
 477 {
 478         struct ceph_mds_client *mdsc = fsc->mdsc;
 479         struct ceph_inode_info *ci;
 480         struct ceph_snap_realm *realm;
 481         struct inode *in;
 482         u64 total = 0, used, free;
 483         bool is_updated = false;
 484
 485         down_read(&mdsc->snap_rwsem);
 486         realm = get_quota_realm(mdsc, d_inode(fsc->sb->s_root), true);
 487         up_read(&mdsc->snap_rwsem);
 488         if (!realm)
 489                 return false;
 490
 491         spin_lock(&realm->inodes_with_caps_lock);
 492         in = realm->inode ? igrab(realm->inode) : NULL;
 493         spin_unlock(&realm->inodes_with_caps_lock);
 494         if (in) {
 495                 ci = ceph_inode(in);
 496                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
 497                 if (ci->i_max_bytes) {
 498                         total = ci->i_max_bytes >> CEPH_BLOCK_SHIFT;
 499                         used = ci->i_rbytes >> CEPH_BLOCK_SHIFT;
 500                         /* For quota size less than 4MB, use 4KB block size */
 501                         if (!total) {
 502                                 total = ci->i_max_bytes >> CEPH_4K_BLOCK_SHIFT;
 503                                 used = ci->i_rbytes >> CEPH_4K_BLOCK_SHIFT;
 504                                 buf->f_frsize = 1 << CEPH_4K_BLOCK_SHIFT;
 505                         }
 506                         /* It is possible for a quota to be exceeded.
 507                          * Report 'zero' in that case
 508                          */
 509                         free = total > used ? total - used : 0;
 510                         /* For quota size less than 4KB, report the
 511                          * total=used=4KB,free=0 when quota is full
 512                          * and total=free=4KB, used=0 otherwise */
 513                         if (!total) {
 514                                 total = 1;
 515                                 free = ci->i_max_bytes > ci->i_rbytes ? 1 : 0;
 516                                 buf->f_frsize = 1 << CEPH_4K_BLOCK_SHIFT;
 517                         }
 518                 }
 519                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 520                 if (total) {
 521                         buf->f_blocks = total;
 522                         buf->f_bfree = free;
 523                         buf->f_bavail = free;
 524                         is_updated = true;
 525                 }
 526                 iput(in);
 527         }
 528         ceph_put_snap_realm(mdsc, realm);
 529
 530         return is_updated;
 531 }
 532