fs/ceph/snap.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 #include <linux/ceph/ceph_debug.h>
   3
   4 #include <linux/sort.h>
   5 #include <linux/slab.h>
   6 #include <linux/iversion.h>
   7 #include "super.h"
   8 #include "mds_client.h"
   9 #include <linux/ceph/decode.h>
  10
  11 /* unused map expires after 5 minutes */
  12 #define CEPH_SNAPID_MAP_TIMEOUT (5 * 60 * HZ)
  13
  14 /*
  15  * Snapshots in ceph are driven in large part by cooperation from the
  16  * client.  In contrast to local file systems or file servers that
  17  * implement snapshots at a single point in the system, ceph's
  18  * distributed access to storage requires clients to help decide
  19  * whether a write logically occurs before or after a recently created
  20  * snapshot.
  21  *
  22  * This provides a perfect instantanous client-wide snapshot.  Between
  23  * clients, however, snapshots may appear to be applied at slightly
  24  * different points in time, depending on delays in delivering the
  25  * snapshot notification.
  26  *
  27  * Snapshots are _not_ file system-wide.  Instead, each snapshot
  28  * applies to the subdirectory nested beneath some directory.  This
  29  * effectively divides the hierarchy into multiple "realms," where all
  30  * of the files contained by each realm share the same set of
  31  * snapshots.  An individual realm's snap set contains snapshots
  32  * explicitly created on that realm, as well as any snaps in its
  33  * parent's snap set _after_ the point at which the parent became it's
  34  * parent (due to, say, a rename).  Similarly, snaps from prior parents
  35  * during the time intervals during which they were the parent are included.
  36  *
  37  * The client is spared most of this detail, fortunately... it must only
  38  * maintains a hierarchy of realms reflecting the current parent/child
  39  * realm relationship, and for each realm has an explicit list of snaps
  40  * inherited from prior parents.
  41  *
  42  * A snap_realm struct is maintained for realms containing every inode
  43  * with an open cap in the system.  (The needed snap realm information is
  44  * provided by the MDS whenever a cap is issued, i.e., on open.)  A 'seq'
  45  * version number is used to ensure that as realm parameters change (new
  46  * snapshot, new parent, etc.) the client's realm hierarchy is updated.
  47  *
  48  * The realm hierarchy drives the generation of a 'snap context' for each
  49  * realm, which simply lists the resulting set of snaps for the realm.  This
  50  * is attached to any writes sent to OSDs.
  51  */
  52 /*
  53  * Unfortunately error handling is a bit mixed here.  If we get a snap
  54  * update, but don't have enough memory to update our realm hierarchy,
  55  * it's not clear what we can do about it (besides complaining to the
  56  * console).
  57  */
  58
  59
  60 /*
  61  * increase ref count for the realm
  62  *
  63  * caller must hold snap_rwsem.
  64  */
  65 void ceph_get_snap_realm(struct ceph_mds_client *mdsc,
  66                          struct ceph_snap_realm *realm)
  67 {
  68         lockdep_assert_held(&mdsc->snap_rwsem);
  69
  70         /*
  71          * The 0->1 and 1->0 transitions must take the snap_empty_lock
  72          * atomically with the refcount change. Go ahead and bump the
  73          * nref here, unless it's 0, in which case we take the spinlock
  74          * and then do the increment and remove it from the list.
  75          */
  76         if (atomic_inc_not_zero(&realm->nref))
  77                 return;
  78
  79         spin_lock(&mdsc->snap_empty_lock);
  80         if (atomic_inc_return(&realm->nref) == 1)
  81                 list_del_init(&realm->empty_item);
  82         spin_unlock(&mdsc->snap_empty_lock);
  83 }
  84
  85 static void __insert_snap_realm(struct rb_root *root,
  86                                 struct ceph_snap_realm *new)
  87 {
  88         struct rb_node **p = &root->rb_node;
  89         struct rb_node *parent = NULL;
  90         struct ceph_snap_realm *r = NULL;
  91
  92         while (*p) {
  93                 parent = *p;
  94                 r = rb_entry(parent, struct ceph_snap_realm, node);
  95                 if (new->ino < r->ino)
  96                         p = &(*p)->rb_left;
  97                 else if (new->ino > r->ino)
  98                         p = &(*p)->rb_right;
  99                 else
 100                         BUG();
 101         }
 102
 103         rb_link_node(&new->node, parent, p);
 104         rb_insert_color(&new->node, root);
 105 }
 106
 107 /*
 108  * create and get the realm rooted at @ino and bump its ref count.
 109  *
 110  * caller must hold snap_rwsem for write.
 111  */
 112 static struct ceph_snap_realm *ceph_create_snap_realm(
 113         struct ceph_mds_client *mdsc,
 114         u64 ino)
 115 {
 116         struct ceph_snap_realm *realm;
 117
 118         lockdep_assert_held_write(&mdsc->snap_rwsem);
 119
 120         realm = kzalloc(sizeof(*realm), GFP_NOFS);
 121         if (!realm)
 122                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 123
 124         atomic_set(&realm->nref, 1);    /* for caller */
 125         realm->ino = ino;
 126         INIT_LIST_HEAD(&realm->children);
 127         INIT_LIST_HEAD(&realm->child_item);
 128         INIT_LIST_HEAD(&realm->empty_item);
 129         INIT_LIST_HEAD(&realm->dirty_item);
 130         INIT_LIST_HEAD(&realm->inodes_with_caps);
 131         spin_lock_init(&realm->inodes_with_caps_lock);
 132         __insert_snap_realm(&mdsc->snap_realms, realm);
 133         mdsc->num_snap_realms++;
 134
 135         dout("create_snap_realm %llx %p\n", realm->ino, realm);
 136         return realm;
 137 }
 138
 139 /*
 140  * lookup the realm rooted at @ino.
 141  *
 142  * caller must hold snap_rwsem.
 143  */
 144 static struct ceph_snap_realm *__lookup_snap_realm(struct ceph_mds_client *mdsc,
 145                                                    u64 ino)
 146 {
 147         struct rb_node *n = mdsc->snap_realms.rb_node;
 148         struct ceph_snap_realm *r;
 149
 150         lockdep_assert_held(&mdsc->snap_rwsem);
 151
 152         while (n) {
 153                 r = rb_entry(n, struct ceph_snap_realm, node);
 154                 if (ino < r->ino)
 155                         n = n->rb_left;
 156                 else if (ino > r->ino)
 157                         n = n->rb_right;
 158                 else {
 159                         dout("lookup_snap_realm %llx %p\n", r->ino, r);
 160                         return r;
 161                 }
 162         }
 163         return NULL;
 164 }
 165
 166 struct ceph_snap_realm *ceph_lookup_snap_realm(struct ceph_mds_client *mdsc,
 167                                                u64 ino)
 168 {
 169         struct ceph_snap_realm *r;
 170         r = __lookup_snap_realm(mdsc, ino);
 171         if (r)
 172                 ceph_get_snap_realm(mdsc, r);
 173         return r;
 174 }
 175
 176 static void __put_snap_realm(struct ceph_mds_client *mdsc,
 177                              struct ceph_snap_realm *realm);
 178
 179 /*
 180  * called with snap_rwsem (write)
 181  */
 182 static void __destroy_snap_realm(struct ceph_mds_client *mdsc,
 183                                  struct ceph_snap_realm *realm)
 184 {
 185         lockdep_assert_held_write(&mdsc->snap_rwsem);
 186
 187         dout("__destroy_snap_realm %p %llx\n", realm, realm->ino);
 188
 189         rb_erase(&realm->node, &mdsc->snap_realms);
 190         mdsc->num_snap_realms--;
 191
 192         if (realm->parent) {
 193                 list_del_init(&realm->child_item);
 194                 __put_snap_realm(mdsc, realm->parent);
 195         }
 196
 197         kfree(realm->prior_parent_snaps);
 198         kfree(realm->snaps);
 199         ceph_put_snap_context(realm->cached_context);
 200         kfree(realm);
 201 }
 202
 203 /*
 204  * caller holds snap_rwsem (write)
 205  */
 206 static void __put_snap_realm(struct ceph_mds_client *mdsc,
 207                              struct ceph_snap_realm *realm)
 208 {
 209         lockdep_assert_held_write(&mdsc->snap_rwsem);
 210
 211         /*
 212          * We do not require the snap_empty_lock here, as any caller that
 213          * increments the value must hold the snap_rwsem.
 214          */
 215         if (atomic_dec_and_test(&realm->nref))
 216                 __destroy_snap_realm(mdsc, realm);
 217 }
 218
 219 /*
 220  * See comments in ceph_get_snap_realm. Caller needn't hold any locks.
 221  */
 222 void ceph_put_snap_realm(struct ceph_mds_client *mdsc,
 223                          struct ceph_snap_realm *realm)
 224 {
 225         if (!atomic_dec_and_lock(&realm->nref, &mdsc->snap_empty_lock))
 226                 return;
 227
 228         if (down_write_trylock(&mdsc->snap_rwsem)) {
 229                 spin_unlock(&mdsc->snap_empty_lock);
 230                 __destroy_snap_realm(mdsc, realm);
 231                 up_write(&mdsc->snap_rwsem);
 232         } else {
 233                 list_add(&realm->empty_item, &mdsc->snap_empty);
 234                 spin_unlock(&mdsc->snap_empty_lock);
 235         }
 236 }
 237
 238 /*
 239  * Clean up any realms whose ref counts have dropped to zero.  Note
 240  * that this does not include realms who were created but not yet
 241  * used.
 242  *
 243  * Called under snap_rwsem (write)
 244  */
 245 static void __cleanup_empty_realms(struct ceph_mds_client *mdsc)
 246 {
 247         struct ceph_snap_realm *realm;
 248
 249         lockdep_assert_held_write(&mdsc->snap_rwsem);
 250
 251         spin_lock(&mdsc->snap_empty_lock);
 252         while (!list_empty(&mdsc->snap_empty)) {
 253                 realm = list_first_entry(&mdsc->snap_empty,
 254                                    struct ceph_snap_realm, empty_item);
 255                 list_del(&realm->empty_item);
 256                 spin_unlock(&mdsc->snap_empty_lock);
 257                 __destroy_snap_realm(mdsc, realm);
 258                 spin_lock(&mdsc->snap_empty_lock);
 259         }
 260         spin_unlock(&mdsc->snap_empty_lock);
 261 }
 262
 263 void ceph_cleanup_empty_realms(struct ceph_mds_client *mdsc)
 264 {
 265         down_write(&mdsc->snap_rwsem);
 266         __cleanup_empty_realms(mdsc);
 267         up_write(&mdsc->snap_rwsem);
 268 }
 269
 270 /*
 271  * adjust the parent realm of a given @realm.  adjust child list, and parent
 272  * pointers, and ref counts appropriately.
 273  *
 274  * return true if parent was changed, 0 if unchanged, <0 on error.
 275  *
 276  * caller must hold snap_rwsem for write.
 277  */
 278 static int adjust_snap_realm_parent(struct ceph_mds_client *mdsc,
 279                                     struct ceph_snap_realm *realm,
 280                                     u64 parentino)
 281 {
 282         struct ceph_snap_realm *parent;
 283
 284         lockdep_assert_held_write(&mdsc->snap_rwsem);
 285
 286         if (realm->parent_ino == parentino)
 287                 return 0;
 288
 289         parent = ceph_lookup_snap_realm(mdsc, parentino);
 290         if (!parent) {
 291                 parent = ceph_create_snap_realm(mdsc, parentino);
 292                 if (IS_ERR(parent))
 293                         return PTR_ERR(parent);
 294         }
 295         dout("adjust_snap_realm_parent %llx %p: %llx %p -> %llx %p\n",
 296              realm->ino, realm, realm->parent_ino, realm->parent,
 297              parentino, parent);
 298         if (realm->parent) {
 299                 list_del_init(&realm->child_item);
 300                 ceph_put_snap_realm(mdsc, realm->parent);
 301         }
 302         realm->parent_ino = parentino;
 303         realm->parent = parent;
 304         list_add(&realm->child_item, &parent->children);
 305         return 1;
 306 }
 307
 308
 309 static int cmpu64_rev(const void *a, const void *b)
 310 {
 311         if (*(u64 *)a < *(u64 *)b)
 312                 return 1;
 313         if (*(u64 *)a > *(u64 *)b)
 314                 return -1;
 315         return 0;
 316 }
 317
 318
 319 /*
 320  * build the snap context for a given realm.
 321  */
 322 static int build_snap_context(struct ceph_snap_realm *realm,
 323                               struct list_head* dirty_realms)
 324 {
 325         struct ceph_snap_realm *parent = realm->parent;
 326         struct ceph_snap_context *snapc;
 327         int err = 0;
 328         u32 num = realm->num_prior_parent_snaps + realm->num_snaps;
 329
 330         /*
 331          * build parent context, if it hasn't been built.
 332          * conservatively estimate that all parent snaps might be
 333          * included by us.
 334          */
 335         if (parent) {
 336                 if (!parent->cached_context) {
 337                         err = build_snap_context(parent, dirty_realms);
 338                         if (err)
 339                                 goto fail;
 340                 }
 341                 num += parent->cached_context->num_snaps;
 342         }
 343
 344         /* do i actually need to update?  not if my context seq
 345            matches realm seq, and my parents' does to.  (this works
 346            because we rebuild_snap_realms() works _downward_ in
 347            hierarchy after each update.) */
 348         if (realm->cached_context &&
 349             realm->cached_context->seq == realm->seq &&
 350             (!parent ||
 351              realm->cached_context->seq >= parent->cached_context->seq)) {
 352                 dout("build_snap_context %llx %p: %p seq %lld (%u snaps)"
 353                      " (unchanged)\n",
 354                      realm->ino, realm, realm->cached_context,
 355                      realm->cached_context->seq,
 356                      (unsigned int)realm->cached_context->num_snaps);
 357                 return 0;
 358         }
 359
 360         /* alloc new snap context */
 361         err = -ENOMEM;
 362         if (num > (SIZE_MAX - sizeof(*snapc)) / sizeof(u64))
 363                 goto fail;
 364         snapc = ceph_create_snap_context(num, GFP_NOFS);
 365         if (!snapc)
 366                 goto fail;
 367
 368         /* build (reverse sorted) snap vector */
 369         num = 0;
 370         snapc->seq = realm->seq;
 371         if (parent) {
 372                 u32 i;
 373
 374                 /* include any of parent's snaps occurring _after_ my
 375                    parent became my parent */
 376                 for (i = 0; i < parent->cached_context->num_snaps; i++)
 377                         if (parent->cached_context->snaps[i] >=
 378                             realm->parent_since)
 379                                 snapc->snaps[num++] =
 380                                         parent->cached_context->snaps[i];
 381                 if (parent->cached_context->seq > snapc->seq)
 382                         snapc->seq = parent->cached_context->seq;
 383         }
 384         memcpy(snapc->snaps + num, realm->snaps,
 385                sizeof(u64)*realm->num_snaps);
 386         num += realm->num_snaps;
 387         memcpy(snapc->snaps + num, realm->prior_parent_snaps,
 388                sizeof(u64)*realm->num_prior_parent_snaps);
 389         num += realm->num_prior_parent_snaps;
 390
 391         sort(snapc->snaps, num, sizeof(u64), cmpu64_rev, NULL);
 392         snapc->num_snaps = num;
 393         dout("build_snap_context %llx %p: %p seq %lld (%u snaps)\n",
 394              realm->ino, realm, snapc, snapc->seq,
 395              (unsigned int) snapc->num_snaps);
 396
 397         ceph_put_snap_context(realm->cached_context);
 398         realm->cached_context = snapc;
 399         /* queue realm for cap_snap creation */
 400         list_add_tail(&realm->dirty_item, dirty_realms);
 401         return 0;
 402
 403 fail:
 404         /*
 405          * if we fail, clear old (incorrect) cached_context... hopefully
 406          * we'll have better luck building it later
 407          */
 408         if (realm->cached_context) {
 409                 ceph_put_snap_context(realm->cached_context);
 410                 realm->cached_context = NULL;
 411         }
 412         pr_err("build_snap_context %llx %p fail %d\n", realm->ino,
 413                realm, err);
 414         return err;
 415 }
 416
 417 /*
 418  * rebuild snap context for the given realm and all of its children.
 419  */
 420 static void rebuild_snap_realms(struct ceph_snap_realm *realm,
 421                                 struct list_head *dirty_realms)
 422 {
 423         struct ceph_snap_realm *child;
 424
 425         dout("rebuild_snap_realms %llx %p\n", realm->ino, realm);
 426         build_snap_context(realm, dirty_realms);
 427
 428         list_for_each_entry(child, &realm->children, child_item)
 429                 rebuild_snap_realms(child, dirty_realms);
 430 }
 431
 432
 433 /*
 434  * helper to allocate and decode an array of snapids.  free prior
 435  * instance, if any.
 436  */
 437 static int dup_array(u64 **dst, __le64 *src, u32 num)
 438 {
 439         u32 i;
 440
 441         kfree(*dst);
 442         if (num) {
 443                 *dst = kcalloc(num, sizeof(u64), GFP_NOFS);
 444                 if (!*dst)
 445                         return -ENOMEM;
 446                 for (i = 0; i < num; i++)
 447                         (*dst)[i] = get_unaligned_le64(src + i);
 448         } else {
 449                 *dst = NULL;
 450         }
 451         return 0;
 452 }
 453
 454 static bool has_new_snaps(struct ceph_snap_context *o,
 455                           struct ceph_snap_context *n)
 456 {
 457         if (n->num_snaps == 0)
 458                 return false;
 459         /* snaps are in descending order */
 460         return n->snaps[0] > o->seq;
 461 }
 462
 463 /*
 464  * When a snapshot is applied, the size/mtime inode metadata is queued
 465  * in a ceph_cap_snap (one for each snapshot) until writeback
 466  * completes and the metadata can be flushed back to the MDS.
 467  *
 468  * However, if a (sync) write is currently in-progress when we apply
 469  * the snapshot, we have to wait until the write succeeds or fails
 470  * (and a final size/mtime is known).  In this case the
 471  * cap_snap->writing = 1, and is said to be "pending."  When the write
 472  * finishes, we __ceph_finish_cap_snap().
 473  *
 474  * Caller must hold snap_rwsem for read (i.e., the realm topology won't
 475  * change).
 476  */
 477 static void ceph_queue_cap_snap(struct ceph_inode_info *ci)
 478 {
 479         struct inode *inode = &ci->vfs_inode;
 480         struct ceph_cap_snap *capsnap;
 481         struct ceph_snap_context *old_snapc, *new_snapc;
 482         struct ceph_buffer *old_blob = NULL;
 483         int used, dirty;
 484
 485         capsnap = kmem_cache_zalloc(ceph_cap_snap_cachep, GFP_NOFS);
 486         if (!capsnap) {
 487                 pr_err("ENOMEM allocating ceph_cap_snap on %p\n", inode);
 488                 return;
 489         }
 490         capsnap->cap_flush.is_capsnap = true;
 491         INIT_LIST_HEAD(&capsnap->cap_flush.i_list);
 492         INIT_LIST_HEAD(&capsnap->cap_flush.g_list);
 493
 494         spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
 495         used = __ceph_caps_used(ci);
 496         dirty = __ceph_caps_dirty(ci);
 497
 498         old_snapc = ci->i_head_snapc;
 499         new_snapc = ci->i_snap_realm->cached_context;
 500
 501         /*
 502          * If there is a write in progress, treat that as a dirty Fw,
 503          * even though it hasn't completed yet; by the time we finish
 504          * up this capsnap it will be.
 505          */
 506         if (used & CEPH_CAP_FILE_WR)
 507                 dirty |= CEPH_CAP_FILE_WR;
 508
 509         if (__ceph_have_pending_cap_snap(ci)) {
 510                 /* there is no point in queuing multiple "pending" cap_snaps,
 511                    as no new writes are allowed to start when pending, so any
 512                    writes in progress now were started before the previous
 513                    cap_snap.  lucky us. */
 514                 dout("queue_cap_snap %p already pending\n", inode);
 515                 goto update_snapc;
 516         }
 517         if (ci->i_wrbuffer_ref_head == 0 &&
 518             !(dirty & (CEPH_CAP_ANY_EXCL|CEPH_CAP_FILE_WR))) {
 519                 dout("queue_cap_snap %p nothing dirty|writing\n", inode);
 520                 goto update_snapc;
 521         }
 522
 523         BUG_ON(!old_snapc);
 524
 525         /*
 526          * There is no need to send FLUSHSNAP message to MDS if there is
 527          * no new snapshot. But when there is dirty pages or on-going
 528          * writes, we still need to create cap_snap. cap_snap is needed
 529          * by the write path and page writeback path.
 530          *
 531          * also see ceph_try_drop_cap_snap()
 532          */
 533         if (has_new_snaps(old_snapc, new_snapc)) {
 534                 if (dirty & (CEPH_CAP_ANY_EXCL|CEPH_CAP_FILE_WR))
 535                         capsnap->need_flush = true;
 536         } else {
 537                 if (!(used & CEPH_CAP_FILE_WR) &&
 538                     ci->i_wrbuffer_ref_head == 0) {
 539                         dout("queue_cap_snap %p "
 540                              "no new_snap|dirty_page|writing\n", inode);
 541                         goto update_snapc;
 542                 }
 543         }
 544
 545         dout("queue_cap_snap %p cap_snap %p queuing under %p %s %s\n",
 546              inode, capsnap, old_snapc, ceph_cap_string(dirty),
 547              capsnap->need_flush ? "" : "no_flush");
 548         ihold(inode);
 549
 550         refcount_set(&capsnap->nref, 1);
 551         INIT_LIST_HEAD(&capsnap->ci_item);
 552
 553         capsnap->follows = old_snapc->seq;
 554         capsnap->issued = __ceph_caps_issued(ci, NULL);
 555         capsnap->dirty = dirty;
 556
 557         capsnap->mode = inode->i_mode;
 558         capsnap->uid = inode->i_uid;
 559         capsnap->gid = inode->i_gid;
 560
 561         if (dirty & CEPH_CAP_XATTR_EXCL) {
 562                 old_blob = __ceph_build_xattrs_blob(ci);
 563                 capsnap->xattr_blob =
 564                         ceph_buffer_get(ci->i_xattrs.blob);
 565                 capsnap->xattr_version = ci->i_xattrs.version;
 566         } else {
 567                 capsnap->xattr_blob = NULL;
 568                 capsnap->xattr_version = 0;
 569         }
 570
 571         capsnap->inline_data = ci->i_inline_version != CEPH_INLINE_NONE;
 572
 573         /* dirty page count moved from _head to this cap_snap;
 574            all subsequent writes page dirties occur _after_ this
 575            snapshot. */
 576         capsnap->dirty_pages = ci->i_wrbuffer_ref_head;
 577         ci->i_wrbuffer_ref_head = 0;
 578         capsnap->context = old_snapc;
 579         list_add_tail(&capsnap->ci_item, &ci->i_cap_snaps);
 580
 581         if (used & CEPH_CAP_FILE_WR) {
 582                 dout("queue_cap_snap %p cap_snap %p snapc %p"
 583                      " seq %llu used WR, now pending\n", inode,
 584                      capsnap, old_snapc, old_snapc->seq);
 585                 capsnap->writing = 1;
 586         } else {
 587                 /* note mtime, size NOW. */
 588                 __ceph_finish_cap_snap(ci, capsnap);
 589         }
 590         capsnap = NULL;
 591         old_snapc = NULL;
 592
 593 update_snapc:
 594        if (ci->i_wrbuffer_ref_head == 0 &&
 595            ci->i_wr_ref == 0 &&
 596            ci->i_dirty_caps == 0 &&
 597            ci->i_flushing_caps == 0) {
 598                ci->i_head_snapc = NULL;
 599        } else {
 600                 ci->i_head_snapc = ceph_get_snap_context(new_snapc);
 601                 dout(" new snapc is %p\n", new_snapc);
 602         }
 603         spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 604
 605         ceph_buffer_put(old_blob);
 606         if (capsnap)
 607                 kmem_cache_free(ceph_cap_snap_cachep, capsnap);
 608         ceph_put_snap_context(old_snapc);
 609 }
 610
 611 /*
 612  * Finalize the size, mtime for a cap_snap.. that is, settle on final values
 613  * to be used for the snapshot, to be flushed back to the mds.
 614  *
 615  * If capsnap can now be flushed, add to snap_flush list, and return 1.
 616  *
 617  * Caller must hold i_ceph_lock.
 618  */
 619 int __ceph_finish_cap_snap(struct ceph_inode_info *ci,
 620                             struct ceph_cap_snap *capsnap)
 621 {
 622         struct inode *inode = &ci->vfs_inode;
 623         struct ceph_mds_client *mdsc = ceph_sb_to_mdsc(inode->i_sb);
 624
 625         BUG_ON(capsnap->writing);
 626         capsnap->size = i_size_read(inode);
 627         capsnap->mtime = inode->i_mtime;
 628         capsnap->atime = inode->i_atime;
 629         capsnap->ctime = inode->i_ctime;
 630         capsnap->btime = ci->i_btime;
 631         capsnap->change_attr = inode_peek_iversion_raw(inode);
 632         capsnap->time_warp_seq = ci->i_time_warp_seq;
 633         capsnap->truncate_size = ci->i_truncate_size;
 634         capsnap->truncate_seq = ci->i_truncate_seq;
 635         if (capsnap->dirty_pages) {
 636                 dout("finish_cap_snap %p cap_snap %p snapc %p %llu %s s=%llu "
 637                      "still has %d dirty pages\n", inode, capsnap,
 638                      capsnap->context, capsnap->context->seq,
 639                      ceph_cap_string(capsnap->dirty), capsnap->size,
 640                      capsnap->dirty_pages);
 641                 return 0;
 642         }
 643
 644         /* Fb cap still in use, delay it */
 645         if (ci->i_wb_ref) {
 646                 dout("finish_cap_snap %p cap_snap %p snapc %p %llu %s s=%llu "
 647                      "used WRBUFFER, delaying\n", inode, capsnap,
 648                      capsnap->context, capsnap->context->seq,
 649                      ceph_cap_string(capsnap->dirty), capsnap->size);
 650                 capsnap->writing = 1;
 651                 return 0;
 652         }
 653
 654         ci->i_ceph_flags |= CEPH_I_FLUSH_SNAPS;
 655         dout("finish_cap_snap %p cap_snap %p snapc %p %llu %s s=%llu\n",
 656              inode, capsnap, capsnap->context,
 657              capsnap->context->seq, ceph_cap_string(capsnap->dirty),
 658              capsnap->size);
 659
 660         spin_lock(&mdsc->snap_flush_lock);
 661         if (list_empty(&ci->i_snap_flush_item))
 662                 list_add_tail(&ci->i_snap_flush_item, &mdsc->snap_flush_list);
 663         spin_unlock(&mdsc->snap_flush_lock);
 664         return 1;  /* caller may want to ceph_flush_snaps */
 665 }
 666
 667 /*
 668  * Queue cap_snaps for snap writeback for this realm and its children.
 669  * Called under snap_rwsem, so realm topology won't change.
 670  */
 671 static void queue_realm_cap_snaps(struct ceph_snap_realm *realm)
 672 {
 673         struct ceph_inode_info *ci;
 674         struct inode *lastinode = NULL;
 675
 676         dout("queue_realm_cap_snaps %p %llx inodes\n", realm, realm->ino);
 677
 678         spin_lock(&realm->inodes_with_caps_lock);
 679         list_for_each_entry(ci, &realm->inodes_with_caps, i_snap_realm_item) {
 680                 struct inode *inode = igrab(&ci->vfs_inode);
 681                 if (!inode)
 682                         continue;
 683                 spin_unlock(&realm->inodes_with_caps_lock);
 684                 iput(lastinode);
 685                 lastinode = inode;
 686                 ceph_queue_cap_snap(ci);
 687                 spin_lock(&realm->inodes_with_caps_lock);
 688         }
 689         spin_unlock(&realm->inodes_with_caps_lock);
 690         iput(lastinode);
 691
 692         dout("queue_realm_cap_snaps %p %llx done\n", realm, realm->ino);
 693 }
 694
 695 /*
 696  * Parse and apply a snapblob "snap trace" from the MDS.  This specifies
 697  * the snap realm parameters from a given realm and all of its ancestors,
 698  * up to the root.
 699  *
 700  * Caller must hold snap_rwsem for write.
 701  */
 702 int ceph_update_snap_trace(struct ceph_mds_client *mdsc,
 703                            void *p, void *e, bool deletion,
 704                            struct ceph_snap_realm **realm_ret)
 705 {
 706         struct ceph_mds_snap_realm *ri;    /* encoded */
 707         __le64 *snaps;                     /* encoded */
 708         __le64 *prior_parent_snaps;        /* encoded */
 709         struct ceph_snap_realm *realm = NULL;
 710         struct ceph_snap_realm *first_realm = NULL;
 711         int invalidate = 0;
 712         int err = -ENOMEM;
 713         LIST_HEAD(dirty_realms);
 714
 715         lockdep_assert_held_write(&mdsc->snap_rwsem);
 716
 717         dout("update_snap_trace deletion=%d\n", deletion);
 718 more:
 719         ceph_decode_need(&p, e, sizeof(*ri), bad);
 720         ri = p;
 721         p += sizeof(*ri);
 722         ceph_decode_need(&p, e, sizeof(u64)*(le32_to_cpu(ri->num_snaps) +
 723                             le32_to_cpu(ri->num_prior_parent_snaps)), bad);
 724         snaps = p;
 725         p += sizeof(u64) * le32_to_cpu(ri->num_snaps);
 726         prior_parent_snaps = p;
 727         p += sizeof(u64) * le32_to_cpu(ri->num_prior_parent_snaps);
 728
 729         realm = ceph_lookup_snap_realm(mdsc, le64_to_cpu(ri->ino));
 730         if (!realm) {
 731                 realm = ceph_create_snap_realm(mdsc, le64_to_cpu(ri->ino));
 732                 if (IS_ERR(realm)) {
 733                         err = PTR_ERR(realm);
 734                         goto fail;
 735                 }
 736         }
 737
 738         /* ensure the parent is correct */
 739         err = adjust_snap_realm_parent(mdsc, realm, le64_to_cpu(ri->parent));
 740         if (err < 0)
 741                 goto fail;
 742         invalidate += err;
 743
 744         if (le64_to_cpu(ri->seq) > realm->seq) {
 745                 dout("update_snap_trace updating %llx %p %lld -> %lld\n",
 746                      realm->ino, realm, realm->seq, le64_to_cpu(ri->seq));
 747                 /* update realm parameters, snap lists */
 748                 realm->seq = le64_to_cpu(ri->seq);
 749                 realm->created = le64_to_cpu(ri->created);
 750                 realm->parent_since = le64_to_cpu(ri->parent_since);
 751
 752                 realm->num_snaps = le32_to_cpu(ri->num_snaps);
 753                 err = dup_array(&realm->snaps, snaps, realm->num_snaps);
 754                 if (err < 0)
 755                         goto fail;
 756
 757                 realm->num_prior_parent_snaps =
 758                         le32_to_cpu(ri->num_prior_parent_snaps);
 759                 err = dup_array(&realm->prior_parent_snaps, prior_parent_snaps,
 760                                 realm->num_prior_parent_snaps);
 761                 if (err < 0)
 762                         goto fail;
 763
 764                 if (realm->seq > mdsc->last_snap_seq)
 765                         mdsc->last_snap_seq = realm->seq;
 766
 767                 invalidate = 1;
 768         } else if (!realm->cached_context) {
 769                 dout("update_snap_trace %llx %p seq %lld new\n",
 770                      realm->ino, realm, realm->seq);
 771                 invalidate = 1;
 772         } else {
 773                 dout("update_snap_trace %llx %p seq %lld unchanged\n",
 774                      realm->ino, realm, realm->seq);
 775         }
 776
 777         dout("done with %llx %p, invalidated=%d, %p %p\n", realm->ino,
 778              realm, invalidate, p, e);
 779
 780         /* invalidate when we reach the _end_ (root) of the trace */
 781         if (invalidate && p >= e)
 782                 rebuild_snap_realms(realm, &dirty_realms);
 783
 784         if (!first_realm)
 785                 first_realm = realm;
 786         else
 787                 ceph_put_snap_realm(mdsc, realm);
 788
 789         if (p < e)
 790                 goto more;
 791
 792         /*
 793          * queue cap snaps _after_ we've built the new snap contexts,
 794          * so that i_head_snapc can be set appropriately.
 795          */
 796         while (!list_empty(&dirty_realms)) {
 797                 realm = list_first_entry(&dirty_realms, struct ceph_snap_realm,
 798                                          dirty_item);
 799                 list_del_init(&realm->dirty_item);
 800                 queue_realm_cap_snaps(realm);
 801         }
 802
 803         if (realm_ret)
 804                 *realm_ret = first_realm;
 805         else
 806                 ceph_put_snap_realm(mdsc, first_realm);
 807
 808         __cleanup_empty_realms(mdsc);
 809         return 0;
 810
 811 bad:
 812         err = -EIO;
 813 fail:
 814         if (realm && !IS_ERR(realm))
 815                 ceph_put_snap_realm(mdsc, realm);
 816         if (first_realm)
 817                 ceph_put_snap_realm(mdsc, first_realm);
 818         pr_err("update_snap_trace error %d\n", err);
 819         return err;
 820 }
 821
 822
 823 /*
 824  * Send any cap_snaps that are queued for flush.  Try to carry
 825  * s_mutex across multiple snap flushes to avoid locking overhead.
 826  *
 827  * Caller holds no locks.
 828  */
 829 static void flush_snaps(struct ceph_mds_client *mdsc)
 830 {
 831         struct ceph_inode_info *ci;
 832         struct inode *inode;
 833         struct ceph_mds_session *session = NULL;
 834
 835         dout("flush_snaps\n");
 836         spin_lock(&mdsc->snap_flush_lock);
 837         while (!list_empty(&mdsc->snap_flush_list)) {
 838                 ci = list_first_entry(&mdsc->snap_flush_list,
 839                                 struct ceph_inode_info, i_snap_flush_item);
 840                 inode = &ci->vfs_inode;
 841                 ihold(inode);
 842                 spin_unlock(&mdsc->snap_flush_lock);
 843                 ceph_flush_snaps(ci, &session);
 844                 iput(inode);
 845                 spin_lock(&mdsc->snap_flush_lock);
 846         }
 847         spin_unlock(&mdsc->snap_flush_lock);
 848
 849         ceph_put_mds_session(session);
 850         dout("flush_snaps done\n");
 851 }
 852
 853 /**
 854  * ceph_change_snap_realm - change the snap_realm for an inode
 855  * @inode: inode to move to new snap realm
 856  * @realm: new realm to move inode into (may be NULL)
 857  *
 858  * Detach an inode from its old snaprealm (if any) and attach it to
 859  * the new snaprealm (if any). The old snap realm reference held by
 860  * the inode is put. If realm is non-NULL, then the caller's reference
 861  * to it is taken over by the inode.
 862  */
 863 void ceph_change_snap_realm(struct inode *inode, struct ceph_snap_realm *realm)
 864 {
 865         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 866         struct ceph_mds_client *mdsc = ceph_inode_to_client(inode)->mdsc;
 867         struct ceph_snap_realm *oldrealm = ci->i_snap_realm;
 868
 869         lockdep_assert_held(&ci->i_ceph_lock);
 870
 871         if (oldrealm) {
 872                 spin_lock(&oldrealm->inodes_with_caps_lock);
 873                 list_del_init(&ci->i_snap_realm_item);
 874                 if (oldrealm->ino == ci->i_vino.ino)
 875                         oldrealm->inode = NULL;
 876                 spin_unlock(&oldrealm->inodes_with_caps_lock);
 877                 ceph_put_snap_realm(mdsc, oldrealm);
 878         }
 879
 880         ci->i_snap_realm = realm;
 881
 882         if (realm) {
 883                 spin_lock(&realm->inodes_with_caps_lock);
 884                 list_add(&ci->i_snap_realm_item, &realm->inodes_with_caps);
 885                 if (realm->ino == ci->i_vino.ino)
 886                         realm->inode = inode;
 887                 spin_unlock(&realm->inodes_with_caps_lock);
 888         }
 889 }
 890
 891 /*
 892  * Handle a snap notification from the MDS.
 893  *
 894  * This can take two basic forms: the simplest is just a snap creation
 895  * or deletion notification on an existing realm.  This should update the
 896  * realm and its children.
 897  *
 898  * The more difficult case is realm creation, due to snap creation at a
 899  * new point in the file hierarchy, or due to a rename that moves a file or
 900  * directory into another realm.
 901  */
 902 void ceph_handle_snap(struct ceph_mds_client *mdsc,
 903                       struct ceph_mds_session *session,
 904                       struct ceph_msg *msg)
 905 {
 906         struct super_block *sb = mdsc->fsc->sb;
 907         int mds = session->s_mds;
 908         u64 split;
 909         int op;
 910         int trace_len;
 911         struct ceph_snap_realm *realm = NULL;
 912         void *p = msg->front.iov_base;
 913         void *e = p + msg->front.iov_len;
 914         struct ceph_mds_snap_head *h;
 915         int num_split_inos, num_split_realms;
 916         __le64 *split_inos = NULL, *split_realms = NULL;
 917         int i;
 918         int locked_rwsem = 0;
 919
 920         /* decode */
 921         if (msg->front.iov_len < sizeof(*h))
 922                 goto bad;
 923         h = p;
 924         op = le32_to_cpu(h->op);
 925         split = le64_to_cpu(h->split);   /* non-zero if we are splitting an
 926                                           * existing realm */
 927         num_split_inos = le32_to_cpu(h->num_split_inos);
 928         num_split_realms = le32_to_cpu(h->num_split_realms);
 929         trace_len = le32_to_cpu(h->trace_len);
 930         p += sizeof(*h);
 931
 932         dout("handle_snap from mds%d op %s split %llx tracelen %d\n", mds,
 933              ceph_snap_op_name(op), split, trace_len);
 934
 935         mutex_lock(&session->s_mutex);
 936         inc_session_sequence(session);
 937         mutex_unlock(&session->s_mutex);
 938
 939         down_write(&mdsc->snap_rwsem);
 940         locked_rwsem = 1;
 941
 942         if (op == CEPH_SNAP_OP_SPLIT) {
 943                 struct ceph_mds_snap_realm *ri;
 944
 945                 /*
 946                  * A "split" breaks part of an existing realm off into
 947                  * a new realm.  The MDS provides a list of inodes
 948                  * (with caps) and child realms that belong to the new
 949                  * child.
 950                  */
 951                 split_inos = p;
 952                 p += sizeof(u64) * num_split_inos;
 953                 split_realms = p;
 954                 p += sizeof(u64) * num_split_realms;
 955                 ceph_decode_need(&p, e, sizeof(*ri), bad);
 956                 /* we will peek at realm info here, but will _not_
 957                  * advance p, as the realm update will occur below in
 958                  * ceph_update_snap_trace. */
 959                 ri = p;
 960
 961                 realm = ceph_lookup_snap_realm(mdsc, split);
 962                 if (!realm) {
 963                         realm = ceph_create_snap_realm(mdsc, split);
 964                         if (IS_ERR(realm))
 965                                 goto out;
 966                 }
 967
 968                 dout("splitting snap_realm %llx %p\n", realm->ino, realm);
 969                 for (i = 0; i < num_split_inos; i++) {
 970                         struct ceph_vino vino = {
 971                                 .ino = le64_to_cpu(split_inos[i]),
 972                                 .snap = CEPH_NOSNAP,
 973                         };
 974                         struct inode *inode = ceph_find_inode(sb, vino);
 975                         struct ceph_inode_info *ci;
 976
 977                         if (!inode)
 978                                 continue;
 979                         ci = ceph_inode(inode);
 980
 981                         spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
 982                         if (!ci->i_snap_realm)
 983                                 goto skip_inode;
 984                         /*
 985                          * If this inode belongs to a realm that was
 986                          * created after our new realm, we experienced
 987                          * a race (due to another split notifications
 988                          * arriving from a different MDS).  So skip
 989                          * this inode.
 990                          */
 991                         if (ci->i_snap_realm->created >
 992                             le64_to_cpu(ri->created)) {
 993                                 dout(" leaving %p in newer realm %llx %p\n",
 994                                      inode, ci->i_snap_realm->ino,
 995                                      ci->i_snap_realm);
 996                                 goto skip_inode;
 997                         }
 998                         dout(" will move %p to split realm %llx %p\n",
 999                              inode, realm->ino, realm);
1000
1001                         ceph_get_snap_realm(mdsc, realm);
1002                         ceph_change_snap_realm(inode, realm);
1003                         spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
1004                         iput(inode);
1005                         continue;
1006
1007 skip_inode:
1008                         spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
1009                         iput(inode);
1010                 }
1011
1012                 /* we may have taken some of the old realm's children. */
1013                 for (i = 0; i < num_split_realms; i++) {
1014                         struct ceph_snap_realm *child =
1015                                 __lookup_snap_realm(mdsc,
1016                                            le64_to_cpu(split_realms[i]));
1017                         if (!child)
1018                                 continue;
1019                         adjust_snap_realm_parent(mdsc, child, realm->ino);
1020                 }
1021         }
1022
1023         /*
1024          * update using the provided snap trace. if we are deleting a
1025          * snap, we can avoid queueing cap_snaps.
1026          */
1027         ceph_update_snap_trace(mdsc, p, e,
1028                                op == CEPH_SNAP_OP_DESTROY, NULL);
1029
1030         if (op == CEPH_SNAP_OP_SPLIT)
1031                 /* we took a reference when we created the realm, above */
1032                 ceph_put_snap_realm(mdsc, realm);
1033
1034         __cleanup_empty_realms(mdsc);
1035
1036         up_write(&mdsc->snap_rwsem);
1037
1038         flush_snaps(mdsc);
1039         return;
1040
1041 bad:
1042         pr_err("corrupt snap message from mds%d\n", mds);
1043         ceph_msg_dump(msg);
1044 out:
1045         if (locked_rwsem)
1046                 up_write(&mdsc->snap_rwsem);
1047         return;
1048 }
1049
1050 struct ceph_snapid_map* ceph_get_snapid_map(struct ceph_mds_client *mdsc,
1051                                             u64 snap)
1052 {
1053         struct ceph_snapid_map *sm, *exist;
1054         struct rb_node **p, *parent;
1055         int ret;
1056
1057         exist = NULL;
1058         spin_lock(&mdsc->snapid_map_lock);
1059         p = &mdsc->snapid_map_tree.rb_node;
1060         while (*p) {
1061                 exist = rb_entry(*p, struct ceph_snapid_map, node);
1062                 if (snap > exist->snap) {
1063                         p = &(*p)->rb_left;
1064                 } else if (snap < exist->snap) {
1065                         p = &(*p)->rb_right;
1066                 } else {
1067                         if (atomic_inc_return(&exist->ref) == 1)
1068                                 list_del_init(&exist->lru);
1069                         break;
1070                 }
1071                 exist = NULL;
1072         }
1073         spin_unlock(&mdsc->snapid_map_lock);
1074         if (exist) {
1075                 dout("found snapid map %llx -> %x\n", exist->snap, exist->dev);
1076                 return exist;
1077         }
1078
1079         sm = kmalloc(sizeof(*sm), GFP_NOFS);
1080         if (!sm)
1081                 return NULL;
1082
1083         ret = get_anon_bdev(&sm->dev);
1084         if (ret < 0) {
1085                 kfree(sm);
1086                 return NULL;
1087         }
1088
1089         INIT_LIST_HEAD(&sm->lru);
1090         atomic_set(&sm->ref, 1);
1091         sm->snap = snap;
1092
1093         exist = NULL;
1094         parent = NULL;
1095         p = &mdsc->snapid_map_tree.rb_node;
1096         spin_lock(&mdsc->snapid_map_lock);
1097         while (*p) {
1098                 parent = *p;
1099                 exist = rb_entry(*p, struct ceph_snapid_map, node);
1100                 if (snap > exist->snap)
1101                         p = &(*p)->rb_left;
1102                 else if (snap < exist->snap)
1103                         p = &(*p)->rb_right;
1104                 else
1105                         break;
1106                 exist = NULL;
1107         }
1108         if (exist) {
1109                 if (atomic_inc_return(&exist->ref) == 1)
1110                         list_del_init(&exist->lru);
1111         } else {
1112                 rb_link_node(&sm->node, parent, p);
1113                 rb_insert_color(&sm->node, &mdsc->snapid_map_tree);
1114         }
1115         spin_unlock(&mdsc->snapid_map_lock);
1116         if (exist) {
1117                 free_anon_bdev(sm->dev);
1118                 kfree(sm);
1119                 dout("found snapid map %llx -> %x\n", exist->snap, exist->dev);
1120                 return exist;
1121         }
1122
1123         dout("create snapid map %llx -> %x\n", sm->snap, sm->dev);
1124         return sm;
1125 }
1126
1127 void ceph_put_snapid_map(struct ceph_mds_client* mdsc,
1128                          struct ceph_snapid_map *sm)
1129 {
1130         if (!sm)
1131                 return;
1132         if (atomic_dec_and_lock(&sm->ref, &mdsc->snapid_map_lock)) {
1133                 if (!RB_EMPTY_NODE(&sm->node)) {
1134                         sm->last_used = jiffies;
1135                         list_add_tail(&sm->lru, &mdsc->snapid_map_lru);
1136                         spin_unlock(&mdsc->snapid_map_lock);
1137                 } else {
1138                         /* already cleaned up by
1139                          * ceph_cleanup_snapid_map() */
1140                         spin_unlock(&mdsc->snapid_map_lock);
1141                         kfree(sm);
1142                 }
1143         }
1144 }
1145
1146 void ceph_trim_snapid_map(struct ceph_mds_client *mdsc)
1147 {
1148         struct ceph_snapid_map *sm;
1149         unsigned long now;
1150         LIST_HEAD(to_free);
1151
1152         spin_lock(&mdsc->snapid_map_lock);
1153         now = jiffies;
1154
1155         while (!list_empty(&mdsc->snapid_map_lru)) {
1156                 sm = list_first_entry(&mdsc->snapid_map_lru,
1157                                       struct ceph_snapid_map, lru);
1158                 if (time_after(sm->last_used + CEPH_SNAPID_MAP_TIMEOUT, now))
1159                         break;
1160
1161                 rb_erase(&sm->node, &mdsc->snapid_map_tree);
1162                 list_move(&sm->lru, &to_free);
1163         }
1164         spin_unlock(&mdsc->snapid_map_lock);
1165
1166         while (!list_empty(&to_free)) {
1167                 sm = list_first_entry(&to_free, struct ceph_snapid_map, lru);
1168                 list_del(&sm->lru);
1169                 dout("trim snapid map %llx -> %x\n", sm->snap, sm->dev);
1170                 free_anon_bdev(sm->dev);
1171                 kfree(sm);
1172         }
1173 }
1174
1175 void ceph_cleanup_snapid_map(struct ceph_mds_client *mdsc)
1176 {
1177         struct ceph_snapid_map *sm;
1178         struct rb_node *p;
1179         LIST_HEAD(to_free);
1180
1181         spin_lock(&mdsc->snapid_map_lock);
1182         while ((p = rb_first(&mdsc->snapid_map_tree))) {
1183                 sm = rb_entry(p, struct ceph_snapid_map, node);
1184                 rb_erase(p, &mdsc->snapid_map_tree);
1185                 RB_CLEAR_NODE(p);
1186                 list_move(&sm->lru, &to_free);
1187         }
1188         spin_unlock(&mdsc->snapid_map_lock);
1189
1190         while (!list_empty(&to_free)) {
1191                 sm = list_first_entry(&to_free, struct ceph_snapid_map, lru);
1192                 list_del(&sm->lru);
1193                 free_anon_bdev(sm->dev);
1194                 if (WARN_ON_ONCE(atomic_read(&sm->ref))) {
1195                         pr_err("snapid map %llx -> %x still in use\n",
1196                                sm->snap, sm->dev);
1197                 }
1198                 kfree(sm);
1199         }
1200 }