fs/ceph/file.c

   1 #include "ceph_debug.h"
   2
   3 #include <linux/sched.h>
   4 #include <linux/file.h>
   5 #include <linux/namei.h>
   6 #include <linux/writeback.h>
   7
   8 #include "super.h"
   9 #include "mds_client.h"
  10
  11 /*
  12  * Ceph file operations
  13  *
  14  * Implement basic open/close functionality, and implement
  15  * read/write.
  16  *
  17  * We implement three modes of file I/O:
  18  *  - buffered uses the generic_file_aio_{read,write} helpers
  19  *
  20  *  - synchronous is used when there is multi-client read/write
  21  *    sharing, avoids the page cache, and synchronously waits for an
  22  *    ack from the OSD.
  23  *
  24  *  - direct io takes the variant of the sync path that references
  25  *    user pages directly.
  26  *
  27  * fsync() flushes and waits on dirty pages, but just queues metadata
  28  * for writeback: since the MDS can recover size and mtime there is no
  29  * need to wait for MDS acknowledgement.
  30  */
  31
  32
  33 /*
  34  * Prepare an open request.  Preallocate ceph_cap to avoid an
  35  * inopportune ENOMEM later.
  36  */
  37 static struct ceph_mds_request *
  38 prepare_open_request(struct super_block *sb, int flags, int create_mode)
  39 {
  40         struct ceph_client *client = ceph_sb_to_client(sb);
  41         struct ceph_mds_client *mdsc = &client->mdsc;
  42         struct ceph_mds_request *req;
  43         int want_auth = USE_ANY_MDS;
  44         int op = (flags & O_CREAT) ? CEPH_MDS_OP_CREATE : CEPH_MDS_OP_OPEN;
  45
  46         if (flags & (O_WRONLY|O_RDWR|O_CREAT|O_TRUNC))
  47                 want_auth = USE_AUTH_MDS;
  48
  49         req = ceph_mdsc_create_request(mdsc, op, want_auth);
  50         if (IS_ERR(req))
  51                 goto out;
  52         req->r_fmode = ceph_flags_to_mode(flags);
  53         req->r_args.open.flags = cpu_to_le32(flags);
  54         req->r_args.open.mode = cpu_to_le32(create_mode);
  55         req->r_args.open.preferred = cpu_to_le32(-1);
  56 out:
  57         return req;
  58 }
  59
  60 /*
  61  * initialize private struct file data.
  62  * if we fail, clean up by dropping fmode reference on the ceph_inode
  63  */
  64 static int ceph_init_file(struct inode *inode, struct file *file, int fmode)
  65 {
  66         struct ceph_file_info *cf;
  67         int ret = 0;
  68
  69         switch (inode->i_mode & S_IFMT) {
  70         case S_IFREG:
  71         case S_IFDIR:
  72                 dout("init_file %p %p 0%o (regular)\n", inode, file,
  73                      inode->i_mode);
  74                 cf = kmem_cache_alloc(ceph_file_cachep, GFP_NOFS | __GFP_ZERO);
  75                 if (cf == NULL) {
  76                         ceph_put_fmode(ceph_inode(inode), fmode); /* clean up */
  77                         return -ENOMEM;
  78                 }
  79                 cf->fmode = fmode;
  80                 cf->next_offset = 2;
  81                 file->private_data = cf;
  82                 BUG_ON(inode->i_fop->release != ceph_release);
  83                 break;
  84
  85         case S_IFLNK:
  86                 dout("init_file %p %p 0%o (symlink)\n", inode, file,
  87                      inode->i_mode);
  88                 ceph_put_fmode(ceph_inode(inode), fmode); /* clean up */
  89                 break;
  90
  91         default:
  92                 dout("init_file %p %p 0%o (special)\n", inode, file,
  93                      inode->i_mode);
  94                 /*
  95                  * we need to drop the open ref now, since we don't
  96                  * have .release set to ceph_release.
  97                  */
  98                 ceph_put_fmode(ceph_inode(inode), fmode); /* clean up */
  99                 BUG_ON(inode->i_fop->release == ceph_release);
 100
 101                 /* call the proper open fop */
 102                 ret = inode->i_fop->open(inode, file);
 103         }
 104         return ret;
 105 }
 106
 107 /*
 108  * If the filp already has private_data, that means the file was
 109  * already opened by intent during lookup, and we do nothing.
 110  *
 111  * If we already have the requisite capabilities, we can satisfy
 112  * the open request locally (no need to request new caps from the
 113  * MDS).  We do, however, need to inform the MDS (asynchronously)
 114  * if our wanted caps set expands.
 115  */
 116 int ceph_open(struct inode *inode, struct file *file)
 117 {
 118         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 119         struct ceph_client *client = ceph_sb_to_client(inode->i_sb);
 120         struct ceph_mds_client *mdsc = &client->mdsc;
 121         struct ceph_mds_request *req;
 122         struct ceph_file_info *cf = file->private_data;
 123         struct inode *parent_inode = file->f_dentry->d_parent->d_inode;
 124         int err;
 125         int flags, fmode, wanted;
 126
 127         if (cf) {
 128                 dout("open file %p is already opened\n", file);
 129                 return 0;
 130         }
 131
 132         /* filter out O_CREAT|O_EXCL; vfs did that already.  yuck. */
 133         flags = file->f_flags & ~(O_CREAT|O_EXCL);
 134         if (S_ISDIR(inode->i_mode))
 135                 flags = O_DIRECTORY;  /* mds likes to know */
 136
 137         dout("open inode %p ino %llx.%llx file %p flags %d (%d)\n", inode,
 138              ceph_vinop(inode), file, flags, file->f_flags);
 139         fmode = ceph_flags_to_mode(flags);
 140         wanted = ceph_caps_for_mode(fmode);
 141
 142         /* snapped files are read-only */
 143         if (ceph_snap(inode) != CEPH_NOSNAP && (file->f_mode & FMODE_WRITE))
 144                 return -EROFS;
 145
 146         /* trivially open snapdir */
 147         if (ceph_snap(inode) == CEPH_SNAPDIR) {
 148                 spin_lock(&inode->i_lock);
 149                 __ceph_get_fmode(ci, fmode);
 150                 spin_unlock(&inode->i_lock);
 151                 return ceph_init_file(inode, file, fmode);
 152         }
 153
 154         /*
 155          * No need to block if we have any caps.  Update wanted set
 156          * asynchronously.
 157          */
 158         spin_lock(&inode->i_lock);
 159         if (__ceph_is_any_real_caps(ci)) {
 160                 int mds_wanted = __ceph_caps_mds_wanted(ci);
 161                 int issued = __ceph_caps_issued(ci, NULL);
 162
 163                 dout("open %p fmode %d want %s issued %s using existing\n",
 164                      inode, fmode, ceph_cap_string(wanted),
 165                      ceph_cap_string(issued));
 166                 __ceph_get_fmode(ci, fmode);
 167                 spin_unlock(&inode->i_lock);
 168
 169                 /* adjust wanted? */
 170                 if ((issued & wanted) != wanted &&
 171                     (mds_wanted & wanted) != wanted &&
 172                     ceph_snap(inode) != CEPH_SNAPDIR)
 173                         ceph_check_caps(ci, 0, NULL);
 174
 175                 return ceph_init_file(inode, file, fmode);
 176         } else if (ceph_snap(inode) != CEPH_NOSNAP &&
 177                    (ci->i_snap_caps & wanted) == wanted) {
 178                 __ceph_get_fmode(ci, fmode);
 179                 spin_unlock(&inode->i_lock);
 180                 return ceph_init_file(inode, file, fmode);
 181         }
 182         spin_unlock(&inode->i_lock);
 183
 184         dout("open fmode %d wants %s\n", fmode, ceph_cap_string(wanted));
 185         req = prepare_open_request(inode->i_sb, flags, 0);
 186         if (IS_ERR(req)) {
 187                 err = PTR_ERR(req);
 188                 goto out;
 189         }
 190         req->r_inode = igrab(inode);
 191         req->r_num_caps = 1;
 192         err = ceph_mdsc_do_request(mdsc, parent_inode, req);
 193         if (!err)
 194                 err = ceph_init_file(inode, file, req->r_fmode);
 195         ceph_mdsc_put_request(req);
 196         dout("open result=%d on %llx.%llx\n", err, ceph_vinop(inode));
 197 out:
 198         return err;
 199 }
 200
 201
 202 /*
 203  * Do a lookup + open with a single request.
 204  *
 205  * If this succeeds, but some subsequent check in the vfs
 206  * may_open() fails, the struct *file gets cleaned up (i.e.
 207  * ceph_release gets called).  So fear not!
 208  */
 209 /*
 210  * flags
 211  *  path_lookup_open   -> LOOKUP_OPEN
 212  *  path_lookup_create -> LOOKUP_OPEN|LOOKUP_CREATE
 213  */
 214 struct dentry *ceph_lookup_open(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
 215                                 struct nameidata *nd, int mode,
 216                                 int locked_dir)
 217 {
 218         struct ceph_client *client = ceph_sb_to_client(dir->i_sb);
 219         struct ceph_mds_client *mdsc = &client->mdsc;
 220         struct file *file = nd->intent.open.file;
 221         struct inode *parent_inode = get_dentry_parent_inode(file->f_dentry);
 222         struct ceph_mds_request *req;
 223         int err;
 224         int flags = nd->intent.open.flags - 1;  /* silly vfs! */
 225
 226         dout("ceph_lookup_open dentry %p '%.*s' flags %d mode 0%o\n",
 227              dentry, dentry->d_name.len, dentry->d_name.name, flags, mode);
 228
 229         /* do the open */
 230         req = prepare_open_request(dir->i_sb, flags, mode);
 231         if (IS_ERR(req))
 232                 return ERR_PTR(PTR_ERR(req));
 233         req->r_dentry = dget(dentry);
 234         req->r_num_caps = 2;
 235         if (flags & O_CREAT) {
 236                 req->r_dentry_drop = CEPH_CAP_FILE_SHARED;
 237                 req->r_dentry_unless = CEPH_CAP_FILE_EXCL;
 238         }
 239         req->r_locked_dir = dir;           /* caller holds dir->i_mutex */
 240         err = ceph_mdsc_do_request(mdsc, parent_inode, req);
 241         dentry = ceph_finish_lookup(req, dentry, err);
 242         if (!err && (flags & O_CREAT) && !req->r_reply_info.head->is_dentry)
 243                 err = ceph_handle_notrace_create(dir, dentry);
 244         if (!err)
 245                 err = ceph_init_file(req->r_dentry->d_inode, file,
 246                                      req->r_fmode);
 247         ceph_mdsc_put_request(req);
 248         dout("ceph_lookup_open result=%p\n", dentry);
 249         return dentry;
 250 }
 251
 252 int ceph_release(struct inode *inode, struct file *file)
 253 {
 254         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 255         struct ceph_file_info *cf = file->private_data;
 256
 257         dout("release inode %p file %p\n", inode, file);
 258         ceph_put_fmode(ci, cf->fmode);
 259         if (cf->last_readdir)
 260                 ceph_mdsc_put_request(cf->last_readdir);
 261         kfree(cf->last_name);
 262         kfree(cf->dir_info);
 263         dput(cf->dentry);
 264         kmem_cache_free(ceph_file_cachep, cf);
 265
 266         /* wake up anyone waiting for caps on this inode */
 267         wake_up(&ci->i_cap_wq);
 268         return 0;
 269 }
 270
 271 /*
 272  * build a vector of user pages
 273  */
 274 static struct page **get_direct_page_vector(const char __user *data,
 275                                             int num_pages,
 276                                             loff_t off, size_t len)
 277 {
 278         struct page **pages;
 279         int rc;
 280
 281         pages = kmalloc(sizeof(*pages) * num_pages, GFP_NOFS);
 282         if (!pages)
 283                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 284
 285         down_read(&current->mm->mmap_sem);
 286         rc = get_user_pages(current, current->mm, (unsigned long)data,
 287                             num_pages, 0, 0, pages, NULL);
 288         up_read(&current->mm->mmap_sem);
 289         if (rc < 0)
 290                 goto fail;
 291         return pages;
 292
 293 fail:
 294         kfree(pages);
 295         return ERR_PTR(rc);
 296 }
 297
 298 static void put_page_vector(struct page **pages, int num_pages)
 299 {
 300         int i;
 301
 302         for (i = 0; i < num_pages; i++)
 303                 put_page(pages[i]);
 304         kfree(pages);
 305 }
 306
 307 void ceph_release_page_vector(struct page **pages, int num_pages)
 308 {
 309         int i;
 310
 311         for (i = 0; i < num_pages; i++)
 312                 __free_pages(pages[i], 0);
 313         kfree(pages);
 314 }
 315
 316 /*
 317  * allocate a vector new pages
 318  */
 319 static struct page **alloc_page_vector(int num_pages)
 320 {
 321         struct page **pages;
 322         int i;
 323
 324         pages = kmalloc(sizeof(*pages) * num_pages, GFP_NOFS);
 325         if (!pages)
 326                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 327         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
 328                 pages[i] = alloc_page(GFP_NOFS);
 329                 if (pages[i] == NULL) {
 330                         ceph_release_page_vector(pages, i);
 331                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
 332                 }
 333         }
 334         return pages;
 335 }
 336
 337 /*
 338  * copy user data into a page vector
 339  */
 340 static int copy_user_to_page_vector(struct page **pages,
 341                                     const char __user *data,
 342                                     loff_t off, size_t len)
 343 {
 344         int i = 0;
 345         int po = off & ~PAGE_CACHE_MASK;
 346         int left = len;
 347         int l, bad;
 348
 349         while (left > 0) {
 350                 l = min_t(int, PAGE_CACHE_SIZE-po, left);
 351                 bad = copy_from_user(page_address(pages[i]) + po, data, l);
 352                 if (bad == l)
 353                         return -EFAULT;
 354                 data += l - bad;
 355                 left -= l - bad;
 356                 po += l - bad;
 357                 if (po == PAGE_CACHE_SIZE) {
 358                         po = 0;
 359                         i++;
 360                 }
 361         }
 362         return len;
 363 }
 364
 365 /*
 366  * copy user data from a page vector into a user pointer
 367  */
 368 static int copy_page_vector_to_user(struct page **pages, char __user *data,
 369                                     loff_t off, size_t len)
 370 {
 371         int i = 0;
 372         int po = off & ~PAGE_CACHE_MASK;
 373         int left = len;
 374         int l, bad;
 375
 376         while (left > 0) {
 377                 l = min_t(int, left, PAGE_CACHE_SIZE-po);
 378                 bad = copy_to_user(data, page_address(pages[i]) + po, l);
 379                 if (bad == l)
 380                         return -EFAULT;
 381                 data += l - bad;
 382                 left -= l - bad;
 383                 if (po) {
 384                         po += l - bad;
 385                         if (po == PAGE_CACHE_SIZE)
 386                                 po = 0;
 387                 }
 388                 i++;
 389         }
 390         return len;
 391 }
 392
 393 /*
 394  * Zero an extent within a page vector.  Offset is relative to the
 395  * start of the first page.
 396  */
 397 static void zero_page_vector_range(int off, int len, struct page **pages)
 398 {
 399         int i = off >> PAGE_CACHE_SHIFT;
 400
 401         off &= ~PAGE_CACHE_MASK;
 402
 403         dout("zero_page_vector_page %u~%u\n", off, len);
 404
 405         /* leading partial page? */
 406         if (off) {
 407                 int end = min((int)PAGE_CACHE_SIZE, off + len);
 408                 dout("zeroing %d %p head from %d\n", i, pages[i],
 409                      (int)off);
 410                 zero_user_segment(pages[i], off, end);
 411                 len -= (end - off);
 412                 i++;
 413         }
 414         while (len >= PAGE_CACHE_SIZE) {
 415                 dout("zeroing %d %p len=%d\n", i, pages[i], len);
 416                 zero_user_segment(pages[i], 0, PAGE_CACHE_SIZE);
 417                 len -= PAGE_CACHE_SIZE;
 418                 i++;
 419         }
 420         /* trailing partial page? */
 421         if (len) {
 422                 dout("zeroing %d %p tail to %d\n", i, pages[i], (int)len);
 423                 zero_user_segment(pages[i], 0, len);
 424         }
 425 }
 426
 427
 428 /*
 429  * Read a range of bytes striped over one or more objects.  Iterate over
 430  * objects we stripe over.  (That's not atomic, but good enough for now.)
 431  *
 432  * If we get a short result from the OSD, check against i_size; we need to
 433  * only return a short read to the caller if we hit EOF.
 434  */
 435 static int striped_read(struct inode *inode,
 436                         u64 off, u64 len,
 437                         struct page **pages, int num_pages,
 438                         int *checkeof)
 439 {
 440         struct ceph_client *client = ceph_inode_to_client(inode);
 441         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 442         u64 pos, this_len;
 443         int page_off = off & ~PAGE_CACHE_MASK; /* first byte's offset in page */
 444         int left, pages_left;
 445         int read;
 446         struct page **page_pos;
 447         int ret;
 448         bool hit_stripe, was_short;
 449
 450         /*
 451          * we may need to do multiple reads.  not atomic, unfortunately.
 452          */
 453         pos = off;
 454         left = len;
 455         page_pos = pages;
 456         pages_left = num_pages;
 457         read = 0;
 458
 459 more:
 460         this_len = left;
 461         ret = ceph_osdc_readpages(&client->osdc, ceph_vino(inode),
 462                                   &ci->i_layout, pos, &this_len,
 463                                   ci->i_truncate_seq,
 464                                   ci->i_truncate_size,
 465                                   page_pos, pages_left);
 466         hit_stripe = this_len < left;
 467         was_short = ret >= 0 && ret < this_len;
 468         if (ret == -ENOENT)
 469                 ret = 0;
 470         dout("striped_read %llu~%u (read %u) got %d%s%s\n", pos, left, read,
 471              ret, hit_stripe ? " HITSTRIPE" : "", was_short ? " SHORT" : "");
 472
 473         if (ret > 0) {
 474                 int didpages =
 475                         ((pos & ~PAGE_CACHE_MASK) + ret) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
 476
 477                 if (read < pos - off) {
 478                         dout(" zero gap %llu to %llu\n", off + read, pos);
 479                         zero_page_vector_range(page_off + read,
 480                                                pos - off - read, pages);
 481                 }
 482                 pos += ret;
 483                 read = pos - off;
 484                 left -= ret;
 485                 page_pos += didpages;
 486                 pages_left -= didpages;
 487
 488                 /* hit stripe? */
 489                 if (left && hit_stripe)
 490                         goto more;
 491         }
 492
 493         if (was_short) {
 494                 /* was original extent fully inside i_size? */
 495                 if (pos + left <= inode->i_size) {
 496                         dout("zero tail\n");
 497                         zero_page_vector_range(page_off + read, len - read,
 498                                                pages);
 499                         read = len;
 500                         goto out;
 501                 }
 502
 503                 /* check i_size */
 504                 *checkeof = 1;
 505         }
 506
 507 out:
 508         if (ret >= 0)
 509                 ret = read;
 510         dout("striped_read returns %d\n", ret);
 511         return ret;
 512 }
 513
 514 /*
 515  * Completely synchronous read and write methods.  Direct from __user
 516  * buffer to osd, or directly to user pages (if O_DIRECT).
 517  *
 518  * If the read spans object boundary, just do multiple reads.
 519  */
 520 static ssize_t ceph_sync_read(struct file *file, char __user *data,
 521                               unsigned len, loff_t *poff, int *checkeof)
 522 {
 523         struct inode *inode = file->f_dentry->d_inode;
 524         struct page **pages;
 525         u64 off = *poff;
 526         int num_pages = calc_pages_for(off, len);
 527         int ret;
 528
 529         dout("sync_read on file %p %llu~%u %s\n", file, off, len,
 530              (file->f_flags & O_DIRECT) ? "O_DIRECT" : "");
 531
 532         if (file->f_flags & O_DIRECT) {
 533                 pages = get_direct_page_vector(data, num_pages, off, len);
 534
 535                 /*
 536                  * flush any page cache pages in this range.  this
 537                  * will make concurrent normal and O_DIRECT io slow,
 538                  * but it will at least behave sensibly when they are
 539                  * in sequence.
 540                  */
 541         } else {
 542                 pages = alloc_page_vector(num_pages);
 543         }
 544         if (IS_ERR(pages))
 545                 return PTR_ERR(pages);
 546
 547         ret = filemap_write_and_wait(inode->i_mapping);
 548         if (ret < 0)
 549                 goto done;
 550
 551         ret = striped_read(inode, off, len, pages, num_pages, checkeof);
 552
 553         if (ret >= 0 && (file->f_flags & O_DIRECT) == 0)
 554                 ret = copy_page_vector_to_user(pages, data, off, ret);
 555         if (ret >= 0)
 556                 *poff = off + ret;
 557
 558 done:
 559         if (file->f_flags & O_DIRECT)
 560                 put_page_vector(pages, num_pages);
 561         else
 562                 ceph_release_page_vector(pages, num_pages);
 563         dout("sync_read result %d\n", ret);
 564         return ret;
 565 }
 566
 567 /*
 568  * Write commit callback, called if we requested both an ACK and
 569  * ONDISK commit reply from the OSD.
 570  */
 571 static void sync_write_commit(struct ceph_osd_request *req,
 572                               struct ceph_msg *msg)
 573 {
 574         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(req->r_inode);
 575
 576         dout("sync_write_commit %p tid %llu\n", req, req->r_tid);
 577         spin_lock(&ci->i_unsafe_lock);
 578         list_del_init(&req->r_unsafe_item);
 579         spin_unlock(&ci->i_unsafe_lock);
 580         ceph_put_cap_refs(ci, CEPH_CAP_FILE_WR);
 581 }
 582
 583 /*
 584  * Synchronous write, straight from __user pointer or user pages (if
 585  * O_DIRECT).
 586  *
 587  * If write spans object boundary, just do multiple writes.  (For a
 588  * correct atomic write, we should e.g. take write locks on all
 589  * objects, rollback on failure, etc.)
 590  */
 591 static ssize_t ceph_sync_write(struct file *file, const char __user *data,
 592                                size_t left, loff_t *offset)
 593 {
 594         struct inode *inode = file->f_dentry->d_inode;
 595         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 596         struct ceph_client *client = ceph_inode_to_client(inode);
 597         struct ceph_osd_request *req;
 598         struct page **pages;
 599         int num_pages;
 600         long long unsigned pos;
 601         u64 len;
 602         int written = 0;
 603         int flags;
 604         int do_sync = 0;
 605         int check_caps = 0;
 606         int ret;
 607         struct timespec mtime = CURRENT_TIME;
 608
 609         if (ceph_snap(file->f_dentry->d_inode) != CEPH_NOSNAP)
 610                 return -EROFS;
 611
 612         dout("sync_write on file %p %lld~%u %s\n", file, *offset,
 613              (unsigned)left, (file->f_flags & O_DIRECT) ? "O_DIRECT" : "");
 614
 615         if (file->f_flags & O_APPEND)
 616                 pos = i_size_read(inode);
 617         else
 618                 pos = *offset;
 619
 620         ret = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, pos, pos + left);
 621         if (ret < 0)
 622                 return ret;
 623
 624         ret = invalidate_inode_pages2_range(inode->i_mapping,
 625                                             pos >> PAGE_CACHE_SHIFT,
 626                                             (pos + left) >> PAGE_CACHE_SHIFT);
 627         if (ret < 0)
 628                 dout("invalidate_inode_pages2_range returned %d\n", ret);
 629
 630         flags = CEPH_OSD_FLAG_ORDERSNAP |
 631                 CEPH_OSD_FLAG_ONDISK |
 632                 CEPH_OSD_FLAG_WRITE;
 633         if ((file->f_flags & (O_SYNC|O_DIRECT)) == 0)
 634                 flags |= CEPH_OSD_FLAG_ACK;
 635         else
 636                 do_sync = 1;
 637
 638         /*
 639          * we may need to do multiple writes here if we span an object
 640          * boundary.  this isn't atomic, unfortunately.  :(
 641          */
 642 more:
 643         len = left;
 644         req = ceph_osdc_new_request(&client->osdc, &ci->i_layout,
 645                                     ceph_vino(inode), pos, &len,
 646                                     CEPH_OSD_OP_WRITE, flags,
 647                                     ci->i_snap_realm->cached_context,
 648                                     do_sync,
 649                                     ci->i_truncate_seq, ci->i_truncate_size,
 650                                     &mtime, false, 2);
 651         if (IS_ERR(req))
 652                 return PTR_ERR(req);
 653
 654         num_pages = calc_pages_for(pos, len);
 655
 656         if (file->f_flags & O_DIRECT) {
 657                 pages = get_direct_page_vector(data, num_pages, pos, len);
 658                 if (IS_ERR(pages)) {
 659                         ret = PTR_ERR(pages);
 660                         goto out;
 661                 }
 662
 663                 /*
 664                  * throw out any page cache pages in this range. this
 665                  * may block.
 666                  */
 667                 truncate_inode_pages_range(inode->i_mapping, pos, pos+len);
 668         } else {
 669                 pages = alloc_page_vector(num_pages);
 670                 if (IS_ERR(pages)) {
 671                         ret = PTR_ERR(pages);
 672                         goto out;
 673                 }
 674                 ret = copy_user_to_page_vector(pages, data, pos, len);
 675                 if (ret < 0) {
 676                         ceph_release_page_vector(pages, num_pages);
 677                         goto out;
 678                 }
 679
 680                 if ((file->f_flags & O_SYNC) == 0) {
 681                         /* get a second commit callback */
 682                         req->r_safe_callback = sync_write_commit;
 683                         req->r_own_pages = 1;
 684                 }
 685         }
 686         req->r_pages = pages;
 687         req->r_num_pages = num_pages;
 688         req->r_inode = inode;
 689
 690         ret = ceph_osdc_start_request(&client->osdc, req, false);
 691         if (!ret) {
 692                 if (req->r_safe_callback) {
 693                         /*
 694                          * Add to inode unsafe list only after we
 695                          * start_request so that a tid has been assigned.
 696                          */
 697                         spin_lock(&ci->i_unsafe_lock);
 698                         list_add(&ci->i_unsafe_writes, &req->r_unsafe_item);
 699                         spin_unlock(&ci->i_unsafe_lock);
 700                         ceph_get_cap_refs(ci, CEPH_CAP_FILE_WR);
 701                 }
 702                 ret = ceph_osdc_wait_request(&client->osdc, req);
 703         }
 704
 705         if (file->f_flags & O_DIRECT)
 706                 put_page_vector(pages, num_pages);
 707         else if (file->f_flags & O_SYNC)
 708                 ceph_release_page_vector(pages, num_pages);
 709
 710 out:
 711         ceph_osdc_put_request(req);
 712         if (ret == 0) {
 713                 pos += len;
 714                 written += len;
 715                 left -= len;
 716                 if (left)
 717                         goto more;
 718
 719                 ret = written;
 720                 *offset = pos;
 721                 if (pos > i_size_read(inode))
 722                         check_caps = ceph_inode_set_size(inode, pos);
 723                 if (check_caps)
 724                         ceph_check_caps(ceph_inode(inode), CHECK_CAPS_AUTHONLY,
 725                                         NULL);
 726         }
 727         return ret;
 728 }
 729
 730 /*
 731  * Wrap generic_file_aio_read with checks for cap bits on the inode.
 732  * Atomically grab references, so that those bits are not released
 733  * back to the MDS mid-read.
 734  *
 735  * Hmm, the sync read case isn't actually async... should it be?
 736  */
 737 static ssize_t ceph_aio_read(struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
 738                              unsigned long nr_segs, loff_t pos)
 739 {
 740         struct file *filp = iocb->ki_filp;
 741         loff_t *ppos = &iocb->ki_pos;
 742         size_t len = iov->iov_len;
 743         struct inode *inode = filp->f_dentry->d_inode;
 744         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 745         void *base = iov->iov_base;
 746         ssize_t ret;
 747         int got = 0;
 748         int checkeof = 0, read = 0;
 749
 750         dout("aio_read %p %llx.%llx %llu~%u trying to get caps on %p\n",
 751              inode, ceph_vinop(inode), pos, (unsigned)len, inode);
 752 again:
 753         __ceph_do_pending_vmtruncate(inode);
 754         ret = ceph_get_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_RD, CEPH_CAP_FILE_CACHE,
 755                             &got, -1);
 756         if (ret < 0)
 757                 goto out;
 758         dout("aio_read %p %llx.%llx %llu~%u got cap refs on %s\n",
 759              inode, ceph_vinop(inode), pos, (unsigned)len,
 760              ceph_cap_string(got));
 761
 762         if ((got & CEPH_CAP_FILE_CACHE) == 0 ||
 763             (iocb->ki_filp->f_flags & O_DIRECT) ||
 764             (inode->i_sb->s_flags & MS_SYNCHRONOUS))
 765                 /* hmm, this isn't really async... */
 766                 ret = ceph_sync_read(filp, base, len, ppos, &checkeof);
 767         else
 768                 ret = generic_file_aio_read(iocb, iov, nr_segs, pos);
 769
 770 out:
 771         dout("aio_read %p %llx.%llx dropping cap refs on %s = %d\n",
 772              inode, ceph_vinop(inode), ceph_cap_string(got), (int)ret);
 773         ceph_put_cap_refs(ci, got);
 774
 775         if (checkeof && ret >= 0) {
 776                 int statret = ceph_do_getattr(inode, CEPH_STAT_CAP_SIZE);
 777
 778                 /* hit EOF or hole? */
 779                 if (statret == 0 && *ppos < inode->i_size) {
 780                         dout("aio_read sync_read hit hole, reading more\n");
 781                         read += ret;
 782                         base += ret;
 783                         len -= ret;
 784                         checkeof = 0;
 785                         goto again;
 786                 }
 787         }
 788         if (ret >= 0)
 789                 ret += read;
 790
 791         return ret;
 792 }
 793
 794 /*
 795  * Take cap references to avoid releasing caps to MDS mid-write.
 796  *
 797  * If we are synchronous, and write with an old snap context, the OSD
 798  * may return EOLDSNAPC.  In that case, retry the write.. _after_
 799  * dropping our cap refs and allowing the pending snap to logically
 800  * complete _before_ this write occurs.
 801  *
 802  * If we are near ENOSPC, write synchronously.
 803  */
 804 static ssize_t ceph_aio_write(struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
 805                        unsigned long nr_segs, loff_t pos)
 806 {
 807         struct file *file = iocb->ki_filp;
 808         struct inode *inode = file->f_dentry->d_inode;
 809         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 810         struct ceph_osd_client *osdc = &ceph_client(inode->i_sb)->osdc;
 811         loff_t endoff = pos + iov->iov_len;
 812         int got = 0;
 813         int ret, err;
 814
 815         if (ceph_snap(inode) != CEPH_NOSNAP)
 816                 return -EROFS;
 817
 818 retry_snap:
 819         if (ceph_osdmap_flag(osdc->osdmap, CEPH_OSDMAP_FULL))
 820                 return -ENOSPC;
 821         __ceph_do_pending_vmtruncate(inode);
 822         dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%u getting caps. i_size %llu\n",
 823              inode, ceph_vinop(inode), pos, (unsigned)iov->iov_len,
 824              inode->i_size);
 825         ret = ceph_get_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR, CEPH_CAP_FILE_BUFFER,
 826                             &got, endoff);
 827         if (ret < 0)
 828                 goto out;
 829
 830         dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%u  got cap refs on %s\n",
 831              inode, ceph_vinop(inode), pos, (unsigned)iov->iov_len,
 832              ceph_cap_string(got));
 833
 834         if ((got & CEPH_CAP_FILE_BUFFER) == 0 ||
 835             (iocb->ki_filp->f_flags & O_DIRECT) ||
 836             (inode->i_sb->s_flags & MS_SYNCHRONOUS)) {
 837                 ret = ceph_sync_write(file, iov->iov_base, iov->iov_len,
 838                         &iocb->ki_pos);
 839         } else {
 840                 ret = generic_file_aio_write(iocb, iov, nr_segs, pos);
 841
 842                 if ((ret >= 0 || ret == -EIOCBQUEUED) &&
 843                     ((file->f_flags & O_SYNC) || IS_SYNC(file->f_mapping->host)
 844                      || ceph_osdmap_flag(osdc->osdmap, CEPH_OSDMAP_NEARFULL))) {
 845                         err = vfs_fsync_range(file, file->f_path.dentry,
 846                                               pos, pos + ret - 1, 1);
 847                         if (err < 0)
 848                                 ret = err;
 849                 }
 850         }
 851         if (ret >= 0) {
 852                 spin_lock(&inode->i_lock);
 853                 __ceph_mark_dirty_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR);
 854                 spin_unlock(&inode->i_lock);
 855         }
 856
 857 out:
 858         dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%u  dropping cap refs on %s\n",
 859              inode, ceph_vinop(inode), pos, (unsigned)iov->iov_len,
 860              ceph_cap_string(got));
 861         ceph_put_cap_refs(ci, got);
 862
 863         if (ret == -EOLDSNAPC) {
 864                 dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%u got EOLDSNAPC, retrying\n",
 865                      inode, ceph_vinop(inode), pos, (unsigned)iov->iov_len);
 866                 goto retry_snap;
 867         }
 868
 869         return ret;
 870 }
 871
 872 /*
 873  * llseek.  be sure to verify file size on SEEK_END.
 874  */
 875 static loff_t ceph_llseek(struct file *file, loff_t offset, int origin)
 876 {
 877         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
 878         int ret;
 879
 880         mutex_lock(&inode->i_mutex);
 881         __ceph_do_pending_vmtruncate(inode);
 882         switch (origin) {
 883         case SEEK_END:
 884                 ret = ceph_do_getattr(inode, CEPH_STAT_CAP_SIZE);
 885                 if (ret < 0) {
 886                         offset = ret;
 887                         goto out;
 888                 }
 889                 offset += inode->i_size;
 890                 break;
 891         case SEEK_CUR:
 892                 /*
 893                  * Here we special-case the lseek(fd, 0, SEEK_CUR)
 894                  * position-querying operation.  Avoid rewriting the "same"
 895                  * f_pos value back to the file because a concurrent read(),
 896                  * write() or lseek() might have altered it
 897                  */
 898                 if (offset == 0) {
 899                         offset = file->f_pos;
 900                         goto out;
 901                 }
 902                 offset += file->f_pos;
 903                 break;
 904         }
 905
 906         if (offset < 0 || offset > inode->i_sb->s_maxbytes) {
 907                 offset = -EINVAL;
 908                 goto out;
 909         }
 910
 911         /* Special lock needed here? */
 912         if (offset != file->f_pos) {
 913                 file->f_pos = offset;
 914                 file->f_version = 0;
 915         }
 916
 917 out:
 918         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
 919         return offset;
 920 }
 921
 922 const struct file_operations ceph_file_fops = {
 923         .open = ceph_open,
 924         .release = ceph_release,
 925         .llseek = ceph_llseek,
 926         .read = do_sync_read,
 927         .write = do_sync_write,
 928         .aio_read = ceph_aio_read,
 929         .aio_write = ceph_aio_write,
 930         .mmap = ceph_mmap,
 931         .fsync = ceph_fsync,
 932         .splice_read = generic_file_splice_read,
 933         .splice_write = generic_file_splice_write,
 934         .unlocked_ioctl = ceph_ioctl,
 935         .compat_ioctl   = ceph_ioctl,
 936 };
 937