missing bits of "splice: fix racy pipe->buffers uses"
[linux.git] / 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/aio.h>
11 #include <linux/falloc.h>
12
13 #include "super.h"
14 #include "mds_client.h"
15 #include "cache.h"
16
17 /*
18  * Ceph file operations
19  *
20  * Implement basic open/close functionality, and implement
21  * read/write.
22  *
23  * We implement three modes of file I/O:
24  *  - buffered uses the generic_file_aio_{read,write} helpers
25  *
26  *  - synchronous is used when there is multi-client read/write
27  *    sharing, avoids the page cache, and synchronously waits for an
28  *    ack from the OSD.
29  *
30  *  - direct io takes the variant of the sync path that references
31  *    user pages directly.
32  *
33  * fsync() flushes and waits on dirty pages, but just queues metadata
34  * for writeback: since the MDS can recover size and mtime there is no
35  * need to wait for MDS acknowledgement.
36  */
37
38
39 /*
40  * Prepare an open request.  Preallocate ceph_cap to avoid an
41  * inopportune ENOMEM later.
42  */
43 static struct ceph_mds_request *
44 prepare_open_request(struct super_block *sb, int flags, int create_mode)
45 {
46         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_sb_to_client(sb);
47         struct ceph_mds_client *mdsc = fsc->mdsc;
48         struct ceph_mds_request *req;
49         int want_auth = USE_ANY_MDS;
50         int op = (flags & O_CREAT) ? CEPH_MDS_OP_CREATE : CEPH_MDS_OP_OPEN;
51
52         if (flags & (O_WRONLY|O_RDWR|O_CREAT|O_TRUNC))
53                 want_auth = USE_AUTH_MDS;
54
55         req = ceph_mdsc_create_request(mdsc, op, want_auth);
56         if (IS_ERR(req))
57                 goto out;
58         req->r_fmode = ceph_flags_to_mode(flags);
59         req->r_args.open.flags = cpu_to_le32(flags);
60         req->r_args.open.mode = cpu_to_le32(create_mode);
61 out:
62         return req;
63 }
64
65 /*
66  * initialize private struct file data.
67  * if we fail, clean up by dropping fmode reference on the ceph_inode
68  */
69 static int ceph_init_file(struct inode *inode, struct file *file, int fmode)
70 {
71         struct ceph_file_info *cf;
72         int ret = 0;
73         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
74         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_sb_to_client(inode->i_sb);
75         struct ceph_mds_client *mdsc = fsc->mdsc;
76
77         switch (inode->i_mode & S_IFMT) {
78         case S_IFREG:
79                 /* First file open request creates the cookie, we want to keep
80                  * this cookie around for the filetime of the inode as not to
81                  * have to worry about fscache register / revoke / operation
82                  * races.
83                  *
84                  * Also, if we know the operation is going to invalidate data
85                  * (non readonly) just nuke the cache right away.
86                  */
87                 ceph_fscache_register_inode_cookie(mdsc->fsc, ci);
88                 if ((fmode & CEPH_FILE_MODE_WR))
89                         ceph_fscache_invalidate(inode);
90         case S_IFDIR:
91                 dout("init_file %p %p 0%o (regular)\n", inode, file,
92                      inode->i_mode);
93                 cf = kmem_cache_alloc(ceph_file_cachep, GFP_NOFS | __GFP_ZERO);
94                 if (cf == NULL) {
95                         ceph_put_fmode(ceph_inode(inode), fmode); /* clean up */
96                         return -ENOMEM;
97                 }
98                 cf->fmode = fmode;
99                 cf->next_offset = 2;
100                 file->private_data = cf;
101                 BUG_ON(inode->i_fop->release != ceph_release);
102                 break;
103
104         case S_IFLNK:
105                 dout("init_file %p %p 0%o (symlink)\n", inode, file,
106                      inode->i_mode);
107                 ceph_put_fmode(ceph_inode(inode), fmode); /* clean up */
108                 break;
109
110         default:
111                 dout("init_file %p %p 0%o (special)\n", inode, file,
112                      inode->i_mode);
113                 /*
114                  * we need to drop the open ref now, since we don't
115                  * have .release set to ceph_release.
116                  */
117                 ceph_put_fmode(ceph_inode(inode), fmode); /* clean up */
118                 BUG_ON(inode->i_fop->release == ceph_release);
119
120                 /* call the proper open fop */
121                 ret = inode->i_fop->open(inode, file);
122         }
123         return ret;
124 }
125
126 /*
127  * If we already have the requisite capabilities, we can satisfy
128  * the open request locally (no need to request new caps from the
129  * MDS).  We do, however, need to inform the MDS (asynchronously)
130  * if our wanted caps set expands.
131  */
132 int ceph_open(struct inode *inode, struct file *file)
133 {
134         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
135         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_sb_to_client(inode->i_sb);
136         struct ceph_mds_client *mdsc = fsc->mdsc;
137         struct ceph_mds_request *req;
138         struct ceph_file_info *cf = file->private_data;
139         struct inode *parent_inode = NULL;
140         int err;
141         int flags, fmode, wanted;
142
143         if (cf) {
144                 dout("open file %p is already opened\n", file);
145                 return 0;
146         }
147
148         /* filter out O_CREAT|O_EXCL; vfs did that already.  yuck. */
149         flags = file->f_flags & ~(O_CREAT|O_EXCL);
150         if (S_ISDIR(inode->i_mode))
151                 flags = O_DIRECTORY;  /* mds likes to know */
152
153         dout("open inode %p ino %llx.%llx file %p flags %d (%d)\n", inode,
154              ceph_vinop(inode), file, flags, file->f_flags);
155         fmode = ceph_flags_to_mode(flags);
156         wanted = ceph_caps_for_mode(fmode);
157
158         /* snapped files are read-only */
159         if (ceph_snap(inode) != CEPH_NOSNAP && (file->f_mode & FMODE_WRITE))
160                 return -EROFS;
161
162         /* trivially open snapdir */
163         if (ceph_snap(inode) == CEPH_SNAPDIR) {
164                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
165                 __ceph_get_fmode(ci, fmode);
166                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
167                 return ceph_init_file(inode, file, fmode);
168         }
169
170         /*
171          * No need to block if we have caps on the auth MDS (for
172          * write) or any MDS (for read).  Update wanted set
173          * asynchronously.
174          */
175         spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
176         if (__ceph_is_any_real_caps(ci) &&
177             (((fmode & CEPH_FILE_MODE_WR) == 0) || ci->i_auth_cap)) {
178                 int mds_wanted = __ceph_caps_mds_wanted(ci);
179                 int issued = __ceph_caps_issued(ci, NULL);
180
181                 dout("open %p fmode %d want %s issued %s using existing\n",
182                      inode, fmode, ceph_cap_string(wanted),
183                      ceph_cap_string(issued));
184                 __ceph_get_fmode(ci, fmode);
185                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
186
187                 /* adjust wanted? */
188                 if ((issued & wanted) != wanted &&
189                     (mds_wanted & wanted) != wanted &&
190                     ceph_snap(inode) != CEPH_SNAPDIR)
191                         ceph_check_caps(ci, 0, NULL);
192
193                 return ceph_init_file(inode, file, fmode);
194         } else if (ceph_snap(inode) != CEPH_NOSNAP &&
195                    (ci->i_snap_caps & wanted) == wanted) {
196                 __ceph_get_fmode(ci, fmode);
197                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
198                 return ceph_init_file(inode, file, fmode);
199         }
200
201         spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
202
203         dout("open fmode %d wants %s\n", fmode, ceph_cap_string(wanted));
204         req = prepare_open_request(inode->i_sb, flags, 0);
205         if (IS_ERR(req)) {
206                 err = PTR_ERR(req);
207                 goto out;
208         }
209         req->r_inode = inode;
210         ihold(inode);
211
212         req->r_num_caps = 1;
213         if (flags & (O_CREAT|O_TRUNC))
214                 parent_inode = ceph_get_dentry_parent_inode(file->f_dentry);
215         err = ceph_mdsc_do_request(mdsc, parent_inode, req);
216         iput(parent_inode);
217         if (!err)
218                 err = ceph_init_file(inode, file, req->r_fmode);
219         ceph_mdsc_put_request(req);
220         dout("open result=%d on %llx.%llx\n", err, ceph_vinop(inode));
221 out:
222         return err;
223 }
224
225
226 /*
227  * Do a lookup + open with a single request.  If we get a non-existent
228  * file or symlink, return 1 so the VFS can retry.
229  */
230 int ceph_atomic_open(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
231                      struct file *file, unsigned flags, umode_t mode,
232                      int *opened)
233 {
234         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_sb_to_client(dir->i_sb);
235         struct ceph_mds_client *mdsc = fsc->mdsc;
236         struct ceph_mds_request *req;
237         struct dentry *dn;
238         int err;
239
240         dout("atomic_open %p dentry %p '%.*s' %s flags %d mode 0%o\n",
241              dir, dentry, dentry->d_name.len, dentry->d_name.name,
242              d_unhashed(dentry) ? "unhashed" : "hashed", flags, mode);
243
244         if (dentry->d_name.len > NAME_MAX)
245                 return -ENAMETOOLONG;
246
247         err = ceph_init_dentry(dentry);
248         if (err < 0)
249                 return err;
250
251         /* do the open */
252         req = prepare_open_request(dir->i_sb, flags, mode);
253         if (IS_ERR(req))
254                 return PTR_ERR(req);
255         req->r_dentry = dget(dentry);
256         req->r_num_caps = 2;
257         if (flags & O_CREAT) {
258                 req->r_dentry_drop = CEPH_CAP_FILE_SHARED;
259                 req->r_dentry_unless = CEPH_CAP_FILE_EXCL;
260         }
261         req->r_locked_dir = dir;           /* caller holds dir->i_mutex */
262         err = ceph_mdsc_do_request(mdsc,
263                                    (flags & (O_CREAT|O_TRUNC)) ? dir : NULL,
264                                    req);
265         if (err)
266                 goto out_err;
267
268         err = ceph_handle_snapdir(req, dentry, err);
269         if (err == 0 && (flags & O_CREAT) && !req->r_reply_info.head->is_dentry)
270                 err = ceph_handle_notrace_create(dir, dentry);
271
272         if (d_unhashed(dentry)) {
273                 dn = ceph_finish_lookup(req, dentry, err);
274                 if (IS_ERR(dn))
275                         err = PTR_ERR(dn);
276         } else {
277                 /* we were given a hashed negative dentry */
278                 dn = NULL;
279         }
280         if (err)
281                 goto out_err;
282         if (dn || dentry->d_inode == NULL || S_ISLNK(dentry->d_inode->i_mode)) {
283                 /* make vfs retry on splice, ENOENT, or symlink */
284                 dout("atomic_open finish_no_open on dn %p\n", dn);
285                 err = finish_no_open(file, dn);
286         } else {
287                 dout("atomic_open finish_open on dn %p\n", dn);
288                 if (req->r_op == CEPH_MDS_OP_CREATE && req->r_reply_info.has_create_ino) {
289                         ceph_init_acl(dentry, dentry->d_inode, dir);
290                         *opened |= FILE_CREATED;
291                 }
292                 err = finish_open(file, dentry, ceph_open, opened);
293         }
294
295 out_err:
296         ceph_mdsc_put_request(req);
297         dout("atomic_open result=%d\n", err);
298         return err;
299 }
300
301 int ceph_release(struct inode *inode, struct file *file)
302 {
303         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
304         struct ceph_file_info *cf = file->private_data;
305
306         dout("release inode %p file %p\n", inode, file);
307         ceph_put_fmode(ci, cf->fmode);
308         if (cf->last_readdir)
309                 ceph_mdsc_put_request(cf->last_readdir);
310         kfree(cf->last_name);
311         kfree(cf->dir_info);
312         dput(cf->dentry);
313         kmem_cache_free(ceph_file_cachep, cf);
314
315         /* wake up anyone waiting for caps on this inode */
316         wake_up_all(&ci->i_cap_wq);
317         return 0;
318 }
319
320 /*
321  * Read a range of bytes striped over one or more objects.  Iterate over
322  * objects we stripe over.  (That's not atomic, but good enough for now.)
323  *
324  * If we get a short result from the OSD, check against i_size; we need to
325  * only return a short read to the caller if we hit EOF.
326  */
327 static int striped_read(struct inode *inode,
328                         u64 off, u64 len,
329                         struct page **pages, int num_pages,
330                         int *checkeof, bool o_direct,
331                         unsigned long buf_align)
332 {
333         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_inode_to_client(inode);
334         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
335         u64 pos, this_len, left;
336         int io_align, page_align;
337         int pages_left;
338         int read;
339         struct page **page_pos;
340         int ret;
341         bool hit_stripe, was_short;
342
343         /*
344          * we may need to do multiple reads.  not atomic, unfortunately.
345          */
346         pos = off;
347         left = len;
348         page_pos = pages;
349         pages_left = num_pages;
350         read = 0;
351         io_align = off & ~PAGE_MASK;
352
353 more:
354         if (o_direct)
355                 page_align = (pos - io_align + buf_align) & ~PAGE_MASK;
356         else
357                 page_align = pos & ~PAGE_MASK;
358         this_len = left;
359         ret = ceph_osdc_readpages(&fsc->client->osdc, ceph_vino(inode),
360                                   &ci->i_layout, pos, &this_len,
361                                   ci->i_truncate_seq,
362                                   ci->i_truncate_size,
363                                   page_pos, pages_left, page_align);
364         if (ret == -ENOENT)
365                 ret = 0;
366         hit_stripe = this_len < left;
367         was_short = ret >= 0 && ret < this_len;
368         dout("striped_read %llu~%llu (read %u) got %d%s%s\n", pos, left, read,
369              ret, hit_stripe ? " HITSTRIPE" : "", was_short ? " SHORT" : "");
370
371         if (ret >= 0) {
372                 int didpages;
373                 if (was_short && (pos + ret < inode->i_size)) {
374                         u64 tmp = min(this_len - ret,
375                                         inode->i_size - pos - ret);
376                         dout(" zero gap %llu to %llu\n",
377                                 pos + ret, pos + ret + tmp);
378                         ceph_zero_page_vector_range(page_align + read + ret,
379                                                         tmp, pages);
380                         ret += tmp;
381                 }
382
383                 didpages = (page_align + ret) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
384                 pos += ret;
385                 read = pos - off;
386                 left -= ret;
387                 page_pos += didpages;
388                 pages_left -= didpages;
389
390                 /* hit stripe and need continue*/
391                 if (left && hit_stripe && pos < inode->i_size)
392                         goto more;
393         }
394
395         if (read > 0) {
396                 ret = read;
397                 /* did we bounce off eof? */
398                 if (pos + left > inode->i_size)
399                         *checkeof = 1;
400         }
401
402         dout("striped_read returns %d\n", ret);
403         return ret;
404 }
405
406 /*
407  * Completely synchronous read and write methods.  Direct from __user
408  * buffer to osd, or directly to user pages (if O_DIRECT).
409  *
410  * If the read spans object boundary, just do multiple reads.
411  */
412 static ssize_t ceph_sync_read(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *i,
413                                 int *checkeof)
414 {
415         struct file *file = iocb->ki_filp;
416         struct inode *inode = file_inode(file);
417         struct page **pages;
418         u64 off = iocb->ki_pos;
419         int num_pages, ret;
420         size_t len = i->count;
421
422         dout("sync_read on file %p %llu~%u %s\n", file, off,
423              (unsigned)len,
424              (file->f_flags & O_DIRECT) ? "O_DIRECT" : "");
425         /*
426          * flush any page cache pages in this range.  this
427          * will make concurrent normal and sync io slow,
428          * but it will at least behave sensibly when they are
429          * in sequence.
430          */
431         ret = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, off,
432                                                 off + len);
433         if (ret < 0)
434                 return ret;
435
436         if (file->f_flags & O_DIRECT) {
437                 while (iov_iter_count(i)) {
438                         void __user *data = i->iov[0].iov_base + i->iov_offset;
439                         size_t len = i->iov[0].iov_len - i->iov_offset;
440
441                         num_pages = calc_pages_for((unsigned long)data, len);
442                         pages = ceph_get_direct_page_vector(data,
443                                                             num_pages, true);
444                         if (IS_ERR(pages))
445                                 return PTR_ERR(pages);
446
447                         ret = striped_read(inode, off, len,
448                                            pages, num_pages, checkeof,
449                                            1, (unsigned long)data & ~PAGE_MASK);
450                         ceph_put_page_vector(pages, num_pages, true);
451
452                         if (ret <= 0)
453                                 break;
454                         off += ret;
455                         iov_iter_advance(i, ret);
456                         if (ret < len)
457                                 break;
458                 }
459         } else {
460                 num_pages = calc_pages_for(off, len);
461                 pages = ceph_alloc_page_vector(num_pages, GFP_NOFS);
462                 if (IS_ERR(pages))
463                         return PTR_ERR(pages);
464                 ret = striped_read(inode, off, len, pages,
465                                         num_pages, checkeof, 0, 0);
466                 if (ret > 0) {
467                         int l, k = 0;
468                         size_t left = len = ret;
469
470                         while (left) {
471                                 void __user *data = i->iov[0].iov_base
472                                                         + i->iov_offset;
473                                 l = min(i->iov[0].iov_len - i->iov_offset,
474                                         left);
475
476                                 ret = ceph_copy_page_vector_to_user(&pages[k],
477                                                                     data, off,
478                                                                     l);
479                                 if (ret > 0) {
480                                         iov_iter_advance(i, ret);
481                                         left -= ret;
482                                         off += ret;
483                                         k = calc_pages_for(iocb->ki_pos,
484                                                            len - left + 1) - 1;
485                                         BUG_ON(k >= num_pages && left);
486                                 } else
487                                         break;
488                         }
489                 }
490                 ceph_release_page_vector(pages, num_pages);
491         }
492
493         if (off > iocb->ki_pos) {
494                 ret = off - iocb->ki_pos;
495                 iocb->ki_pos = off;
496         }
497
498         dout("sync_read result %d\n", ret);
499         return ret;
500 }
501
502 /*
503  * Write commit request unsafe callback, called to tell us when a
504  * request is unsafe (that is, in flight--has been handed to the
505  * messenger to send to its target osd).  It is called again when
506  * we've received a response message indicating the request is
507  * "safe" (its CEPH_OSD_FLAG_ONDISK flag is set), or when a request
508  * is completed early (and unsuccessfully) due to a timeout or
509  * interrupt.
510  *
511  * This is used if we requested both an ACK and ONDISK commit reply
512  * from the OSD.
513  */
514 static void ceph_sync_write_unsafe(struct ceph_osd_request *req, bool unsafe)
515 {
516         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(req->r_inode);
517
518         dout("%s %p tid %llu %ssafe\n", __func__, req, req->r_tid,
519                 unsafe ? "un" : "");
520         if (unsafe) {
521                 ceph_get_cap_refs(ci, CEPH_CAP_FILE_WR);
522                 spin_lock(&ci->i_unsafe_lock);
523                 list_add_tail(&req->r_unsafe_item,
524                               &ci->i_unsafe_writes);
525                 spin_unlock(&ci->i_unsafe_lock);
526         } else {
527                 spin_lock(&ci->i_unsafe_lock);
528                 list_del_init(&req->r_unsafe_item);
529                 spin_unlock(&ci->i_unsafe_lock);
530                 ceph_put_cap_refs(ci, CEPH_CAP_FILE_WR);
531         }
532 }
533
534
535 /*
536  * Synchronous write, straight from __user pointer or user pages.
537  *
538  * If write spans object boundary, just do multiple writes.  (For a
539  * correct atomic write, we should e.g. take write locks on all
540  * objects, rollback on failure, etc.)
541  */
542 static ssize_t
543 ceph_sync_direct_write(struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
544                        unsigned long nr_segs, size_t count)
545 {
546         struct file *file = iocb->ki_filp;
547         struct inode *inode = file_inode(file);
548         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
549         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_inode_to_client(inode);
550         struct ceph_snap_context *snapc;
551         struct ceph_vino vino;
552         struct ceph_osd_request *req;
553         struct page **pages;
554         int num_pages;
555         int written = 0;
556         int flags;
557         int check_caps = 0;
558         int page_align;
559         int ret;
560         struct timespec mtime = CURRENT_TIME;
561         loff_t pos = iocb->ki_pos;
562         struct iov_iter i;
563
564         if (ceph_snap(file_inode(file)) != CEPH_NOSNAP)
565                 return -EROFS;
566
567         dout("sync_direct_write on file %p %lld~%u\n", file, pos,
568              (unsigned)count);
569
570         ret = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, pos, pos + count);
571         if (ret < 0)
572                 return ret;
573
574         ret = invalidate_inode_pages2_range(inode->i_mapping,
575                                             pos >> PAGE_CACHE_SHIFT,
576                                             (pos + count) >> PAGE_CACHE_SHIFT);
577         if (ret < 0)
578                 dout("invalidate_inode_pages2_range returned %d\n", ret);
579
580         flags = CEPH_OSD_FLAG_ORDERSNAP |
581                 CEPH_OSD_FLAG_ONDISK |
582                 CEPH_OSD_FLAG_WRITE;
583
584         iov_iter_init(&i, iov, nr_segs, count, 0);
585
586         while (iov_iter_count(&i) > 0) {
587                 void __user *data = i.iov->iov_base + i.iov_offset;
588                 u64 len = i.iov->iov_len - i.iov_offset;
589
590                 page_align = (unsigned long)data & ~PAGE_MASK;
591
592                 snapc = ci->i_snap_realm->cached_context;
593                 vino = ceph_vino(inode);
594                 req = ceph_osdc_new_request(&fsc->client->osdc, &ci->i_layout,
595                                             vino, pos, &len,
596                                             2,/*include a 'startsync' command*/
597                                             CEPH_OSD_OP_WRITE, flags, snapc,
598                                             ci->i_truncate_seq,
599                                             ci->i_truncate_size,
600                                             false);
601                 if (IS_ERR(req)) {
602                         ret = PTR_ERR(req);
603                         break;
604                 }
605
606                 num_pages = calc_pages_for(page_align, len);
607                 pages = ceph_get_direct_page_vector(data, num_pages, false);
608                 if (IS_ERR(pages)) {
609                         ret = PTR_ERR(pages);
610                         goto out;
611                 }
612
613                 /*
614                  * throw out any page cache pages in this range. this
615                  * may block.
616                  */
617                 truncate_inode_pages_range(inode->i_mapping, pos,
618                                    (pos+len) | (PAGE_CACHE_SIZE-1));
619                 osd_req_op_extent_osd_data_pages(req, 0, pages, len, page_align,
620                                                 false, false);
621
622                 /* BUG_ON(vino.snap != CEPH_NOSNAP); */
623                 ceph_osdc_build_request(req, pos, snapc, vino.snap, &mtime);
624
625                 ret = ceph_osdc_start_request(&fsc->client->osdc, req, false);
626                 if (!ret)
627                         ret = ceph_osdc_wait_request(&fsc->client->osdc, req);
628
629                 ceph_put_page_vector(pages, num_pages, false);
630
631 out:
632                 ceph_osdc_put_request(req);
633                 if (ret == 0) {
634                         pos += len;
635                         written += len;
636                         iov_iter_advance(&i, (size_t)len);
637
638                         if (pos > i_size_read(inode)) {
639                                 check_caps = ceph_inode_set_size(inode, pos);
640                                 if (check_caps)
641                                         ceph_check_caps(ceph_inode(inode),
642                                                         CHECK_CAPS_AUTHONLY,
643                                                         NULL);
644                         }
645                 } else
646                         break;
647         }
648
649         if (ret != -EOLDSNAPC && written > 0) {
650                 iocb->ki_pos = pos;
651                 ret = written;
652         }
653         return ret;
654 }
655
656
657 /*
658  * Synchronous write, straight from __user pointer or user pages.
659  *
660  * If write spans object boundary, just do multiple writes.  (For a
661  * correct atomic write, we should e.g. take write locks on all
662  * objects, rollback on failure, etc.)
663  */
664 static ssize_t ceph_sync_write(struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
665                                unsigned long nr_segs, size_t count)
666 {
667         struct file *file = iocb->ki_filp;
668         struct inode *inode = file_inode(file);
669         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
670         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_inode_to_client(inode);
671         struct ceph_snap_context *snapc;
672         struct ceph_vino vino;
673         struct ceph_osd_request *req;
674         struct page **pages;
675         u64 len;
676         int num_pages;
677         int written = 0;
678         int flags;
679         int check_caps = 0;
680         int ret;
681         struct timespec mtime = CURRENT_TIME;
682         loff_t pos = iocb->ki_pos;
683         struct iov_iter i;
684
685         if (ceph_snap(file_inode(file)) != CEPH_NOSNAP)
686                 return -EROFS;
687
688         dout("sync_write on file %p %lld~%u\n", file, pos, (unsigned)count);
689
690         ret = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, pos, pos + count);
691         if (ret < 0)
692                 return ret;
693
694         ret = invalidate_inode_pages2_range(inode->i_mapping,
695                                             pos >> PAGE_CACHE_SHIFT,
696                                             (pos + count) >> PAGE_CACHE_SHIFT);
697         if (ret < 0)
698                 dout("invalidate_inode_pages2_range returned %d\n", ret);
699
700         flags = CEPH_OSD_FLAG_ORDERSNAP |
701                 CEPH_OSD_FLAG_ONDISK |
702                 CEPH_OSD_FLAG_WRITE |
703                 CEPH_OSD_FLAG_ACK;
704
705         iov_iter_init(&i, iov, nr_segs, count, 0);
706
707         while ((len = iov_iter_count(&i)) > 0) {
708                 size_t left;
709                 int n;
710
711                 snapc = ci->i_snap_realm->cached_context;
712                 vino = ceph_vino(inode);
713                 req = ceph_osdc_new_request(&fsc->client->osdc, &ci->i_layout,
714                                             vino, pos, &len, 1,
715                                             CEPH_OSD_OP_WRITE, flags, snapc,
716                                             ci->i_truncate_seq,
717                                             ci->i_truncate_size,
718                                             false);
719                 if (IS_ERR(req)) {
720                         ret = PTR_ERR(req);
721                         break;
722                 }
723
724                 /*
725                  * write from beginning of first page,
726                  * regardless of io alignment
727                  */
728                 num_pages = (len + PAGE_CACHE_SIZE - 1) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
729
730                 pages = ceph_alloc_page_vector(num_pages, GFP_NOFS);
731                 if (IS_ERR(pages)) {
732                         ret = PTR_ERR(pages);
733                         goto out;
734                 }
735
736                 left = len;
737                 for (n = 0; n < num_pages; n++) {
738                         size_t plen = min_t(size_t, left, PAGE_SIZE);
739                         ret = iov_iter_copy_from_user(pages[n], &i, 0, plen);
740                         if (ret != plen) {
741                                 ret = -EFAULT;
742                                 break;
743                         }
744                         left -= ret;
745                         iov_iter_advance(&i, ret);
746                 }
747
748                 if (ret < 0) {
749                         ceph_release_page_vector(pages, num_pages);
750                         goto out;
751                 }
752
753                 /* get a second commit callback */
754                 req->r_unsafe_callback = ceph_sync_write_unsafe;
755                 req->r_inode = inode;
756
757                 osd_req_op_extent_osd_data_pages(req, 0, pages, len, 0,
758                                                 false, true);
759
760                 /* BUG_ON(vino.snap != CEPH_NOSNAP); */
761                 ceph_osdc_build_request(req, pos, snapc, vino.snap, &mtime);
762
763                 ret = ceph_osdc_start_request(&fsc->client->osdc, req, false);
764                 if (!ret)
765                         ret = ceph_osdc_wait_request(&fsc->client->osdc, req);
766
767 out:
768                 ceph_osdc_put_request(req);
769                 if (ret == 0) {
770                         pos += len;
771                         written += len;
772
773                         if (pos > i_size_read(inode)) {
774                                 check_caps = ceph_inode_set_size(inode, pos);
775                                 if (check_caps)
776                                         ceph_check_caps(ceph_inode(inode),
777                                                         CHECK_CAPS_AUTHONLY,
778                                                         NULL);
779                         }
780                 } else
781                         break;
782         }
783
784         if (ret != -EOLDSNAPC && written > 0) {
785                 ret = written;
786                 iocb->ki_pos = pos;
787         }
788         return ret;
789 }
790
791 /*
792  * Wrap generic_file_aio_read with checks for cap bits on the inode.
793  * Atomically grab references, so that those bits are not released
794  * back to the MDS mid-read.
795  *
796  * Hmm, the sync read case isn't actually async... should it be?
797  */
798 static ssize_t ceph_aio_read(struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
799                              unsigned long nr_segs, loff_t pos)
800 {
801         struct file *filp = iocb->ki_filp;
802         struct ceph_file_info *fi = filp->private_data;
803         size_t len = iocb->ki_nbytes;
804         struct inode *inode = file_inode(filp);
805         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
806         ssize_t ret;
807         int want, got = 0;
808         int checkeof = 0, read = 0;
809
810 again:
811         dout("aio_read %p %llx.%llx %llu~%u trying to get caps on %p\n",
812              inode, ceph_vinop(inode), iocb->ki_pos, (unsigned)len, inode);
813
814         if (fi->fmode & CEPH_FILE_MODE_LAZY)
815                 want = CEPH_CAP_FILE_CACHE | CEPH_CAP_FILE_LAZYIO;
816         else
817                 want = CEPH_CAP_FILE_CACHE;
818         ret = ceph_get_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_RD, want, &got, -1);
819         if (ret < 0)
820                 return ret;
821
822         if ((got & (CEPH_CAP_FILE_CACHE|CEPH_CAP_FILE_LAZYIO)) == 0 ||
823             (iocb->ki_filp->f_flags & O_DIRECT) ||
824             (fi->flags & CEPH_F_SYNC)) {
825                 struct iov_iter i;
826
827                 dout("aio_sync_read %p %llx.%llx %llu~%u got cap refs on %s\n",
828                      inode, ceph_vinop(inode), iocb->ki_pos, (unsigned)len,
829                      ceph_cap_string(got));
830
831                 if (!read) {
832                         ret = generic_segment_checks(iov, &nr_segs,
833                                                         &len, VERIFY_WRITE);
834                         if (ret)
835                                 goto out;
836                 }
837
838                 iov_iter_init(&i, iov, nr_segs, len, read);
839
840                 /* hmm, this isn't really async... */
841                 ret = ceph_sync_read(iocb, &i, &checkeof);
842         } else {
843                 /*
844                  * We can't modify the content of iov,
845                  * so we only read from beginning.
846                  */
847                 if (read) {
848                         iocb->ki_pos = pos;
849                         len = iocb->ki_nbytes;
850                         read = 0;
851                 }
852                 dout("aio_read %p %llx.%llx %llu~%u got cap refs on %s\n",
853                      inode, ceph_vinop(inode), pos, (unsigned)len,
854                      ceph_cap_string(got));
855
856                 ret = generic_file_aio_read(iocb, iov, nr_segs, pos);
857         }
858 out:
859         dout("aio_read %p %llx.%llx dropping cap refs on %s = %d\n",
860              inode, ceph_vinop(inode), ceph_cap_string(got), (int)ret);
861         ceph_put_cap_refs(ci, got);
862
863         if (checkeof && ret >= 0) {
864                 int statret = ceph_do_getattr(inode,
865                                               CEPH_STAT_CAP_SIZE);
866
867                 /* hit EOF or hole? */
868                 if (statret == 0 && iocb->ki_pos < inode->i_size &&
869                         ret < len) {
870                         dout("sync_read hit hole, ppos %lld < size %lld"
871                              ", reading more\n", iocb->ki_pos,
872                              inode->i_size);
873
874                         read += ret;
875                         len -= ret;
876                         checkeof = 0;
877                         goto again;
878                 }
879         }
880
881         if (ret >= 0)
882                 ret += read;
883
884         return ret;
885 }
886
887 /*
888  * Take cap references to avoid releasing caps to MDS mid-write.
889  *
890  * If we are synchronous, and write with an old snap context, the OSD
891  * may return EOLDSNAPC.  In that case, retry the write.. _after_
892  * dropping our cap refs and allowing the pending snap to logically
893  * complete _before_ this write occurs.
894  *
895  * If we are near ENOSPC, write synchronously.
896  */
897 static ssize_t ceph_aio_write(struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
898                        unsigned long nr_segs, loff_t pos)
899 {
900         struct file *file = iocb->ki_filp;
901         struct ceph_file_info *fi = file->private_data;
902         struct inode *inode = file_inode(file);
903         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
904         struct ceph_osd_client *osdc =
905                 &ceph_sb_to_client(inode->i_sb)->client->osdc;
906         ssize_t count, written = 0;
907         int err, want, got;
908
909         if (ceph_snap(inode) != CEPH_NOSNAP)
910                 return -EROFS;
911
912         mutex_lock(&inode->i_mutex);
913
914         err = generic_segment_checks(iov, &nr_segs, &count, VERIFY_READ);
915         if (err)
916                 goto out;
917
918         /* We can write back this queue in page reclaim */
919         current->backing_dev_info = file->f_mapping->backing_dev_info;
920
921         err = generic_write_checks(file, &pos, &count, S_ISBLK(inode->i_mode));
922         if (err)
923                 goto out;
924
925         if (count == 0)
926                 goto out;
927
928         err = file_remove_suid(file);
929         if (err)
930                 goto out;
931
932         err = file_update_time(file);
933         if (err)
934                 goto out;
935
936 retry_snap:
937         if (ceph_osdmap_flag(osdc->osdmap, CEPH_OSDMAP_FULL)) {
938                 err = -ENOSPC;
939                 goto out;
940         }
941
942         dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%zd getting caps. i_size %llu\n",
943              inode, ceph_vinop(inode), pos, count, inode->i_size);
944         if (fi->fmode & CEPH_FILE_MODE_LAZY)
945                 want = CEPH_CAP_FILE_BUFFER | CEPH_CAP_FILE_LAZYIO;
946         else
947                 want = CEPH_CAP_FILE_BUFFER;
948         got = 0;
949         err = ceph_get_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR, want, &got, pos + count);
950         if (err < 0)
951                 goto out;
952
953         dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%zd got cap refs on %s\n",
954              inode, ceph_vinop(inode), pos, count, ceph_cap_string(got));
955
956         if ((got & (CEPH_CAP_FILE_BUFFER|CEPH_CAP_FILE_LAZYIO)) == 0 ||
957             (file->f_flags & O_DIRECT) || (fi->flags & CEPH_F_SYNC)) {
958                 mutex_unlock(&inode->i_mutex);
959                 if (file->f_flags & O_DIRECT)
960                         written = ceph_sync_direct_write(iocb, iov,
961                                                          nr_segs, count);
962                 else
963                         written = ceph_sync_write(iocb, iov, nr_segs, count);
964                 if (written == -EOLDSNAPC) {
965                         dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%u"
966                                 "got EOLDSNAPC, retrying\n",
967                                 inode, ceph_vinop(inode),
968                                 pos, (unsigned)iov->iov_len);
969                         mutex_lock(&inode->i_mutex);
970                         goto retry_snap;
971                 }
972         } else {
973                 struct iov_iter from;
974                 /*
975                  * No need to acquire the i_truncate_mutex. Because
976                  * the MDS revokes Fwb caps before sending truncate
977                  * message to us. We can't get Fwb cap while there
978                  * are pending vmtruncate. So write and vmtruncate
979                  * can not run at the same time
980                  */
981                 iov_iter_init(&from, iov, nr_segs, count, 0);
982                 written = generic_perform_write(file, &from, pos);
983                 if (likely(written >= 0))
984                         iocb->ki_pos = pos + written;
985                 mutex_unlock(&inode->i_mutex);
986         }
987
988         if (written >= 0) {
989                 int dirty;
990                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
991                 dirty = __ceph_mark_dirty_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR);
992                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
993                 if (dirty)
994                         __mark_inode_dirty(inode, dirty);
995         }
996
997         dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%u  dropping cap refs on %s\n",
998              inode, ceph_vinop(inode), pos, (unsigned)iov->iov_len,
999              ceph_cap_string(got));
1000         ceph_put_cap_refs(ci, got);
1001
1002         if (written >= 0 &&
1003             ((file->f_flags & O_SYNC) || IS_SYNC(file->f_mapping->host) ||
1004              ceph_osdmap_flag(osdc->osdmap, CEPH_OSDMAP_NEARFULL))) {
1005                 err = vfs_fsync_range(file, pos, pos + written - 1, 1);
1006                 if (err < 0)
1007                         written = err;
1008         }
1009
1010         goto out_unlocked;
1011
1012 out:
1013         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
1014 out_unlocked:
1015         current->backing_dev_info = NULL;
1016         return written ? written : err;
1017 }
1018
1019 /*
1020  * llseek.  be sure to verify file size on SEEK_END.
1021  */
1022 static loff_t ceph_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
1023 {
1024         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
1025         int ret;
1026
1027         mutex_lock(&inode->i_mutex);
1028
1029         if (whence == SEEK_END || whence == SEEK_DATA || whence == SEEK_HOLE) {
1030                 ret = ceph_do_getattr(inode, CEPH_STAT_CAP_SIZE);
1031                 if (ret < 0) {
1032                         offset = ret;
1033                         goto out;
1034                 }
1035         }
1036
1037         switch (whence) {
1038         case SEEK_END:
1039                 offset += inode->i_size;
1040                 break;
1041         case SEEK_CUR:
1042                 /*
1043                  * Here we special-case the lseek(fd, 0, SEEK_CUR)
1044                  * position-querying operation.  Avoid rewriting the "same"
1045                  * f_pos value back to the file because a concurrent read(),
1046                  * write() or lseek() might have altered it
1047                  */
1048                 if (offset == 0) {
1049                         offset = file->f_pos;
1050                         goto out;
1051                 }
1052                 offset += file->f_pos;
1053                 break;
1054         case SEEK_DATA:
1055                 if (offset >= inode->i_size) {
1056                         ret = -ENXIO;
1057                         goto out;
1058                 }
1059                 break;
1060         case SEEK_HOLE:
1061                 if (offset >= inode->i_size) {
1062                         ret = -ENXIO;
1063                         goto out;
1064                 }
1065                 offset = inode->i_size;
1066                 break;
1067         }
1068
1069         offset = vfs_setpos(file, offset, inode->i_sb->s_maxbytes);
1070
1071 out:
1072         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
1073         return offset;
1074 }
1075
1076 static inline void ceph_zero_partial_page(
1077         struct inode *inode, loff_t offset, unsigned size)
1078 {
1079         struct page *page;
1080         pgoff_t index = offset >> PAGE_CACHE_SHIFT;
1081
1082         page = find_lock_page(inode->i_mapping, index);
1083         if (page) {
1084                 wait_on_page_writeback(page);
1085                 zero_user(page, offset & (PAGE_CACHE_SIZE - 1), size);
1086                 unlock_page(page);
1087                 page_cache_release(page);
1088         }
1089 }
1090
1091 static void ceph_zero_pagecache_range(struct inode *inode, loff_t offset,
1092                                       loff_t length)
1093 {
1094         loff_t nearly = round_up(offset, PAGE_CACHE_SIZE);
1095         if (offset < nearly) {
1096                 loff_t size = nearly - offset;
1097                 if (length < size)
1098                         size = length;
1099                 ceph_zero_partial_page(inode, offset, size);
1100                 offset += size;
1101                 length -= size;
1102         }
1103         if (length >= PAGE_CACHE_SIZE) {
1104                 loff_t size = round_down(length, PAGE_CACHE_SIZE);
1105                 truncate_pagecache_range(inode, offset, offset + size - 1);
1106                 offset += size;
1107                 length -= size;
1108         }
1109         if (length)
1110                 ceph_zero_partial_page(inode, offset, length);
1111 }
1112
1113 static int ceph_zero_partial_object(struct inode *inode,
1114                                     loff_t offset, loff_t *length)
1115 {
1116         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1117         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_inode_to_client(inode);
1118         struct ceph_osd_request *req;
1119         int ret = 0;
1120         loff_t zero = 0;
1121         int op;
1122
1123         if (!length) {
1124                 op = offset ? CEPH_OSD_OP_DELETE : CEPH_OSD_OP_TRUNCATE;
1125                 length = &zero;
1126         } else {
1127                 op = CEPH_OSD_OP_ZERO;
1128         }
1129
1130         req = ceph_osdc_new_request(&fsc->client->osdc, &ci->i_layout,
1131                                         ceph_vino(inode),
1132                                         offset, length,
1133                                         1, op,
1134                                         CEPH_OSD_FLAG_WRITE |
1135                                         CEPH_OSD_FLAG_ONDISK,
1136                                         NULL, 0, 0, false);
1137         if (IS_ERR(req)) {
1138                 ret = PTR_ERR(req);
1139                 goto out;
1140         }
1141
1142         ceph_osdc_build_request(req, offset, NULL, ceph_vino(inode).snap,
1143                                 &inode->i_mtime);
1144
1145         ret = ceph_osdc_start_request(&fsc->client->osdc, req, false);
1146         if (!ret) {
1147                 ret = ceph_osdc_wait_request(&fsc->client->osdc, req);
1148                 if (ret == -ENOENT)
1149                         ret = 0;
1150         }
1151         ceph_osdc_put_request(req);
1152
1153 out:
1154         return ret;
1155 }
1156
1157 static int ceph_zero_objects(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t length)
1158 {
1159         int ret = 0;
1160         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1161         s32 stripe_unit = ceph_file_layout_su(ci->i_layout);
1162         s32 stripe_count = ceph_file_layout_stripe_count(ci->i_layout);
1163         s32 object_size = ceph_file_layout_object_size(ci->i_layout);
1164         u64 object_set_size = object_size * stripe_count;
1165         u64 nearly, t;
1166
1167         /* round offset up to next period boundary */
1168         nearly = offset + object_set_size - 1;
1169         t = nearly;
1170         nearly -= do_div(t, object_set_size);
1171
1172         while (length && offset < nearly) {
1173                 loff_t size = length;
1174                 ret = ceph_zero_partial_object(inode, offset, &size);
1175                 if (ret < 0)
1176                         return ret;
1177                 offset += size;
1178                 length -= size;
1179         }
1180         while (length >= object_set_size) {
1181                 int i;
1182                 loff_t pos = offset;
1183                 for (i = 0; i < stripe_count; ++i) {
1184                         ret = ceph_zero_partial_object(inode, pos, NULL);
1185                         if (ret < 0)
1186                                 return ret;
1187                         pos += stripe_unit;
1188                 }
1189                 offset += object_set_size;
1190                 length -= object_set_size;
1191         }
1192         while (length) {
1193                 loff_t size = length;
1194                 ret = ceph_zero_partial_object(inode, offset, &size);
1195                 if (ret < 0)
1196                         return ret;
1197                 offset += size;
1198                 length -= size;
1199         }
1200         return ret;
1201 }
1202
1203 static long ceph_fallocate(struct file *file, int mode,
1204                                 loff_t offset, loff_t length)
1205 {
1206         struct ceph_file_info *fi = file->private_data;
1207         struct inode *inode = file_inode(file);
1208         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1209         struct ceph_osd_client *osdc =
1210                 &ceph_inode_to_client(inode)->client->osdc;
1211         int want, got = 0;
1212         int dirty;
1213         int ret = 0;
1214         loff_t endoff = 0;
1215         loff_t size;
1216
1217         if (!S_ISREG(inode->i_mode))
1218                 return -EOPNOTSUPP;
1219
1220         if (IS_SWAPFILE(inode))
1221                 return -ETXTBSY;
1222
1223         mutex_lock(&inode->i_mutex);
1224
1225         if (ceph_snap(inode) != CEPH_NOSNAP) {
1226                 ret = -EROFS;
1227                 goto unlock;
1228         }
1229
1230         if (ceph_osdmap_flag(osdc->osdmap, CEPH_OSDMAP_FULL) &&
1231                 !(mode & FALLOC_FL_PUNCH_HOLE)) {
1232                 ret = -ENOSPC;
1233                 goto unlock;
1234         }
1235
1236         size = i_size_read(inode);
1237         if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE))
1238                 endoff = offset + length;
1239
1240         if (fi->fmode & CEPH_FILE_MODE_LAZY)
1241                 want = CEPH_CAP_FILE_BUFFER | CEPH_CAP_FILE_LAZYIO;
1242         else
1243                 want = CEPH_CAP_FILE_BUFFER;
1244
1245         ret = ceph_get_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR, want, &got, endoff);
1246         if (ret < 0)
1247                 goto unlock;
1248
1249         if (mode & FALLOC_FL_PUNCH_HOLE) {
1250                 if (offset < size)
1251                         ceph_zero_pagecache_range(inode, offset, length);
1252                 ret = ceph_zero_objects(inode, offset, length);
1253         } else if (endoff > size) {
1254                 truncate_pagecache_range(inode, size, -1);
1255                 if (ceph_inode_set_size(inode, endoff))
1256                         ceph_check_caps(ceph_inode(inode),
1257                                 CHECK_CAPS_AUTHONLY, NULL);
1258         }
1259
1260         if (!ret) {
1261                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
1262                 dirty = __ceph_mark_dirty_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR);
1263                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
1264                 if (dirty)
1265                         __mark_inode_dirty(inode, dirty);
1266         }
1267
1268         ceph_put_cap_refs(ci, got);
1269 unlock:
1270         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
1271         return ret;
1272 }
1273
1274 const struct file_operations ceph_file_fops = {
1275         .open = ceph_open,
1276         .release = ceph_release,
1277         .llseek = ceph_llseek,
1278         .read = do_sync_read,
1279         .write = do_sync_write,
1280         .aio_read = ceph_aio_read,
1281         .aio_write = ceph_aio_write,
1282         .mmap = ceph_mmap,
1283         .fsync = ceph_fsync,
1284         .lock = ceph_lock,
1285         .flock = ceph_flock,
1286         .splice_read = generic_file_splice_read,
1287         .splice_write = generic_file_splice_write,
1288         .unlocked_ioctl = ceph_ioctl,
1289         .compat_ioctl   = ceph_ioctl,
1290         .fallocate      = ceph_fallocate,
1291 };
1292