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         return 0;
 266 }
 267
 268 /*
 269  * build a vector of user pages
 270  */
 271 static struct page **get_direct_page_vector(const char __user *data,
 272                                             int num_pages,
 273                                             loff_t off, size_t len)
 274 {
 275         struct page **pages;
 276         int rc;
 277
 278         pages = kmalloc(sizeof(*pages) * num_pages, GFP_NOFS);
 279         if (!pages)
 280                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 281
 282         down_read(&current->mm->mmap_sem);
 283         rc = get_user_pages(current, current->mm, (unsigned long)data,
 284                             num_pages, 0, 0, pages, NULL);
 285         up_read(&current->mm->mmap_sem);
 286         if (rc < 0)
 287                 goto fail;
 288         return pages;
 289
 290 fail:
 291         kfree(pages);
 292         return ERR_PTR(rc);
 293 }
 294
 295 static void put_page_vector(struct page **pages, int num_pages)
 296 {
 297         int i;
 298
 299         for (i = 0; i < num_pages; i++)
 300                 put_page(pages[i]);
 301         kfree(pages);
 302 }
 303
 304 void ceph_release_page_vector(struct page **pages, int num_pages)
 305 {
 306         int i;
 307
 308         for (i = 0; i < num_pages; i++)
 309                 __free_pages(pages[i], 0);
 310         kfree(pages);
 311 }
 312
 313 /*
 314  * allocate a vector new pages
 315  */
 316 static struct page **alloc_page_vector(int num_pages)
 317 {
 318         struct page **pages;
 319         int i;
 320
 321         pages = kmalloc(sizeof(*pages) * num_pages, GFP_NOFS);
 322         if (!pages)
 323                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 324         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
 325                 pages[i] = alloc_page(GFP_NOFS);
 326                 if (pages[i] == NULL) {
 327                         ceph_release_page_vector(pages, i);
 328                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
 329                 }
 330         }
 331         return pages;
 332 }
 333
 334 /*
 335  * copy user data into a page vector
 336  */
 337 static int copy_user_to_page_vector(struct page **pages,
 338                                     const char __user *data,
 339                                     loff_t off, size_t len)
 340 {
 341         int i = 0;
 342         int po = off & ~PAGE_CACHE_MASK;
 343         int left = len;
 344         int l, bad;
 345
 346         while (left > 0) {
 347                 l = min_t(int, PAGE_CACHE_SIZE-po, left);
 348                 bad = copy_from_user(page_address(pages[i]) + po, data, l);
 349                 if (bad == l)
 350                         return -EFAULT;
 351                 data += l - bad;
 352                 left -= l - bad;
 353                 po += l - bad;
 354                 if (po == PAGE_CACHE_SIZE) {
 355                         po = 0;
 356                         i++;
 357                 }
 358         }
 359         return len;
 360 }
 361
 362 /*
 363  * copy user data from a page vector into a user pointer
 364  */
 365 static int copy_page_vector_to_user(struct page **pages, char __user *data,
 366                                     loff_t off, size_t len)
 367 {
 368         int i = 0;
 369         int po = off & ~PAGE_CACHE_MASK;
 370         int left = len;
 371         int l, bad;
 372
 373         while (left > 0) {
 374                 l = min_t(int, left, PAGE_CACHE_SIZE-po);
 375                 bad = copy_to_user(data, page_address(pages[i]) + po, l);
 376                 if (bad == l)
 377                         return -EFAULT;
 378                 data += l - bad;
 379                 left -= l - bad;
 380                 if (po) {
 381                         po += l - bad;
 382                         if (po == PAGE_CACHE_SIZE)
 383                                 po = 0;
 384                 }
 385                 i++;
 386         }
 387         return len;
 388 }
 389
 390 /*
 391  * Zero an extent within a page vector.  Offset is relative to the
 392  * start of the first page.
 393  */
 394 static void zero_page_vector_range(int off, int len, struct page **pages)
 395 {
 396         int i = off >> PAGE_CACHE_SHIFT;
 397
 398         off &= ~PAGE_CACHE_MASK;
 399
 400         dout("zero_page_vector_page %u~%u\n", off, len);
 401
 402         /* leading partial page? */
 403         if (off) {
 404                 int end = min((int)PAGE_CACHE_SIZE, off + len);
 405                 dout("zeroing %d %p head from %d\n", i, pages[i],
 406                      (int)off);
 407                 zero_user_segment(pages[i], off, end);
 408                 len -= (end - off);
 409                 i++;
 410         }
 411         while (len >= PAGE_CACHE_SIZE) {
 412                 dout("zeroing %d %p len=%d\n", i, pages[i], len);
 413                 zero_user_segment(pages[i], 0, PAGE_CACHE_SIZE);
 414                 len -= PAGE_CACHE_SIZE;
 415                 i++;
 416         }
 417         /* trailing partial page? */
 418         if (len) {
 419                 dout("zeroing %d %p tail to %d\n", i, pages[i], (int)len);
 420                 zero_user_segment(pages[i], 0, len);
 421         }
 422 }
 423
 424
 425 /*
 426  * Read a range of bytes striped over one or more objects.  Iterate over
 427  * objects we stripe over.  (That's not atomic, but good enough for now.)
 428  *
 429  * If we get a short result from the OSD, check against i_size; we need to
 430  * only return a short read to the caller if we hit EOF.
 431  */
 432 static int striped_read(struct inode *inode,
 433                         u64 off, u64 len,
 434                         struct page **pages, int num_pages)
 435 {
 436         struct ceph_client *client = ceph_inode_to_client(inode);
 437         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 438         u64 pos, this_len;
 439         int page_off = off & ~PAGE_CACHE_MASK; /* first byte's offset in page */
 440         int left, pages_left;
 441         int read;
 442         struct page **page_pos;
 443         int ret;
 444         bool hit_stripe, was_short;
 445
 446         /*
 447          * we may need to do multiple reads.  not atomic, unfortunately.
 448          */
 449         pos = off;
 450         left = len;
 451         page_pos = pages;
 452         pages_left = num_pages;
 453         read = 0;
 454
 455 more:
 456         this_len = left;
 457         ret = ceph_osdc_readpages(&client->osdc, ceph_vino(inode),
 458                                   &ci->i_layout, pos, &this_len,
 459                                   ci->i_truncate_seq,
 460                                   ci->i_truncate_size,
 461                                   page_pos, pages_left);
 462         hit_stripe = this_len < left;
 463         was_short = ret >= 0 && ret < this_len;
 464         if (ret == -ENOENT)
 465                 ret = 0;
 466         dout("striped_read %llu~%u (read %u) got %d%s%s\n", pos, left, read,
 467              ret, hit_stripe ? " HITSTRIPE" : "", was_short ? " SHORT" : "");
 468
 469         if (ret > 0) {
 470                 int didpages =
 471                         ((pos & ~PAGE_CACHE_MASK) + ret) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
 472
 473                 if (read < pos - off) {
 474                         dout(" zero gap %llu to %llu\n", off + read, pos);
 475                         zero_page_vector_range(page_off + read,
 476                                                pos - off - read, pages);
 477                 }
 478                 pos += ret;
 479                 read = pos - off;
 480                 left -= ret;
 481                 page_pos += didpages;
 482                 pages_left -= didpages;
 483
 484                 /* hit stripe? */
 485                 if (left && hit_stripe)
 486                         goto more;
 487         }
 488
 489         if (was_short) {
 490                 /* was original extent fully inside i_size? */
 491                 if (pos + left <= inode->i_size) {
 492                         dout("zero tail\n");
 493                         zero_page_vector_range(page_off + read, len - read,
 494                                                pages);
 495                         read = len;
 496                         goto out;
 497                 }
 498
 499                 /* check i_size */
 500                 ret = ceph_do_getattr(inode, CEPH_STAT_CAP_SIZE);
 501                 if (ret < 0)
 502                         goto out;
 503
 504                 /* hit EOF? */
 505                 if (pos >= inode->i_size)
 506                         goto out;
 507
 508                 goto more;
 509         }
 510
 511 out:
 512         if (ret >= 0)
 513                 ret = read;
 514         dout("striped_read returns %d\n", ret);
 515         return ret;
 516 }
 517
 518 /*
 519  * Completely synchronous read and write methods.  Direct from __user
 520  * buffer to osd, or directly to user pages (if O_DIRECT).
 521  *
 522  * If the read spans object boundary, just do multiple reads.
 523  */
 524 static ssize_t ceph_sync_read(struct file *file, char __user *data,
 525                               unsigned len, loff_t *poff)
 526 {
 527         struct inode *inode = file->f_dentry->d_inode;
 528         struct page **pages;
 529         u64 off = *poff;
 530         int num_pages = calc_pages_for(off, len);
 531         int ret;
 532
 533         dout("sync_read on file %p %llu~%u %s\n", file, off, len,
 534              (file->f_flags & O_DIRECT) ? "O_DIRECT" : "");
 535
 536         if (file->f_flags & O_DIRECT) {
 537                 pages = get_direct_page_vector(data, num_pages, off, len);
 538
 539                 /*
 540                  * flush any page cache pages in this range.  this
 541                  * will make concurrent normal and O_DIRECT io slow,
 542                  * but it will at least behave sensibly when they are
 543                  * in sequence.
 544                  */
 545         } else {
 546                 pages = alloc_page_vector(num_pages);
 547         }
 548         if (IS_ERR(pages))
 549                 return PTR_ERR(pages);
 550
 551         ret = filemap_write_and_wait(inode->i_mapping);
 552         if (ret < 0)
 553                 goto done;
 554
 555         ret = striped_read(inode, off, len, pages, num_pages);
 556
 557         if (ret >= 0 && (file->f_flags & O_DIRECT) == 0)
 558                 ret = copy_page_vector_to_user(pages, data, off, ret);
 559         if (ret >= 0)
 560                 *poff = off + ret;
 561
 562 done:
 563         if (file->f_flags & O_DIRECT)
 564                 put_page_vector(pages, num_pages);
 565         else
 566                 ceph_release_page_vector(pages, num_pages);
 567         dout("sync_read result %d\n", ret);
 568         return ret;
 569 }
 570
 571 /*
 572  * Write commit callback, called if we requested both an ACK and
 573  * ONDISK commit reply from the OSD.
 574  */
 575 static void sync_write_commit(struct ceph_osd_request *req,
 576                               struct ceph_msg *msg)
 577 {
 578         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(req->r_inode);
 579
 580         dout("sync_write_commit %p tid %llu\n", req, req->r_tid);
 581         spin_lock(&ci->i_unsafe_lock);
 582         list_del_init(&req->r_unsafe_item);
 583         spin_unlock(&ci->i_unsafe_lock);
 584         ceph_put_cap_refs(ci, CEPH_CAP_FILE_WR);
 585 }
 586
 587 /*
 588  * Synchronous write, straight from __user pointer or user pages (if
 589  * O_DIRECT).
 590  *
 591  * If write spans object boundary, just do multiple writes.  (For a
 592  * correct atomic write, we should e.g. take write locks on all
 593  * objects, rollback on failure, etc.)
 594  */
 595 static ssize_t ceph_sync_write(struct file *file, const char __user *data,
 596                                size_t left, loff_t *offset)
 597 {
 598         struct inode *inode = file->f_dentry->d_inode;
 599         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 600         struct ceph_client *client = ceph_inode_to_client(inode);
 601         struct ceph_osd_request *req;
 602         struct page **pages;
 603         int num_pages;
 604         long long unsigned pos;
 605         u64 len;
 606         int written = 0;
 607         int flags;
 608         int do_sync = 0;
 609         int check_caps = 0;
 610         int ret;
 611         struct timespec mtime = CURRENT_TIME;
 612
 613         if (ceph_snap(file->f_dentry->d_inode) != CEPH_NOSNAP)
 614                 return -EROFS;
 615
 616         dout("sync_write on file %p %lld~%u %s\n", file, *offset,
 617              (unsigned)left, (file->f_flags & O_DIRECT) ? "O_DIRECT" : "");
 618
 619         if (file->f_flags & O_APPEND)
 620                 pos = i_size_read(inode);
 621         else
 622                 pos = *offset;
 623
 624         ret = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, pos, pos + left);
 625         if (ret < 0)
 626                 return ret;
 627
 628         ret = invalidate_inode_pages2_range(inode->i_mapping,
 629                                             pos >> PAGE_CACHE_SHIFT,
 630                                             (pos + left) >> PAGE_CACHE_SHIFT);
 631         if (ret < 0)
 632                 dout("invalidate_inode_pages2_range returned %d\n", ret);
 633
 634         flags = CEPH_OSD_FLAG_ORDERSNAP |
 635                 CEPH_OSD_FLAG_ONDISK |
 636                 CEPH_OSD_FLAG_WRITE;
 637         if ((file->f_flags & (O_SYNC|O_DIRECT)) == 0)
 638                 flags |= CEPH_OSD_FLAG_ACK;
 639         else
 640                 do_sync = 1;
 641
 642         /*
 643          * we may need to do multiple writes here if we span an object
 644          * boundary.  this isn't atomic, unfortunately.  :(
 645          */
 646 more:
 647         len = left;
 648         req = ceph_osdc_new_request(&client->osdc, &ci->i_layout,
 649                                     ceph_vino(inode), pos, &len,
 650                                     CEPH_OSD_OP_WRITE, flags,
 651                                     ci->i_snap_realm->cached_context,
 652                                     do_sync,
 653                                     ci->i_truncate_seq, ci->i_truncate_size,
 654                                     &mtime, false, 2);
 655         if (IS_ERR(req))
 656                 return PTR_ERR(req);
 657
 658         num_pages = calc_pages_for(pos, len);
 659
 660         if (file->f_flags & O_DIRECT) {
 661                 pages = get_direct_page_vector(data, num_pages, pos, len);
 662                 if (IS_ERR(pages)) {
 663                         ret = PTR_ERR(pages);
 664                         goto out;
 665                 }
 666
 667                 /*
 668                  * throw out any page cache pages in this range. this
 669                  * may block.
 670                  */
 671                 truncate_inode_pages_range(inode->i_mapping, pos, pos+len);
 672         } else {
 673                 pages = alloc_page_vector(num_pages);
 674                 if (IS_ERR(pages)) {
 675                         ret = PTR_ERR(pages);
 676                         goto out;
 677                 }
 678                 ret = copy_user_to_page_vector(pages, data, pos, len);
 679                 if (ret < 0) {
 680                         ceph_release_page_vector(pages, num_pages);
 681                         goto out;
 682                 }
 683
 684                 if ((file->f_flags & O_SYNC) == 0) {
 685                         /* get a second commit callback */
 686                         req->r_safe_callback = sync_write_commit;
 687                         req->r_own_pages = 1;
 688                 }
 689         }
 690         req->r_pages = pages;
 691         req->r_num_pages = num_pages;
 692         req->r_inode = inode;
 693
 694         ret = ceph_osdc_start_request(&client->osdc, req, false);
 695         if (!ret) {
 696                 if (req->r_safe_callback) {
 697                         /*
 698                          * Add to inode unsafe list only after we
 699                          * start_request so that a tid has been assigned.
 700                          */
 701                         spin_lock(&ci->i_unsafe_lock);
 702                         list_add(&ci->i_unsafe_writes, &req->r_unsafe_item);
 703                         spin_unlock(&ci->i_unsafe_lock);
 704                         ceph_get_cap_refs(ci, CEPH_CAP_FILE_WR);
 705                 }
 706                 ret = ceph_osdc_wait_request(&client->osdc, req);
 707         }
 708
 709         if (file->f_flags & O_DIRECT)
 710                 put_page_vector(pages, num_pages);
 711         else if (file->f_flags & O_SYNC)
 712                 ceph_release_page_vector(pages, num_pages);
 713
 714 out:
 715         ceph_osdc_put_request(req);
 716         if (ret == 0) {
 717                 pos += len;
 718                 written += len;
 719                 left -= len;
 720                 if (left)
 721                         goto more;
 722
 723                 ret = written;
 724                 *offset = pos;
 725                 if (pos > i_size_read(inode))
 726                         check_caps = ceph_inode_set_size(inode, pos);
 727                 if (check_caps)
 728                         ceph_check_caps(ceph_inode(inode), CHECK_CAPS_AUTHONLY,
 729                                         NULL);
 730         }
 731         return ret;
 732 }
 733
 734 /*
 735  * Wrap generic_file_aio_read with checks for cap bits on the inode.
 736  * Atomically grab references, so that those bits are not released
 737  * back to the MDS mid-read.
 738  *
 739  * Hmm, the sync read case isn't actually async... should it be?
 740  */
 741 static ssize_t ceph_aio_read(struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
 742                              unsigned long nr_segs, loff_t pos)
 743 {
 744         struct file *filp = iocb->ki_filp;
 745         loff_t *ppos = &iocb->ki_pos;
 746         size_t len = iov->iov_len;
 747         struct inode *inode = filp->f_dentry->d_inode;
 748         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 749         ssize_t ret;
 750         int got = 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         __ceph_do_pending_vmtruncate(inode);
 755         ret = ceph_get_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_RD, CEPH_CAP_FILE_CACHE,
 756                             &got, -1);
 757         if (ret < 0)
 758                 goto out;
 759         dout("aio_read %p %llx.%llx %llu~%u got cap refs on %s\n",
 760              inode, ceph_vinop(inode), pos, (unsigned)len,
 761              ceph_cap_string(got));
 762
 763         if ((got & CEPH_CAP_FILE_CACHE) == 0 ||
 764             (iocb->ki_filp->f_flags & O_DIRECT) ||
 765             (inode->i_sb->s_flags & MS_SYNCHRONOUS))
 766                 /* hmm, this isn't really async... */
 767                 ret = ceph_sync_read(filp, iov->iov_base, len, ppos);
 768         else
 769                 ret = generic_file_aio_read(iocb, iov, nr_segs, pos);
 770
 771 out:
 772         dout("aio_read %p %llx.%llx dropping cap refs on %s = %d\n",
 773              inode, ceph_vinop(inode), ceph_cap_string(got), (int)ret);
 774         ceph_put_cap_refs(ci, got);
 775         return ret;
 776 }
 777
 778 /*
 779  * Take cap references to avoid releasing caps to MDS mid-write.
 780  *
 781  * If we are synchronous, and write with an old snap context, the OSD
 782  * may return EOLDSNAPC.  In that case, retry the write.. _after_
 783  * dropping our cap refs and allowing the pending snap to logically
 784  * complete _before_ this write occurs.
 785  *
 786  * If we are near ENOSPC, write synchronously.
 787  */
 788 static ssize_t ceph_aio_write(struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
 789                        unsigned long nr_segs, loff_t pos)
 790 {
 791         struct file *file = iocb->ki_filp;
 792         struct inode *inode = file->f_dentry->d_inode;
 793         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
 794         struct ceph_osd_client *osdc = &ceph_client(inode->i_sb)->osdc;
 795         loff_t endoff = pos + iov->iov_len;
 796         int got = 0;
 797         int ret;
 798
 799         if (ceph_snap(inode) != CEPH_NOSNAP)
 800                 return -EROFS;
 801
 802 retry_snap:
 803         if (ceph_osdmap_flag(osdc->osdmap, CEPH_OSDMAP_FULL))
 804                 return -ENOSPC;
 805         __ceph_do_pending_vmtruncate(inode);
 806         dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%u getting caps. i_size %llu\n",
 807              inode, ceph_vinop(inode), pos, (unsigned)iov->iov_len,
 808              inode->i_size);
 809         ret = ceph_get_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR, CEPH_CAP_FILE_BUFFER,
 810                             &got, endoff);
 811         if (ret < 0)
 812                 goto out;
 813
 814         dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%u  got cap refs on %s\n",
 815              inode, ceph_vinop(inode), pos, (unsigned)iov->iov_len,
 816              ceph_cap_string(got));
 817
 818         if ((got & CEPH_CAP_FILE_BUFFER) == 0 ||
 819             (iocb->ki_filp->f_flags & O_DIRECT) ||
 820             (inode->i_sb->s_flags & MS_SYNCHRONOUS)) {
 821                 ret = ceph_sync_write(file, iov->iov_base, iov->iov_len,
 822                         &iocb->ki_pos);
 823         } else {
 824                 ret = generic_file_aio_write(iocb, iov, nr_segs, pos);
 825
 826                 if ((ret >= 0 || ret == -EIOCBQUEUED) &&
 827                     ((file->f_flags & O_SYNC) || IS_SYNC(file->f_mapping->host)
 828                      || ceph_osdmap_flag(osdc->osdmap, CEPH_OSDMAP_NEARFULL)))
 829                         ret = vfs_fsync_range(file, file->f_path.dentry,
 830                                               pos, pos + ret - 1, 1);
 831         }
 832         if (ret >= 0) {
 833                 spin_lock(&inode->i_lock);
 834                 __ceph_mark_dirty_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR);
 835                 spin_unlock(&inode->i_lock);
 836         }
 837
 838 out:
 839         dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%u  dropping cap refs on %s\n",
 840              inode, ceph_vinop(inode), pos, (unsigned)iov->iov_len,
 841              ceph_cap_string(got));
 842         ceph_put_cap_refs(ci, got);
 843
 844         if (ret == -EOLDSNAPC) {
 845                 dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%u got EOLDSNAPC, retrying\n",
 846                      inode, ceph_vinop(inode), pos, (unsigned)iov->iov_len);
 847                 goto retry_snap;
 848         }
 849
 850         return ret;
 851 }
 852
 853 /*
 854  * llseek.  be sure to verify file size on SEEK_END.
 855  */
 856 static loff_t ceph_llseek(struct file *file, loff_t offset, int origin)
 857 {
 858         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
 859         int ret;
 860
 861         mutex_lock(&inode->i_mutex);
 862         __ceph_do_pending_vmtruncate(inode);
 863         switch (origin) {
 864         case SEEK_END:
 865                 ret = ceph_do_getattr(inode, CEPH_STAT_CAP_SIZE);
 866                 if (ret < 0) {
 867                         offset = ret;
 868                         goto out;
 869                 }
 870                 offset += inode->i_size;
 871                 break;
 872         case SEEK_CUR:
 873                 /*
 874                  * Here we special-case the lseek(fd, 0, SEEK_CUR)
 875                  * position-querying operation.  Avoid rewriting the "same"
 876                  * f_pos value back to the file because a concurrent read(),
 877                  * write() or lseek() might have altered it
 878                  */
 879                 if (offset == 0) {
 880                         offset = file->f_pos;
 881                         goto out;
 882                 }
 883                 offset += file->f_pos;
 884                 break;
 885         }
 886
 887         if (offset < 0 || offset > inode->i_sb->s_maxbytes) {
 888                 offset = -EINVAL;
 889                 goto out;
 890         }
 891
 892         /* Special lock needed here? */
 893         if (offset != file->f_pos) {
 894                 file->f_pos = offset;
 895                 file->f_version = 0;
 896         }
 897
 898 out:
 899         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
 900         return offset;
 901 }
 902
 903 const struct file_operations ceph_file_fops = {
 904         .open = ceph_open,
 905         .release = ceph_release,
 906         .llseek = ceph_llseek,
 907         .read = do_sync_read,
 908         .write = do_sync_write,
 909         .aio_read = ceph_aio_read,
 910         .aio_write = ceph_aio_write,
 911         .mmap = ceph_mmap,
 912         .fsync = ceph_fsync,
 913         .splice_read = generic_file_splice_read,
 914         .splice_write = generic_file_splice_write,
 915         .unlocked_ioctl = ceph_ioctl,
 916         .compat_ioctl   = ceph_ioctl,
 917 };
 918