fs/ceph/file.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 #include <linux/ceph/ceph_debug.h>
   3
   4 #include <linux/module.h>
   5 #include <linux/sched.h>
   6 #include <linux/slab.h>
   7 #include <linux/file.h>
   8 #include <linux/mount.h>
   9 #include <linux/namei.h>
  10 #include <linux/writeback.h>
  11 #include <linux/falloc.h>
  12
  13 #include "super.h"
  14 #include "mds_client.h"
  15 #include "cache.h"
  16
  17 static __le32 ceph_flags_sys2wire(u32 flags)
  18 {
  19         u32 wire_flags = 0;
  20
  21         switch (flags & O_ACCMODE) {
  22         case O_RDONLY:
  23                 wire_flags |= CEPH_O_RDONLY;
  24                 break;
  25         case O_WRONLY:
  26                 wire_flags |= CEPH_O_WRONLY;
  27                 break;
  28         case O_RDWR:
  29                 wire_flags |= CEPH_O_RDWR;
  30                 break;
  31         }
  32
  33         flags &= ~O_ACCMODE;
  34
  35 #define ceph_sys2wire(a) if (flags & a) { wire_flags |= CEPH_##a; flags &= ~a; }
  36
  37         ceph_sys2wire(O_CREAT);
  38         ceph_sys2wire(O_EXCL);
  39         ceph_sys2wire(O_TRUNC);
  40         ceph_sys2wire(O_DIRECTORY);
  41         ceph_sys2wire(O_NOFOLLOW);
  42
  43 #undef ceph_sys2wire
  44
  45         if (flags)
  46                 dout("unused open flags: %x\n", flags);
  47
  48         return cpu_to_le32(wire_flags);
  49 }
  50
  51 /*
  52  * Ceph file operations
  53  *
  54  * Implement basic open/close functionality, and implement
  55  * read/write.
  56  *
  57  * We implement three modes of file I/O:
  58  *  - buffered uses the generic_file_aio_{read,write} helpers
  59  *
  60  *  - synchronous is used when there is multi-client read/write
  61  *    sharing, avoids the page cache, and synchronously waits for an
  62  *    ack from the OSD.
  63  *
  64  *  - direct io takes the variant of the sync path that references
  65  *    user pages directly.
  66  *
  67  * fsync() flushes and waits on dirty pages, but just queues metadata
  68  * for writeback: since the MDS can recover size and mtime there is no
  69  * need to wait for MDS acknowledgement.
  70  */
  71
  72 /*
  73  * How many pages to get in one call to iov_iter_get_pages().  This
  74  * determines the size of the on-stack array used as a buffer.
  75  */
  76 #define ITER_GET_BVECS_PAGES    64
  77
  78 static ssize_t __iter_get_bvecs(struct iov_iter *iter, size_t maxsize,
  79                                 struct bio_vec *bvecs)
  80 {
  81         size_t size = 0;
  82         int bvec_idx = 0;
  83
  84         if (maxsize > iov_iter_count(iter))
  85                 maxsize = iov_iter_count(iter);
  86
  87         while (size < maxsize) {
  88                 struct page *pages[ITER_GET_BVECS_PAGES];
  89                 ssize_t bytes;
  90                 size_t start;
  91                 int idx = 0;
  92
  93                 bytes = iov_iter_get_pages(iter, pages, maxsize - size,
  94                                            ITER_GET_BVECS_PAGES, &start);
  95                 if (bytes < 0)
  96                         return size ?: bytes;
  97
  98                 iov_iter_advance(iter, bytes);
  99                 size += bytes;
 100
 101                 for ( ; bytes; idx++, bvec_idx++) {
 102                         struct bio_vec bv = {
 103                                 .bv_page = pages[idx],
 104                                 .bv_len = min_t(int, bytes, PAGE_SIZE - start),
 105                                 .bv_offset = start,
 106                         };
 107
 108                         bvecs[bvec_idx] = bv;
 109                         bytes -= bv.bv_len;
 110                         start = 0;
 111                 }
 112         }
 113
 114         return size;
 115 }
 116
 117 /*
 118  * iov_iter_get_pages() only considers one iov_iter segment, no matter
 119  * what maxsize or maxpages are given.  For ITER_BVEC that is a single
 120  * page.
 121  *
 122  * Attempt to get up to @maxsize bytes worth of pages from @iter.
 123  * Return the number of bytes in the created bio_vec array, or an error.
 124  */
 125 static ssize_t iter_get_bvecs_alloc(struct iov_iter *iter, size_t maxsize,
 126                                     struct bio_vec **bvecs, int *num_bvecs)
 127 {
 128         struct bio_vec *bv;
 129         size_t orig_count = iov_iter_count(iter);
 130         ssize_t bytes;
 131         int npages;
 132
 133         iov_iter_truncate(iter, maxsize);
 134         npages = iov_iter_npages(iter, INT_MAX);
 135         iov_iter_reexpand(iter, orig_count);
 136
 137         /*
 138          * __iter_get_bvecs() may populate only part of the array -- zero it
 139          * out.
 140          */
 141         bv = kvmalloc_array(npages, sizeof(*bv), GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
 142         if (!bv)
 143                 return -ENOMEM;
 144
 145         bytes = __iter_get_bvecs(iter, maxsize, bv);
 146         if (bytes < 0) {
 147                 /*
 148                  * No pages were pinned -- just free the array.
 149                  */
 150                 kvfree(bv);
 151                 return bytes;
 152         }
 153
 154         *bvecs = bv;
 155         *num_bvecs = npages;
 156         return bytes;
 157 }
 158
 159 static void put_bvecs(struct bio_vec *bvecs, int num_bvecs, bool should_dirty)
 160 {
 161         int i;
 162
 163         for (i = 0; i < num_bvecs; i++) {
 164                 if (bvecs[i].bv_page) {
 165                         if (should_dirty)
 166                                 set_page_dirty_lock(bvecs[i].bv_page);
 167                         put_page(bvecs[i].bv_page);
 168                 }
 169         }
 170         kvfree(bvecs);
 171 }
 172
 173 /*
 174  * Prepare an open request.  Preallocate ceph_cap to avoid an
 175  * inopportune ENOMEM later.
 176  */
 177 static struct ceph_mds_request *
 178 prepare_open_request(struct super_block *sb, int flags, int create_mode)
 179 {
 180         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_sb_to_client(sb);
 181         struct ceph_mds_client *mdsc = fsc->mdsc;
 182         struct ceph_mds_request *req;
 183         int want_auth = USE_ANY_MDS;
 184         int op = (flags & O_CREAT) ? CEPH_MDS_OP_CREATE : CEPH_MDS_OP_OPEN;
 185
 186         if (flags & (O_WRONLY|O_RDWR|O_CREAT|O_TRUNC))
 187                 want_auth = USE_AUTH_MDS;
 188
 189         req = ceph_mdsc_create_request(mdsc, op, want_auth);
 190         if (IS_ERR(req))
 191                 goto out;
 192         req->r_fmode = ceph_flags_to_mode(flags);
 193         req->r_args.open.flags = ceph_flags_sys2wire(flags);
 194         req->r_args.open.mode = cpu_to_le32(create_mode);
 195 out:
 196         return req;
 197 }
 198
 199 static int ceph_init_file_info(struct inode *inode, struct file *file,
 200                                         int fmode, bool isdir)
 201 {
 202         struct ceph_file_info *fi;
 203
 204         dout("%s %p %p 0%o (%s)\n", __func__, inode, file,
 205                         inode->i_mode, isdir ? "dir" : "regular");
 206         BUG_ON(inode->i_fop->release != ceph_release);
 207
 208         if (isdir) {
 209                 struct ceph_dir_file_info *dfi =
 210                         kmem_cache_zalloc(ceph_dir_file_cachep, GFP_KERNEL);
 211                 if (!dfi) {
 212                         ceph_put_fmode(ceph_inode(inode), fmode); /* clean up */
 213                         return -ENOMEM;
 214                 }
 215
 216                 file->private_data = dfi;
 217                 fi = &dfi->file_info;
 218                 dfi->next_offset = 2;
 219                 dfi->readdir_cache_idx = -1;
 220         } else {
 221                 fi = kmem_cache_zalloc(ceph_file_cachep, GFP_KERNEL);
 222                 if (!fi) {
 223                         ceph_put_fmode(ceph_inode(inode), fmode); /* clean up */
 224                         return -ENOMEM;
 225                 }
 226
 227                 file->private_data = fi;
 228         }
 229
 230         fi->fmode = fmode;
 231         spin_lock_init(&fi->rw_contexts_lock);
 232         INIT_LIST_HEAD(&fi->rw_contexts);
 233
 234         return 0;
 235 }
 236
 237 /*
 238  * initialize private struct file data.
 239  * if we fail, clean up by dropping fmode reference on the ceph_inode
 240  */
 241 static int ceph_init_file(struct inode *inode, struct file *file, int fmode)
 242 {
 243         int ret = 0;
 244
 245         switch (inode->i_mode & S_IFMT) {
 246         case S_IFREG:
 247                 ceph_fscache_register_inode_cookie(inode);
 248                 ceph_fscache_file_set_cookie(inode, file);
 249         case S_IFDIR:
 250                 ret = ceph_init_file_info(inode, file, fmode,
 251                                                 S_ISDIR(inode->i_mode));
 252                 if (ret)
 253                         return ret;
 254                 break;
 255
 256         case S_IFLNK:
 257                 dout("init_file %p %p 0%o (symlink)\n", inode, file,
 258                      inode->i_mode);
 259                 ceph_put_fmode(ceph_inode(inode), fmode); /* clean up */
 260                 break;
 261
 262         default:
 263                 dout("init_file %p %p 0%o (special)\n", inode, file,
 264                      inode->i_mode);
 265                 /*
 266                  * we need to drop the open ref now, since we don't
 267                  * have .release set to ceph_release.
 268                  */
 269                 ceph_put_fmode(ceph_inode(inode), fmode); /* clean up */
 270                 BUG_ON(inode->i_fop->release == ceph_release);
 271
 272                 /* call the proper open fop */
 273                 ret = inode->i_fop->open(inode, file);
 274         }
 275         return ret;
 276 }
 277
 278 /*
 279  * try renew caps after session gets killed.
 280  */
 281 int ceph_renew_caps(struct inode *inode)
 282 {
 283         struct ceph_mds_client *mdsc = ceph_sb_to_client(inode->i_sb)->mdsc;
 284         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 285         struct ceph_mds_request *req;
 286         int err, flags, wanted;
 287
 288         spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
 289         wanted = __ceph_caps_file_wanted(ci);
 290         if (__ceph_is_any_real_caps(ci) &&
 291             (!(wanted & CEPH_CAP_ANY_WR) || ci->i_auth_cap)) {
 292                 int issued = __ceph_caps_issued(ci, NULL);
 293                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 294                 dout("renew caps %p want %s issued %s updating mds_wanted\n",
 295                      inode, ceph_cap_string(wanted), ceph_cap_string(issued));
 296                 ceph_check_caps(ci, 0, NULL);
 297                 return 0;
 298         }
 299         spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 300
 301         flags = 0;
 302         if ((wanted & CEPH_CAP_FILE_RD) && (wanted & CEPH_CAP_FILE_WR))
 303                 flags = O_RDWR;
 304         else if (wanted & CEPH_CAP_FILE_RD)
 305                 flags = O_RDONLY;
 306         else if (wanted & CEPH_CAP_FILE_WR)
 307                 flags = O_WRONLY;
 308 #ifdef O_LAZY
 309         if (wanted & CEPH_CAP_FILE_LAZYIO)
 310                 flags |= O_LAZY;
 311 #endif
 312
 313         req = prepare_open_request(inode->i_sb, flags, 0);
 314         if (IS_ERR(req)) {
 315                 err = PTR_ERR(req);
 316                 goto out;
 317         }
 318
 319         req->r_inode = inode;
 320         ihold(inode);
 321         req->r_num_caps = 1;
 322         req->r_fmode = -1;
 323
 324         err = ceph_mdsc_do_request(mdsc, NULL, req);
 325         ceph_mdsc_put_request(req);
 326 out:
 327         dout("renew caps %p open result=%d\n", inode, err);
 328         return err < 0 ? err : 0;
 329 }
 330
 331 /*
 332  * If we already have the requisite capabilities, we can satisfy
 333  * the open request locally (no need to request new caps from the
 334  * MDS).  We do, however, need to inform the MDS (asynchronously)
 335  * if our wanted caps set expands.
 336  */
 337 int ceph_open(struct inode *inode, struct file *file)
 338 {
 339         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 340         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_sb_to_client(inode->i_sb);
 341         struct ceph_mds_client *mdsc = fsc->mdsc;
 342         struct ceph_mds_request *req;
 343         struct ceph_file_info *fi = file->private_data;
 344         int err;
 345         int flags, fmode, wanted;
 346
 347         if (fi) {
 348                 dout("open file %p is already opened\n", file);
 349                 return 0;
 350         }
 351
 352         /* filter out O_CREAT|O_EXCL; vfs did that already.  yuck. */
 353         flags = file->f_flags & ~(O_CREAT|O_EXCL);
 354         if (S_ISDIR(inode->i_mode))
 355                 flags = O_DIRECTORY;  /* mds likes to know */
 356
 357         dout("open inode %p ino %llx.%llx file %p flags %d (%d)\n", inode,
 358              ceph_vinop(inode), file, flags, file->f_flags);
 359         fmode = ceph_flags_to_mode(flags);
 360         wanted = ceph_caps_for_mode(fmode);
 361
 362         /* snapped files are read-only */
 363         if (ceph_snap(inode) != CEPH_NOSNAP && (file->f_mode & FMODE_WRITE))
 364                 return -EROFS;
 365
 366         /* trivially open snapdir */
 367         if (ceph_snap(inode) == CEPH_SNAPDIR) {
 368                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
 369                 __ceph_get_fmode(ci, fmode);
 370                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 371                 return ceph_init_file(inode, file, fmode);
 372         }
 373
 374         /*
 375          * No need to block if we have caps on the auth MDS (for
 376          * write) or any MDS (for read).  Update wanted set
 377          * asynchronously.
 378          */
 379         spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
 380         if (__ceph_is_any_real_caps(ci) &&
 381             (((fmode & CEPH_FILE_MODE_WR) == 0) || ci->i_auth_cap)) {
 382                 int mds_wanted = __ceph_caps_mds_wanted(ci, true);
 383                 int issued = __ceph_caps_issued(ci, NULL);
 384
 385                 dout("open %p fmode %d want %s issued %s using existing\n",
 386                      inode, fmode, ceph_cap_string(wanted),
 387                      ceph_cap_string(issued));
 388                 __ceph_get_fmode(ci, fmode);
 389                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 390
 391                 /* adjust wanted? */
 392                 if ((issued & wanted) != wanted &&
 393                     (mds_wanted & wanted) != wanted &&
 394                     ceph_snap(inode) != CEPH_SNAPDIR)
 395                         ceph_check_caps(ci, 0, NULL);
 396
 397                 return ceph_init_file(inode, file, fmode);
 398         } else if (ceph_snap(inode) != CEPH_NOSNAP &&
 399                    (ci->i_snap_caps & wanted) == wanted) {
 400                 __ceph_get_fmode(ci, fmode);
 401                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 402                 return ceph_init_file(inode, file, fmode);
 403         }
 404
 405         spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 406
 407         dout("open fmode %d wants %s\n", fmode, ceph_cap_string(wanted));
 408         req = prepare_open_request(inode->i_sb, flags, 0);
 409         if (IS_ERR(req)) {
 410                 err = PTR_ERR(req);
 411                 goto out;
 412         }
 413         req->r_inode = inode;
 414         ihold(inode);
 415
 416         req->r_num_caps = 1;
 417         err = ceph_mdsc_do_request(mdsc, NULL, req);
 418         if (!err)
 419                 err = ceph_init_file(inode, file, req->r_fmode);
 420         ceph_mdsc_put_request(req);
 421         dout("open result=%d on %llx.%llx\n", err, ceph_vinop(inode));
 422 out:
 423         return err;
 424 }
 425
 426
 427 /*
 428  * Do a lookup + open with a single request.  If we get a non-existent
 429  * file or symlink, return 1 so the VFS can retry.
 430  */
 431 int ceph_atomic_open(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
 432                      struct file *file, unsigned flags, umode_t mode)
 433 {
 434         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_sb_to_client(dir->i_sb);
 435         struct ceph_mds_client *mdsc = fsc->mdsc;
 436         struct ceph_mds_request *req;
 437         struct dentry *dn;
 438         struct ceph_acls_info acls = {};
 439         int mask;
 440         int err;
 441
 442         dout("atomic_open %p dentry %p '%pd' %s flags %d mode 0%o\n",
 443              dir, dentry, dentry,
 444              d_unhashed(dentry) ? "unhashed" : "hashed", flags, mode);
 445
 446         if (dentry->d_name.len > NAME_MAX)
 447                 return -ENAMETOOLONG;
 448
 449         /*
 450          * Do not truncate the file, since atomic_open is called before the
 451          * permission check. The caller will do the truncation afterward.
 452          */
 453         flags &= ~O_TRUNC;
 454
 455         if (flags & O_CREAT) {
 456                 if (ceph_quota_is_max_files_exceeded(dir))
 457                         return -EDQUOT;
 458                 err = ceph_pre_init_acls(dir, &mode, &acls);
 459                 if (err < 0)
 460                         return err;
 461         }
 462
 463         /* do the open */
 464         req = prepare_open_request(dir->i_sb, flags, mode);
 465         if (IS_ERR(req)) {
 466                 err = PTR_ERR(req);
 467                 goto out_acl;
 468         }
 469         req->r_dentry = dget(dentry);
 470         req->r_num_caps = 2;
 471         if (flags & O_CREAT) {
 472                 req->r_dentry_drop = CEPH_CAP_FILE_SHARED | CEPH_CAP_AUTH_EXCL;
 473                 req->r_dentry_unless = CEPH_CAP_FILE_EXCL;
 474                 if (acls.pagelist) {
 475                         req->r_pagelist = acls.pagelist;
 476                         acls.pagelist = NULL;
 477                 }
 478         }
 479
 480        mask = CEPH_STAT_CAP_INODE | CEPH_CAP_AUTH_SHARED;
 481        if (ceph_security_xattr_wanted(dir))
 482                mask |= CEPH_CAP_XATTR_SHARED;
 483        req->r_args.open.mask = cpu_to_le32(mask);
 484
 485         req->r_parent = dir;
 486         set_bit(CEPH_MDS_R_PARENT_LOCKED, &req->r_req_flags);
 487         err = ceph_mdsc_do_request(mdsc, (flags & O_CREAT) ? dir : NULL, req);
 488         err = ceph_handle_snapdir(req, dentry, err);
 489         if (err)
 490                 goto out_req;
 491
 492         if ((flags & O_CREAT) && !req->r_reply_info.head->is_dentry)
 493                 err = ceph_handle_notrace_create(dir, dentry);
 494
 495         if (d_in_lookup(dentry)) {
 496                 dn = ceph_finish_lookup(req, dentry, err);
 497                 if (IS_ERR(dn))
 498                         err = PTR_ERR(dn);
 499         } else {
 500                 /* we were given a hashed negative dentry */
 501                 dn = NULL;
 502         }
 503         if (err)
 504                 goto out_req;
 505         if (dn || d_really_is_negative(dentry) || d_is_symlink(dentry)) {
 506                 /* make vfs retry on splice, ENOENT, or symlink */
 507                 dout("atomic_open finish_no_open on dn %p\n", dn);
 508                 err = finish_no_open(file, dn);
 509         } else {
 510                 dout("atomic_open finish_open on dn %p\n", dn);
 511                 if (req->r_op == CEPH_MDS_OP_CREATE && req->r_reply_info.has_create_ino) {
 512                         ceph_init_inode_acls(d_inode(dentry), &acls);
 513                         file->f_mode |= FMODE_CREATED;
 514                 }
 515                 err = finish_open(file, dentry, ceph_open);
 516         }
 517 out_req:
 518         if (!req->r_err && req->r_target_inode)
 519                 ceph_put_fmode(ceph_inode(req->r_target_inode), req->r_fmode);
 520         ceph_mdsc_put_request(req);
 521 out_acl:
 522         ceph_release_acls_info(&acls);
 523         dout("atomic_open result=%d\n", err);
 524         return err;
 525 }
 526
 527 int ceph_release(struct inode *inode, struct file *file)
 528 {
 529         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 530
 531         if (S_ISDIR(inode->i_mode)) {
 532                 struct ceph_dir_file_info *dfi = file->private_data;
 533                 dout("release inode %p dir file %p\n", inode, file);
 534                 WARN_ON(!list_empty(&dfi->file_info.rw_contexts));
 535
 536                 ceph_put_fmode(ci, dfi->file_info.fmode);
 537
 538                 if (dfi->last_readdir)
 539                         ceph_mdsc_put_request(dfi->last_readdir);
 540                 kfree(dfi->last_name);
 541                 kfree(dfi->dir_info);
 542                 kmem_cache_free(ceph_dir_file_cachep, dfi);
 543         } else {
 544                 struct ceph_file_info *fi = file->private_data;
 545                 dout("release inode %p regular file %p\n", inode, file);
 546                 WARN_ON(!list_empty(&fi->rw_contexts));
 547
 548                 ceph_put_fmode(ci, fi->fmode);
 549                 kmem_cache_free(ceph_file_cachep, fi);
 550         }
 551
 552         /* wake up anyone waiting for caps on this inode */
 553         wake_up_all(&ci->i_cap_wq);
 554         return 0;
 555 }
 556
 557 enum {
 558         HAVE_RETRIED = 1,
 559         CHECK_EOF =    2,
 560         READ_INLINE =  3,
 561 };
 562
 563 /*
 564  * Read a range of bytes striped over one or more objects.  Iterate over
 565  * objects we stripe over.  (That's not atomic, but good enough for now.)
 566  *
 567  * If we get a short result from the OSD, check against i_size; we need to
 568  * only return a short read to the caller if we hit EOF.
 569  */
 570 static int striped_read(struct inode *inode,
 571                         u64 pos, u64 len,
 572                         struct page **pages, int num_pages,
 573                         int page_align, int *checkeof)
 574 {
 575         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_inode_to_client(inode);
 576         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 577         u64 this_len;
 578         loff_t i_size;
 579         int page_idx;
 580         int ret, read = 0;
 581         bool hit_stripe, was_short;
 582
 583         /*
 584          * we may need to do multiple reads.  not atomic, unfortunately.
 585          */
 586 more:
 587         this_len = len;
 588         page_idx = (page_align + read) >> PAGE_SHIFT;
 589         ret = ceph_osdc_readpages(&fsc->client->osdc, ceph_vino(inode),
 590                                   &ci->i_layout, pos, &this_len,
 591                                   ci->i_truncate_seq, ci->i_truncate_size,
 592                                   pages + page_idx, num_pages - page_idx,
 593                                   ((page_align + read) & ~PAGE_MASK));
 594         if (ret == -ENOENT)
 595                 ret = 0;
 596         hit_stripe = this_len < len;
 597         was_short = ret >= 0 && ret < this_len;
 598         dout("striped_read %llu~%llu (read %u) got %d%s%s\n", pos, len, read,
 599              ret, hit_stripe ? " HITSTRIPE" : "", was_short ? " SHORT" : "");
 600
 601         i_size = i_size_read(inode);
 602         if (ret >= 0) {
 603                 if (was_short && (pos + ret < i_size)) {
 604                         int zlen = min(this_len - ret, i_size - pos - ret);
 605                         int zoff = page_align + read + ret;
 606                         dout(" zero gap %llu to %llu\n",
 607                              pos + ret, pos + ret + zlen);
 608                         ceph_zero_page_vector_range(zoff, zlen, pages);
 609                         ret += zlen;
 610                 }
 611
 612                 read += ret;
 613                 pos += ret;
 614                 len -= ret;
 615
 616                 /* hit stripe and need continue*/
 617                 if (len && hit_stripe && pos < i_size)
 618                         goto more;
 619         }
 620
 621         if (read > 0) {
 622                 ret = read;
 623                 /* did we bounce off eof? */
 624                 if (pos + len > i_size)
 625                         *checkeof = CHECK_EOF;
 626         }
 627
 628         dout("striped_read returns %d\n", ret);
 629         return ret;
 630 }
 631
 632 /*
 633  * Completely synchronous read and write methods.  Direct from __user
 634  * buffer to osd, or directly to user pages (if O_DIRECT).
 635  *
 636  * If the read spans object boundary, just do multiple reads.
 637  */
 638 static ssize_t ceph_sync_read(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *to,
 639                               int *checkeof)
 640 {
 641         struct file *file = iocb->ki_filp;
 642         struct inode *inode = file_inode(file);
 643         struct page **pages;
 644         u64 off = iocb->ki_pos;
 645         int num_pages;
 646         ssize_t ret;
 647         size_t len = iov_iter_count(to);
 648
 649         dout("sync_read on file %p %llu~%u %s\n", file, off, (unsigned)len,
 650              (file->f_flags & O_DIRECT) ? "O_DIRECT" : "");
 651
 652         if (!len)
 653                 return 0;
 654         /*
 655          * flush any page cache pages in this range.  this
 656          * will make concurrent normal and sync io slow,
 657          * but it will at least behave sensibly when they are
 658          * in sequence.
 659          */
 660         ret = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, off,
 661                                                 off + len);
 662         if (ret < 0)
 663                 return ret;
 664
 665         if (unlikely(to->type & ITER_PIPE)) {
 666                 size_t page_off;
 667                 ret = iov_iter_get_pages_alloc(to, &pages, len,
 668                                                &page_off);
 669                 if (ret <= 0)
 670                         return -ENOMEM;
 671                 num_pages = DIV_ROUND_UP(ret + page_off, PAGE_SIZE);
 672
 673                 ret = striped_read(inode, off, ret, pages, num_pages,
 674                                    page_off, checkeof);
 675                 if (ret > 0) {
 676                         iov_iter_advance(to, ret);
 677                         off += ret;
 678                 } else {
 679                         iov_iter_advance(to, 0);
 680                 }
 681                 ceph_put_page_vector(pages, num_pages, false);
 682         } else {
 683                 num_pages = calc_pages_for(off, len);
 684                 pages = ceph_alloc_page_vector(num_pages, GFP_KERNEL);
 685                 if (IS_ERR(pages))
 686                         return PTR_ERR(pages);
 687
 688                 ret = striped_read(inode, off, len, pages, num_pages,
 689                                    (off & ~PAGE_MASK), checkeof);
 690                 if (ret > 0) {
 691                         int l, k = 0;
 692                         size_t left = ret;
 693
 694                         while (left) {
 695                                 size_t page_off = off & ~PAGE_MASK;
 696                                 size_t copy = min_t(size_t, left,
 697                                                     PAGE_SIZE - page_off);
 698                                 l = copy_page_to_iter(pages[k++], page_off,
 699                                                       copy, to);
 700                                 off += l;
 701                                 left -= l;
 702                                 if (l < copy)
 703                                         break;
 704                         }
 705                 }
 706                 ceph_release_page_vector(pages, num_pages);
 707         }
 708
 709         if (off > iocb->ki_pos) {
 710                 ret = off - iocb->ki_pos;
 711                 iocb->ki_pos = off;
 712         }
 713
 714         dout("sync_read result %zd\n", ret);
 715         return ret;
 716 }
 717
 718 struct ceph_aio_request {
 719         struct kiocb *iocb;
 720         size_t total_len;
 721         bool write;
 722         bool should_dirty;
 723         int error;
 724         struct list_head osd_reqs;
 725         unsigned num_reqs;
 726         atomic_t pending_reqs;
 727         struct timespec64 mtime;
 728         struct ceph_cap_flush *prealloc_cf;
 729 };
 730
 731 struct ceph_aio_work {
 732         struct work_struct work;
 733         struct ceph_osd_request *req;
 734 };
 735
 736 static void ceph_aio_retry_work(struct work_struct *work);
 737
 738 static void ceph_aio_complete(struct inode *inode,
 739                               struct ceph_aio_request *aio_req)
 740 {
 741         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 742         int ret;
 743
 744         if (!atomic_dec_and_test(&aio_req->pending_reqs))
 745                 return;
 746
 747         ret = aio_req->error;
 748         if (!ret)
 749                 ret = aio_req->total_len;
 750
 751         dout("ceph_aio_complete %p rc %d\n", inode, ret);
 752
 753         if (ret >= 0 && aio_req->write) {
 754                 int dirty;
 755
 756                 loff_t endoff = aio_req->iocb->ki_pos + aio_req->total_len;
 757                 if (endoff > i_size_read(inode)) {
 758                         if (ceph_inode_set_size(inode, endoff))
 759                                 ceph_check_caps(ci, CHECK_CAPS_AUTHONLY, NULL);
 760                 }
 761
 762                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
 763                 ci->i_inline_version = CEPH_INLINE_NONE;
 764                 dirty = __ceph_mark_dirty_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR,
 765                                                &aio_req->prealloc_cf);
 766                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 767                 if (dirty)
 768                         __mark_inode_dirty(inode, dirty);
 769
 770         }
 771
 772         ceph_put_cap_refs(ci, (aio_req->write ? CEPH_CAP_FILE_WR :
 773                                                 CEPH_CAP_FILE_RD));
 774
 775         aio_req->iocb->ki_complete(aio_req->iocb, ret, 0);
 776
 777         ceph_free_cap_flush(aio_req->prealloc_cf);
 778         kfree(aio_req);
 779 }
 780
 781 static void ceph_aio_complete_req(struct ceph_osd_request *req)
 782 {
 783         int rc = req->r_result;
 784         struct inode *inode = req->r_inode;
 785         struct ceph_aio_request *aio_req = req->r_priv;
 786         struct ceph_osd_data *osd_data = osd_req_op_extent_osd_data(req, 0);
 787
 788         BUG_ON(osd_data->type != CEPH_OSD_DATA_TYPE_BVECS);
 789         BUG_ON(!osd_data->num_bvecs);
 790
 791         dout("ceph_aio_complete_req %p rc %d bytes %u\n",
 792              inode, rc, osd_data->bvec_pos.iter.bi_size);
 793
 794         if (rc == -EOLDSNAPC) {
 795                 struct ceph_aio_work *aio_work;
 796                 BUG_ON(!aio_req->write);
 797
 798                 aio_work = kmalloc(sizeof(*aio_work), GFP_NOFS);
 799                 if (aio_work) {
 800                         INIT_WORK(&aio_work->work, ceph_aio_retry_work);
 801                         aio_work->req = req;
 802                         queue_work(ceph_inode_to_client(inode)->wb_wq,
 803                                    &aio_work->work);
 804                         return;
 805                 }
 806                 rc = -ENOMEM;
 807         } else if (!aio_req->write) {
 808                 if (rc == -ENOENT)
 809                         rc = 0;
 810                 if (rc >= 0 && osd_data->bvec_pos.iter.bi_size > rc) {
 811                         struct iov_iter i;
 812                         int zlen = osd_data->bvec_pos.iter.bi_size - rc;
 813
 814                         /*
 815                          * If read is satisfied by single OSD request,
 816                          * it can pass EOF. Otherwise read is within
 817                          * i_size.
 818                          */
 819                         if (aio_req->num_reqs == 1) {
 820                                 loff_t i_size = i_size_read(inode);
 821                                 loff_t endoff = aio_req->iocb->ki_pos + rc;
 822                                 if (endoff < i_size)
 823                                         zlen = min_t(size_t, zlen,
 824                                                      i_size - endoff);
 825                                 aio_req->total_len = rc + zlen;
 826                         }
 827
 828                         iov_iter_bvec(&i, ITER_BVEC, osd_data->bvec_pos.bvecs,
 829                                       osd_data->num_bvecs,
 830                                       osd_data->bvec_pos.iter.bi_size);
 831                         iov_iter_advance(&i, rc);
 832                         iov_iter_zero(zlen, &i);
 833                 }
 834         }
 835
 836         put_bvecs(osd_data->bvec_pos.bvecs, osd_data->num_bvecs,
 837                   aio_req->should_dirty);
 838         ceph_osdc_put_request(req);
 839
 840         if (rc < 0)
 841                 cmpxchg(&aio_req->error, 0, rc);
 842
 843         ceph_aio_complete(inode, aio_req);
 844         return;
 845 }
 846
 847 static void ceph_aio_retry_work(struct work_struct *work)
 848 {
 849         struct ceph_aio_work *aio_work =
 850                 container_of(work, struct ceph_aio_work, work);
 851         struct ceph_osd_request *orig_req = aio_work->req;
 852         struct ceph_aio_request *aio_req = orig_req->r_priv;
 853         struct inode *inode = orig_req->r_inode;
 854         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 855         struct ceph_snap_context *snapc;
 856         struct ceph_osd_request *req;
 857         int ret;
 858
 859         spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
 860         if (__ceph_have_pending_cap_snap(ci)) {
 861                 struct ceph_cap_snap *capsnap =
 862                         list_last_entry(&ci->i_cap_snaps,
 863                                         struct ceph_cap_snap,
 864                                         ci_item);
 865                 snapc = ceph_get_snap_context(capsnap->context);
 866         } else {
 867                 BUG_ON(!ci->i_head_snapc);
 868                 snapc = ceph_get_snap_context(ci->i_head_snapc);
 869         }
 870         spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
 871
 872         req = ceph_osdc_alloc_request(orig_req->r_osdc, snapc, 2,
 873                         false, GFP_NOFS);
 874         if (!req) {
 875                 ret = -ENOMEM;
 876                 req = orig_req;
 877                 goto out;
 878         }
 879
 880         req->r_flags = /* CEPH_OSD_FLAG_ORDERSNAP | */ CEPH_OSD_FLAG_WRITE;
 881         ceph_oloc_copy(&req->r_base_oloc, &orig_req->r_base_oloc);
 882         ceph_oid_copy(&req->r_base_oid, &orig_req->r_base_oid);
 883
 884         ret = ceph_osdc_alloc_messages(req, GFP_NOFS);
 885         if (ret) {
 886                 ceph_osdc_put_request(req);
 887                 req = orig_req;
 888                 goto out;
 889         }
 890
 891         req->r_ops[0] = orig_req->r_ops[0];
 892
 893         req->r_mtime = aio_req->mtime;
 894         req->r_data_offset = req->r_ops[0].extent.offset;
 895
 896         ceph_osdc_put_request(orig_req);
 897
 898         req->r_callback = ceph_aio_complete_req;
 899         req->r_inode = inode;
 900         req->r_priv = aio_req;
 901
 902         ret = ceph_osdc_start_request(req->r_osdc, req, false);
 903 out:
 904         if (ret < 0) {
 905                 req->r_result = ret;
 906                 ceph_aio_complete_req(req);
 907         }
 908
 909         ceph_put_snap_context(snapc);
 910         kfree(aio_work);
 911 }
 912
 913 static ssize_t
 914 ceph_direct_read_write(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter,
 915                        struct ceph_snap_context *snapc,
 916                        struct ceph_cap_flush **pcf)
 917 {
 918         struct file *file = iocb->ki_filp;
 919         struct inode *inode = file_inode(file);
 920         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 921         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_inode_to_client(inode);
 922         struct ceph_vino vino;
 923         struct ceph_osd_request *req;
 924         struct bio_vec *bvecs;
 925         struct ceph_aio_request *aio_req = NULL;
 926         int num_pages = 0;
 927         int flags;
 928         int ret;
 929         struct timespec64 mtime = current_time(inode);
 930         size_t count = iov_iter_count(iter);
 931         loff_t pos = iocb->ki_pos;
 932         bool write = iov_iter_rw(iter) == WRITE;
 933         bool should_dirty = !write && iter_is_iovec(iter);
 934
 935         if (write && ceph_snap(file_inode(file)) != CEPH_NOSNAP)
 936                 return -EROFS;
 937
 938         dout("sync_direct_%s on file %p %lld~%u snapc %p seq %lld\n",
 939              (write ? "write" : "read"), file, pos, (unsigned)count,
 940              snapc, snapc->seq);
 941
 942         ret = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, pos, pos + count);
 943         if (ret < 0)
 944                 return ret;
 945
 946         if (write) {
 947                 int ret2 = invalidate_inode_pages2_range(inode->i_mapping,
 948                                         pos >> PAGE_SHIFT,
 949                                         (pos + count) >> PAGE_SHIFT);
 950                 if (ret2 < 0)
 951                         dout("invalidate_inode_pages2_range returned %d\n", ret2);
 952
 953                 flags = /* CEPH_OSD_FLAG_ORDERSNAP | */ CEPH_OSD_FLAG_WRITE;
 954         } else {
 955                 flags = CEPH_OSD_FLAG_READ;
 956         }
 957
 958         while (iov_iter_count(iter) > 0) {
 959                 u64 size = iov_iter_count(iter);
 960                 ssize_t len;
 961
 962                 if (write)
 963                         size = min_t(u64, size, fsc->mount_options->wsize);
 964                 else
 965                         size = min_t(u64, size, fsc->mount_options->rsize);
 966
 967                 vino = ceph_vino(inode);
 968                 req = ceph_osdc_new_request(&fsc->client->osdc, &ci->i_layout,
 969                                             vino, pos, &size, 0,
 970                                             1,
 971                                             write ? CEPH_OSD_OP_WRITE :
 972                                                     CEPH_OSD_OP_READ,
 973                                             flags, snapc,
 974                                             ci->i_truncate_seq,
 975                                             ci->i_truncate_size,
 976                                             false);
 977                 if (IS_ERR(req)) {
 978                         ret = PTR_ERR(req);
 979                         break;
 980                 }
 981
 982                 len = iter_get_bvecs_alloc(iter, size, &bvecs, &num_pages);
 983                 if (len < 0) {
 984                         ceph_osdc_put_request(req);
 985                         ret = len;
 986                         break;
 987                 }
 988                 if (len != size)
 989                         osd_req_op_extent_update(req, 0, len);
 990
 991                 /*
 992                  * To simplify error handling, allow AIO when IO within i_size
 993                  * or IO can be satisfied by single OSD request.
 994                  */
 995                 if (pos == iocb->ki_pos && !is_sync_kiocb(iocb) &&
 996                     (len == count || pos + count <= i_size_read(inode))) {
 997                         aio_req = kzalloc(sizeof(*aio_req), GFP_KERNEL);
 998                         if (aio_req) {
 999                                 aio_req->iocb = iocb;
1000                                 aio_req->write = write;
1001                                 aio_req->should_dirty = should_dirty;
1002                                 INIT_LIST_HEAD(&aio_req->osd_reqs);
1003                                 if (write) {
1004                                         aio_req->mtime = mtime;
1005                                         swap(aio_req->prealloc_cf, *pcf);
1006                                 }
1007                         }
1008                         /* ignore error */
1009                 }
1010
1011                 if (write) {
1012                         /*
1013                          * throw out any page cache pages in this range. this
1014                          * may block.
1015                          */
1016                         truncate_inode_pages_range(inode->i_mapping, pos,
1017                                         (pos+len) | (PAGE_SIZE - 1));
1018
1019                         req->r_mtime = mtime;
1020                 }
1021
1022                 osd_req_op_extent_osd_data_bvecs(req, 0, bvecs, num_pages, len);
1023
1024                 if (aio_req) {
1025                         aio_req->total_len += len;
1026                         aio_req->num_reqs++;
1027                         atomic_inc(&aio_req->pending_reqs);
1028
1029                         req->r_callback = ceph_aio_complete_req;
1030                         req->r_inode = inode;
1031                         req->r_priv = aio_req;
1032                         list_add_tail(&req->r_unsafe_item, &aio_req->osd_reqs);
1033
1034                         pos += len;
1035                         continue;
1036                 }
1037
1038                 ret = ceph_osdc_start_request(req->r_osdc, req, false);
1039                 if (!ret)
1040                         ret = ceph_osdc_wait_request(&fsc->client->osdc, req);
1041
1042                 size = i_size_read(inode);
1043                 if (!write) {
1044                         if (ret == -ENOENT)
1045                                 ret = 0;
1046                         if (ret >= 0 && ret < len && pos + ret < size) {
1047                                 struct iov_iter i;
1048                                 int zlen = min_t(size_t, len - ret,
1049                                                  size - pos - ret);
1050
1051                                 iov_iter_bvec(&i, ITER_BVEC, bvecs, num_pages,
1052                                               len);
1053                                 iov_iter_advance(&i, ret);
1054                                 iov_iter_zero(zlen, &i);
1055                                 ret += zlen;
1056                         }
1057                         if (ret >= 0)
1058                                 len = ret;
1059                 }
1060
1061                 put_bvecs(bvecs, num_pages, should_dirty);
1062                 ceph_osdc_put_request(req);
1063                 if (ret < 0)
1064                         break;
1065
1066                 pos += len;
1067                 if (!write && pos >= size)
1068                         break;
1069
1070                 if (write && pos > size) {
1071                         if (ceph_inode_set_size(inode, pos))
1072                                 ceph_check_caps(ceph_inode(inode),
1073                                                 CHECK_CAPS_AUTHONLY,
1074                                                 NULL);
1075                 }
1076         }
1077
1078         if (aio_req) {
1079                 LIST_HEAD(osd_reqs);
1080
1081                 if (aio_req->num_reqs == 0) {
1082                         kfree(aio_req);
1083                         return ret;
1084                 }
1085
1086                 ceph_get_cap_refs(ci, write ? CEPH_CAP_FILE_WR :
1087                                               CEPH_CAP_FILE_RD);
1088
1089                 list_splice(&aio_req->osd_reqs, &osd_reqs);
1090                 while (!list_empty(&osd_reqs)) {
1091                         req = list_first_entry(&osd_reqs,
1092                                                struct ceph_osd_request,
1093                                                r_unsafe_item);
1094                         list_del_init(&req->r_unsafe_item);
1095                         if (ret >= 0)
1096                                 ret = ceph_osdc_start_request(req->r_osdc,
1097                                                               req, false);
1098                         if (ret < 0) {
1099                                 req->r_result = ret;
1100                                 ceph_aio_complete_req(req);
1101                         }
1102                 }
1103                 return -EIOCBQUEUED;
1104         }
1105
1106         if (ret != -EOLDSNAPC && pos > iocb->ki_pos) {
1107                 ret = pos - iocb->ki_pos;
1108                 iocb->ki_pos = pos;
1109         }
1110         return ret;
1111 }
1112
1113 /*
1114  * Synchronous write, straight from __user pointer or user pages.
1115  *
1116  * If write spans object boundary, just do multiple writes.  (For a
1117  * correct atomic write, we should e.g. take write locks on all
1118  * objects, rollback on failure, etc.)
1119  */
1120 static ssize_t
1121 ceph_sync_write(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from, loff_t pos,
1122                 struct ceph_snap_context *snapc)
1123 {
1124         struct file *file = iocb->ki_filp;
1125         struct inode *inode = file_inode(file);
1126         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1127         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_inode_to_client(inode);
1128         struct ceph_vino vino;
1129         struct ceph_osd_request *req;
1130         struct page **pages;
1131         u64 len;
1132         int num_pages;
1133         int written = 0;
1134         int flags;
1135         int ret;
1136         bool check_caps = false;
1137         struct timespec64 mtime = current_time(inode);
1138         size_t count = iov_iter_count(from);
1139
1140         if (ceph_snap(file_inode(file)) != CEPH_NOSNAP)
1141                 return -EROFS;
1142
1143         dout("sync_write on file %p %lld~%u snapc %p seq %lld\n",
1144              file, pos, (unsigned)count, snapc, snapc->seq);
1145
1146         ret = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, pos, pos + count);
1147         if (ret < 0)
1148                 return ret;
1149
1150         ret = invalidate_inode_pages2_range(inode->i_mapping,
1151                                             pos >> PAGE_SHIFT,
1152                                             (pos + count) >> PAGE_SHIFT);
1153         if (ret < 0)
1154                 dout("invalidate_inode_pages2_range returned %d\n", ret);
1155
1156         flags = /* CEPH_OSD_FLAG_ORDERSNAP | */ CEPH_OSD_FLAG_WRITE;
1157
1158         while ((len = iov_iter_count(from)) > 0) {
1159                 size_t left;
1160                 int n;
1161
1162                 vino = ceph_vino(inode);
1163                 req = ceph_osdc_new_request(&fsc->client->osdc, &ci->i_layout,
1164                                             vino, pos, &len, 0, 1,
1165                                             CEPH_OSD_OP_WRITE, flags, snapc,
1166                                             ci->i_truncate_seq,
1167                                             ci->i_truncate_size,
1168                                             false);
1169                 if (IS_ERR(req)) {
1170                         ret = PTR_ERR(req);
1171                         break;
1172                 }
1173
1174                 /*
1175                  * write from beginning of first page,
1176                  * regardless of io alignment
1177                  */
1178                 num_pages = (len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
1179
1180                 pages = ceph_alloc_page_vector(num_pages, GFP_KERNEL);
1181                 if (IS_ERR(pages)) {
1182                         ret = PTR_ERR(pages);
1183                         goto out;
1184                 }
1185
1186                 left = len;
1187                 for (n = 0; n < num_pages; n++) {
1188                         size_t plen = min_t(size_t, left, PAGE_SIZE);
1189                         ret = copy_page_from_iter(pages[n], 0, plen, from);
1190                         if (ret != plen) {
1191                                 ret = -EFAULT;
1192                                 break;
1193                         }
1194                         left -= ret;
1195                 }
1196
1197                 if (ret < 0) {
1198                         ceph_release_page_vector(pages, num_pages);
1199                         goto out;
1200                 }
1201
1202                 req->r_inode = inode;
1203
1204                 osd_req_op_extent_osd_data_pages(req, 0, pages, len, 0,
1205                                                 false, true);
1206
1207                 req->r_mtime = mtime;
1208                 ret = ceph_osdc_start_request(&fsc->client->osdc, req, false);
1209                 if (!ret)
1210                         ret = ceph_osdc_wait_request(&fsc->client->osdc, req);
1211
1212 out:
1213                 ceph_osdc_put_request(req);
1214                 if (ret != 0) {
1215                         ceph_set_error_write(ci);
1216                         break;
1217                 }
1218
1219                 ceph_clear_error_write(ci);
1220                 pos += len;
1221                 written += len;
1222                 if (pos > i_size_read(inode)) {
1223                         check_caps = ceph_inode_set_size(inode, pos);
1224                         if (check_caps)
1225                                 ceph_check_caps(ceph_inode(inode),
1226                                                 CHECK_CAPS_AUTHONLY,
1227                                                 NULL);
1228                 }
1229
1230         }
1231
1232         if (ret != -EOLDSNAPC && written > 0) {
1233                 ret = written;
1234                 iocb->ki_pos = pos;
1235         }
1236         return ret;
1237 }
1238
1239 /*
1240  * Wrap generic_file_aio_read with checks for cap bits on the inode.
1241  * Atomically grab references, so that those bits are not released
1242  * back to the MDS mid-read.
1243  *
1244  * Hmm, the sync read case isn't actually async... should it be?
1245  */
1246 static ssize_t ceph_read_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *to)
1247 {
1248         struct file *filp = iocb->ki_filp;
1249         struct ceph_file_info *fi = filp->private_data;
1250         size_t len = iov_iter_count(to);
1251         struct inode *inode = file_inode(filp);
1252         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1253         struct page *pinned_page = NULL;
1254         ssize_t ret;
1255         int want, got = 0;
1256         int retry_op = 0, read = 0;
1257
1258 again:
1259         dout("aio_read %p %llx.%llx %llu~%u trying to get caps on %p\n",
1260              inode, ceph_vinop(inode), iocb->ki_pos, (unsigned)len, inode);
1261
1262         if (fi->fmode & CEPH_FILE_MODE_LAZY)
1263                 want = CEPH_CAP_FILE_CACHE | CEPH_CAP_FILE_LAZYIO;
1264         else
1265                 want = CEPH_CAP_FILE_CACHE;
1266         ret = ceph_get_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_RD, want, -1, &got, &pinned_page);
1267         if (ret < 0)
1268                 return ret;
1269
1270         if ((got & (CEPH_CAP_FILE_CACHE|CEPH_CAP_FILE_LAZYIO)) == 0 ||
1271             (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
1272             (fi->flags & CEPH_F_SYNC)) {
1273
1274                 dout("aio_sync_read %p %llx.%llx %llu~%u got cap refs on %s\n",
1275                      inode, ceph_vinop(inode), iocb->ki_pos, (unsigned)len,
1276                      ceph_cap_string(got));
1277
1278                 if (ci->i_inline_version == CEPH_INLINE_NONE) {
1279                         if (!retry_op && (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT)) {
1280                                 ret = ceph_direct_read_write(iocb, to,
1281                                                              NULL, NULL);
1282                                 if (ret >= 0 && ret < len)
1283                                         retry_op = CHECK_EOF;
1284                         } else {
1285                                 ret = ceph_sync_read(iocb, to, &retry_op);
1286                         }
1287                 } else {
1288                         retry_op = READ_INLINE;
1289                 }
1290         } else {
1291                 CEPH_DEFINE_RW_CONTEXT(rw_ctx, got);
1292                 dout("aio_read %p %llx.%llx %llu~%u got cap refs on %s\n",
1293                      inode, ceph_vinop(inode), iocb->ki_pos, (unsigned)len,
1294                      ceph_cap_string(got));
1295                 ceph_add_rw_context(fi, &rw_ctx);
1296                 ret = generic_file_read_iter(iocb, to);
1297                 ceph_del_rw_context(fi, &rw_ctx);
1298         }
1299         dout("aio_read %p %llx.%llx dropping cap refs on %s = %d\n",
1300              inode, ceph_vinop(inode), ceph_cap_string(got), (int)ret);
1301         if (pinned_page) {
1302                 put_page(pinned_page);
1303                 pinned_page = NULL;
1304         }
1305         ceph_put_cap_refs(ci, got);
1306         if (retry_op > HAVE_RETRIED && ret >= 0) {
1307                 int statret;
1308                 struct page *page = NULL;
1309                 loff_t i_size;
1310                 if (retry_op == READ_INLINE) {
1311                         page = __page_cache_alloc(GFP_KERNEL);
1312                         if (!page)
1313                                 return -ENOMEM;
1314                 }
1315
1316                 statret = __ceph_do_getattr(inode, page,
1317                                             CEPH_STAT_CAP_INLINE_DATA, !!page);
1318                 if (statret < 0) {
1319                         if (page)
1320                                 __free_page(page);
1321                         if (statret == -ENODATA) {
1322                                 BUG_ON(retry_op != READ_INLINE);
1323                                 goto again;
1324                         }
1325                         return statret;
1326                 }
1327
1328                 i_size = i_size_read(inode);
1329                 if (retry_op == READ_INLINE) {
1330                         BUG_ON(ret > 0 || read > 0);
1331                         if (iocb->ki_pos < i_size &&
1332                             iocb->ki_pos < PAGE_SIZE) {
1333                                 loff_t end = min_t(loff_t, i_size,
1334                                                    iocb->ki_pos + len);
1335                                 end = min_t(loff_t, end, PAGE_SIZE);
1336                                 if (statret < end)
1337                                         zero_user_segment(page, statret, end);
1338                                 ret = copy_page_to_iter(page,
1339                                                 iocb->ki_pos & ~PAGE_MASK,
1340                                                 end - iocb->ki_pos, to);
1341                                 iocb->ki_pos += ret;
1342                                 read += ret;
1343                         }
1344                         if (iocb->ki_pos < i_size && read < len) {
1345                                 size_t zlen = min_t(size_t, len - read,
1346                                                     i_size - iocb->ki_pos);
1347                                 ret = iov_iter_zero(zlen, to);
1348                                 iocb->ki_pos += ret;
1349                                 read += ret;
1350                         }
1351                         __free_pages(page, 0);
1352                         return read;
1353                 }
1354
1355                 /* hit EOF or hole? */
1356                 if (retry_op == CHECK_EOF && iocb->ki_pos < i_size &&
1357                     ret < len) {
1358                         dout("sync_read hit hole, ppos %lld < size %lld"
1359                              ", reading more\n", iocb->ki_pos, i_size);
1360
1361                         read += ret;
1362                         len -= ret;
1363                         retry_op = HAVE_RETRIED;
1364                         goto again;
1365                 }
1366         }
1367
1368         if (ret >= 0)
1369                 ret += read;
1370
1371         return ret;
1372 }
1373
1374 /*
1375  * Take cap references to avoid releasing caps to MDS mid-write.
1376  *
1377  * If we are synchronous, and write with an old snap context, the OSD
1378  * may return EOLDSNAPC.  In that case, retry the write.. _after_
1379  * dropping our cap refs and allowing the pending snap to logically
1380  * complete _before_ this write occurs.
1381  *
1382  * If we are near ENOSPC, write synchronously.
1383  */
1384 static ssize_t ceph_write_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
1385 {
1386         struct file *file = iocb->ki_filp;
1387         struct ceph_file_info *fi = file->private_data;
1388         struct inode *inode = file_inode(file);
1389         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1390         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_inode_to_client(inode);
1391         struct ceph_osd_client *osdc = &fsc->client->osdc;
1392         struct ceph_cap_flush *prealloc_cf;
1393         ssize_t count, written = 0;
1394         int err, want, got;
1395         u32 map_flags;
1396         u64 pool_flags;
1397         loff_t pos;
1398         loff_t limit = max(i_size_read(inode), fsc->max_file_size);
1399
1400         if (ceph_snap(inode) != CEPH_NOSNAP)
1401                 return -EROFS;
1402
1403         prealloc_cf = ceph_alloc_cap_flush();
1404         if (!prealloc_cf)
1405                 return -ENOMEM;
1406
1407 retry_snap:
1408         inode_lock(inode);
1409
1410         /* We can write back this queue in page reclaim */
1411         current->backing_dev_info = inode_to_bdi(inode);
1412
1413         if (iocb->ki_flags & IOCB_APPEND) {
1414                 err = ceph_do_getattr(inode, CEPH_STAT_CAP_SIZE, false);
1415                 if (err < 0)
1416                         goto out;
1417         }
1418
1419         err = generic_write_checks(iocb, from);
1420         if (err <= 0)
1421                 goto out;
1422
1423         pos = iocb->ki_pos;
1424         if (unlikely(pos >= limit)) {
1425                 err = -EFBIG;
1426                 goto out;
1427         } else {
1428                 iov_iter_truncate(from, limit - pos);
1429         }
1430
1431         count = iov_iter_count(from);
1432         if (ceph_quota_is_max_bytes_exceeded(inode, pos + count)) {
1433                 err = -EDQUOT;
1434                 goto out;
1435         }
1436
1437         err = file_remove_privs(file);
1438         if (err)
1439                 goto out;
1440
1441         err = file_update_time(file);
1442         if (err)
1443                 goto out;
1444
1445         if (ci->i_inline_version != CEPH_INLINE_NONE) {
1446                 err = ceph_uninline_data(file, NULL);
1447                 if (err < 0)
1448                         goto out;
1449         }
1450
1451         down_read(&osdc->lock);
1452         map_flags = osdc->osdmap->flags;
1453         pool_flags = ceph_pg_pool_flags(osdc->osdmap, ci->i_layout.pool_id);
1454         up_read(&osdc->lock);
1455         if ((map_flags & CEPH_OSDMAP_FULL) ||
1456             (pool_flags & CEPH_POOL_FLAG_FULL)) {
1457                 err = -ENOSPC;
1458                 goto out;
1459         }
1460
1461         dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%zd getting caps. i_size %llu\n",
1462              inode, ceph_vinop(inode), pos, count, i_size_read(inode));
1463         if (fi->fmode & CEPH_FILE_MODE_LAZY)
1464                 want = CEPH_CAP_FILE_BUFFER | CEPH_CAP_FILE_LAZYIO;
1465         else
1466                 want = CEPH_CAP_FILE_BUFFER;
1467         got = 0;
1468         err = ceph_get_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR, want, pos + count,
1469                             &got, NULL);
1470         if (err < 0)
1471                 goto out;
1472
1473         dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%zd got cap refs on %s\n",
1474              inode, ceph_vinop(inode), pos, count, ceph_cap_string(got));
1475
1476         if ((got & (CEPH_CAP_FILE_BUFFER|CEPH_CAP_FILE_LAZYIO)) == 0 ||
1477             (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) || (fi->flags & CEPH_F_SYNC) ||
1478             (ci->i_ceph_flags & CEPH_I_ERROR_WRITE)) {
1479                 struct ceph_snap_context *snapc;
1480                 struct iov_iter data;
1481                 inode_unlock(inode);
1482
1483                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
1484                 if (__ceph_have_pending_cap_snap(ci)) {
1485                         struct ceph_cap_snap *capsnap =
1486                                         list_last_entry(&ci->i_cap_snaps,
1487                                                         struct ceph_cap_snap,
1488                                                         ci_item);
1489                         snapc = ceph_get_snap_context(capsnap->context);
1490                 } else {
1491                         BUG_ON(!ci->i_head_snapc);
1492                         snapc = ceph_get_snap_context(ci->i_head_snapc);
1493                 }
1494                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
1495
1496                 /* we might need to revert back to that point */
1497                 data = *from;
1498                 if (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT)
1499                         written = ceph_direct_read_write(iocb, &data, snapc,
1500                                                          &prealloc_cf);
1501                 else
1502                         written = ceph_sync_write(iocb, &data, pos, snapc);
1503                 if (written > 0)
1504                         iov_iter_advance(from, written);
1505                 ceph_put_snap_context(snapc);
1506         } else {
1507                 /*
1508                  * No need to acquire the i_truncate_mutex. Because
1509                  * the MDS revokes Fwb caps before sending truncate
1510                  * message to us. We can't get Fwb cap while there
1511                  * are pending vmtruncate. So write and vmtruncate
1512                  * can not run at the same time
1513                  */
1514                 written = generic_perform_write(file, from, pos);
1515                 if (likely(written >= 0))
1516                         iocb->ki_pos = pos + written;
1517                 inode_unlock(inode);
1518         }
1519
1520         if (written >= 0) {
1521                 int dirty;
1522
1523                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
1524                 ci->i_inline_version = CEPH_INLINE_NONE;
1525                 dirty = __ceph_mark_dirty_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR,
1526                                                &prealloc_cf);
1527                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
1528                 if (dirty)
1529                         __mark_inode_dirty(inode, dirty);
1530                 if (ceph_quota_is_max_bytes_approaching(inode, iocb->ki_pos))
1531                         ceph_check_caps(ci, CHECK_CAPS_NODELAY, NULL);
1532         }
1533
1534         dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%u  dropping cap refs on %s\n",
1535              inode, ceph_vinop(inode), pos, (unsigned)count,
1536              ceph_cap_string(got));
1537         ceph_put_cap_refs(ci, got);
1538
1539         if (written == -EOLDSNAPC) {
1540                 dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%u" "got EOLDSNAPC, retrying\n",
1541                      inode, ceph_vinop(inode), pos, (unsigned)count);
1542                 goto retry_snap;
1543         }
1544
1545         if (written >= 0) {
1546                 if ((map_flags & CEPH_OSDMAP_NEARFULL) ||
1547                     (pool_flags & CEPH_POOL_FLAG_NEARFULL))
1548                         iocb->ki_flags |= IOCB_DSYNC;
1549                 written = generic_write_sync(iocb, written);
1550         }
1551
1552         goto out_unlocked;
1553
1554 out:
1555         inode_unlock(inode);
1556 out_unlocked:
1557         ceph_free_cap_flush(prealloc_cf);
1558         current->backing_dev_info = NULL;
1559         return written ? written : err;
1560 }
1561
1562 /*
1563  * llseek.  be sure to verify file size on SEEK_END.
1564  */
1565 static loff_t ceph_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
1566 {
1567         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
1568         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_inode_to_client(inode);
1569         loff_t i_size;
1570         loff_t ret;
1571
1572         inode_lock(inode);
1573
1574         if (whence == SEEK_END || whence == SEEK_DATA || whence == SEEK_HOLE) {
1575                 ret = ceph_do_getattr(inode, CEPH_STAT_CAP_SIZE, false);
1576                 if (ret < 0)
1577                         goto out;
1578         }
1579
1580         i_size = i_size_read(inode);
1581         switch (whence) {
1582         case SEEK_END:
1583                 offset += i_size;
1584                 break;
1585         case SEEK_CUR:
1586                 /*
1587                  * Here we special-case the lseek(fd, 0, SEEK_CUR)
1588                  * position-querying operation.  Avoid rewriting the "same"
1589                  * f_pos value back to the file because a concurrent read(),
1590                  * write() or lseek() might have altered it
1591                  */
1592                 if (offset == 0) {
1593                         ret = file->f_pos;
1594                         goto out;
1595                 }
1596                 offset += file->f_pos;
1597                 break;
1598         case SEEK_DATA:
1599                 if (offset < 0 || offset >= i_size) {
1600                         ret = -ENXIO;
1601                         goto out;
1602                 }
1603                 break;
1604         case SEEK_HOLE:
1605                 if (offset < 0 || offset >= i_size) {
1606                         ret = -ENXIO;
1607                         goto out;
1608                 }
1609                 offset = i_size;
1610                 break;
1611         }
1612
1613         ret = vfs_setpos(file, offset, max(i_size, fsc->max_file_size));
1614
1615 out:
1616         inode_unlock(inode);
1617         return ret;
1618 }
1619
1620 static inline void ceph_zero_partial_page(
1621         struct inode *inode, loff_t offset, unsigned size)
1622 {
1623         struct page *page;
1624         pgoff_t index = offset >> PAGE_SHIFT;
1625
1626         page = find_lock_page(inode->i_mapping, index);
1627         if (page) {
1628                 wait_on_page_writeback(page);
1629                 zero_user(page, offset & (PAGE_SIZE - 1), size);
1630                 unlock_page(page);
1631                 put_page(page);
1632         }
1633 }
1634
1635 static void ceph_zero_pagecache_range(struct inode *inode, loff_t offset,
1636                                       loff_t length)
1637 {
1638         loff_t nearly = round_up(offset, PAGE_SIZE);
1639         if (offset < nearly) {
1640                 loff_t size = nearly - offset;
1641                 if (length < size)
1642                         size = length;
1643                 ceph_zero_partial_page(inode, offset, size);
1644                 offset += size;
1645                 length -= size;
1646         }
1647         if (length >= PAGE_SIZE) {
1648                 loff_t size = round_down(length, PAGE_SIZE);
1649                 truncate_pagecache_range(inode, offset, offset + size - 1);
1650                 offset += size;
1651                 length -= size;
1652         }
1653         if (length)
1654                 ceph_zero_partial_page(inode, offset, length);
1655 }
1656
1657 static int ceph_zero_partial_object(struct inode *inode,
1658                                     loff_t offset, loff_t *length)
1659 {
1660         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1661         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_inode_to_client(inode);
1662         struct ceph_osd_request *req;
1663         int ret = 0;
1664         loff_t zero = 0;
1665         int op;
1666
1667         if (!length) {
1668                 op = offset ? CEPH_OSD_OP_DELETE : CEPH_OSD_OP_TRUNCATE;
1669                 length = &zero;
1670         } else {
1671                 op = CEPH_OSD_OP_ZERO;
1672         }
1673
1674         req = ceph_osdc_new_request(&fsc->client->osdc, &ci->i_layout,
1675                                         ceph_vino(inode),
1676                                         offset, length,
1677                                         0, 1, op,
1678                                         CEPH_OSD_FLAG_WRITE,
1679                                         NULL, 0, 0, false);
1680         if (IS_ERR(req)) {
1681                 ret = PTR_ERR(req);
1682                 goto out;
1683         }
1684
1685         req->r_mtime = inode->i_mtime;
1686         ret = ceph_osdc_start_request(&fsc->client->osdc, req, false);
1687         if (!ret) {
1688                 ret = ceph_osdc_wait_request(&fsc->client->osdc, req);
1689                 if (ret == -ENOENT)
1690                         ret = 0;
1691         }
1692         ceph_osdc_put_request(req);
1693
1694 out:
1695         return ret;
1696 }
1697
1698 static int ceph_zero_objects(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t length)
1699 {
1700         int ret = 0;
1701         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1702         s32 stripe_unit = ci->i_layout.stripe_unit;
1703         s32 stripe_count = ci->i_layout.stripe_count;
1704         s32 object_size = ci->i_layout.object_size;
1705         u64 object_set_size = object_size * stripe_count;
1706         u64 nearly, t;
1707
1708         /* round offset up to next period boundary */
1709         nearly = offset + object_set_size - 1;
1710         t = nearly;
1711         nearly -= do_div(t, object_set_size);
1712
1713         while (length && offset < nearly) {
1714                 loff_t size = length;
1715                 ret = ceph_zero_partial_object(inode, offset, &size);
1716                 if (ret < 0)
1717                         return ret;
1718                 offset += size;
1719                 length -= size;
1720         }
1721         while (length >= object_set_size) {
1722                 int i;
1723                 loff_t pos = offset;
1724                 for (i = 0; i < stripe_count; ++i) {
1725                         ret = ceph_zero_partial_object(inode, pos, NULL);
1726                         if (ret < 0)
1727                                 return ret;
1728                         pos += stripe_unit;
1729                 }
1730                 offset += object_set_size;
1731                 length -= object_set_size;
1732         }
1733         while (length) {
1734                 loff_t size = length;
1735                 ret = ceph_zero_partial_object(inode, offset, &size);
1736                 if (ret < 0)
1737                         return ret;
1738                 offset += size;
1739                 length -= size;
1740         }
1741         return ret;
1742 }
1743
1744 static long ceph_fallocate(struct file *file, int mode,
1745                                 loff_t offset, loff_t length)
1746 {
1747         struct ceph_file_info *fi = file->private_data;
1748         struct inode *inode = file_inode(file);
1749         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1750         struct ceph_cap_flush *prealloc_cf;
1751         int want, got = 0;
1752         int dirty;
1753         int ret = 0;
1754         loff_t endoff = 0;
1755         loff_t size;
1756
1757         if (mode != (FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_PUNCH_HOLE))
1758                 return -EOPNOTSUPP;
1759
1760         if (!S_ISREG(inode->i_mode))
1761                 return -EOPNOTSUPP;
1762
1763         prealloc_cf = ceph_alloc_cap_flush();
1764         if (!prealloc_cf)
1765                 return -ENOMEM;
1766
1767         inode_lock(inode);
1768
1769         if (ceph_snap(inode) != CEPH_NOSNAP) {
1770                 ret = -EROFS;
1771                 goto unlock;
1772         }
1773
1774         if (ci->i_inline_version != CEPH_INLINE_NONE) {
1775                 ret = ceph_uninline_data(file, NULL);
1776                 if (ret < 0)
1777                         goto unlock;
1778         }
1779
1780         size = i_size_read(inode);
1781
1782         /* Are we punching a hole beyond EOF? */
1783         if (offset >= size)
1784                 goto unlock;
1785         if ((offset + length) > size)
1786                 length = size - offset;
1787
1788         if (fi->fmode & CEPH_FILE_MODE_LAZY)
1789                 want = CEPH_CAP_FILE_BUFFER | CEPH_CAP_FILE_LAZYIO;
1790         else
1791                 want = CEPH_CAP_FILE_BUFFER;
1792
1793         ret = ceph_get_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR, want, endoff, &got, NULL);
1794         if (ret < 0)
1795                 goto unlock;
1796
1797         ceph_zero_pagecache_range(inode, offset, length);
1798         ret = ceph_zero_objects(inode, offset, length);
1799
1800         if (!ret) {
1801                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
1802                 ci->i_inline_version = CEPH_INLINE_NONE;
1803                 dirty = __ceph_mark_dirty_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR,
1804                                                &prealloc_cf);
1805                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
1806                 if (dirty)
1807                         __mark_inode_dirty(inode, dirty);
1808         }
1809
1810         ceph_put_cap_refs(ci, got);
1811 unlock:
1812         inode_unlock(inode);
1813         ceph_free_cap_flush(prealloc_cf);
1814         return ret;
1815 }
1816
1817 const struct file_operations ceph_file_fops = {
1818         .open = ceph_open,
1819         .release = ceph_release,
1820         .llseek = ceph_llseek,
1821         .read_iter = ceph_read_iter,
1822         .write_iter = ceph_write_iter,
1823         .mmap = ceph_mmap,
1824         .fsync = ceph_fsync,
1825         .lock = ceph_lock,
1826         .setlease = simple_nosetlease,
1827         .flock = ceph_flock,
1828         .splice_read = generic_file_splice_read,
1829         .splice_write = iter_file_splice_write,
1830         .unlocked_ioctl = ceph_ioctl,
1831         .compat_ioctl   = ceph_ioctl,
1832         .fallocate      = ceph_fallocate,
1833 };
1834