Merge tag 'trace-3.15-v2' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/rostedt...
[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)
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 out_err:
295         if (!req->r_err && req->r_target_inode)
296                 ceph_put_fmode(ceph_inode(req->r_target_inode), req->r_fmode);
297         ceph_mdsc_put_request(req);
298         dout("atomic_open result=%d\n", err);
299         return err;
300 }
301
302 int ceph_release(struct inode *inode, struct file *file)
303 {
304         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
305         struct ceph_file_info *cf = file->private_data;
306
307         dout("release inode %p file %p\n", inode, file);
308         ceph_put_fmode(ci, cf->fmode);
309         if (cf->last_readdir)
310                 ceph_mdsc_put_request(cf->last_readdir);
311         kfree(cf->last_name);
312         kfree(cf->dir_info);
313         dput(cf->dentry);
314         kmem_cache_free(ceph_file_cachep, cf);
315
316         /* wake up anyone waiting for caps on this inode */
317         wake_up_all(&ci->i_cap_wq);
318         return 0;
319 }
320
321 /*
322  * Read a range of bytes striped over one or more objects.  Iterate over
323  * objects we stripe over.  (That's not atomic, but good enough for now.)
324  *
325  * If we get a short result from the OSD, check against i_size; we need to
326  * only return a short read to the caller if we hit EOF.
327  */
328 static int striped_read(struct inode *inode,
329                         u64 off, u64 len,
330                         struct page **pages, int num_pages,
331                         int *checkeof, bool o_direct,
332                         unsigned long buf_align)
333 {
334         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_inode_to_client(inode);
335         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
336         u64 pos, this_len, left;
337         int io_align, page_align;
338         int pages_left;
339         int read;
340         struct page **page_pos;
341         int ret;
342         bool hit_stripe, was_short;
343
344         /*
345          * we may need to do multiple reads.  not atomic, unfortunately.
346          */
347         pos = off;
348         left = len;
349         page_pos = pages;
350         pages_left = num_pages;
351         read = 0;
352         io_align = off & ~PAGE_MASK;
353
354 more:
355         if (o_direct)
356                 page_align = (pos - io_align + buf_align) & ~PAGE_MASK;
357         else
358                 page_align = pos & ~PAGE_MASK;
359         this_len = left;
360         ret = ceph_osdc_readpages(&fsc->client->osdc, ceph_vino(inode),
361                                   &ci->i_layout, pos, &this_len,
362                                   ci->i_truncate_seq,
363                                   ci->i_truncate_size,
364                                   page_pos, pages_left, page_align);
365         if (ret == -ENOENT)
366                 ret = 0;
367         hit_stripe = this_len < left;
368         was_short = ret >= 0 && ret < this_len;
369         dout("striped_read %llu~%llu (read %u) got %d%s%s\n", pos, left, read,
370              ret, hit_stripe ? " HITSTRIPE" : "", was_short ? " SHORT" : "");
371
372         if (ret >= 0) {
373                 int didpages;
374                 if (was_short && (pos + ret < inode->i_size)) {
375                         u64 tmp = min(this_len - ret,
376                                         inode->i_size - pos - ret);
377                         dout(" zero gap %llu to %llu\n",
378                                 pos + ret, pos + ret + tmp);
379                         ceph_zero_page_vector_range(page_align + read + ret,
380                                                         tmp, pages);
381                         ret += tmp;
382                 }
383
384                 didpages = (page_align + ret) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
385                 pos += ret;
386                 read = pos - off;
387                 left -= ret;
388                 page_pos += didpages;
389                 pages_left -= didpages;
390
391                 /* hit stripe and need continue*/
392                 if (left && hit_stripe && pos < inode->i_size)
393                         goto more;
394         }
395
396         if (read > 0) {
397                 ret = read;
398                 /* did we bounce off eof? */
399                 if (pos + left > inode->i_size)
400                         *checkeof = 1;
401         }
402
403         dout("striped_read returns %d\n", ret);
404         return ret;
405 }
406
407 /*
408  * Completely synchronous read and write methods.  Direct from __user
409  * buffer to osd, or directly to user pages (if O_DIRECT).
410  *
411  * If the read spans object boundary, just do multiple reads.
412  */
413 static ssize_t ceph_sync_read(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *i,
414                                 int *checkeof)
415 {
416         struct file *file = iocb->ki_filp;
417         struct inode *inode = file_inode(file);
418         struct page **pages;
419         u64 off = iocb->ki_pos;
420         int num_pages, ret;
421         size_t len = i->count;
422
423         dout("sync_read on file %p %llu~%u %s\n", file, off,
424              (unsigned)len,
425              (file->f_flags & O_DIRECT) ? "O_DIRECT" : "");
426         /*
427          * flush any page cache pages in this range.  this
428          * will make concurrent normal and sync io slow,
429          * but it will at least behave sensibly when they are
430          * in sequence.
431          */
432         ret = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, off,
433                                                 off + len);
434         if (ret < 0)
435                 return ret;
436
437         if (file->f_flags & O_DIRECT) {
438                 while (iov_iter_count(i)) {
439                         void __user *data = i->iov[0].iov_base + i->iov_offset;
440                         size_t len = i->iov[0].iov_len - i->iov_offset;
441
442                         num_pages = calc_pages_for((unsigned long)data, len);
443                         pages = ceph_get_direct_page_vector(data,
444                                                             num_pages, true);
445                         if (IS_ERR(pages))
446                                 return PTR_ERR(pages);
447
448                         ret = striped_read(inode, off, len,
449                                            pages, num_pages, checkeof,
450                                            1, (unsigned long)data & ~PAGE_MASK);
451                         ceph_put_page_vector(pages, num_pages, true);
452
453                         if (ret <= 0)
454                                 break;
455                         off += ret;
456                         iov_iter_advance(i, ret);
457                         if (ret < len)
458                                 break;
459                 }
460         } else {
461                 num_pages = calc_pages_for(off, len);
462                 pages = ceph_alloc_page_vector(num_pages, GFP_NOFS);
463                 if (IS_ERR(pages))
464                         return PTR_ERR(pages);
465                 ret = striped_read(inode, off, len, pages,
466                                         num_pages, checkeof, 0, 0);
467                 if (ret > 0) {
468                         int l, k = 0;
469                         size_t left = len = ret;
470
471                         while (left) {
472                                 void __user *data = i->iov[0].iov_base
473                                                         + i->iov_offset;
474                                 l = min(i->iov[0].iov_len - i->iov_offset,
475                                         left);
476
477                                 ret = ceph_copy_page_vector_to_user(&pages[k],
478                                                                     data, off,
479                                                                     l);
480                                 if (ret > 0) {
481                                         iov_iter_advance(i, ret);
482                                         left -= ret;
483                                         off += ret;
484                                         k = calc_pages_for(iocb->ki_pos,
485                                                            len - left + 1) - 1;
486                                         BUG_ON(k >= num_pages && left);
487                                 } else
488                                         break;
489                         }
490                 }
491                 ceph_release_page_vector(pages, num_pages);
492         }
493
494         if (off > iocb->ki_pos) {
495                 ret = off - iocb->ki_pos;
496                 iocb->ki_pos = off;
497         }
498
499         dout("sync_read result %d\n", ret);
500         return ret;
501 }
502
503 /*
504  * Write commit request unsafe callback, called to tell us when a
505  * request is unsafe (that is, in flight--has been handed to the
506  * messenger to send to its target osd).  It is called again when
507  * we've received a response message indicating the request is
508  * "safe" (its CEPH_OSD_FLAG_ONDISK flag is set), or when a request
509  * is completed early (and unsuccessfully) due to a timeout or
510  * interrupt.
511  *
512  * This is used if we requested both an ACK and ONDISK commit reply
513  * from the OSD.
514  */
515 static void ceph_sync_write_unsafe(struct ceph_osd_request *req, bool unsafe)
516 {
517         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(req->r_inode);
518
519         dout("%s %p tid %llu %ssafe\n", __func__, req, req->r_tid,
520                 unsafe ? "un" : "");
521         if (unsafe) {
522                 ceph_get_cap_refs(ci, CEPH_CAP_FILE_WR);
523                 spin_lock(&ci->i_unsafe_lock);
524                 list_add_tail(&req->r_unsafe_item,
525                               &ci->i_unsafe_writes);
526                 spin_unlock(&ci->i_unsafe_lock);
527         } else {
528                 spin_lock(&ci->i_unsafe_lock);
529                 list_del_init(&req->r_unsafe_item);
530                 spin_unlock(&ci->i_unsafe_lock);
531                 ceph_put_cap_refs(ci, CEPH_CAP_FILE_WR);
532         }
533 }
534
535
536 /*
537  * Synchronous write, straight from __user pointer or user pages.
538  *
539  * If write spans object boundary, just do multiple writes.  (For a
540  * correct atomic write, we should e.g. take write locks on all
541  * objects, rollback on failure, etc.)
542  */
543 static ssize_t
544 ceph_sync_direct_write(struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
545                        unsigned long nr_segs, size_t count)
546 {
547         struct file *file = iocb->ki_filp;
548         struct inode *inode = file_inode(file);
549         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
550         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_inode_to_client(inode);
551         struct ceph_snap_context *snapc;
552         struct ceph_vino vino;
553         struct ceph_osd_request *req;
554         struct page **pages;
555         int num_pages;
556         int written = 0;
557         int flags;
558         int check_caps = 0;
559         int page_align;
560         int ret;
561         struct timespec mtime = CURRENT_TIME;
562         loff_t pos = iocb->ki_pos;
563         struct iov_iter i;
564
565         if (ceph_snap(file_inode(file)) != CEPH_NOSNAP)
566                 return -EROFS;
567
568         dout("sync_direct_write on file %p %lld~%u\n", file, pos,
569              (unsigned)count);
570
571         ret = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, pos, pos + count);
572         if (ret < 0)
573                 return ret;
574
575         ret = invalidate_inode_pages2_range(inode->i_mapping,
576                                             pos >> PAGE_CACHE_SHIFT,
577                                             (pos + count) >> PAGE_CACHE_SHIFT);
578         if (ret < 0)
579                 dout("invalidate_inode_pages2_range returned %d\n", ret);
580
581         flags = CEPH_OSD_FLAG_ORDERSNAP |
582                 CEPH_OSD_FLAG_ONDISK |
583                 CEPH_OSD_FLAG_WRITE;
584
585         iov_iter_init(&i, iov, nr_segs, count, 0);
586
587         while (iov_iter_count(&i) > 0) {
588                 void __user *data = i.iov->iov_base + i.iov_offset;
589                 u64 len = i.iov->iov_len - i.iov_offset;
590
591                 page_align = (unsigned long)data & ~PAGE_MASK;
592
593                 snapc = ci->i_snap_realm->cached_context;
594                 vino = ceph_vino(inode);
595                 req = ceph_osdc_new_request(&fsc->client->osdc, &ci->i_layout,
596                                             vino, pos, &len,
597                                             2,/*include a 'startsync' command*/
598                                             CEPH_OSD_OP_WRITE, flags, snapc,
599                                             ci->i_truncate_seq,
600                                             ci->i_truncate_size,
601                                             false);
602                 if (IS_ERR(req)) {
603                         ret = PTR_ERR(req);
604                         goto out;
605                 }
606
607                 num_pages = calc_pages_for(page_align, len);
608                 pages = ceph_get_direct_page_vector(data, num_pages, false);
609                 if (IS_ERR(pages)) {
610                         ret = PTR_ERR(pages);
611                         goto out;
612                 }
613
614                 /*
615                  * throw out any page cache pages in this range. this
616                  * may block.
617                  */
618                 truncate_inode_pages_range(inode->i_mapping, pos,
619                                    (pos+len) | (PAGE_CACHE_SIZE-1));
620                 osd_req_op_extent_osd_data_pages(req, 0, pages, len, page_align,
621                                                 false, false);
622
623                 /* BUG_ON(vino.snap != CEPH_NOSNAP); */
624                 ceph_osdc_build_request(req, pos, snapc, vino.snap, &mtime);
625
626                 ret = ceph_osdc_start_request(&fsc->client->osdc, req, false);
627                 if (!ret)
628                         ret = ceph_osdc_wait_request(&fsc->client->osdc, req);
629
630                 ceph_put_page_vector(pages, num_pages, false);
631
632 out:
633                 ceph_osdc_put_request(req);
634                 if (ret == 0) {
635                         pos += len;
636                         written += len;
637                         iov_iter_advance(&i, (size_t)len);
638
639                         if (pos > i_size_read(inode)) {
640                                 check_caps = ceph_inode_set_size(inode, pos);
641                                 if (check_caps)
642                                         ceph_check_caps(ceph_inode(inode),
643                                                         CHECK_CAPS_AUTHONLY,
644                                                         NULL);
645                         }
646                 } else
647                         break;
648         }
649
650         if (ret != -EOLDSNAPC && written > 0) {
651                 iocb->ki_pos = pos;
652                 ret = written;
653         }
654         return ret;
655 }
656
657
658 /*
659  * Synchronous write, straight from __user pointer or user pages.
660  *
661  * If write spans object boundary, just do multiple writes.  (For a
662  * correct atomic write, we should e.g. take write locks on all
663  * objects, rollback on failure, etc.)
664  */
665 static ssize_t ceph_sync_write(struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
666                                unsigned long nr_segs, size_t count)
667 {
668         struct file *file = iocb->ki_filp;
669         struct inode *inode = file_inode(file);
670         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
671         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_inode_to_client(inode);
672         struct ceph_snap_context *snapc;
673         struct ceph_vino vino;
674         struct ceph_osd_request *req;
675         struct page **pages;
676         u64 len;
677         int num_pages;
678         int written = 0;
679         int flags;
680         int check_caps = 0;
681         int ret;
682         struct timespec mtime = CURRENT_TIME;
683         loff_t pos = iocb->ki_pos;
684         struct iov_iter i;
685
686         if (ceph_snap(file_inode(file)) != CEPH_NOSNAP)
687                 return -EROFS;
688
689         dout("sync_write on file %p %lld~%u\n", file, pos, (unsigned)count);
690
691         ret = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, pos, pos + count);
692         if (ret < 0)
693                 return ret;
694
695         ret = invalidate_inode_pages2_range(inode->i_mapping,
696                                             pos >> PAGE_CACHE_SHIFT,
697                                             (pos + count) >> PAGE_CACHE_SHIFT);
698         if (ret < 0)
699                 dout("invalidate_inode_pages2_range returned %d\n", ret);
700
701         flags = CEPH_OSD_FLAG_ORDERSNAP |
702                 CEPH_OSD_FLAG_ONDISK |
703                 CEPH_OSD_FLAG_WRITE |
704                 CEPH_OSD_FLAG_ACK;
705
706         iov_iter_init(&i, iov, nr_segs, count, 0);
707
708         while ((len = iov_iter_count(&i)) > 0) {
709                 size_t left;
710                 int n;
711
712                 snapc = ci->i_snap_realm->cached_context;
713                 vino = ceph_vino(inode);
714                 req = ceph_osdc_new_request(&fsc->client->osdc, &ci->i_layout,
715                                             vino, pos, &len, 1,
716                                             CEPH_OSD_OP_WRITE, flags, snapc,
717                                             ci->i_truncate_seq,
718                                             ci->i_truncate_size,
719                                             false);
720                 if (IS_ERR(req)) {
721                         ret = PTR_ERR(req);
722                         goto out;
723                 }
724
725                 /*
726                  * write from beginning of first page,
727                  * regardless of io alignment
728                  */
729                 num_pages = (len + PAGE_CACHE_SIZE - 1) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
730
731                 pages = ceph_alloc_page_vector(num_pages, GFP_NOFS);
732                 if (IS_ERR(pages)) {
733                         ret = PTR_ERR(pages);
734                         goto out;
735                 }
736
737                 left = len;
738                 for (n = 0; n < num_pages; n++) {
739                         size_t plen = min_t(size_t, left, PAGE_SIZE);
740                         ret = iov_iter_copy_from_user(pages[n], &i, 0, plen);
741                         if (ret != plen) {
742                                 ret = -EFAULT;
743                                 break;
744                         }
745                         left -= ret;
746                         iov_iter_advance(&i, ret);
747                 }
748
749                 if (ret < 0) {
750                         ceph_release_page_vector(pages, num_pages);
751                         goto out;
752                 }
753
754                 /* get a second commit callback */
755                 req->r_unsafe_callback = ceph_sync_write_unsafe;
756                 req->r_inode = inode;
757
758                 osd_req_op_extent_osd_data_pages(req, 0, pages, len, 0,
759                                                 false, true);
760
761                 /* BUG_ON(vino.snap != CEPH_NOSNAP); */
762                 ceph_osdc_build_request(req, pos, snapc, vino.snap, &mtime);
763
764                 ret = ceph_osdc_start_request(&fsc->client->osdc, req, false);
765                 if (!ret)
766                         ret = ceph_osdc_wait_request(&fsc->client->osdc, req);
767
768 out:
769                 ceph_osdc_put_request(req);
770                 if (ret == 0) {
771                         pos += len;
772                         written += len;
773
774                         if (pos > i_size_read(inode)) {
775                                 check_caps = ceph_inode_set_size(inode, pos);
776                                 if (check_caps)
777                                         ceph_check_caps(ceph_inode(inode),
778                                                         CHECK_CAPS_AUTHONLY,
779                                                         NULL);
780                         }
781                 } else
782                         break;
783         }
784
785         if (ret != -EOLDSNAPC && written > 0) {
786                 ret = written;
787                 iocb->ki_pos = pos;
788         }
789         return ret;
790 }
791
792 /*
793  * Wrap generic_file_aio_read with checks for cap bits on the inode.
794  * Atomically grab references, so that those bits are not released
795  * back to the MDS mid-read.
796  *
797  * Hmm, the sync read case isn't actually async... should it be?
798  */
799 static ssize_t ceph_aio_read(struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
800                              unsigned long nr_segs, loff_t pos)
801 {
802         struct file *filp = iocb->ki_filp;
803         struct ceph_file_info *fi = filp->private_data;
804         size_t len = iocb->ki_nbytes;
805         struct inode *inode = file_inode(filp);
806         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
807         ssize_t ret;
808         int want, got = 0;
809         int checkeof = 0, read = 0;
810
811 again:
812         dout("aio_read %p %llx.%llx %llu~%u trying to get caps on %p\n",
813              inode, ceph_vinop(inode), iocb->ki_pos, (unsigned)len, inode);
814
815         if (fi->fmode & CEPH_FILE_MODE_LAZY)
816                 want = CEPH_CAP_FILE_CACHE | CEPH_CAP_FILE_LAZYIO;
817         else
818                 want = CEPH_CAP_FILE_CACHE;
819         ret = ceph_get_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_RD, want, &got, -1);
820         if (ret < 0)
821                 return ret;
822
823         if ((got & (CEPH_CAP_FILE_CACHE|CEPH_CAP_FILE_LAZYIO)) == 0 ||
824             (iocb->ki_filp->f_flags & O_DIRECT) ||
825             (fi->flags & CEPH_F_SYNC)) {
826                 struct iov_iter i;
827
828                 dout("aio_sync_read %p %llx.%llx %llu~%u got cap refs on %s\n",
829                      inode, ceph_vinop(inode), iocb->ki_pos, (unsigned)len,
830                      ceph_cap_string(got));
831
832                 if (!read) {
833                         ret = generic_segment_checks(iov, &nr_segs,
834                                                         &len, VERIFY_WRITE);
835                         if (ret)
836                                 goto out;
837                 }
838
839                 iov_iter_init(&i, iov, nr_segs, len, read);
840
841                 /* hmm, this isn't really async... */
842                 ret = ceph_sync_read(iocb, &i, &checkeof);
843         } else {
844                 /*
845                  * We can't modify the content of iov,
846                  * so we only read from beginning.
847                  */
848                 if (read) {
849                         iocb->ki_pos = pos;
850                         len = iocb->ki_nbytes;
851                         read = 0;
852                 }
853                 dout("aio_read %p %llx.%llx %llu~%u got cap refs on %s\n",
854                      inode, ceph_vinop(inode), pos, (unsigned)len,
855                      ceph_cap_string(got));
856
857                 ret = generic_file_aio_read(iocb, iov, nr_segs, pos);
858         }
859 out:
860         dout("aio_read %p %llx.%llx dropping cap refs on %s = %d\n",
861              inode, ceph_vinop(inode), ceph_cap_string(got), (int)ret);
862         ceph_put_cap_refs(ci, got);
863
864         if (checkeof && ret >= 0) {
865                 int statret = ceph_do_getattr(inode,
866                                               CEPH_STAT_CAP_SIZE);
867
868                 /* hit EOF or hole? */
869                 if (statret == 0 && iocb->ki_pos < inode->i_size &&
870                         ret < len) {
871                         dout("sync_read hit hole, ppos %lld < size %lld"
872                              ", reading more\n", iocb->ki_pos,
873                              inode->i_size);
874
875                         read += ret;
876                         len -= ret;
877                         checkeof = 0;
878                         goto again;
879                 }
880         }
881
882         if (ret >= 0)
883                 ret += read;
884
885         return ret;
886 }
887
888 /*
889  * Take cap references to avoid releasing caps to MDS mid-write.
890  *
891  * If we are synchronous, and write with an old snap context, the OSD
892  * may return EOLDSNAPC.  In that case, retry the write.. _after_
893  * dropping our cap refs and allowing the pending snap to logically
894  * complete _before_ this write occurs.
895  *
896  * If we are near ENOSPC, write synchronously.
897  */
898 static ssize_t ceph_aio_write(struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
899                        unsigned long nr_segs, loff_t pos)
900 {
901         struct file *file = iocb->ki_filp;
902         struct ceph_file_info *fi = file->private_data;
903         struct inode *inode = file_inode(file);
904         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
905         struct ceph_osd_client *osdc =
906                 &ceph_sb_to_client(inode->i_sb)->client->osdc;
907         ssize_t count, written = 0;
908         int err, want, got;
909
910         if (ceph_snap(inode) != CEPH_NOSNAP)
911                 return -EROFS;
912
913         mutex_lock(&inode->i_mutex);
914
915         err = generic_segment_checks(iov, &nr_segs, &count, VERIFY_READ);
916         if (err)
917                 goto out;
918
919         /* We can write back this queue in page reclaim */
920         current->backing_dev_info = file->f_mapping->backing_dev_info;
921
922         err = generic_write_checks(file, &pos, &count, S_ISBLK(inode->i_mode));
923         if (err)
924                 goto out;
925
926         if (count == 0)
927                 goto out;
928
929         err = file_remove_suid(file);
930         if (err)
931                 goto out;
932
933         err = file_update_time(file);
934         if (err)
935                 goto out;
936
937 retry_snap:
938         if (ceph_osdmap_flag(osdc->osdmap, CEPH_OSDMAP_FULL)) {
939                 err = -ENOSPC;
940                 goto out;
941         }
942
943         dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%zd getting caps. i_size %llu\n",
944              inode, ceph_vinop(inode), pos, count, inode->i_size);
945         if (fi->fmode & CEPH_FILE_MODE_LAZY)
946                 want = CEPH_CAP_FILE_BUFFER | CEPH_CAP_FILE_LAZYIO;
947         else
948                 want = CEPH_CAP_FILE_BUFFER;
949         got = 0;
950         err = ceph_get_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR, want, &got, pos + count);
951         if (err < 0)
952                 goto out;
953
954         dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%zd got cap refs on %s\n",
955              inode, ceph_vinop(inode), pos, count, ceph_cap_string(got));
956
957         if ((got & (CEPH_CAP_FILE_BUFFER|CEPH_CAP_FILE_LAZYIO)) == 0 ||
958             (file->f_flags & O_DIRECT) || (fi->flags & CEPH_F_SYNC)) {
959                 mutex_unlock(&inode->i_mutex);
960                 if (file->f_flags & O_DIRECT)
961                         written = ceph_sync_direct_write(iocb, iov,
962                                                          nr_segs, count);
963                 else
964                         written = ceph_sync_write(iocb, iov, nr_segs, count);
965                 if (written == -EOLDSNAPC) {
966                         dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%u"
967                                 "got EOLDSNAPC, retrying\n",
968                                 inode, ceph_vinop(inode),
969                                 pos, (unsigned)iov->iov_len);
970                         mutex_lock(&inode->i_mutex);
971                         goto retry_snap;
972                 }
973         } else {
974                 loff_t old_size = inode->i_size;
975                 /*
976                  * No need to acquire the i_truncate_mutex. Because
977                  * the MDS revokes Fwb caps before sending truncate
978                  * message to us. We can't get Fwb cap while there
979                  * are pending vmtruncate. So write and vmtruncate
980                  * can not run at the same time
981                  */
982                 written = generic_file_buffered_write(iocb, iov, nr_segs,
983                                                       pos, &iocb->ki_pos,
984                                                       count, 0);
985                 if (inode->i_size > old_size)
986                         ceph_fscache_update_objectsize(inode);
987                 mutex_unlock(&inode->i_mutex);
988         }
989
990         if (written >= 0) {
991                 int dirty;
992                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
993                 dirty = __ceph_mark_dirty_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR);
994                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
995                 if (dirty)
996                         __mark_inode_dirty(inode, dirty);
997         }
998
999         dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%u  dropping cap refs on %s\n",
1000              inode, ceph_vinop(inode), pos, (unsigned)iov->iov_len,
1001              ceph_cap_string(got));
1002         ceph_put_cap_refs(ci, got);
1003
1004         if (written >= 0 &&
1005             ((file->f_flags & O_SYNC) || IS_SYNC(file->f_mapping->host) ||
1006              ceph_osdmap_flag(osdc->osdmap, CEPH_OSDMAP_NEARFULL))) {
1007                 err = vfs_fsync_range(file, pos, pos + written - 1, 1);
1008                 if (err < 0)
1009                         written = err;
1010         }
1011
1012         goto out_unlocked;
1013
1014 out:
1015         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
1016 out_unlocked:
1017         current->backing_dev_info = NULL;
1018         return written ? written : err;
1019 }
1020
1021 /*
1022  * llseek.  be sure to verify file size on SEEK_END.
1023  */
1024 static loff_t ceph_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
1025 {
1026         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
1027         int ret;
1028
1029         mutex_lock(&inode->i_mutex);
1030
1031         if (whence == SEEK_END || whence == SEEK_DATA || whence == SEEK_HOLE) {
1032                 ret = ceph_do_getattr(inode, CEPH_STAT_CAP_SIZE);
1033                 if (ret < 0) {
1034                         offset = ret;
1035                         goto out;
1036                 }
1037         }
1038
1039         switch (whence) {
1040         case SEEK_END:
1041                 offset += inode->i_size;
1042                 break;
1043         case SEEK_CUR:
1044                 /*
1045                  * Here we special-case the lseek(fd, 0, SEEK_CUR)
1046                  * position-querying operation.  Avoid rewriting the "same"
1047                  * f_pos value back to the file because a concurrent read(),
1048                  * write() or lseek() might have altered it
1049                  */
1050                 if (offset == 0) {
1051                         offset = file->f_pos;
1052                         goto out;
1053                 }
1054                 offset += file->f_pos;
1055                 break;
1056         case SEEK_DATA:
1057                 if (offset >= inode->i_size) {
1058                         ret = -ENXIO;
1059                         goto out;
1060                 }
1061                 break;
1062         case SEEK_HOLE:
1063                 if (offset >= inode->i_size) {
1064                         ret = -ENXIO;
1065                         goto out;
1066                 }
1067                 offset = inode->i_size;
1068                 break;
1069         }
1070
1071         offset = vfs_setpos(file, offset, inode->i_sb->s_maxbytes);
1072
1073 out:
1074         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
1075         return offset;
1076 }
1077
1078 static inline void ceph_zero_partial_page(
1079         struct inode *inode, loff_t offset, unsigned size)
1080 {
1081         struct page *page;
1082         pgoff_t index = offset >> PAGE_CACHE_SHIFT;
1083
1084         page = find_lock_page(inode->i_mapping, index);
1085         if (page) {
1086                 wait_on_page_writeback(page);
1087                 zero_user(page, offset & (PAGE_CACHE_SIZE - 1), size);
1088                 unlock_page(page);
1089                 page_cache_release(page);
1090         }
1091 }
1092
1093 static void ceph_zero_pagecache_range(struct inode *inode, loff_t offset,
1094                                       loff_t length)
1095 {
1096         loff_t nearly = round_up(offset, PAGE_CACHE_SIZE);
1097         if (offset < nearly) {
1098                 loff_t size = nearly - offset;
1099                 if (length < size)
1100                         size = length;
1101                 ceph_zero_partial_page(inode, offset, size);
1102                 offset += size;
1103                 length -= size;
1104         }
1105         if (length >= PAGE_CACHE_SIZE) {
1106                 loff_t size = round_down(length, PAGE_CACHE_SIZE);
1107                 truncate_pagecache_range(inode, offset, offset + size - 1);
1108                 offset += size;
1109                 length -= size;
1110         }
1111         if (length)
1112                 ceph_zero_partial_page(inode, offset, length);
1113 }
1114
1115 static int ceph_zero_partial_object(struct inode *inode,
1116                                     loff_t offset, loff_t *length)
1117 {
1118         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1119         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_inode_to_client(inode);
1120         struct ceph_osd_request *req;
1121         int ret = 0;
1122         loff_t zero = 0;
1123         int op;
1124
1125         if (!length) {
1126                 op = offset ? CEPH_OSD_OP_DELETE : CEPH_OSD_OP_TRUNCATE;
1127                 length = &zero;
1128         } else {
1129                 op = CEPH_OSD_OP_ZERO;
1130         }
1131
1132         req = ceph_osdc_new_request(&fsc->client->osdc, &ci->i_layout,
1133                                         ceph_vino(inode),
1134                                         offset, length,
1135                                         1, op,
1136                                         CEPH_OSD_FLAG_WRITE |
1137                                         CEPH_OSD_FLAG_ONDISK,
1138                                         NULL, 0, 0, false);
1139         if (IS_ERR(req)) {
1140                 ret = PTR_ERR(req);
1141                 goto out;
1142         }
1143
1144         ceph_osdc_build_request(req, offset, NULL, ceph_vino(inode).snap,
1145                                 &inode->i_mtime);
1146
1147         ret = ceph_osdc_start_request(&fsc->client->osdc, req, false);
1148         if (!ret) {
1149                 ret = ceph_osdc_wait_request(&fsc->client->osdc, req);
1150                 if (ret == -ENOENT)
1151                         ret = 0;
1152         }
1153         ceph_osdc_put_request(req);
1154
1155 out:
1156         return ret;
1157 }
1158
1159 static int ceph_zero_objects(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t length)
1160 {
1161         int ret = 0;
1162         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1163         s32 stripe_unit = ceph_file_layout_su(ci->i_layout);
1164         s32 stripe_count = ceph_file_layout_stripe_count(ci->i_layout);
1165         s32 object_size = ceph_file_layout_object_size(ci->i_layout);
1166         u64 object_set_size = object_size * stripe_count;
1167         u64 nearly, t;
1168
1169         /* round offset up to next period boundary */
1170         nearly = offset + object_set_size - 1;
1171         t = nearly;
1172         nearly -= do_div(t, object_set_size);
1173
1174         while (length && offset < nearly) {
1175                 loff_t size = length;
1176                 ret = ceph_zero_partial_object(inode, offset, &size);
1177                 if (ret < 0)
1178                         return ret;
1179                 offset += size;
1180                 length -= size;
1181         }
1182         while (length >= object_set_size) {
1183                 int i;
1184                 loff_t pos = offset;
1185                 for (i = 0; i < stripe_count; ++i) {
1186                         ret = ceph_zero_partial_object(inode, pos, NULL);
1187                         if (ret < 0)
1188                                 return ret;
1189                         pos += stripe_unit;
1190                 }
1191                 offset += object_set_size;
1192                 length -= object_set_size;
1193         }
1194         while (length) {
1195                 loff_t size = length;
1196                 ret = ceph_zero_partial_object(inode, offset, &size);
1197                 if (ret < 0)
1198                         return ret;
1199                 offset += size;
1200                 length -= size;
1201         }
1202         return ret;
1203 }
1204
1205 static long ceph_fallocate(struct file *file, int mode,
1206                                 loff_t offset, loff_t length)
1207 {
1208         struct ceph_file_info *fi = file->private_data;
1209         struct inode *inode = file_inode(file);
1210         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1211         struct ceph_osd_client *osdc =
1212                 &ceph_inode_to_client(inode)->client->osdc;
1213         int want, got = 0;
1214         int dirty;
1215         int ret = 0;
1216         loff_t endoff = 0;
1217         loff_t size;
1218
1219         if (!S_ISREG(inode->i_mode))
1220                 return -EOPNOTSUPP;
1221
1222         if (IS_SWAPFILE(inode))
1223                 return -ETXTBSY;
1224
1225         mutex_lock(&inode->i_mutex);
1226
1227         if (ceph_snap(inode) != CEPH_NOSNAP) {
1228                 ret = -EROFS;
1229                 goto unlock;
1230         }
1231
1232         if (ceph_osdmap_flag(osdc->osdmap, CEPH_OSDMAP_FULL) &&
1233                 !(mode & FALLOC_FL_PUNCH_HOLE)) {
1234                 ret = -ENOSPC;
1235                 goto unlock;
1236         }
1237
1238         size = i_size_read(inode);
1239         if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE))
1240                 endoff = offset + length;
1241
1242         if (fi->fmode & CEPH_FILE_MODE_LAZY)
1243                 want = CEPH_CAP_FILE_BUFFER | CEPH_CAP_FILE_LAZYIO;
1244         else
1245                 want = CEPH_CAP_FILE_BUFFER;
1246
1247         ret = ceph_get_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR, want, &got, endoff);
1248         if (ret < 0)
1249                 goto unlock;
1250
1251         if (mode & FALLOC_FL_PUNCH_HOLE) {
1252                 if (offset < size)
1253                         ceph_zero_pagecache_range(inode, offset, length);
1254                 ret = ceph_zero_objects(inode, offset, length);
1255         } else if (endoff > size) {
1256                 truncate_pagecache_range(inode, size, -1);
1257                 if (ceph_inode_set_size(inode, endoff))
1258                         ceph_check_caps(ceph_inode(inode),
1259                                 CHECK_CAPS_AUTHONLY, NULL);
1260         }
1261
1262         if (!ret) {
1263                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
1264                 dirty = __ceph_mark_dirty_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR);
1265                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
1266                 if (dirty)
1267                         __mark_inode_dirty(inode, dirty);
1268         }
1269
1270         ceph_put_cap_refs(ci, got);
1271 unlock:
1272         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
1273         return ret;
1274 }
1275
1276 const struct file_operations ceph_file_fops = {
1277         .open = ceph_open,
1278         .release = ceph_release,
1279         .llseek = ceph_llseek,
1280         .read = do_sync_read,
1281         .write = do_sync_write,
1282         .aio_read = ceph_aio_read,
1283         .aio_write = ceph_aio_write,
1284         .mmap = ceph_mmap,
1285         .fsync = ceph_fsync,
1286         .lock = ceph_lock,
1287         .flock = ceph_flock,
1288         .splice_read = generic_file_splice_read,
1289         .splice_write = generic_file_splice_write,
1290         .unlocked_ioctl = ceph_ioctl,
1291         .compat_ioctl   = ceph_ioctl,
1292         .fallocate      = ceph_fallocate,
1293 };
1294