fs/ceph/file.c

   1 #include "ceph_debug.h"
   2
   3 #include <linux/sched.h>
   4 #include <linux/slab.h>
   5 #include <linux/file.h>
   6 #include <linux/namei.h>
   7 #include <linux/writeback.h>
   8
   9 #include "super.h"
  10 #include "mds_client.h"
  11
  12 /*
  13  * Ceph file operations
  14  *
  15  * Implement basic open/close functionality, and implement
  16  * read/write.
  17  *
  18  * We implement three modes of file I/O:
  19  *  - buffered uses the generic_file_aio_{read,write} helpers
  20  *
  21  *  - synchronous is used when there is multi-client read/write
  22  *    sharing, avoids the page cache, and synchronously waits for an
  23  *    ack from the OSD.
  24  *
  25  *  - direct io takes the variant of the sync path that references
  26  *    user pages directly.
  27  *
  28  * fsync() flushes and waits on dirty pages, but just queues metadata
  29  * for writeback: since the MDS can recover size and mtime there is no
  30  * need to wait for MDS acknowledgement.
  31  */
  32
  33
  34 /*
  35  * Prepare an open request.  Preallocate ceph_cap to avoid an
  36  * inopportune ENOMEM later.
  37  */
  38 static struct ceph_mds_request *
  39 prepare_open_request(struct super_block *sb, int flags, int create_mode)
  40 {
  41         struct ceph_client *client = ceph_sb_to_client(sb);
  42         struct ceph_mds_client *mdsc = &client->mdsc;
  43         struct ceph_mds_request *req;
  44         int want_auth = USE_ANY_MDS;
  45         int op = (flags & O_CREAT) ? CEPH_MDS_OP_CREATE : CEPH_MDS_OP_OPEN;
  46
  47         if (flags & (O_WRONLY|O_RDWR|O_CREAT|O_TRUNC))
  48                 want_auth = USE_AUTH_MDS;
  49
  50         req = ceph_mdsc_create_request(mdsc, op, want_auth);
  51         if (IS_ERR(req))
  52                 goto out;
  53         req->r_fmode = ceph_flags_to_mode(flags);
  54         req->r_args.open.flags = cpu_to_le32(flags);
  55         req->r_args.open.mode = cpu_to_le32(create_mode);
  56         req->r_args.open.preferred = cpu_to_le32(-1);
  57 out:
  58         return req;
  59 }
  60
  61 /*
  62  * initialize private struct file data.
  63  * if we fail, clean up by dropping fmode reference on the ceph_inode
  64  */
  65 static int ceph_init_file(struct inode *inode, struct file *file, int fmode)
  66 {
  67         struct ceph_file_info *cf;
  68         int ret = 0;
  69
  70         switch (inode->i_mode & S_IFMT) {
  71         case S_IFREG:
  72         case S_IFDIR:
  73                 dout("init_file %p %p 0%o (regular)\n", inode, file,
  74                      inode->i_mode);
  75                 cf = kmem_cache_alloc(ceph_file_cachep, GFP_NOFS | __GFP_ZERO);
  76                 if (cf == NULL) {
  77                         ceph_put_fmode(ceph_inode(inode), fmode); /* clean up */
  78                         return -ENOMEM;
  79                 }
  80                 cf->fmode = fmode;
  81                 cf->next_offset = 2;
  82                 file->private_data = cf;
  83                 BUG_ON(inode->i_fop->release != ceph_release);
  84                 break;
  85
  86         case S_IFLNK:
  87                 dout("init_file %p %p 0%o (symlink)\n", inode, file,
  88                      inode->i_mode);
  89                 ceph_put_fmode(ceph_inode(inode), fmode); /* clean up */
  90                 break;
  91
  92         default:
  93                 dout("init_file %p %p 0%o (special)\n", inode, file,
  94                      inode->i_mode);
  95                 /*
  96                  * we need to drop the open ref now, since we don't
  97                  * have .release set to ceph_release.
  98                  */
  99                 ceph_put_fmode(ceph_inode(inode), fmode); /* clean up */
 100                 BUG_ON(inode->i_fop->release == ceph_release);
 101
 102                 /* call the proper open fop */
 103                 ret = inode->i_fop->open(inode, file);
 104         }
 105         return ret;
 106 }
 107
 108 /*
 109  * If the filp already has private_data, that means the file was
 110  * already opened by intent during lookup, and we do nothing.
 111  *
 112  * If we already have the requisite capabilities, we can satisfy
 113  * the open request locally (no need to request new caps from the
 114  * MDS).  We do, however, need to inform the MDS (asynchronously)
 115  * if our wanted caps set expands.
 116  */
 117 int ceph_open(struct inode *inode, struct file *file)
 118 {
 119         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 120         struct ceph_client *client = ceph_sb_to_client(inode->i_sb);
 121         struct ceph_mds_client *mdsc = &client->mdsc;
 122         struct ceph_mds_request *req;
 123         struct ceph_file_info *cf = file->private_data;
 124         struct inode *parent_inode = file->f_dentry->d_parent->d_inode;
 125         int err;
 126         int flags, fmode, wanted;
 127
 128         if (cf) {
 129                 dout("open file %p is already opened\n", file);
 130                 return 0;
 131         }
 132
 133         /* filter out O_CREAT|O_EXCL; vfs did that already.  yuck. */
 134         flags = file->f_flags & ~(O_CREAT|O_EXCL);
 135         if (S_ISDIR(inode->i_mode))
 136                 flags = O_DIRECTORY;  /* mds likes to know */
 137
 138         dout("open inode %p ino %llx.%llx file %p flags %d (%d)\n", inode,
 139              ceph_vinop(inode), file, flags, file->f_flags);
 140         fmode = ceph_flags_to_mode(flags);
 141         wanted = ceph_caps_for_mode(fmode);
 142
 143         /* snapped files are read-only */
 144         if (ceph_snap(inode) != CEPH_NOSNAP && (file->f_mode & FMODE_WRITE))
 145                 return -EROFS;
 146
 147         /* trivially open snapdir */
 148         if (ceph_snap(inode) == CEPH_SNAPDIR) {
 149                 spin_lock(&inode->i_lock);
 150                 __ceph_get_fmode(ci, fmode);
 151                 spin_unlock(&inode->i_lock);
 152                 return ceph_init_file(inode, file, fmode);
 153         }
 154
 155         /*
 156          * No need to block if we have any caps.  Update wanted set
 157          * asynchronously.
 158          */
 159         spin_lock(&inode->i_lock);
 160         if (__ceph_is_any_real_caps(ci)) {
 161                 int mds_wanted = __ceph_caps_mds_wanted(ci);
 162                 int issued = __ceph_caps_issued(ci, NULL);
 163
 164                 dout("open %p fmode %d want %s issued %s using existing\n",
 165                      inode, fmode, ceph_cap_string(wanted),
 166                      ceph_cap_string(issued));
 167                 __ceph_get_fmode(ci, fmode);
 168                 spin_unlock(&inode->i_lock);
 169
 170                 /* adjust wanted? */
 171                 if ((issued & wanted) != wanted &&
 172                     (mds_wanted & wanted) != wanted &&
 173                     ceph_snap(inode) != CEPH_SNAPDIR)
 174                         ceph_check_caps(ci, 0, NULL);
 175
 176                 return ceph_init_file(inode, file, fmode);
 177         } else if (ceph_snap(inode) != CEPH_NOSNAP &&
 178                    (ci->i_snap_caps & wanted) == wanted) {
 179                 __ceph_get_fmode(ci, fmode);
 180                 spin_unlock(&inode->i_lock);
 181                 return ceph_init_file(inode, file, fmode);
 182         }
 183         spin_unlock(&inode->i_lock);
 184
 185         dout("open fmode %d wants %s\n", fmode, ceph_cap_string(wanted));
 186         req = prepare_open_request(inode->i_sb, flags, 0);
 187         if (IS_ERR(req)) {
 188                 err = PTR_ERR(req);
 189                 goto out;
 190         }
 191         req->r_inode = igrab(inode);
 192         req->r_num_caps = 1;
 193         err = ceph_mdsc_do_request(mdsc, parent_inode, req);
 194         if (!err)
 195                 err = ceph_init_file(inode, file, req->r_fmode);
 196         ceph_mdsc_put_request(req);
 197         dout("open result=%d on %llx.%llx\n", err, ceph_vinop(inode));
 198 out:
 199         return err;
 200 }
 201
 202
 203 /*
 204  * Do a lookup + open with a single request.
 205  *
 206  * If this succeeds, but some subsequent check in the vfs
 207  * may_open() fails, the struct *file gets cleaned up (i.e.
 208  * ceph_release gets called).  So fear not!
 209  */
 210 /*
 211  * flags
 212  *  path_lookup_open   -> LOOKUP_OPEN
 213  *  path_lookup_create -> LOOKUP_OPEN|LOOKUP_CREATE
 214  */
 215 struct dentry *ceph_lookup_open(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
 216                                 struct nameidata *nd, int mode,
 217                                 int locked_dir)
 218 {
 219         struct ceph_client *client = ceph_sb_to_client(dir->i_sb);
 220         struct ceph_mds_client *mdsc = &client->mdsc;
 221         struct file *file = nd->intent.open.file;
 222         struct inode *parent_inode = get_dentry_parent_inode(file->f_dentry);
 223         struct ceph_mds_request *req;
 224         int err;
 225         int flags = nd->intent.open.flags - 1;  /* silly vfs! */
 226
 227         dout("ceph_lookup_open dentry %p '%.*s' flags %d mode 0%o\n",
 228              dentry, dentry->d_name.len, dentry->d_name.name, flags, mode);
 229
 230         /* do the open */
 231         req = prepare_open_request(dir->i_sb, flags, mode);
 232         if (IS_ERR(req))
 233                 return ERR_CAST(req);
 234         req->r_dentry = dget(dentry);
 235         req->r_num_caps = 2;
 236         if (flags & O_CREAT) {
 237                 req->r_dentry_drop = CEPH_CAP_FILE_SHARED;
 238                 req->r_dentry_unless = CEPH_CAP_FILE_EXCL;
 239         }
 240         req->r_locked_dir = dir;           /* caller holds dir->i_mutex */
 241         err = ceph_mdsc_do_request(mdsc, parent_inode, req);
 242         dentry = ceph_finish_lookup(req, dentry, err);
 243         if (!err && (flags & O_CREAT) && !req->r_reply_info.head->is_dentry)
 244                 err = ceph_handle_notrace_create(dir, dentry);
 245         if (!err)
 246                 err = ceph_init_file(req->r_dentry->d_inode, file,
 247                                      req->r_fmode);
 248         ceph_mdsc_put_request(req);
 249         dout("ceph_lookup_open result=%p\n", dentry);
 250         return dentry;
 251 }
 252
 253 int ceph_release(struct inode *inode, struct file *file)
 254 {
 255         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 256         struct ceph_file_info *cf = file->private_data;
 257
 258         dout("release inode %p file %p\n", inode, file);
 259         ceph_put_fmode(ci, cf->fmode);
 260         if (cf->last_readdir)
 261                 ceph_mdsc_put_request(cf->last_readdir);
 262         kfree(cf->last_name);
 263         kfree(cf->dir_info);
 264         dput(cf->dentry);
 265         kmem_cache_free(ceph_file_cachep, cf);
 266
 267         /* wake up anyone waiting for caps on this inode */
 268         wake_up(&ci->i_cap_wq);
 269         return 0;
 270 }
 271
 272 /*
 273  * build a vector of user pages
 274  */
 275 static struct page **get_direct_page_vector(const char __user *data,
 276                                             int num_pages,
 277                                             loff_t off, size_t len)
 278 {
 279         struct page **pages;
 280         int rc;
 281
 282         pages = kmalloc(sizeof(*pages) * num_pages, GFP_NOFS);
 283         if (!pages)
 284                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 285
 286         down_read(&current->mm->mmap_sem);
 287         rc = get_user_pages(current, current->mm, (unsigned long)data,
 288                             num_pages, 0, 0, pages, NULL);
 289         up_read(&current->mm->mmap_sem);
 290         if (rc < 0)
 291                 goto fail;
 292         return pages;
 293
 294 fail:
 295         kfree(pages);
 296         return ERR_PTR(rc);
 297 }
 298
 299 static void put_page_vector(struct page **pages, int num_pages)
 300 {
 301         int i;
 302
 303         for (i = 0; i < num_pages; i++)
 304                 put_page(pages[i]);
 305         kfree(pages);
 306 }
 307
 308 void ceph_release_page_vector(struct page **pages, int num_pages)
 309 {
 310         int i;
 311
 312         for (i = 0; i < num_pages; i++)
 313                 __free_pages(pages[i], 0);
 314         kfree(pages);
 315 }
 316
 317 /*
 318  * allocate a vector new pages
 319  */
 320 struct page **ceph_alloc_page_vector(int num_pages, gfp_t flags)
 321 {
 322         struct page **pages;
 323         int i;
 324
 325         pages = kmalloc(sizeof(*pages) * num_pages, flags);
 326         if (!pages)
 327                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 328         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
 329                 pages[i] = __page_cache_alloc(flags);
 330                 if (pages[i] == NULL) {
 331                         ceph_release_page_vector(pages, i);
 332                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
 333                 }
 334         }
 335         return pages;
 336 }
 337
 338 /*
 339  * copy user data into a page vector
 340  */
 341 static int copy_user_to_page_vector(struct page **pages,
 342                                     const char __user *data,
 343                                     loff_t off, size_t len)
 344 {
 345         int i = 0;
 346         int po = off & ~PAGE_CACHE_MASK;
 347         int left = len;
 348         int l, bad;
 349
 350         while (left > 0) {
 351                 l = min_t(int, PAGE_CACHE_SIZE-po, left);
 352                 bad = copy_from_user(page_address(pages[i]) + po, data, l);
 353                 if (bad == l)
 354                         return -EFAULT;
 355                 data += l - bad;
 356                 left -= l - bad;
 357                 po += l - bad;
 358                 if (po == PAGE_CACHE_SIZE) {
 359                         po = 0;
 360                         i++;
 361                 }
 362         }
 363         return len;
 364 }
 365
 366 /*
 367  * copy user data from a page vector into a user pointer
 368  */
 369 static int copy_page_vector_to_user(struct page **pages, char __user *data,
 370                                     loff_t off, size_t len)
 371 {
 372         int i = 0;
 373         int po = off & ~PAGE_CACHE_MASK;
 374         int left = len;
 375         int l, bad;
 376
 377         while (left > 0) {
 378                 l = min_t(int, left, PAGE_CACHE_SIZE-po);
 379                 bad = copy_to_user(data, page_address(pages[i]) + po, l);
 380                 if (bad == l)
 381                         return -EFAULT;
 382                 data += l - bad;
 383                 left -= l - bad;
 384                 if (po) {
 385                         po += l - bad;
 386                         if (po == PAGE_CACHE_SIZE)
 387                                 po = 0;
 388                 }
 389                 i++;
 390         }
 391         return len;
 392 }
 393
 394 /*
 395  * Zero an extent within a page vector.  Offset is relative to the
 396  * start of the first page.
 397  */
 398 static void zero_page_vector_range(int off, int len, struct page **pages)
 399 {
 400         int i = off >> PAGE_CACHE_SHIFT;
 401
 402         off &= ~PAGE_CACHE_MASK;
 403
 404         dout("zero_page_vector_page %u~%u\n", off, len);
 405
 406         /* leading partial page? */
 407         if (off) {
 408                 int end = min((int)PAGE_CACHE_SIZE, off + len);
 409                 dout("zeroing %d %p head from %d\n", i, pages[i],
 410                      (int)off);
 411                 zero_user_segment(pages[i], off, end);
 412                 len -= (end - off);
 413                 i++;
 414         }
 415         while (len >= PAGE_CACHE_SIZE) {
 416                 dout("zeroing %d %p len=%d\n", i, pages[i], len);
 417                 zero_user_segment(pages[i], 0, PAGE_CACHE_SIZE);
 418                 len -= PAGE_CACHE_SIZE;
 419                 i++;
 420         }
 421         /* trailing partial page? */
 422         if (len) {
 423                 dout("zeroing %d %p tail to %d\n", i, pages[i], (int)len);
 424                 zero_user_segment(pages[i], 0, len);
 425         }
 426 }
 427
 428
 429 /*
 430  * Read a range of bytes striped over one or more objects.  Iterate over
 431  * objects we stripe over.  (That's not atomic, but good enough for now.)
 432  *
 433  * If we get a short result from the OSD, check against i_size; we need to
 434  * only return a short read to the caller if we hit EOF.
 435  */
 436 static int striped_read(struct inode *inode,
 437                         u64 off, u64 len,
 438                         struct page **pages, int num_pages,
 439                         int *checkeof)
 440 {
 441         struct ceph_client *client = ceph_inode_to_client(inode);
 442         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 443         u64 pos, this_len;
 444         int page_off = off & ~PAGE_CACHE_MASK; /* first byte's offset in page */
 445         int left, pages_left;
 446         int read;
 447         struct page **page_pos;
 448         int ret;
 449         bool hit_stripe, was_short;
 450
 451         /*
 452          * we may need to do multiple reads.  not atomic, unfortunately.
 453          */
 454         pos = off;
 455         left = len;
 456         page_pos = pages;
 457         pages_left = num_pages;
 458         read = 0;
 459
 460 more:
 461         this_len = left;
 462         ret = ceph_osdc_readpages(&client->osdc, ceph_vino(inode),
 463                                   &ci->i_layout, pos, &this_len,
 464                                   ci->i_truncate_seq,
 465                                   ci->i_truncate_size,
 466                                   page_pos, pages_left);
 467         hit_stripe = this_len < left;
 468         was_short = ret >= 0 && ret < this_len;
 469         if (ret == -ENOENT)
 470                 ret = 0;
 471         dout("striped_read %llu~%u (read %u) got %d%s%s\n", pos, left, read,
 472              ret, hit_stripe ? " HITSTRIPE" : "", was_short ? " SHORT" : "");
 473
 474         if (ret > 0) {
 475                 int didpages =
 476                         ((pos & ~PAGE_CACHE_MASK) + ret) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
 477
 478                 if (read < pos - off) {
 479                         dout(" zero gap %llu to %llu\n", off + read, pos);
 480                         zero_page_vector_range(page_off + read,
 481                                                pos - off - read, pages);
 482                 }
 483                 pos += ret;
 484                 read = pos - off;
 485                 left -= ret;
 486                 page_pos += didpages;
 487                 pages_left -= didpages;
 488
 489                 /* hit stripe? */
 490                 if (left && hit_stripe)
 491                         goto more;
 492         }
 493
 494         if (was_short) {
 495                 /* was original extent fully inside i_size? */
 496                 if (pos + left <= inode->i_size) {
 497                         dout("zero tail\n");
 498                         zero_page_vector_range(page_off + read, len - read,
 499                                                pages);
 500                         read = len;
 501                         goto out;
 502                 }
 503
 504                 /* check i_size */
 505                 *checkeof = 1;
 506         }
 507
 508 out:
 509         if (ret >= 0)
 510                 ret = read;
 511         dout("striped_read returns %d\n", ret);
 512         return ret;
 513 }
 514
 515 /*
 516  * Completely synchronous read and write methods.  Direct from __user
 517  * buffer to osd, or directly to user pages (if O_DIRECT).
 518  *
 519  * If the read spans object boundary, just do multiple reads.
 520  */
 521 static ssize_t ceph_sync_read(struct file *file, char __user *data,
 522                               unsigned len, loff_t *poff, int *checkeof)
 523 {
 524         struct inode *inode = file->f_dentry->d_inode;
 525         struct page **pages;
 526         u64 off = *poff;
 527         int num_pages = calc_pages_for(off, len);
 528         int ret;
 529
 530         dout("sync_read on file %p %llu~%u %s\n", file, off, len,
 531              (file->f_flags & O_DIRECT) ? "O_DIRECT" : "");
 532
 533         if (file->f_flags & O_DIRECT) {
 534                 pages = get_direct_page_vector(data, num_pages, off, len);
 535
 536                 /*
 537                  * flush any page cache pages in this range.  this
 538                  * will make concurrent normal and O_DIRECT io slow,
 539                  * but it will at least behave sensibly when they are
 540                  * in sequence.
 541                  */
 542         } else {
 543                 pages = ceph_alloc_page_vector(num_pages, GFP_NOFS);
 544         }
 545         if (IS_ERR(pages))
 546                 return PTR_ERR(pages);
 547
 548         ret = filemap_write_and_wait(inode->i_mapping);
 549         if (ret < 0)
 550                 goto done;
 551
 552         ret = striped_read(inode, off, len, pages, num_pages, checkeof);
 553
 554         if (ret >= 0 && (file->f_flags & O_DIRECT) == 0)
 555                 ret = copy_page_vector_to_user(pages, data, off, ret);
 556         if (ret >= 0)
 557                 *poff = off + ret;
 558
 559 done:
 560         if (file->f_flags & O_DIRECT)
 561                 put_page_vector(pages, num_pages);
 562         else
 563                 ceph_release_page_vector(pages, num_pages);
 564         dout("sync_read result %d\n", ret);
 565         return ret;
 566 }
 567
 568 /*
 569  * Write commit callback, called if we requested both an ACK and
 570  * ONDISK commit reply from the OSD.
 571  */
 572 static void sync_write_commit(struct ceph_osd_request *req,
 573                               struct ceph_msg *msg)
 574 {
 575         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(req->r_inode);
 576
 577         dout("sync_write_commit %p tid %llu\n", req, req->r_tid);
 578         spin_lock(&ci->i_unsafe_lock);
 579         list_del_init(&req->r_unsafe_item);
 580         spin_unlock(&ci->i_unsafe_lock);
 581         ceph_put_cap_refs(ci, CEPH_CAP_FILE_WR);
 582 }
 583
 584 /*
 585  * Synchronous write, straight from __user pointer or user pages (if
 586  * O_DIRECT).
 587  *
 588  * If write spans object boundary, just do multiple writes.  (For a
 589  * correct atomic write, we should e.g. take write locks on all
 590  * objects, rollback on failure, etc.)
 591  */
 592 static ssize_t ceph_sync_write(struct file *file, const char __user *data,
 593                                size_t left, loff_t *offset)
 594 {
 595         struct inode *inode = file->f_dentry->d_inode;
 596         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 597         struct ceph_client *client = ceph_inode_to_client(inode);
 598         struct ceph_osd_request *req;
 599         struct page **pages;
 600         int num_pages;
 601         long long unsigned pos;
 602         u64 len;
 603         int written = 0;
 604         int flags;
 605         int do_sync = 0;
 606         int check_caps = 0;
 607         int ret;
 608         struct timespec mtime = CURRENT_TIME;
 609
 610         if (ceph_snap(file->f_dentry->d_inode) != CEPH_NOSNAP)
 611                 return -EROFS;
 612
 613         dout("sync_write on file %p %lld~%u %s\n", file, *offset,
 614              (unsigned)left, (file->f_flags & O_DIRECT) ? "O_DIRECT" : "");
 615
 616         if (file->f_flags & O_APPEND)
 617                 pos = i_size_read(inode);
 618         else
 619                 pos = *offset;
 620
 621         ret = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, pos, pos + left);
 622         if (ret < 0)
 623                 return ret;
 624
 625         ret = invalidate_inode_pages2_range(inode->i_mapping,
 626                                             pos >> PAGE_CACHE_SHIFT,
 627                                             (pos + left) >> PAGE_CACHE_SHIFT);
 628         if (ret < 0)
 629                 dout("invalidate_inode_pages2_range returned %d\n", ret);
 630
 631         flags = CEPH_OSD_FLAG_ORDERSNAP |
 632                 CEPH_OSD_FLAG_ONDISK |
 633                 CEPH_OSD_FLAG_WRITE;
 634         if ((file->f_flags & (O_SYNC|O_DIRECT)) == 0)
 635                 flags |= CEPH_OSD_FLAG_ACK;
 636         else
 637                 do_sync = 1;
 638
 639         /*
 640          * we may need to do multiple writes here if we span an object
 641          * boundary.  this isn't atomic, unfortunately.  :(
 642          */
 643 more:
 644         len = left;
 645         req = ceph_osdc_new_request(&client->osdc, &ci->i_layout,
 646                                     ceph_vino(inode), pos, &len,
 647                                     CEPH_OSD_OP_WRITE, flags,
 648                                     ci->i_snap_realm->cached_context,
 649                                     do_sync,
 650                                     ci->i_truncate_seq, ci->i_truncate_size,
 651                                     &mtime, false, 2);
 652         if (!req)
 653                 return -ENOMEM;
 654
 655         num_pages = calc_pages_for(pos, len);
 656
 657         if (file->f_flags & O_DIRECT) {
 658                 pages = get_direct_page_vector(data, num_pages, pos, len);
 659                 if (IS_ERR(pages)) {
 660                         ret = PTR_ERR(pages);
 661                         goto out;
 662                 }
 663
 664                 /*
 665                  * throw out any page cache pages in this range. this
 666                  * may block.
 667                  */
 668                 truncate_inode_pages_range(inode->i_mapping, pos,
 669                                            (pos+len) | (PAGE_CACHE_SIZE-1));
 670         } else {
 671                 pages = ceph_alloc_page_vector(num_pages, GFP_NOFS);
 672                 if (IS_ERR(pages)) {
 673                         ret = PTR_ERR(pages);
 674                         goto out;
 675                 }
 676                 ret = copy_user_to_page_vector(pages, data, pos, len);
 677                 if (ret < 0) {
 678                         ceph_release_page_vector(pages, num_pages);
 679                         goto out;
 680                 }
 681
 682                 if ((file->f_flags & O_SYNC) == 0) {
 683                         /* get a second commit callback */
 684                         req->r_safe_callback = sync_write_commit;
 685                         req->r_own_pages = 1;
 686                 }
 687         }
 688         req->r_pages = pages;
 689         req->r_num_pages = num_pages;
 690         req->r_inode = inode;
 691
 692         ret = ceph_osdc_start_request(&client->osdc, req, false);
 693         if (!ret) {
 694                 if (req->r_safe_callback) {
 695                         /*
 696                          * Add to inode unsafe list only after we
 697                          * start_request so that a tid has been assigned.
 698                          */
 699                         spin_lock(&ci->i_unsafe_lock);
 700                         list_add(&ci->i_unsafe_writes, &req->r_unsafe_item);
 701                         spin_unlock(&ci->i_unsafe_lock);
 702                         ceph_get_cap_refs(ci, CEPH_CAP_FILE_WR);
 703                 }
 704                 ret = ceph_osdc_wait_request(&client->osdc, req);
 705         }
 706
 707         if (file->f_flags & O_DIRECT)
 708                 put_page_vector(pages, num_pages);
 709         else if (file->f_flags & O_SYNC)
 710                 ceph_release_page_vector(pages, num_pages);
 711
 712 out:
 713         ceph_osdc_put_request(req);
 714         if (ret == 0) {
 715                 pos += len;
 716                 written += len;
 717                 left -= len;
 718                 if (left)
 719                         goto more;
 720
 721                 ret = written;
 722                 *offset = pos;
 723                 if (pos > i_size_read(inode))
 724                         check_caps = ceph_inode_set_size(inode, pos);
 725                 if (check_caps)
 726                         ceph_check_caps(ceph_inode(inode), CHECK_CAPS_AUTHONLY,
 727                                         NULL);
 728         }
 729         return ret;
 730 }
 731
 732 /*
 733  * Wrap generic_file_aio_read with checks for cap bits on the inode.
 734  * Atomically grab references, so that those bits are not released
 735  * back to the MDS mid-read.
 736  *
 737  * Hmm, the sync read case isn't actually async... should it be?
 738  */
 739 static ssize_t ceph_aio_read(struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
 740                              unsigned long nr_segs, loff_t pos)
 741 {
 742         struct file *filp = iocb->ki_filp;
 743         loff_t *ppos = &iocb->ki_pos;
 744         size_t len = iov->iov_len;
 745         struct inode *inode = filp->f_dentry->d_inode;
 746         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 747         void *base = iov->iov_base;
 748         ssize_t ret;
 749         int got = 0;
 750         int checkeof = 0, read = 0;
 751
 752         dout("aio_read %p %llx.%llx %llu~%u trying to get caps on %p\n",
 753              inode, ceph_vinop(inode), pos, (unsigned)len, inode);
 754 again:
 755         __ceph_do_pending_vmtruncate(inode);
 756         ret = ceph_get_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_RD, CEPH_CAP_FILE_CACHE,
 757                             &got, -1);
 758         if (ret < 0)
 759                 goto out;
 760         dout("aio_read %p %llx.%llx %llu~%u got cap refs on %s\n",
 761              inode, ceph_vinop(inode), pos, (unsigned)len,
 762              ceph_cap_string(got));
 763
 764         if ((got & CEPH_CAP_FILE_CACHE) == 0 ||
 765             (iocb->ki_filp->f_flags & O_DIRECT) ||
 766             (inode->i_sb->s_flags & MS_SYNCHRONOUS))
 767                 /* hmm, this isn't really async... */
 768                 ret = ceph_sync_read(filp, base, len, ppos, &checkeof);
 769         else
 770                 ret = generic_file_aio_read(iocb, iov, nr_segs, pos);
 771
 772 out:
 773         dout("aio_read %p %llx.%llx dropping cap refs on %s = %d\n",
 774              inode, ceph_vinop(inode), ceph_cap_string(got), (int)ret);
 775         ceph_put_cap_refs(ci, got);
 776
 777         if (checkeof && ret >= 0) {
 778                 int statret = ceph_do_getattr(inode, CEPH_STAT_CAP_SIZE);
 779
 780                 /* hit EOF or hole? */
 781                 if (statret == 0 && *ppos < inode->i_size) {
 782                         dout("aio_read sync_read hit hole, reading more\n");
 783                         read += ret;
 784                         base += ret;
 785                         len -= ret;
 786                         checkeof = 0;
 787                         goto again;
 788                 }
 789         }
 790         if (ret >= 0)
 791                 ret += read;
 792
 793         return ret;
 794 }
 795
 796 /*
 797  * Take cap references to avoid releasing caps to MDS mid-write.
 798  *
 799  * If we are synchronous, and write with an old snap context, the OSD
 800  * may return EOLDSNAPC.  In that case, retry the write.. _after_
 801  * dropping our cap refs and allowing the pending snap to logically
 802  * complete _before_ this write occurs.
 803  *
 804  * If we are near ENOSPC, write synchronously.
 805  */
 806 static ssize_t ceph_aio_write(struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
 807                        unsigned long nr_segs, loff_t pos)
 808 {
 809         struct file *file = iocb->ki_filp;
 810         struct inode *inode = file->f_dentry->d_inode;
 811         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 812         struct ceph_osd_client *osdc = &ceph_sb_to_client(inode->i_sb)->osdc;
 813         loff_t endoff = pos + iov->iov_len;
 814         int got = 0;
 815         int ret, err;
 816
 817         if (ceph_snap(inode) != CEPH_NOSNAP)
 818                 return -EROFS;
 819
 820 retry_snap:
 821         if (ceph_osdmap_flag(osdc->osdmap, CEPH_OSDMAP_FULL))
 822                 return -ENOSPC;
 823         __ceph_do_pending_vmtruncate(inode);
 824         dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%u getting caps. i_size %llu\n",
 825              inode, ceph_vinop(inode), pos, (unsigned)iov->iov_len,
 826              inode->i_size);
 827         ret = ceph_get_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR, CEPH_CAP_FILE_BUFFER,
 828                             &got, endoff);
 829         if (ret < 0)
 830                 goto out;
 831
 832         dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%u  got cap refs on %s\n",
 833              inode, ceph_vinop(inode), pos, (unsigned)iov->iov_len,
 834              ceph_cap_string(got));
 835
 836         if ((got & CEPH_CAP_FILE_BUFFER) == 0 ||
 837             (iocb->ki_filp->f_flags & O_DIRECT) ||
 838             (inode->i_sb->s_flags & MS_SYNCHRONOUS)) {
 839                 ret = ceph_sync_write(file, iov->iov_base, iov->iov_len,
 840                         &iocb->ki_pos);
 841         } else {
 842                 ret = generic_file_aio_write(iocb, iov, nr_segs, pos);
 843
 844                 if ((ret >= 0 || ret == -EIOCBQUEUED) &&
 845                     ((file->f_flags & O_SYNC) || IS_SYNC(file->f_mapping->host)
 846                      || ceph_osdmap_flag(osdc->osdmap, CEPH_OSDMAP_NEARFULL))) {
 847                         err = vfs_fsync_range(file, pos, pos + ret - 1, 1);
 848                         if (err < 0)
 849                                 ret = err;
 850                 }
 851         }
 852         if (ret >= 0) {
 853                 spin_lock(&inode->i_lock);
 854                 __ceph_mark_dirty_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR);
 855                 spin_unlock(&inode->i_lock);
 856         }
 857
 858 out:
 859         dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%u  dropping cap refs on %s\n",
 860              inode, ceph_vinop(inode), pos, (unsigned)iov->iov_len,
 861              ceph_cap_string(got));
 862         ceph_put_cap_refs(ci, got);
 863
 864         if (ret == -EOLDSNAPC) {
 865                 dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%u got EOLDSNAPC, retrying\n",
 866                      inode, ceph_vinop(inode), pos, (unsigned)iov->iov_len);
 867                 goto retry_snap;
 868         }
 869
 870         return ret;
 871 }
 872
 873 /*
 874  * llseek.  be sure to verify file size on SEEK_END.
 875  */
 876 static loff_t ceph_llseek(struct file *file, loff_t offset, int origin)
 877 {
 878         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
 879         int ret;
 880
 881         mutex_lock(&inode->i_mutex);
 882         __ceph_do_pending_vmtruncate(inode);
 883         switch (origin) {
 884         case SEEK_END:
 885                 ret = ceph_do_getattr(inode, CEPH_STAT_CAP_SIZE);
 886                 if (ret < 0) {
 887                         offset = ret;
 888                         goto out;
 889                 }
 890                 offset += inode->i_size;
 891                 break;
 892         case SEEK_CUR:
 893                 /*
 894                  * Here we special-case the lseek(fd, 0, SEEK_CUR)
 895                  * position-querying operation.  Avoid rewriting the "same"
 896                  * f_pos value back to the file because a concurrent read(),
 897                  * write() or lseek() might have altered it
 898                  */
 899                 if (offset == 0) {
 900                         offset = file->f_pos;
 901                         goto out;
 902                 }
 903                 offset += file->f_pos;
 904                 break;
 905         }
 906
 907         if (offset < 0 || offset > inode->i_sb->s_maxbytes) {
 908                 offset = -EINVAL;
 909                 goto out;
 910         }
 911
 912         /* Special lock needed here? */
 913         if (offset != file->f_pos) {
 914                 file->f_pos = offset;
 915                 file->f_version = 0;
 916         }
 917
 918 out:
 919         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
 920         return offset;
 921 }
 922
 923 const struct file_operations ceph_file_fops = {
 924         .open = ceph_open,
 925         .release = ceph_release,
 926         .llseek = ceph_llseek,
 927         .read = do_sync_read,
 928         .write = do_sync_write,
 929         .aio_read = ceph_aio_read,
 930         .aio_write = ceph_aio_write,
 931         .mmap = ceph_mmap,
 932         .fsync = ceph_fsync,
 933         .splice_read = generic_file_splice_read,
 934         .splice_write = generic_file_splice_write,
 935         .unlocked_ioctl = ceph_ioctl,
 936         .compat_ioctl   = ceph_ioctl,
 937 };
 938