fs/ceph/file.c

   1 #include <linux/ceph/ceph_debug.h>
   2
   3 #include <linux/module.h>
   4 #include <linux/sched.h>
   5 #include <linux/slab.h>
   6 #include <linux/file.h>
   7 #include <linux/mount.h>
   8 #include <linux/namei.h>
   9 #include <linux/writeback.h>
  10 #include <linux/falloc.h>
  11
  12 #include "super.h"
  13 #include "mds_client.h"
  14 #include "cache.h"
  15
  16 /*
  17  * Ceph file operations
  18  *
  19  * Implement basic open/close functionality, and implement
  20  * read/write.
  21  *
  22  * We implement three modes of file I/O:
  23  *  - buffered uses the generic_file_aio_{read,write} helpers
  24  *
  25  *  - synchronous is used when there is multi-client read/write
  26  *    sharing, avoids the page cache, and synchronously waits for an
  27  *    ack from the OSD.
  28  *
  29  *  - direct io takes the variant of the sync path that references
  30  *    user pages directly.
  31  *
  32  * fsync() flushes and waits on dirty pages, but just queues metadata
  33  * for writeback: since the MDS can recover size and mtime there is no
  34  * need to wait for MDS acknowledgement.
  35  */
  36
  37 /*
  38  * Calculate the length sum of direct io vectors that can
  39  * be combined into one page vector.
  40  */
  41 static size_t dio_get_pagev_size(const struct iov_iter *it)
  42 {
  43     const struct iovec *iov = it->iov;
  44     const struct iovec *iovend = iov + it->nr_segs;
  45     size_t size;
  46
  47     size = iov->iov_len - it->iov_offset;
  48     /*
  49      * An iov can be page vectored when both the current tail
  50      * and the next base are page aligned.
  51      */
  52     while (PAGE_ALIGNED((iov->iov_base + iov->iov_len)) &&
  53            (++iov < iovend && PAGE_ALIGNED((iov->iov_base)))) {
  54         size += iov->iov_len;
  55     }
  56     dout("dio_get_pagevlen len = %zu\n", size);
  57     return size;
  58 }
  59
  60 /*
  61  * Allocate a page vector based on (@it, @nbytes).
  62  * The return value is the tuple describing a page vector,
  63  * that is (@pages, @page_align, @num_pages).
  64  */
  65 static struct page **
  66 dio_get_pages_alloc(const struct iov_iter *it, size_t nbytes,
  67                     size_t *page_align, int *num_pages)
  68 {
  69         struct iov_iter tmp_it = *it;
  70         size_t align;
  71         struct page **pages;
  72         int ret = 0, idx, npages;
  73
  74         align = (unsigned long)(it->iov->iov_base + it->iov_offset) &
  75                 (PAGE_SIZE - 1);
  76         npages = calc_pages_for(align, nbytes);
  77         pages = kmalloc(sizeof(*pages) * npages, GFP_KERNEL);
  78         if (!pages) {
  79                 pages = vmalloc(sizeof(*pages) * npages);
  80                 if (!pages)
  81                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
  82         }
  83
  84         for (idx = 0; idx < npages; ) {
  85                 size_t start;
  86                 ret = iov_iter_get_pages(&tmp_it, pages + idx, nbytes,
  87                                          npages - idx, &start);
  88                 if (ret < 0)
  89                         goto fail;
  90
  91                 iov_iter_advance(&tmp_it, ret);
  92                 nbytes -= ret;
  93                 idx += (ret + start + PAGE_SIZE - 1) / PAGE_SIZE;
  94         }
  95
  96         BUG_ON(nbytes != 0);
  97         *num_pages = npages;
  98         *page_align = align;
  99         dout("dio_get_pages_alloc: got %d pages align %zu\n", npages, align);
 100         return pages;
 101 fail:
 102         ceph_put_page_vector(pages, idx, false);
 103         return ERR_PTR(ret);
 104 }
 105
 106 /*
 107  * Prepare an open request.  Preallocate ceph_cap to avoid an
 108  * inopportune ENOMEM later.
 109  */
 110 static struct ceph_mds_request *
 111 prepare_open_request(struct super_block *sb, int flags, int create_mode)
 112 {
 113         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_sb_to_client(sb);
 114         struct ceph_mds_client *mdsc = fsc->mdsc;
 115         struct ceph_mds_request *req;
 116         int want_auth = USE_ANY_MDS;
 117         int op = (flags & O_CREAT) ? CEPH_MDS_OP_CREATE : CEPH_MDS_OP_OPEN;
 118
 119         if (flags & (O_WRONLY|O_RDWR|O_CREAT|O_TRUNC))
 120                 want_auth = USE_AUTH_MDS;
 121
 122         req = ceph_mdsc_create_request(mdsc, op, want_auth);
 123         if (IS_ERR(req))
 124                 goto out;
 125         req->r_fmode = ceph_flags_to_mode(flags);
 126         req->r_args.open.flags = cpu_to_le32(flags);
 127         req->r_args.open.mode = cpu_to_le32(create_mode);
 128 out:
 129         return req;
 130 }
 131
 132 /*
 133  * initialize private struct file data.
 134  * if we fail, clean up by dropping fmode reference on the ceph_inode
 135  */
 136 static int ceph_init_file(struct inode *inode, struct file *file, int fmode)
 137 {
 138         struct ceph_file_info *cf;
 139         int ret = 0;
 140
 141         switch (inode->i_mode & S_IFMT) {
 142         case S_IFREG:
 143                 ceph_fscache_register_inode_cookie(inode);
 144                 ceph_fscache_file_set_cookie(inode, file);
 145         case S_IFDIR:
 146                 dout("init_file %p %p 0%o (regular)\n", inode, file,
 147                      inode->i_mode);
 148                 cf = kmem_cache_zalloc(ceph_file_cachep, GFP_KERNEL);
 149                 if (cf == NULL) {
 150                         ceph_put_fmode(ceph_inode(inode), fmode); /* clean up */
 151                         return -ENOMEM;
 152                 }
 153                 cf->fmode = fmode;
 154                 cf->next_offset = 2;
 155                 cf->readdir_cache_idx = -1;
 156                 file->private_data = cf;
 157                 BUG_ON(inode->i_fop->release != ceph_release);
 158                 break;
 159
 160         case S_IFLNK:
 161                 dout("init_file %p %p 0%o (symlink)\n", inode, file,
 162                      inode->i_mode);
 163                 ceph_put_fmode(ceph_inode(inode), fmode); /* clean up */
 164                 break;
 165
 166         default:
 167                 dout("init_file %p %p 0%o (special)\n", inode, file,
 168                      inode->i_mode);
 169                 /*
 170                  * we need to drop the open ref now, since we don't
 171                  * have .release set to ceph_release.
 172                  */
 173                 ceph_put_fmode(ceph_inode(inode), fmode); /* clean up */
 174                 BUG_ON(inode->i_fop->release == ceph_release);
 175
 176                 /* call the proper open fop */
 177                 ret = inode->i_fop->open(inode, file);
 178         }
 179         return ret;
 180 }
 181
 182 /*
 183  * try renew caps after session gets killed.
 184  */
 185 int ceph_renew_caps(struct inode *inode)
 186 {
 187         struct ceph_mds_client *mdsc = ceph_sb_to_client(inode->i_sb)->mdsc;
 188         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 189         struct ceph_mds_request *req;
 190         int err, flags, wanted;
 191
 192         spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
 193         wanted = __ceph_caps_file_wanted(ci);
 194         if (__ceph_is_any_real_caps(ci) &&
 195             (!(wanted & CEPH_CAP_ANY_WR) == 0 || ci->i_auth_cap)) {
 196                 int issued = __ceph_caps_issued(ci, NULL);
 197                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 198                 dout("renew caps %p want %s issued %s updating mds_wanted\n",
 199                      inode, ceph_cap_string(wanted), ceph_cap_string(issued));
 200                 ceph_check_caps(ci, 0, NULL);
 201                 return 0;
 202         }
 203         spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 204
 205         flags = 0;
 206         if ((wanted & CEPH_CAP_FILE_RD) && (wanted & CEPH_CAP_FILE_WR))
 207                 flags = O_RDWR;
 208         else if (wanted & CEPH_CAP_FILE_RD)
 209                 flags = O_RDONLY;
 210         else if (wanted & CEPH_CAP_FILE_WR)
 211                 flags = O_WRONLY;
 212 #ifdef O_LAZY
 213         if (wanted & CEPH_CAP_FILE_LAZYIO)
 214                 flags |= O_LAZY;
 215 #endif
 216
 217         req = prepare_open_request(inode->i_sb, flags, 0);
 218         if (IS_ERR(req)) {
 219                 err = PTR_ERR(req);
 220                 goto out;
 221         }
 222
 223         req->r_inode = inode;
 224         ihold(inode);
 225         req->r_num_caps = 1;
 226         req->r_fmode = -1;
 227
 228         err = ceph_mdsc_do_request(mdsc, NULL, req);
 229         ceph_mdsc_put_request(req);
 230 out:
 231         dout("renew caps %p open result=%d\n", inode, err);
 232         return err < 0 ? err : 0;
 233 }
 234
 235 /*
 236  * If we already have the requisite capabilities, we can satisfy
 237  * the open request locally (no need to request new caps from the
 238  * MDS).  We do, however, need to inform the MDS (asynchronously)
 239  * if our wanted caps set expands.
 240  */
 241 int ceph_open(struct inode *inode, struct file *file)
 242 {
 243         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 244         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_sb_to_client(inode->i_sb);
 245         struct ceph_mds_client *mdsc = fsc->mdsc;
 246         struct ceph_mds_request *req;
 247         struct ceph_file_info *cf = file->private_data;
 248         int err;
 249         int flags, fmode, wanted;
 250
 251         if (cf) {
 252                 dout("open file %p is already opened\n", file);
 253                 return 0;
 254         }
 255
 256         /* filter out O_CREAT|O_EXCL; vfs did that already.  yuck. */
 257         flags = file->f_flags & ~(O_CREAT|O_EXCL);
 258         if (S_ISDIR(inode->i_mode))
 259                 flags = O_DIRECTORY;  /* mds likes to know */
 260
 261         dout("open inode %p ino %llx.%llx file %p flags %d (%d)\n", inode,
 262              ceph_vinop(inode), file, flags, file->f_flags);
 263         fmode = ceph_flags_to_mode(flags);
 264         wanted = ceph_caps_for_mode(fmode);
 265
 266         /* snapped files are read-only */
 267         if (ceph_snap(inode) != CEPH_NOSNAP && (file->f_mode & FMODE_WRITE))
 268                 return -EROFS;
 269
 270         /* trivially open snapdir */
 271         if (ceph_snap(inode) == CEPH_SNAPDIR) {
 272                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
 273                 __ceph_get_fmode(ci, fmode);
 274                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 275                 return ceph_init_file(inode, file, fmode);
 276         }
 277
 278         /*
 279          * No need to block if we have caps on the auth MDS (for
 280          * write) or any MDS (for read).  Update wanted set
 281          * asynchronously.
 282          */
 283         spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
 284         if (__ceph_is_any_real_caps(ci) &&
 285             (((fmode & CEPH_FILE_MODE_WR) == 0) || ci->i_auth_cap)) {
 286                 int mds_wanted = __ceph_caps_mds_wanted(ci);
 287                 int issued = __ceph_caps_issued(ci, NULL);
 288
 289                 dout("open %p fmode %d want %s issued %s using existing\n",
 290                      inode, fmode, ceph_cap_string(wanted),
 291                      ceph_cap_string(issued));
 292                 __ceph_get_fmode(ci, fmode);
 293                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 294
 295                 /* adjust wanted? */
 296                 if ((issued & wanted) != wanted &&
 297                     (mds_wanted & wanted) != wanted &&
 298                     ceph_snap(inode) != CEPH_SNAPDIR)
 299                         ceph_check_caps(ci, 0, NULL);
 300
 301                 return ceph_init_file(inode, file, fmode);
 302         } else if (ceph_snap(inode) != CEPH_NOSNAP &&
 303                    (ci->i_snap_caps & wanted) == wanted) {
 304                 __ceph_get_fmode(ci, fmode);
 305                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 306                 return ceph_init_file(inode, file, fmode);
 307         }
 308
 309         spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 310
 311         dout("open fmode %d wants %s\n", fmode, ceph_cap_string(wanted));
 312         req = prepare_open_request(inode->i_sb, flags, 0);
 313         if (IS_ERR(req)) {
 314                 err = PTR_ERR(req);
 315                 goto out;
 316         }
 317         req->r_inode = inode;
 318         ihold(inode);
 319
 320         req->r_num_caps = 1;
 321         err = ceph_mdsc_do_request(mdsc, NULL, req);
 322         if (!err)
 323                 err = ceph_init_file(inode, file, req->r_fmode);
 324         ceph_mdsc_put_request(req);
 325         dout("open result=%d on %llx.%llx\n", err, ceph_vinop(inode));
 326 out:
 327         return err;
 328 }
 329
 330
 331 /*
 332  * Do a lookup + open with a single request.  If we get a non-existent
 333  * file or symlink, return 1 so the VFS can retry.
 334  */
 335 int ceph_atomic_open(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
 336                      struct file *file, unsigned flags, umode_t mode,
 337                      int *opened)
 338 {
 339         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_sb_to_client(dir->i_sb);
 340         struct ceph_mds_client *mdsc = fsc->mdsc;
 341         struct ceph_mds_request *req;
 342         struct dentry *dn;
 343         struct ceph_acls_info acls = {};
 344        int mask;
 345         int err;
 346
 347         dout("atomic_open %p dentry %p '%pd' %s flags %d mode 0%o\n",
 348              dir, dentry, dentry,
 349              d_unhashed(dentry) ? "unhashed" : "hashed", flags, mode);
 350
 351         if (dentry->d_name.len > NAME_MAX)
 352                 return -ENAMETOOLONG;
 353
 354         err = ceph_init_dentry(dentry);
 355         if (err < 0)
 356                 return err;
 357
 358         if (flags & O_CREAT) {
 359                 err = ceph_pre_init_acls(dir, &mode, &acls);
 360                 if (err < 0)
 361                         return err;
 362         }
 363
 364         /* do the open */
 365         req = prepare_open_request(dir->i_sb, flags, mode);
 366         if (IS_ERR(req)) {
 367                 err = PTR_ERR(req);
 368                 goto out_acl;
 369         }
 370         req->r_dentry = dget(dentry);
 371         req->r_num_caps = 2;
 372         if (flags & O_CREAT) {
 373                 req->r_dentry_drop = CEPH_CAP_FILE_SHARED;
 374                 req->r_dentry_unless = CEPH_CAP_FILE_EXCL;
 375                 if (acls.pagelist) {
 376                         req->r_pagelist = acls.pagelist;
 377                         acls.pagelist = NULL;
 378                 }
 379         }
 380
 381        mask = CEPH_STAT_CAP_INODE | CEPH_CAP_AUTH_SHARED;
 382        if (ceph_security_xattr_wanted(dir))
 383                mask |= CEPH_CAP_XATTR_SHARED;
 384        req->r_args.open.mask = cpu_to_le32(mask);
 385
 386         req->r_locked_dir = dir;           /* caller holds dir->i_mutex */
 387         err = ceph_mdsc_do_request(mdsc,
 388                                    (flags & (O_CREAT|O_TRUNC)) ? dir : NULL,
 389                                    req);
 390         err = ceph_handle_snapdir(req, dentry, err);
 391         if (err)
 392                 goto out_req;
 393
 394         if ((flags & O_CREAT) && !req->r_reply_info.head->is_dentry)
 395                 err = ceph_handle_notrace_create(dir, dentry);
 396
 397         if (d_in_lookup(dentry)) {
 398                 dn = ceph_finish_lookup(req, dentry, err);
 399                 if (IS_ERR(dn))
 400                         err = PTR_ERR(dn);
 401         } else {
 402                 /* we were given a hashed negative dentry */
 403                 dn = NULL;
 404         }
 405         if (err)
 406                 goto out_req;
 407         if (dn || d_really_is_negative(dentry) || d_is_symlink(dentry)) {
 408                 /* make vfs retry on splice, ENOENT, or symlink */
 409                 dout("atomic_open finish_no_open on dn %p\n", dn);
 410                 err = finish_no_open(file, dn);
 411         } else {
 412                 dout("atomic_open finish_open on dn %p\n", dn);
 413                 if (req->r_op == CEPH_MDS_OP_CREATE && req->r_reply_info.has_create_ino) {
 414                         ceph_init_inode_acls(d_inode(dentry), &acls);
 415                         *opened |= FILE_CREATED;
 416                 }
 417                 err = finish_open(file, dentry, ceph_open, opened);
 418         }
 419 out_req:
 420         if (!req->r_err && req->r_target_inode)
 421                 ceph_put_fmode(ceph_inode(req->r_target_inode), req->r_fmode);
 422         ceph_mdsc_put_request(req);
 423 out_acl:
 424         ceph_release_acls_info(&acls);
 425         dout("atomic_open result=%d\n", err);
 426         return err;
 427 }
 428
 429 int ceph_release(struct inode *inode, struct file *file)
 430 {
 431         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 432         struct ceph_file_info *cf = file->private_data;
 433
 434         dout("release inode %p file %p\n", inode, file);
 435         ceph_put_fmode(ci, cf->fmode);
 436         if (cf->last_readdir)
 437                 ceph_mdsc_put_request(cf->last_readdir);
 438         kfree(cf->last_name);
 439         kfree(cf->dir_info);
 440         kmem_cache_free(ceph_file_cachep, cf);
 441
 442         /* wake up anyone waiting for caps on this inode */
 443         wake_up_all(&ci->i_cap_wq);
 444         return 0;
 445 }
 446
 447 enum {
 448         HAVE_RETRIED = 1,
 449         CHECK_EOF =    2,
 450         READ_INLINE =  3,
 451 };
 452
 453 /*
 454  * Read a range of bytes striped over one or more objects.  Iterate over
 455  * objects we stripe over.  (That's not atomic, but good enough for now.)
 456  *
 457  * If we get a short result from the OSD, check against i_size; we need to
 458  * only return a short read to the caller if we hit EOF.
 459  */
 460 static int striped_read(struct inode *inode,
 461                         u64 off, u64 len,
 462                         struct page **pages, int num_pages,
 463                         int *checkeof)
 464 {
 465         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_inode_to_client(inode);
 466         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 467         u64 pos, this_len, left;
 468         loff_t i_size;
 469         int page_align, pages_left;
 470         int read, ret;
 471         struct page **page_pos;
 472         bool hit_stripe, was_short;
 473
 474         /*
 475          * we may need to do multiple reads.  not atomic, unfortunately.
 476          */
 477         pos = off;
 478         left = len;
 479         page_pos = pages;
 480         pages_left = num_pages;
 481         read = 0;
 482
 483 more:
 484         page_align = pos & ~PAGE_MASK;
 485         this_len = left;
 486         ret = ceph_osdc_readpages(&fsc->client->osdc, ceph_vino(inode),
 487                                   &ci->i_layout, pos, &this_len,
 488                                   ci->i_truncate_seq,
 489                                   ci->i_truncate_size,
 490                                   page_pos, pages_left, page_align);
 491         if (ret == -ENOENT)
 492                 ret = 0;
 493         hit_stripe = this_len < left;
 494         was_short = ret >= 0 && ret < this_len;
 495         dout("striped_read %llu~%llu (read %u) got %d%s%s\n", pos, left, read,
 496              ret, hit_stripe ? " HITSTRIPE" : "", was_short ? " SHORT" : "");
 497
 498         i_size = i_size_read(inode);
 499         if (ret >= 0) {
 500                 int didpages;
 501                 if (was_short && (pos + ret < i_size)) {
 502                         int zlen = min(this_len - ret, i_size - pos - ret);
 503                         int zoff = (off & ~PAGE_MASK) + read + ret;
 504                         dout(" zero gap %llu to %llu\n",
 505                                 pos + ret, pos + ret + zlen);
 506                         ceph_zero_page_vector_range(zoff, zlen, pages);
 507                         ret += zlen;
 508                 }
 509
 510                 didpages = (page_align + ret) >> PAGE_SHIFT;
 511                 pos += ret;
 512                 read = pos - off;
 513                 left -= ret;
 514                 page_pos += didpages;
 515                 pages_left -= didpages;
 516
 517                 /* hit stripe and need continue*/
 518                 if (left && hit_stripe && pos < i_size)
 519                         goto more;
 520         }
 521
 522         if (read > 0) {
 523                 ret = read;
 524                 /* did we bounce off eof? */
 525                 if (pos + left > i_size)
 526                         *checkeof = CHECK_EOF;
 527         }
 528
 529         dout("striped_read returns %d\n", ret);
 530         return ret;
 531 }
 532
 533 /*
 534  * Completely synchronous read and write methods.  Direct from __user
 535  * buffer to osd, or directly to user pages (if O_DIRECT).
 536  *
 537  * If the read spans object boundary, just do multiple reads.
 538  */
 539 static ssize_t ceph_sync_read(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *i,
 540                                 int *checkeof)
 541 {
 542         struct file *file = iocb->ki_filp;
 543         struct inode *inode = file_inode(file);
 544         struct page **pages;
 545         u64 off = iocb->ki_pos;
 546         int num_pages, ret;
 547         size_t len = iov_iter_count(i);
 548
 549         dout("sync_read on file %p %llu~%u %s\n", file, off,
 550              (unsigned)len,
 551              (file->f_flags & O_DIRECT) ? "O_DIRECT" : "");
 552
 553         if (!len)
 554                 return 0;
 555         /*
 556          * flush any page cache pages in this range.  this
 557          * will make concurrent normal and sync io slow,
 558          * but it will at least behave sensibly when they are
 559          * in sequence.
 560          */
 561         ret = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, off,
 562                                                 off + len);
 563         if (ret < 0)
 564                 return ret;
 565
 566         num_pages = calc_pages_for(off, len);
 567         pages = ceph_alloc_page_vector(num_pages, GFP_KERNEL);
 568         if (IS_ERR(pages))
 569                 return PTR_ERR(pages);
 570         ret = striped_read(inode, off, len, pages,
 571                                 num_pages, checkeof);
 572         if (ret > 0) {
 573                 int l, k = 0;
 574                 size_t left = ret;
 575
 576                 while (left) {
 577                         size_t page_off = off & ~PAGE_MASK;
 578                         size_t copy = min_t(size_t, left,
 579                                             PAGE_SIZE - page_off);
 580                         l = copy_page_to_iter(pages[k++], page_off, copy, i);
 581                         off += l;
 582                         left -= l;
 583                         if (l < copy)
 584                                 break;
 585                 }
 586         }
 587         ceph_release_page_vector(pages, num_pages);
 588
 589         if (off > iocb->ki_pos) {
 590                 ret = off - iocb->ki_pos;
 591                 iocb->ki_pos = off;
 592         }
 593
 594         dout("sync_read result %d\n", ret);
 595         return ret;
 596 }
 597
 598 struct ceph_aio_request {
 599         struct kiocb *iocb;
 600         size_t total_len;
 601         int write;
 602         int error;
 603         struct list_head osd_reqs;
 604         unsigned num_reqs;
 605         atomic_t pending_reqs;
 606         struct timespec mtime;
 607         struct ceph_cap_flush *prealloc_cf;
 608 };
 609
 610 struct ceph_aio_work {
 611         struct work_struct work;
 612         struct ceph_osd_request *req;
 613 };
 614
 615 static void ceph_aio_retry_work(struct work_struct *work);
 616
 617 static void ceph_aio_complete(struct inode *inode,
 618                               struct ceph_aio_request *aio_req)
 619 {
 620         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 621         int ret;
 622
 623         if (!atomic_dec_and_test(&aio_req->pending_reqs))
 624                 return;
 625
 626         ret = aio_req->error;
 627         if (!ret)
 628                 ret = aio_req->total_len;
 629
 630         dout("ceph_aio_complete %p rc %d\n", inode, ret);
 631
 632         if (ret >= 0 && aio_req->write) {
 633                 int dirty;
 634
 635                 loff_t endoff = aio_req->iocb->ki_pos + aio_req->total_len;
 636                 if (endoff > i_size_read(inode)) {
 637                         if (ceph_inode_set_size(inode, endoff))
 638                                 ceph_check_caps(ci, CHECK_CAPS_AUTHONLY, NULL);
 639                 }
 640
 641                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
 642                 ci->i_inline_version = CEPH_INLINE_NONE;
 643                 dirty = __ceph_mark_dirty_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR,
 644                                                &aio_req->prealloc_cf);
 645                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 646                 if (dirty)
 647                         __mark_inode_dirty(inode, dirty);
 648
 649         }
 650
 651         ceph_put_cap_refs(ci, (aio_req->write ? CEPH_CAP_FILE_WR :
 652                                                 CEPH_CAP_FILE_RD));
 653
 654         aio_req->iocb->ki_complete(aio_req->iocb, ret, 0);
 655
 656         ceph_free_cap_flush(aio_req->prealloc_cf);
 657         kfree(aio_req);
 658 }
 659
 660 static void ceph_aio_complete_req(struct ceph_osd_request *req)
 661 {
 662         int rc = req->r_result;
 663         struct inode *inode = req->r_inode;
 664         struct ceph_aio_request *aio_req = req->r_priv;
 665         struct ceph_osd_data *osd_data = osd_req_op_extent_osd_data(req, 0);
 666         int num_pages = calc_pages_for((u64)osd_data->alignment,
 667                                        osd_data->length);
 668
 669         dout("ceph_aio_complete_req %p rc %d bytes %llu\n",
 670              inode, rc, osd_data->length);
 671
 672         if (rc == -EOLDSNAPC) {
 673                 struct ceph_aio_work *aio_work;
 674                 BUG_ON(!aio_req->write);
 675
 676                 aio_work = kmalloc(sizeof(*aio_work), GFP_NOFS);
 677                 if (aio_work) {
 678                         INIT_WORK(&aio_work->work, ceph_aio_retry_work);
 679                         aio_work->req = req;
 680                         queue_work(ceph_inode_to_client(inode)->wb_wq,
 681                                    &aio_work->work);
 682                         return;
 683                 }
 684                 rc = -ENOMEM;
 685         } else if (!aio_req->write) {
 686                 if (rc == -ENOENT)
 687                         rc = 0;
 688                 if (rc >= 0 && osd_data->length > rc) {
 689                         int zoff = osd_data->alignment + rc;
 690                         int zlen = osd_data->length - rc;
 691                         /*
 692                          * If read is satisfied by single OSD request,
 693                          * it can pass EOF. Otherwise read is within
 694                          * i_size.
 695                          */
 696                         if (aio_req->num_reqs == 1) {
 697                                 loff_t i_size = i_size_read(inode);
 698                                 loff_t endoff = aio_req->iocb->ki_pos + rc;
 699                                 if (endoff < i_size)
 700                                         zlen = min_t(size_t, zlen,
 701                                                      i_size - endoff);
 702                                 aio_req->total_len = rc + zlen;
 703                         }
 704
 705                         if (zlen > 0)
 706                                 ceph_zero_page_vector_range(zoff, zlen,
 707                                                             osd_data->pages);
 708                 }
 709         }
 710
 711         ceph_put_page_vector(osd_data->pages, num_pages, !aio_req->write);
 712         ceph_osdc_put_request(req);
 713
 714         if (rc < 0)
 715                 cmpxchg(&aio_req->error, 0, rc);
 716
 717         ceph_aio_complete(inode, aio_req);
 718         return;
 719 }
 720
 721 static void ceph_aio_retry_work(struct work_struct *work)
 722 {
 723         struct ceph_aio_work *aio_work =
 724                 container_of(work, struct ceph_aio_work, work);
 725         struct ceph_osd_request *orig_req = aio_work->req;
 726         struct ceph_aio_request *aio_req = orig_req->r_priv;
 727         struct inode *inode = orig_req->r_inode;
 728         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 729         struct ceph_snap_context *snapc;
 730         struct ceph_osd_request *req;
 731         int ret;
 732
 733         spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
 734         if (__ceph_have_pending_cap_snap(ci)) {
 735                 struct ceph_cap_snap *capsnap =
 736                         list_last_entry(&ci->i_cap_snaps,
 737                                         struct ceph_cap_snap,
 738                                         ci_item);
 739                 snapc = ceph_get_snap_context(capsnap->context);
 740         } else {
 741                 BUG_ON(!ci->i_head_snapc);
 742                 snapc = ceph_get_snap_context(ci->i_head_snapc);
 743         }
 744         spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 745
 746         req = ceph_osdc_alloc_request(orig_req->r_osdc, snapc, 2,
 747                         false, GFP_NOFS);
 748         if (!req) {
 749                 ret = -ENOMEM;
 750                 req = orig_req;
 751                 goto out;
 752         }
 753
 754         req->r_flags =  CEPH_OSD_FLAG_ORDERSNAP |
 755                         CEPH_OSD_FLAG_ONDISK |
 756                         CEPH_OSD_FLAG_WRITE;
 757         ceph_oloc_copy(&req->r_base_oloc, &orig_req->r_base_oloc);
 758         ceph_oid_copy(&req->r_base_oid, &orig_req->r_base_oid);
 759
 760         ret = ceph_osdc_alloc_messages(req, GFP_NOFS);
 761         if (ret) {
 762                 ceph_osdc_put_request(req);
 763                 req = orig_req;
 764                 goto out;
 765         }
 766
 767         req->r_ops[0] = orig_req->r_ops[0];
 768         osd_req_op_init(req, 1, CEPH_OSD_OP_STARTSYNC, 0);
 769
 770         req->r_mtime = aio_req->mtime;
 771         req->r_data_offset = req->r_ops[0].extent.offset;
 772
 773         ceph_osdc_put_request(orig_req);
 774
 775         req->r_callback = ceph_aio_complete_req;
 776         req->r_inode = inode;
 777         req->r_priv = aio_req;
 778
 779         ret = ceph_osdc_start_request(req->r_osdc, req, false);
 780 out:
 781         if (ret < 0) {
 782                 req->r_result = ret;
 783                 ceph_aio_complete_req(req);
 784         }
 785
 786         ceph_put_snap_context(snapc);
 787         kfree(aio_work);
 788 }
 789
 790 /*
 791  * Write commit request unsafe callback, called to tell us when a
 792  * request is unsafe (that is, in flight--has been handed to the
 793  * messenger to send to its target osd).  It is called again when
 794  * we've received a response message indicating the request is
 795  * "safe" (its CEPH_OSD_FLAG_ONDISK flag is set), or when a request
 796  * is completed early (and unsuccessfully) due to a timeout or
 797  * interrupt.
 798  *
 799  * This is used if we requested both an ACK and ONDISK commit reply
 800  * from the OSD.
 801  */
 802 static void ceph_sync_write_unsafe(struct ceph_osd_request *req, bool unsafe)
 803 {
 804         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(req->r_inode);
 805
 806         dout("%s %p tid %llu %ssafe\n", __func__, req, req->r_tid,
 807                 unsafe ? "un" : "");
 808         if (unsafe) {
 809                 ceph_get_cap_refs(ci, CEPH_CAP_FILE_WR);
 810                 spin_lock(&ci->i_unsafe_lock);
 811                 list_add_tail(&req->r_unsafe_item,
 812                               &ci->i_unsafe_writes);
 813                 spin_unlock(&ci->i_unsafe_lock);
 814
 815                 complete_all(&req->r_completion);
 816         } else {
 817                 spin_lock(&ci->i_unsafe_lock);
 818                 list_del_init(&req->r_unsafe_item);
 819                 spin_unlock(&ci->i_unsafe_lock);
 820                 ceph_put_cap_refs(ci, CEPH_CAP_FILE_WR);
 821         }
 822 }
 823
 824 /*
 825  * Wait on any unsafe replies for the given inode.  First wait on the
 826  * newest request, and make that the upper bound.  Then, if there are
 827  * more requests, keep waiting on the oldest as long as it is still older
 828  * than the original request.
 829  */
 830 void ceph_sync_write_wait(struct inode *inode)
 831 {
 832         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 833         struct list_head *head = &ci->i_unsafe_writes;
 834         struct ceph_osd_request *req;
 835         u64 last_tid;
 836
 837         if (!S_ISREG(inode->i_mode))
 838                 return;
 839
 840         spin_lock(&ci->i_unsafe_lock);
 841         if (list_empty(head))
 842                 goto out;
 843
 844         /* set upper bound as _last_ entry in chain */
 845
 846         req = list_last_entry(head, struct ceph_osd_request,
 847                               r_unsafe_item);
 848         last_tid = req->r_tid;
 849
 850         do {
 851                 ceph_osdc_get_request(req);
 852                 spin_unlock(&ci->i_unsafe_lock);
 853
 854                 dout("sync_write_wait on tid %llu (until %llu)\n",
 855                      req->r_tid, last_tid);
 856                 wait_for_completion(&req->r_safe_completion);
 857                 ceph_osdc_put_request(req);
 858
 859                 spin_lock(&ci->i_unsafe_lock);
 860                 /*
 861                  * from here on look at first entry in chain, since we
 862                  * only want to wait for anything older than last_tid
 863                  */
 864                 if (list_empty(head))
 865                         break;
 866                 req = list_first_entry(head, struct ceph_osd_request,
 867                                        r_unsafe_item);
 868         } while (req->r_tid < last_tid);
 869 out:
 870         spin_unlock(&ci->i_unsafe_lock);
 871 }
 872
 873 static ssize_t
 874 ceph_direct_read_write(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter,
 875                        struct ceph_snap_context *snapc,
 876                        struct ceph_cap_flush **pcf)
 877 {
 878         struct file *file = iocb->ki_filp;
 879         struct inode *inode = file_inode(file);
 880         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 881         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_inode_to_client(inode);
 882         struct ceph_vino vino;
 883         struct ceph_osd_request *req;
 884         struct page **pages;
 885         struct ceph_aio_request *aio_req = NULL;
 886         int num_pages = 0;
 887         int flags;
 888         int ret;
 889         struct timespec mtime = current_time(inode);
 890         size_t count = iov_iter_count(iter);
 891         loff_t pos = iocb->ki_pos;
 892         bool write = iov_iter_rw(iter) == WRITE;
 893
 894         if (write && ceph_snap(file_inode(file)) != CEPH_NOSNAP)
 895                 return -EROFS;
 896
 897         dout("sync_direct_read_write (%s) on file %p %lld~%u\n",
 898              (write ? "write" : "read"), file, pos, (unsigned)count);
 899
 900         ret = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, pos, pos + count);
 901         if (ret < 0)
 902                 return ret;
 903
 904         if (write) {
 905                 int ret2 = invalidate_inode_pages2_range(inode->i_mapping,
 906                                         pos >> PAGE_SHIFT,
 907                                         (pos + count) >> PAGE_SHIFT);
 908                 if (ret2 < 0)
 909                         dout("invalidate_inode_pages2_range returned %d\n", ret);
 910
 911                 flags = CEPH_OSD_FLAG_ORDERSNAP |
 912                         CEPH_OSD_FLAG_ONDISK |
 913                         CEPH_OSD_FLAG_WRITE;
 914         } else {
 915                 flags = CEPH_OSD_FLAG_READ;
 916         }
 917
 918         while (iov_iter_count(iter) > 0) {
 919                 u64 size = dio_get_pagev_size(iter);
 920                 size_t start = 0;
 921                 ssize_t len;
 922
 923                 vino = ceph_vino(inode);
 924                 req = ceph_osdc_new_request(&fsc->client->osdc, &ci->i_layout,
 925                                             vino, pos, &size, 0,
 926                                             /*include a 'startsync' command*/
 927                                             write ? 2 : 1,
 928                                             write ? CEPH_OSD_OP_WRITE :
 929                                                     CEPH_OSD_OP_READ,
 930                                             flags, snapc,
 931                                             ci->i_truncate_seq,
 932                                             ci->i_truncate_size,
 933                                             false);
 934                 if (IS_ERR(req)) {
 935                         ret = PTR_ERR(req);
 936                         break;
 937                 }
 938
 939                 len = size;
 940                 pages = dio_get_pages_alloc(iter, len, &start, &num_pages);
 941                 if (IS_ERR(pages)) {
 942                         ceph_osdc_put_request(req);
 943                         ret = PTR_ERR(pages);
 944                         break;
 945                 }
 946
 947                 /*
 948                  * To simplify error handling, allow AIO when IO within i_size
 949                  * or IO can be satisfied by single OSD request.
 950                  */
 951                 if (pos == iocb->ki_pos && !is_sync_kiocb(iocb) &&
 952                     (len == count || pos + count <= i_size_read(inode))) {
 953                         aio_req = kzalloc(sizeof(*aio_req), GFP_KERNEL);
 954                         if (aio_req) {
 955                                 aio_req->iocb = iocb;
 956                                 aio_req->write = write;
 957                                 INIT_LIST_HEAD(&aio_req->osd_reqs);
 958                                 if (write) {
 959                                         aio_req->mtime = mtime;
 960                                         swap(aio_req->prealloc_cf, *pcf);
 961                                 }
 962                         }
 963                         /* ignore error */
 964                 }
 965
 966                 if (write) {
 967                         /*
 968                          * throw out any page cache pages in this range. this
 969                          * may block.
 970                          */
 971                         truncate_inode_pages_range(inode->i_mapping, pos,
 972                                         (pos+len) | (PAGE_SIZE - 1));
 973
 974                         osd_req_op_init(req, 1, CEPH_OSD_OP_STARTSYNC, 0);
 975                         req->r_mtime = mtime;
 976                 }
 977
 978                 osd_req_op_extent_osd_data_pages(req, 0, pages, len, start,
 979                                                  false, false);
 980
 981                 if (aio_req) {
 982                         aio_req->total_len += len;
 983                         aio_req->num_reqs++;
 984                         atomic_inc(&aio_req->pending_reqs);
 985
 986                         req->r_callback = ceph_aio_complete_req;
 987                         req->r_inode = inode;
 988                         req->r_priv = aio_req;
 989                         list_add_tail(&req->r_unsafe_item, &aio_req->osd_reqs);
 990
 991                         pos += len;
 992                         iov_iter_advance(iter, len);
 993                         continue;
 994                 }
 995
 996                 ret = ceph_osdc_start_request(req->r_osdc, req, false);
 997                 if (!ret)
 998                         ret = ceph_osdc_wait_request(&fsc->client->osdc, req);
 999
1000                 size = i_size_read(inode);
1001                 if (!write) {
1002                         if (ret == -ENOENT)
1003                                 ret = 0;
1004                         if (ret >= 0 && ret < len && pos + ret < size) {
1005                                 int zlen = min_t(size_t, len - ret,
1006                                                  size - pos - ret);
1007                                 ceph_zero_page_vector_range(start + ret, zlen,
1008                                                             pages);
1009                                 ret += zlen;
1010                         }
1011                         if (ret >= 0)
1012                                 len = ret;
1013                 }
1014
1015                 ceph_put_page_vector(pages, num_pages, !write);
1016
1017                 ceph_osdc_put_request(req);
1018                 if (ret < 0)
1019                         break;
1020
1021                 pos += len;
1022                 iov_iter_advance(iter, len);
1023
1024                 if (!write && pos >= size)
1025                         break;
1026
1027                 if (write && pos > size) {
1028                         if (ceph_inode_set_size(inode, pos))
1029                                 ceph_check_caps(ceph_inode(inode),
1030                                                 CHECK_CAPS_AUTHONLY,
1031                                                 NULL);
1032                 }
1033         }
1034
1035         if (aio_req) {
1036                 LIST_HEAD(osd_reqs);
1037
1038                 if (aio_req->num_reqs == 0) {
1039                         kfree(aio_req);
1040                         return ret;
1041                 }
1042
1043                 ceph_get_cap_refs(ci, write ? CEPH_CAP_FILE_WR :
1044                                               CEPH_CAP_FILE_RD);
1045
1046                 list_splice(&aio_req->osd_reqs, &osd_reqs);
1047                 while (!list_empty(&osd_reqs)) {
1048                         req = list_first_entry(&osd_reqs,
1049                                                struct ceph_osd_request,
1050                                                r_unsafe_item);
1051                         list_del_init(&req->r_unsafe_item);
1052                         if (ret >= 0)
1053                                 ret = ceph_osdc_start_request(req->r_osdc,
1054                                                               req, false);
1055                         if (ret < 0) {
1056                                 req->r_result = ret;
1057                                 ceph_aio_complete_req(req);
1058                         }
1059                 }
1060                 return -EIOCBQUEUED;
1061         }
1062
1063         if (ret != -EOLDSNAPC && pos > iocb->ki_pos) {
1064                 ret = pos - iocb->ki_pos;
1065                 iocb->ki_pos = pos;
1066         }
1067         return ret;
1068 }
1069
1070 /*
1071  * Synchronous write, straight from __user pointer or user pages.
1072  *
1073  * If write spans object boundary, just do multiple writes.  (For a
1074  * correct atomic write, we should e.g. take write locks on all
1075  * objects, rollback on failure, etc.)
1076  */
1077 static ssize_t
1078 ceph_sync_write(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from, loff_t pos,
1079                 struct ceph_snap_context *snapc)
1080 {
1081         struct file *file = iocb->ki_filp;
1082         struct inode *inode = file_inode(file);
1083         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1084         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_inode_to_client(inode);
1085         struct ceph_vino vino;
1086         struct ceph_osd_request *req;
1087         struct page **pages;
1088         u64 len;
1089         int num_pages;
1090         int written = 0;
1091         int flags;
1092         int check_caps = 0;
1093         int ret;
1094         struct timespec mtime = current_time(inode);
1095         size_t count = iov_iter_count(from);
1096
1097         if (ceph_snap(file_inode(file)) != CEPH_NOSNAP)
1098                 return -EROFS;
1099
1100         dout("sync_write on file %p %lld~%u\n", file, pos, (unsigned)count);
1101
1102         ret = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, pos, pos + count);
1103         if (ret < 0)
1104                 return ret;
1105
1106         ret = invalidate_inode_pages2_range(inode->i_mapping,
1107                                             pos >> PAGE_SHIFT,
1108                                             (pos + count) >> PAGE_SHIFT);
1109         if (ret < 0)
1110                 dout("invalidate_inode_pages2_range returned %d\n", ret);
1111
1112         flags = CEPH_OSD_FLAG_ORDERSNAP |
1113                 CEPH_OSD_FLAG_ONDISK |
1114                 CEPH_OSD_FLAG_WRITE |
1115                 CEPH_OSD_FLAG_ACK;
1116
1117         while ((len = iov_iter_count(from)) > 0) {
1118                 size_t left;
1119                 int n;
1120
1121                 vino = ceph_vino(inode);
1122                 req = ceph_osdc_new_request(&fsc->client->osdc, &ci->i_layout,
1123                                             vino, pos, &len, 0, 1,
1124                                             CEPH_OSD_OP_WRITE, flags, snapc,
1125                                             ci->i_truncate_seq,
1126                                             ci->i_truncate_size,
1127                                             false);
1128                 if (IS_ERR(req)) {
1129                         ret = PTR_ERR(req);
1130                         break;
1131                 }
1132
1133                 /*
1134                  * write from beginning of first page,
1135                  * regardless of io alignment
1136                  */
1137                 num_pages = (len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
1138
1139                 pages = ceph_alloc_page_vector(num_pages, GFP_KERNEL);
1140                 if (IS_ERR(pages)) {
1141                         ret = PTR_ERR(pages);
1142                         goto out;
1143                 }
1144
1145                 left = len;
1146                 for (n = 0; n < num_pages; n++) {
1147                         size_t plen = min_t(size_t, left, PAGE_SIZE);
1148                         ret = copy_page_from_iter(pages[n], 0, plen, from);
1149                         if (ret != plen) {
1150                                 ret = -EFAULT;
1151                                 break;
1152                         }
1153                         left -= ret;
1154                 }
1155
1156                 if (ret < 0) {
1157                         ceph_release_page_vector(pages, num_pages);
1158                         goto out;
1159                 }
1160
1161                 /* get a second commit callback */
1162                 req->r_unsafe_callback = ceph_sync_write_unsafe;
1163                 req->r_inode = inode;
1164
1165                 osd_req_op_extent_osd_data_pages(req, 0, pages, len, 0,
1166                                                 false, true);
1167
1168                 req->r_mtime = mtime;
1169                 ret = ceph_osdc_start_request(&fsc->client->osdc, req, false);
1170                 if (!ret)
1171                         ret = ceph_osdc_wait_request(&fsc->client->osdc, req);
1172
1173 out:
1174                 ceph_osdc_put_request(req);
1175                 if (ret == 0) {
1176                         pos += len;
1177                         written += len;
1178
1179                         if (pos > i_size_read(inode)) {
1180                                 check_caps = ceph_inode_set_size(inode, pos);
1181                                 if (check_caps)
1182                                         ceph_check_caps(ceph_inode(inode),
1183                                                         CHECK_CAPS_AUTHONLY,
1184                                                         NULL);
1185                         }
1186                 } else
1187                         break;
1188         }
1189
1190         if (ret != -EOLDSNAPC && written > 0) {
1191                 ret = written;
1192                 iocb->ki_pos = pos;
1193         }
1194         return ret;
1195 }
1196
1197 /*
1198  * Wrap generic_file_aio_read with checks for cap bits on the inode.
1199  * Atomically grab references, so that those bits are not released
1200  * back to the MDS mid-read.
1201  *
1202  * Hmm, the sync read case isn't actually async... should it be?
1203  */
1204 static ssize_t ceph_read_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *to)
1205 {
1206         struct file *filp = iocb->ki_filp;
1207         struct ceph_file_info *fi = filp->private_data;
1208         size_t len = iov_iter_count(to);
1209         struct inode *inode = file_inode(filp);
1210         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1211         struct page *pinned_page = NULL;
1212         ssize_t ret;
1213         int want, got = 0;
1214         int retry_op = 0, read = 0;
1215
1216 again:
1217         dout("aio_read %p %llx.%llx %llu~%u trying to get caps on %p\n",
1218              inode, ceph_vinop(inode), iocb->ki_pos, (unsigned)len, inode);
1219
1220         if (fi->fmode & CEPH_FILE_MODE_LAZY)
1221                 want = CEPH_CAP_FILE_CACHE | CEPH_CAP_FILE_LAZYIO;
1222         else
1223                 want = CEPH_CAP_FILE_CACHE;
1224         ret = ceph_get_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_RD, want, -1, &got, &pinned_page);
1225         if (ret < 0)
1226                 return ret;
1227
1228         if ((got & (CEPH_CAP_FILE_CACHE|CEPH_CAP_FILE_LAZYIO)) == 0 ||
1229             (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
1230             (fi->flags & CEPH_F_SYNC)) {
1231
1232                 dout("aio_sync_read %p %llx.%llx %llu~%u got cap refs on %s\n",
1233                      inode, ceph_vinop(inode), iocb->ki_pos, (unsigned)len,
1234                      ceph_cap_string(got));
1235
1236                 if (ci->i_inline_version == CEPH_INLINE_NONE) {
1237                         if (!retry_op && (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT)) {
1238                                 ret = ceph_direct_read_write(iocb, to,
1239                                                              NULL, NULL);
1240                                 if (ret >= 0 && ret < len)
1241                                         retry_op = CHECK_EOF;
1242                         } else {
1243                                 ret = ceph_sync_read(iocb, to, &retry_op);
1244                         }
1245                 } else {
1246                         retry_op = READ_INLINE;
1247                 }
1248         } else {
1249                 dout("aio_read %p %llx.%llx %llu~%u got cap refs on %s\n",
1250                      inode, ceph_vinop(inode), iocb->ki_pos, (unsigned)len,
1251                      ceph_cap_string(got));
1252
1253                 ret = generic_file_read_iter(iocb, to);
1254         }
1255         dout("aio_read %p %llx.%llx dropping cap refs on %s = %d\n",
1256              inode, ceph_vinop(inode), ceph_cap_string(got), (int)ret);
1257         if (pinned_page) {
1258                 put_page(pinned_page);
1259                 pinned_page = NULL;
1260         }
1261         ceph_put_cap_refs(ci, got);
1262         if (retry_op > HAVE_RETRIED && ret >= 0) {
1263                 int statret;
1264                 struct page *page = NULL;
1265                 loff_t i_size;
1266                 if (retry_op == READ_INLINE) {
1267                         page = __page_cache_alloc(GFP_KERNEL);
1268                         if (!page)
1269                                 return -ENOMEM;
1270                 }
1271
1272                 statret = __ceph_do_getattr(inode, page,
1273                                             CEPH_STAT_CAP_INLINE_DATA, !!page);
1274                 if (statret < 0) {
1275                         if (page)
1276                                 __free_page(page);
1277                         if (statret == -ENODATA) {
1278                                 BUG_ON(retry_op != READ_INLINE);
1279                                 goto again;
1280                         }
1281                         return statret;
1282                 }
1283
1284                 i_size = i_size_read(inode);
1285                 if (retry_op == READ_INLINE) {
1286                         BUG_ON(ret > 0 || read > 0);
1287                         if (iocb->ki_pos < i_size &&
1288                             iocb->ki_pos < PAGE_SIZE) {
1289                                 loff_t end = min_t(loff_t, i_size,
1290                                                    iocb->ki_pos + len);
1291                                 end = min_t(loff_t, end, PAGE_SIZE);
1292                                 if (statret < end)
1293                                         zero_user_segment(page, statret, end);
1294                                 ret = copy_page_to_iter(page,
1295                                                 iocb->ki_pos & ~PAGE_MASK,
1296                                                 end - iocb->ki_pos, to);
1297                                 iocb->ki_pos += ret;
1298                                 read += ret;
1299                         }
1300                         if (iocb->ki_pos < i_size && read < len) {
1301                                 size_t zlen = min_t(size_t, len - read,
1302                                                     i_size - iocb->ki_pos);
1303                                 ret = iov_iter_zero(zlen, to);
1304                                 iocb->ki_pos += ret;
1305                                 read += ret;
1306                         }
1307                         __free_pages(page, 0);
1308                         return read;
1309                 }
1310
1311                 /* hit EOF or hole? */
1312                 if (retry_op == CHECK_EOF && iocb->ki_pos < i_size &&
1313                     ret < len) {
1314                         dout("sync_read hit hole, ppos %lld < size %lld"
1315                              ", reading more\n", iocb->ki_pos, i_size);
1316
1317                         read += ret;
1318                         len -= ret;
1319                         retry_op = HAVE_RETRIED;
1320                         goto again;
1321                 }
1322         }
1323
1324         if (ret >= 0)
1325                 ret += read;
1326
1327         return ret;
1328 }
1329
1330 /*
1331  * Take cap references to avoid releasing caps to MDS mid-write.
1332  *
1333  * If we are synchronous, and write with an old snap context, the OSD
1334  * may return EOLDSNAPC.  In that case, retry the write.. _after_
1335  * dropping our cap refs and allowing the pending snap to logically
1336  * complete _before_ this write occurs.
1337  *
1338  * If we are near ENOSPC, write synchronously.
1339  */
1340 static ssize_t ceph_write_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
1341 {
1342         struct file *file = iocb->ki_filp;
1343         struct ceph_file_info *fi = file->private_data;
1344         struct inode *inode = file_inode(file);
1345         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1346         struct ceph_osd_client *osdc =
1347                 &ceph_sb_to_client(inode->i_sb)->client->osdc;
1348         struct ceph_cap_flush *prealloc_cf;
1349         ssize_t count, written = 0;
1350         int err, want, got;
1351         loff_t pos;
1352
1353         if (ceph_snap(inode) != CEPH_NOSNAP)
1354                 return -EROFS;
1355
1356         prealloc_cf = ceph_alloc_cap_flush();
1357         if (!prealloc_cf)
1358                 return -ENOMEM;
1359
1360         inode_lock(inode);
1361
1362         /* We can write back this queue in page reclaim */
1363         current->backing_dev_info = inode_to_bdi(inode);
1364
1365         if (iocb->ki_flags & IOCB_APPEND) {
1366                 err = ceph_do_getattr(inode, CEPH_STAT_CAP_SIZE, false);
1367                 if (err < 0)
1368                         goto out;
1369         }
1370
1371         err = generic_write_checks(iocb, from);
1372         if (err <= 0)
1373                 goto out;
1374
1375         pos = iocb->ki_pos;
1376         count = iov_iter_count(from);
1377         err = file_remove_privs(file);
1378         if (err)
1379                 goto out;
1380
1381         err = file_update_time(file);
1382         if (err)
1383                 goto out;
1384
1385         if (ci->i_inline_version != CEPH_INLINE_NONE) {
1386                 err = ceph_uninline_data(file, NULL);
1387                 if (err < 0)
1388                         goto out;
1389         }
1390
1391 retry_snap:
1392         if (ceph_osdmap_flag(osdc, CEPH_OSDMAP_FULL)) {
1393                 err = -ENOSPC;
1394                 goto out;
1395         }
1396
1397         dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%zd getting caps. i_size %llu\n",
1398              inode, ceph_vinop(inode), pos, count, i_size_read(inode));
1399         if (fi->fmode & CEPH_FILE_MODE_LAZY)
1400                 want = CEPH_CAP_FILE_BUFFER | CEPH_CAP_FILE_LAZYIO;
1401         else
1402                 want = CEPH_CAP_FILE_BUFFER;
1403         got = 0;
1404         err = ceph_get_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR, want, pos + count,
1405                             &got, NULL);
1406         if (err < 0)
1407                 goto out;
1408
1409         dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%zd got cap refs on %s\n",
1410              inode, ceph_vinop(inode), pos, count, ceph_cap_string(got));
1411
1412         if ((got & (CEPH_CAP_FILE_BUFFER|CEPH_CAP_FILE_LAZYIO)) == 0 ||
1413             (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) || (fi->flags & CEPH_F_SYNC)) {
1414                 struct ceph_snap_context *snapc;
1415                 struct iov_iter data;
1416                 inode_unlock(inode);
1417
1418                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
1419                 if (__ceph_have_pending_cap_snap(ci)) {
1420                         struct ceph_cap_snap *capsnap =
1421                                         list_last_entry(&ci->i_cap_snaps,
1422                                                         struct ceph_cap_snap,
1423                                                         ci_item);
1424                         snapc = ceph_get_snap_context(capsnap->context);
1425                 } else {
1426                         BUG_ON(!ci->i_head_snapc);
1427                         snapc = ceph_get_snap_context(ci->i_head_snapc);
1428                 }
1429                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
1430
1431                 /* we might need to revert back to that point */
1432                 data = *from;
1433                 if (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT)
1434                         written = ceph_direct_read_write(iocb, &data, snapc,
1435                                                          &prealloc_cf);
1436                 else
1437                         written = ceph_sync_write(iocb, &data, pos, snapc);
1438                 if (written == -EOLDSNAPC) {
1439                         dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%u"
1440                                 "got EOLDSNAPC, retrying\n",
1441                                 inode, ceph_vinop(inode),
1442                                 pos, (unsigned)count);
1443                         inode_lock(inode);
1444                         goto retry_snap;
1445                 }
1446                 if (written > 0)
1447                         iov_iter_advance(from, written);
1448                 ceph_put_snap_context(snapc);
1449         } else {
1450                 /*
1451                  * No need to acquire the i_truncate_mutex. Because
1452                  * the MDS revokes Fwb caps before sending truncate
1453                  * message to us. We can't get Fwb cap while there
1454                  * are pending vmtruncate. So write and vmtruncate
1455                  * can not run at the same time
1456                  */
1457                 written = generic_perform_write(file, from, pos);
1458                 if (likely(written >= 0))
1459                         iocb->ki_pos = pos + written;
1460                 inode_unlock(inode);
1461         }
1462
1463         if (written >= 0) {
1464                 int dirty;
1465                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
1466                 ci->i_inline_version = CEPH_INLINE_NONE;
1467                 dirty = __ceph_mark_dirty_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR,
1468                                                &prealloc_cf);
1469                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
1470                 if (dirty)
1471                         __mark_inode_dirty(inode, dirty);
1472         }
1473
1474         dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%u  dropping cap refs on %s\n",
1475              inode, ceph_vinop(inode), pos, (unsigned)count,
1476              ceph_cap_string(got));
1477         ceph_put_cap_refs(ci, got);
1478
1479         if (written >= 0) {
1480                 if (ceph_osdmap_flag(osdc, CEPH_OSDMAP_NEARFULL))
1481                         iocb->ki_flags |= IOCB_DSYNC;
1482
1483                 written = generic_write_sync(iocb, written);
1484         }
1485
1486         goto out_unlocked;
1487
1488 out:
1489         inode_unlock(inode);
1490 out_unlocked:
1491         ceph_free_cap_flush(prealloc_cf);
1492         current->backing_dev_info = NULL;
1493         return written ? written : err;
1494 }
1495
1496 /*
1497  * llseek.  be sure to verify file size on SEEK_END.
1498  */
1499 static loff_t ceph_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
1500 {
1501         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
1502         loff_t i_size;
1503         loff_t ret;
1504
1505         inode_lock(inode);
1506
1507         if (whence == SEEK_END || whence == SEEK_DATA || whence == SEEK_HOLE) {
1508                 ret = ceph_do_getattr(inode, CEPH_STAT_CAP_SIZE, false);
1509                 if (ret < 0)
1510                         goto out;
1511         }
1512
1513         i_size = i_size_read(inode);
1514         switch (whence) {
1515         case SEEK_END:
1516                 offset += i_size;
1517                 break;
1518         case SEEK_CUR:
1519                 /*
1520                  * Here we special-case the lseek(fd, 0, SEEK_CUR)
1521                  * position-querying operation.  Avoid rewriting the "same"
1522                  * f_pos value back to the file because a concurrent read(),
1523                  * write() or lseek() might have altered it
1524                  */
1525                 if (offset == 0) {
1526                         ret = file->f_pos;
1527                         goto out;
1528                 }
1529                 offset += file->f_pos;
1530                 break;
1531         case SEEK_DATA:
1532                 if (offset >= i_size) {
1533                         ret = -ENXIO;
1534                         goto out;
1535                 }
1536                 break;
1537         case SEEK_HOLE:
1538                 if (offset >= i_size) {
1539                         ret = -ENXIO;
1540                         goto out;
1541                 }
1542                 offset = i_size;
1543                 break;
1544         }
1545
1546         ret = vfs_setpos(file, offset, inode->i_sb->s_maxbytes);
1547
1548 out:
1549         inode_unlock(inode);
1550         return ret;
1551 }
1552
1553 static inline void ceph_zero_partial_page(
1554         struct inode *inode, loff_t offset, unsigned size)
1555 {
1556         struct page *page;
1557         pgoff_t index = offset >> PAGE_SHIFT;
1558
1559         page = find_lock_page(inode->i_mapping, index);
1560         if (page) {
1561                 wait_on_page_writeback(page);
1562                 zero_user(page, offset & (PAGE_SIZE - 1), size);
1563                 unlock_page(page);
1564                 put_page(page);
1565         }
1566 }
1567
1568 static void ceph_zero_pagecache_range(struct inode *inode, loff_t offset,
1569                                       loff_t length)
1570 {
1571         loff_t nearly = round_up(offset, PAGE_SIZE);
1572         if (offset < nearly) {
1573                 loff_t size = nearly - offset;
1574                 if (length < size)
1575                         size = length;
1576                 ceph_zero_partial_page(inode, offset, size);
1577                 offset += size;
1578                 length -= size;
1579         }
1580         if (length >= PAGE_SIZE) {
1581                 loff_t size = round_down(length, PAGE_SIZE);
1582                 truncate_pagecache_range(inode, offset, offset + size - 1);
1583                 offset += size;
1584                 length -= size;
1585         }
1586         if (length)
1587                 ceph_zero_partial_page(inode, offset, length);
1588 }
1589
1590 static int ceph_zero_partial_object(struct inode *inode,
1591                                     loff_t offset, loff_t *length)
1592 {
1593         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1594         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_inode_to_client(inode);
1595         struct ceph_osd_request *req;
1596         int ret = 0;
1597         loff_t zero = 0;
1598         int op;
1599
1600         if (!length) {
1601                 op = offset ? CEPH_OSD_OP_DELETE : CEPH_OSD_OP_TRUNCATE;
1602                 length = &zero;
1603         } else {
1604                 op = CEPH_OSD_OP_ZERO;
1605         }
1606
1607         req = ceph_osdc_new_request(&fsc->client->osdc, &ci->i_layout,
1608                                         ceph_vino(inode),
1609                                         offset, length,
1610                                         0, 1, op,
1611                                         CEPH_OSD_FLAG_WRITE |
1612                                         CEPH_OSD_FLAG_ONDISK,
1613                                         NULL, 0, 0, false);
1614         if (IS_ERR(req)) {
1615                 ret = PTR_ERR(req);
1616                 goto out;
1617         }
1618
1619         req->r_mtime = inode->i_mtime;
1620         ret = ceph_osdc_start_request(&fsc->client->osdc, req, false);
1621         if (!ret) {
1622                 ret = ceph_osdc_wait_request(&fsc->client->osdc, req);
1623                 if (ret == -ENOENT)
1624                         ret = 0;
1625         }
1626         ceph_osdc_put_request(req);
1627
1628 out:
1629         return ret;
1630 }
1631
1632 static int ceph_zero_objects(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t length)
1633 {
1634         int ret = 0;
1635         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1636         s32 stripe_unit = ci->i_layout.stripe_unit;
1637         s32 stripe_count = ci->i_layout.stripe_count;
1638         s32 object_size = ci->i_layout.object_size;
1639         u64 object_set_size = object_size * stripe_count;
1640         u64 nearly, t;
1641
1642         /* round offset up to next period boundary */
1643         nearly = offset + object_set_size - 1;
1644         t = nearly;
1645         nearly -= do_div(t, object_set_size);
1646
1647         while (length && offset < nearly) {
1648                 loff_t size = length;
1649                 ret = ceph_zero_partial_object(inode, offset, &size);
1650                 if (ret < 0)
1651                         return ret;
1652                 offset += size;
1653                 length -= size;
1654         }
1655         while (length >= object_set_size) {
1656                 int i;
1657                 loff_t pos = offset;
1658                 for (i = 0; i < stripe_count; ++i) {
1659                         ret = ceph_zero_partial_object(inode, pos, NULL);
1660                         if (ret < 0)
1661                                 return ret;
1662                         pos += stripe_unit;
1663                 }
1664                 offset += object_set_size;
1665                 length -= object_set_size;
1666         }
1667         while (length) {
1668                 loff_t size = length;
1669                 ret = ceph_zero_partial_object(inode, offset, &size);
1670                 if (ret < 0)
1671                         return ret;
1672                 offset += size;
1673                 length -= size;
1674         }
1675         return ret;
1676 }
1677
1678 static long ceph_fallocate(struct file *file, int mode,
1679                                 loff_t offset, loff_t length)
1680 {
1681         struct ceph_file_info *fi = file->private_data;
1682         struct inode *inode = file_inode(file);
1683         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1684         struct ceph_osd_client *osdc =
1685                 &ceph_inode_to_client(inode)->client->osdc;
1686         struct ceph_cap_flush *prealloc_cf;
1687         int want, got = 0;
1688         int dirty;
1689         int ret = 0;
1690         loff_t endoff = 0;
1691         loff_t size;
1692
1693         if (mode & ~(FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_PUNCH_HOLE))
1694                 return -EOPNOTSUPP;
1695
1696         if (!S_ISREG(inode->i_mode))
1697                 return -EOPNOTSUPP;
1698
1699         prealloc_cf = ceph_alloc_cap_flush();
1700         if (!prealloc_cf)
1701                 return -ENOMEM;
1702
1703         inode_lock(inode);
1704
1705         if (ceph_snap(inode) != CEPH_NOSNAP) {
1706                 ret = -EROFS;
1707                 goto unlock;
1708         }
1709
1710         if (ceph_osdmap_flag(osdc, CEPH_OSDMAP_FULL) &&
1711             !(mode & FALLOC_FL_PUNCH_HOLE)) {
1712                 ret = -ENOSPC;
1713                 goto unlock;
1714         }
1715
1716         if (ci->i_inline_version != CEPH_INLINE_NONE) {
1717                 ret = ceph_uninline_data(file, NULL);
1718                 if (ret < 0)
1719                         goto unlock;
1720         }
1721
1722         size = i_size_read(inode);
1723         if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE))
1724                 endoff = offset + length;
1725
1726         if (fi->fmode & CEPH_FILE_MODE_LAZY)
1727                 want = CEPH_CAP_FILE_BUFFER | CEPH_CAP_FILE_LAZYIO;
1728         else
1729                 want = CEPH_CAP_FILE_BUFFER;
1730
1731         ret = ceph_get_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR, want, endoff, &got, NULL);
1732         if (ret < 0)
1733                 goto unlock;
1734
1735         if (mode & FALLOC_FL_PUNCH_HOLE) {
1736                 if (offset < size)
1737                         ceph_zero_pagecache_range(inode, offset, length);
1738                 ret = ceph_zero_objects(inode, offset, length);
1739         } else if (endoff > size) {
1740                 truncate_pagecache_range(inode, size, -1);
1741                 if (ceph_inode_set_size(inode, endoff))
1742                         ceph_check_caps(ceph_inode(inode),
1743                                 CHECK_CAPS_AUTHONLY, NULL);
1744         }
1745
1746         if (!ret) {
1747                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
1748                 ci->i_inline_version = CEPH_INLINE_NONE;
1749                 dirty = __ceph_mark_dirty_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR,
1750                                                &prealloc_cf);
1751                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
1752                 if (dirty)
1753                         __mark_inode_dirty(inode, dirty);
1754         }
1755
1756         ceph_put_cap_refs(ci, got);
1757 unlock:
1758         inode_unlock(inode);
1759         ceph_free_cap_flush(prealloc_cf);
1760         return ret;
1761 }
1762
1763 const struct file_operations ceph_file_fops = {
1764         .open = ceph_open,
1765         .release = ceph_release,
1766         .llseek = ceph_llseek,
1767         .read_iter = ceph_read_iter,
1768         .write_iter = ceph_write_iter,
1769         .mmap = ceph_mmap,
1770         .fsync = ceph_fsync,
1771         .lock = ceph_lock,
1772         .flock = ceph_flock,
1773         .splice_read = generic_file_splice_read,
1774         .splice_write = iter_file_splice_write,
1775         .unlocked_ioctl = ceph_ioctl,
1776         .compat_ioctl   = ceph_ioctl,
1777         .fallocate      = ceph_fallocate,
1778 };
1779