getting rid of 'opened' argument of ->atomic_open() - part 1
[muen/linux.git] / fs / ceph / file.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 #include <linux/ceph/ceph_debug.h>
3
4 #include <linux/module.h>
5 #include <linux/sched.h>
6 #include <linux/slab.h>
7 #include <linux/file.h>
8 #include <linux/mount.h>
9 #include <linux/namei.h>
10 #include <linux/writeback.h>
11 #include <linux/falloc.h>
12
13 #include "super.h"
14 #include "mds_client.h"
15 #include "cache.h"
16
17 static __le32 ceph_flags_sys2wire(u32 flags)
18 {
19         u32 wire_flags = 0;
20
21         switch (flags & O_ACCMODE) {
22         case O_RDONLY:
23                 wire_flags |= CEPH_O_RDONLY;
24                 break;
25         case O_WRONLY:
26                 wire_flags |= CEPH_O_WRONLY;
27                 break;
28         case O_RDWR:
29                 wire_flags |= CEPH_O_RDWR;
30                 break;
31         }
32
33         flags &= ~O_ACCMODE;
34
35 #define ceph_sys2wire(a) if (flags & a) { wire_flags |= CEPH_##a; flags &= ~a; }
36
37         ceph_sys2wire(O_CREAT);
38         ceph_sys2wire(O_EXCL);
39         ceph_sys2wire(O_TRUNC);
40         ceph_sys2wire(O_DIRECTORY);
41         ceph_sys2wire(O_NOFOLLOW);
42
43 #undef ceph_sys2wire
44
45         if (flags)
46                 dout("unused open flags: %x\n", flags);
47
48         return cpu_to_le32(wire_flags);
49 }
50
51 /*
52  * Ceph file operations
53  *
54  * Implement basic open/close functionality, and implement
55  * read/write.
56  *
57  * We implement three modes of file I/O:
58  *  - buffered uses the generic_file_aio_{read,write} helpers
59  *
60  *  - synchronous is used when there is multi-client read/write
61  *    sharing, avoids the page cache, and synchronously waits for an
62  *    ack from the OSD.
63  *
64  *  - direct io takes the variant of the sync path that references
65  *    user pages directly.
66  *
67  * fsync() flushes and waits on dirty pages, but just queues metadata
68  * for writeback: since the MDS can recover size and mtime there is no
69  * need to wait for MDS acknowledgement.
70  */
71
72 /*
73  * How many pages to get in one call to iov_iter_get_pages().  This
74  * determines the size of the on-stack array used as a buffer.
75  */
76 #define ITER_GET_BVECS_PAGES    64
77
78 static ssize_t __iter_get_bvecs(struct iov_iter *iter, size_t maxsize,
79                                 struct bio_vec *bvecs)
80 {
81         size_t size = 0;
82         int bvec_idx = 0;
83
84         if (maxsize > iov_iter_count(iter))
85                 maxsize = iov_iter_count(iter);
86
87         while (size < maxsize) {
88                 struct page *pages[ITER_GET_BVECS_PAGES];
89                 ssize_t bytes;
90                 size_t start;
91                 int idx = 0;
92
93                 bytes = iov_iter_get_pages(iter, pages, maxsize - size,
94                                            ITER_GET_BVECS_PAGES, &start);
95                 if (bytes < 0)
96                         return size ?: bytes;
97
98                 iov_iter_advance(iter, bytes);
99                 size += bytes;
100
101                 for ( ; bytes; idx++, bvec_idx++) {
102                         struct bio_vec bv = {
103                                 .bv_page = pages[idx],
104                                 .bv_len = min_t(int, bytes, PAGE_SIZE - start),
105                                 .bv_offset = start,
106                         };
107
108                         bvecs[bvec_idx] = bv;
109                         bytes -= bv.bv_len;
110                         start = 0;
111                 }
112         }
113
114         return size;
115 }
116
117 /*
118  * iov_iter_get_pages() only considers one iov_iter segment, no matter
119  * what maxsize or maxpages are given.  For ITER_BVEC that is a single
120  * page.
121  *
122  * Attempt to get up to @maxsize bytes worth of pages from @iter.
123  * Return the number of bytes in the created bio_vec array, or an error.
124  */
125 static ssize_t iter_get_bvecs_alloc(struct iov_iter *iter, size_t maxsize,
126                                     struct bio_vec **bvecs, int *num_bvecs)
127 {
128         struct bio_vec *bv;
129         size_t orig_count = iov_iter_count(iter);
130         ssize_t bytes;
131         int npages;
132
133         iov_iter_truncate(iter, maxsize);
134         npages = iov_iter_npages(iter, INT_MAX);
135         iov_iter_reexpand(iter, orig_count);
136
137         /*
138          * __iter_get_bvecs() may populate only part of the array -- zero it
139          * out.
140          */
141         bv = kvmalloc_array(npages, sizeof(*bv), GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
142         if (!bv)
143                 return -ENOMEM;
144
145         bytes = __iter_get_bvecs(iter, maxsize, bv);
146         if (bytes < 0) {
147                 /*
148                  * No pages were pinned -- just free the array.
149                  */
150                 kvfree(bv);
151                 return bytes;
152         }
153
154         *bvecs = bv;
155         *num_bvecs = npages;
156         return bytes;
157 }
158
159 static void put_bvecs(struct bio_vec *bvecs, int num_bvecs, bool should_dirty)
160 {
161         int i;
162
163         for (i = 0; i < num_bvecs; i++) {
164                 if (bvecs[i].bv_page) {
165                         if (should_dirty)
166                                 set_page_dirty_lock(bvecs[i].bv_page);
167                         put_page(bvecs[i].bv_page);
168                 }
169         }
170         kvfree(bvecs);
171 }
172
173 /*
174  * Prepare an open request.  Preallocate ceph_cap to avoid an
175  * inopportune ENOMEM later.
176  */
177 static struct ceph_mds_request *
178 prepare_open_request(struct super_block *sb, int flags, int create_mode)
179 {
180         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_sb_to_client(sb);
181         struct ceph_mds_client *mdsc = fsc->mdsc;
182         struct ceph_mds_request *req;
183         int want_auth = USE_ANY_MDS;
184         int op = (flags & O_CREAT) ? CEPH_MDS_OP_CREATE : CEPH_MDS_OP_OPEN;
185
186         if (flags & (O_WRONLY|O_RDWR|O_CREAT|O_TRUNC))
187                 want_auth = USE_AUTH_MDS;
188
189         req = ceph_mdsc_create_request(mdsc, op, want_auth);
190         if (IS_ERR(req))
191                 goto out;
192         req->r_fmode = ceph_flags_to_mode(flags);
193         req->r_args.open.flags = ceph_flags_sys2wire(flags);
194         req->r_args.open.mode = cpu_to_le32(create_mode);
195 out:
196         return req;
197 }
198
199 static int ceph_init_file_info(struct inode *inode, struct file *file,
200                                         int fmode, bool isdir)
201 {
202         struct ceph_file_info *fi;
203
204         dout("%s %p %p 0%o (%s)\n", __func__, inode, file,
205                         inode->i_mode, isdir ? "dir" : "regular");
206         BUG_ON(inode->i_fop->release != ceph_release);
207
208         if (isdir) {
209                 struct ceph_dir_file_info *dfi =
210                         kmem_cache_zalloc(ceph_dir_file_cachep, GFP_KERNEL);
211                 if (!dfi) {
212                         ceph_put_fmode(ceph_inode(inode), fmode); /* clean up */
213                         return -ENOMEM;
214                 }
215
216                 file->private_data = dfi;
217                 fi = &dfi->file_info;
218                 dfi->next_offset = 2;
219                 dfi->readdir_cache_idx = -1;
220         } else {
221                 fi = kmem_cache_zalloc(ceph_file_cachep, GFP_KERNEL);
222                 if (!fi) {
223                         ceph_put_fmode(ceph_inode(inode), fmode); /* clean up */
224                         return -ENOMEM;
225                 }
226
227                 file->private_data = fi;
228         }
229
230         fi->fmode = fmode;
231         spin_lock_init(&fi->rw_contexts_lock);
232         INIT_LIST_HEAD(&fi->rw_contexts);
233
234         return 0;
235 }
236
237 /*
238  * initialize private struct file data.
239  * if we fail, clean up by dropping fmode reference on the ceph_inode
240  */
241 static int ceph_init_file(struct inode *inode, struct file *file, int fmode)
242 {
243         int ret = 0;
244
245         switch (inode->i_mode & S_IFMT) {
246         case S_IFREG:
247                 ceph_fscache_register_inode_cookie(inode);
248                 ceph_fscache_file_set_cookie(inode, file);
249         case S_IFDIR:
250                 ret = ceph_init_file_info(inode, file, fmode,
251                                                 S_ISDIR(inode->i_mode));
252                 if (ret)
253                         return ret;
254                 break;
255
256         case S_IFLNK:
257                 dout("init_file %p %p 0%o (symlink)\n", inode, file,
258                      inode->i_mode);
259                 ceph_put_fmode(ceph_inode(inode), fmode); /* clean up */
260                 break;
261
262         default:
263                 dout("init_file %p %p 0%o (special)\n", inode, file,
264                      inode->i_mode);
265                 /*
266                  * we need to drop the open ref now, since we don't
267                  * have .release set to ceph_release.
268                  */
269                 ceph_put_fmode(ceph_inode(inode), fmode); /* clean up */
270                 BUG_ON(inode->i_fop->release == ceph_release);
271
272                 /* call the proper open fop */
273                 ret = inode->i_fop->open(inode, file);
274         }
275         return ret;
276 }
277
278 /*
279  * try renew caps after session gets killed.
280  */
281 int ceph_renew_caps(struct inode *inode)
282 {
283         struct ceph_mds_client *mdsc = ceph_sb_to_client(inode->i_sb)->mdsc;
284         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
285         struct ceph_mds_request *req;
286         int err, flags, wanted;
287
288         spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
289         wanted = __ceph_caps_file_wanted(ci);
290         if (__ceph_is_any_real_caps(ci) &&
291             (!(wanted & CEPH_CAP_ANY_WR) || ci->i_auth_cap)) {
292                 int issued = __ceph_caps_issued(ci, NULL);
293                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
294                 dout("renew caps %p want %s issued %s updating mds_wanted\n",
295                      inode, ceph_cap_string(wanted), ceph_cap_string(issued));
296                 ceph_check_caps(ci, 0, NULL);
297                 return 0;
298         }
299         spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
300
301         flags = 0;
302         if ((wanted & CEPH_CAP_FILE_RD) && (wanted & CEPH_CAP_FILE_WR))
303                 flags = O_RDWR;
304         else if (wanted & CEPH_CAP_FILE_RD)
305                 flags = O_RDONLY;
306         else if (wanted & CEPH_CAP_FILE_WR)
307                 flags = O_WRONLY;
308 #ifdef O_LAZY
309         if (wanted & CEPH_CAP_FILE_LAZYIO)
310                 flags |= O_LAZY;
311 #endif
312
313         req = prepare_open_request(inode->i_sb, flags, 0);
314         if (IS_ERR(req)) {
315                 err = PTR_ERR(req);
316                 goto out;
317         }
318
319         req->r_inode = inode;
320         ihold(inode);
321         req->r_num_caps = 1;
322         req->r_fmode = -1;
323
324         err = ceph_mdsc_do_request(mdsc, NULL, req);
325         ceph_mdsc_put_request(req);
326 out:
327         dout("renew caps %p open result=%d\n", inode, err);
328         return err < 0 ? err : 0;
329 }
330
331 /*
332  * If we already have the requisite capabilities, we can satisfy
333  * the open request locally (no need to request new caps from the
334  * MDS).  We do, however, need to inform the MDS (asynchronously)
335  * if our wanted caps set expands.
336  */
337 int ceph_open(struct inode *inode, struct file *file)
338 {
339         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
340         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_sb_to_client(inode->i_sb);
341         struct ceph_mds_client *mdsc = fsc->mdsc;
342         struct ceph_mds_request *req;
343         struct ceph_file_info *fi = file->private_data;
344         int err;
345         int flags, fmode, wanted;
346
347         if (fi) {
348                 dout("open file %p is already opened\n", file);
349                 return 0;
350         }
351
352         /* filter out O_CREAT|O_EXCL; vfs did that already.  yuck. */
353         flags = file->f_flags & ~(O_CREAT|O_EXCL);
354         if (S_ISDIR(inode->i_mode))
355                 flags = O_DIRECTORY;  /* mds likes to know */
356
357         dout("open inode %p ino %llx.%llx file %p flags %d (%d)\n", inode,
358              ceph_vinop(inode), file, flags, file->f_flags);
359         fmode = ceph_flags_to_mode(flags);
360         wanted = ceph_caps_for_mode(fmode);
361
362         /* snapped files are read-only */
363         if (ceph_snap(inode) != CEPH_NOSNAP && (file->f_mode & FMODE_WRITE))
364                 return -EROFS;
365
366         /* trivially open snapdir */
367         if (ceph_snap(inode) == CEPH_SNAPDIR) {
368                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
369                 __ceph_get_fmode(ci, fmode);
370                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
371                 return ceph_init_file(inode, file, fmode);
372         }
373
374         /*
375          * No need to block if we have caps on the auth MDS (for
376          * write) or any MDS (for read).  Update wanted set
377          * asynchronously.
378          */
379         spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
380         if (__ceph_is_any_real_caps(ci) &&
381             (((fmode & CEPH_FILE_MODE_WR) == 0) || ci->i_auth_cap)) {
382                 int mds_wanted = __ceph_caps_mds_wanted(ci, true);
383                 int issued = __ceph_caps_issued(ci, NULL);
384
385                 dout("open %p fmode %d want %s issued %s using existing\n",
386                      inode, fmode, ceph_cap_string(wanted),
387                      ceph_cap_string(issued));
388                 __ceph_get_fmode(ci, fmode);
389                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
390
391                 /* adjust wanted? */
392                 if ((issued & wanted) != wanted &&
393                     (mds_wanted & wanted) != wanted &&
394                     ceph_snap(inode) != CEPH_SNAPDIR)
395                         ceph_check_caps(ci, 0, NULL);
396
397                 return ceph_init_file(inode, file, fmode);
398         } else if (ceph_snap(inode) != CEPH_NOSNAP &&
399                    (ci->i_snap_caps & wanted) == wanted) {
400                 __ceph_get_fmode(ci, fmode);
401                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
402                 return ceph_init_file(inode, file, fmode);
403         }
404
405         spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
406
407         dout("open fmode %d wants %s\n", fmode, ceph_cap_string(wanted));
408         req = prepare_open_request(inode->i_sb, flags, 0);
409         if (IS_ERR(req)) {
410                 err = PTR_ERR(req);
411                 goto out;
412         }
413         req->r_inode = inode;
414         ihold(inode);
415
416         req->r_num_caps = 1;
417         err = ceph_mdsc_do_request(mdsc, NULL, req);
418         if (!err)
419                 err = ceph_init_file(inode, file, req->r_fmode);
420         ceph_mdsc_put_request(req);
421         dout("open result=%d on %llx.%llx\n", err, ceph_vinop(inode));
422 out:
423         return err;
424 }
425
426
427 /*
428  * Do a lookup + open with a single request.  If we get a non-existent
429  * file or symlink, return 1 so the VFS can retry.
430  */
431 int ceph_atomic_open(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
432                      struct file *file, unsigned flags, umode_t mode,
433                      int *opened)
434 {
435         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_sb_to_client(dir->i_sb);
436         struct ceph_mds_client *mdsc = fsc->mdsc;
437         struct ceph_mds_request *req;
438         struct dentry *dn;
439         struct ceph_acls_info acls = {};
440         int mask;
441         int err;
442
443         dout("atomic_open %p dentry %p '%pd' %s flags %d mode 0%o\n",
444              dir, dentry, dentry,
445              d_unhashed(dentry) ? "unhashed" : "hashed", flags, mode);
446
447         if (dentry->d_name.len > NAME_MAX)
448                 return -ENAMETOOLONG;
449
450         if (flags & O_CREAT) {
451                 if (ceph_quota_is_max_files_exceeded(dir))
452                         return -EDQUOT;
453                 err = ceph_pre_init_acls(dir, &mode, &acls);
454                 if (err < 0)
455                         return err;
456         }
457
458         /* do the open */
459         req = prepare_open_request(dir->i_sb, flags, mode);
460         if (IS_ERR(req)) {
461                 err = PTR_ERR(req);
462                 goto out_acl;
463         }
464         req->r_dentry = dget(dentry);
465         req->r_num_caps = 2;
466         if (flags & O_CREAT) {
467                 req->r_dentry_drop = CEPH_CAP_FILE_SHARED | CEPH_CAP_AUTH_EXCL;
468                 req->r_dentry_unless = CEPH_CAP_FILE_EXCL;
469                 if (acls.pagelist) {
470                         req->r_pagelist = acls.pagelist;
471                         acls.pagelist = NULL;
472                 }
473         }
474
475        mask = CEPH_STAT_CAP_INODE | CEPH_CAP_AUTH_SHARED;
476        if (ceph_security_xattr_wanted(dir))
477                mask |= CEPH_CAP_XATTR_SHARED;
478        req->r_args.open.mask = cpu_to_le32(mask);
479
480         req->r_parent = dir;
481         set_bit(CEPH_MDS_R_PARENT_LOCKED, &req->r_req_flags);
482         err = ceph_mdsc_do_request(mdsc,
483                                    (flags & (O_CREAT|O_TRUNC)) ? dir : NULL,
484                                    req);
485         err = ceph_handle_snapdir(req, dentry, err);
486         if (err)
487                 goto out_req;
488
489         if ((flags & O_CREAT) && !req->r_reply_info.head->is_dentry)
490                 err = ceph_handle_notrace_create(dir, dentry);
491
492         if (d_in_lookup(dentry)) {
493                 dn = ceph_finish_lookup(req, dentry, err);
494                 if (IS_ERR(dn))
495                         err = PTR_ERR(dn);
496         } else {
497                 /* we were given a hashed negative dentry */
498                 dn = NULL;
499         }
500         if (err)
501                 goto out_req;
502         if (dn || d_really_is_negative(dentry) || d_is_symlink(dentry)) {
503                 /* make vfs retry on splice, ENOENT, or symlink */
504                 dout("atomic_open finish_no_open on dn %p\n", dn);
505                 err = finish_no_open(file, dn);
506         } else {
507                 dout("atomic_open finish_open on dn %p\n", dn);
508                 if (req->r_op == CEPH_MDS_OP_CREATE && req->r_reply_info.has_create_ino) {
509                         ceph_init_inode_acls(d_inode(dentry), &acls);
510                         file->f_mode |= FMODE_CREATED;
511                 }
512                 err = finish_open(file, dentry, ceph_open);
513         }
514 out_req:
515         if (!req->r_err && req->r_target_inode)
516                 ceph_put_fmode(ceph_inode(req->r_target_inode), req->r_fmode);
517         ceph_mdsc_put_request(req);
518 out_acl:
519         ceph_release_acls_info(&acls);
520         dout("atomic_open result=%d\n", err);
521         return err;
522 }
523
524 int ceph_release(struct inode *inode, struct file *file)
525 {
526         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
527
528         if (S_ISDIR(inode->i_mode)) {
529                 struct ceph_dir_file_info *dfi = file->private_data;
530                 dout("release inode %p dir file %p\n", inode, file);
531                 WARN_ON(!list_empty(&dfi->file_info.rw_contexts));
532
533                 ceph_put_fmode(ci, dfi->file_info.fmode);
534
535                 if (dfi->last_readdir)
536                         ceph_mdsc_put_request(dfi->last_readdir);
537                 kfree(dfi->last_name);
538                 kfree(dfi->dir_info);
539                 kmem_cache_free(ceph_dir_file_cachep, dfi);
540         } else {
541                 struct ceph_file_info *fi = file->private_data;
542                 dout("release inode %p regular file %p\n", inode, file);
543                 WARN_ON(!list_empty(&fi->rw_contexts));
544
545                 ceph_put_fmode(ci, fi->fmode);
546                 kmem_cache_free(ceph_file_cachep, fi);
547         }
548
549         /* wake up anyone waiting for caps on this inode */
550         wake_up_all(&ci->i_cap_wq);
551         return 0;
552 }
553
554 enum {
555         HAVE_RETRIED = 1,
556         CHECK_EOF =    2,
557         READ_INLINE =  3,
558 };
559
560 /*
561  * Read a range of bytes striped over one or more objects.  Iterate over
562  * objects we stripe over.  (That's not atomic, but good enough for now.)
563  *
564  * If we get a short result from the OSD, check against i_size; we need to
565  * only return a short read to the caller if we hit EOF.
566  */
567 static int striped_read(struct inode *inode,
568                         u64 pos, u64 len,
569                         struct page **pages, int num_pages,
570                         int page_align, int *checkeof)
571 {
572         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_inode_to_client(inode);
573         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
574         u64 this_len;
575         loff_t i_size;
576         int page_idx;
577         int ret, read = 0;
578         bool hit_stripe, was_short;
579
580         /*
581          * we may need to do multiple reads.  not atomic, unfortunately.
582          */
583 more:
584         this_len = len;
585         page_idx = (page_align + read) >> PAGE_SHIFT;
586         ret = ceph_osdc_readpages(&fsc->client->osdc, ceph_vino(inode),
587                                   &ci->i_layout, pos, &this_len,
588                                   ci->i_truncate_seq, ci->i_truncate_size,
589                                   pages + page_idx, num_pages - page_idx,
590                                   ((page_align + read) & ~PAGE_MASK));
591         if (ret == -ENOENT)
592                 ret = 0;
593         hit_stripe = this_len < len;
594         was_short = ret >= 0 && ret < this_len;
595         dout("striped_read %llu~%llu (read %u) got %d%s%s\n", pos, len, read,
596              ret, hit_stripe ? " HITSTRIPE" : "", was_short ? " SHORT" : "");
597
598         i_size = i_size_read(inode);
599         if (ret >= 0) {
600                 if (was_short && (pos + ret < i_size)) {
601                         int zlen = min(this_len - ret, i_size - pos - ret);
602                         int zoff = page_align + read + ret;
603                         dout(" zero gap %llu to %llu\n",
604                              pos + ret, pos + ret + zlen);
605                         ceph_zero_page_vector_range(zoff, zlen, pages);
606                         ret += zlen;
607                 }
608
609                 read += ret;
610                 pos += ret;
611                 len -= ret;
612
613                 /* hit stripe and need continue*/
614                 if (len && hit_stripe && pos < i_size)
615                         goto more;
616         }
617
618         if (read > 0) {
619                 ret = read;
620                 /* did we bounce off eof? */
621                 if (pos + len > i_size)
622                         *checkeof = CHECK_EOF;
623         }
624
625         dout("striped_read returns %d\n", ret);
626         return ret;
627 }
628
629 /*
630  * Completely synchronous read and write methods.  Direct from __user
631  * buffer to osd, or directly to user pages (if O_DIRECT).
632  *
633  * If the read spans object boundary, just do multiple reads.
634  */
635 static ssize_t ceph_sync_read(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *to,
636                               int *checkeof)
637 {
638         struct file *file = iocb->ki_filp;
639         struct inode *inode = file_inode(file);
640         struct page **pages;
641         u64 off = iocb->ki_pos;
642         int num_pages;
643         ssize_t ret;
644         size_t len = iov_iter_count(to);
645
646         dout("sync_read on file %p %llu~%u %s\n", file, off, (unsigned)len,
647              (file->f_flags & O_DIRECT) ? "O_DIRECT" : "");
648
649         if (!len)
650                 return 0;
651         /*
652          * flush any page cache pages in this range.  this
653          * will make concurrent normal and sync io slow,
654          * but it will at least behave sensibly when they are
655          * in sequence.
656          */
657         ret = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, off,
658                                                 off + len);
659         if (ret < 0)
660                 return ret;
661
662         if (unlikely(to->type & ITER_PIPE)) {
663                 size_t page_off;
664                 ret = iov_iter_get_pages_alloc(to, &pages, len,
665                                                &page_off);
666                 if (ret <= 0)
667                         return -ENOMEM;
668                 num_pages = DIV_ROUND_UP(ret + page_off, PAGE_SIZE);
669
670                 ret = striped_read(inode, off, ret, pages, num_pages,
671                                    page_off, checkeof);
672                 if (ret > 0) {
673                         iov_iter_advance(to, ret);
674                         off += ret;
675                 } else {
676                         iov_iter_advance(to, 0);
677                 }
678                 ceph_put_page_vector(pages, num_pages, false);
679         } else {
680                 num_pages = calc_pages_for(off, len);
681                 pages = ceph_alloc_page_vector(num_pages, GFP_KERNEL);
682                 if (IS_ERR(pages))
683                         return PTR_ERR(pages);
684
685                 ret = striped_read(inode, off, len, pages, num_pages,
686                                    (off & ~PAGE_MASK), checkeof);
687                 if (ret > 0) {
688                         int l, k = 0;
689                         size_t left = ret;
690
691                         while (left) {
692                                 size_t page_off = off & ~PAGE_MASK;
693                                 size_t copy = min_t(size_t, left,
694                                                     PAGE_SIZE - page_off);
695                                 l = copy_page_to_iter(pages[k++], page_off,
696                                                       copy, to);
697                                 off += l;
698                                 left -= l;
699                                 if (l < copy)
700                                         break;
701                         }
702                 }
703                 ceph_release_page_vector(pages, num_pages);
704         }
705
706         if (off > iocb->ki_pos) {
707                 ret = off - iocb->ki_pos;
708                 iocb->ki_pos = off;
709         }
710
711         dout("sync_read result %zd\n", ret);
712         return ret;
713 }
714
715 struct ceph_aio_request {
716         struct kiocb *iocb;
717         size_t total_len;
718         bool write;
719         bool should_dirty;
720         int error;
721         struct list_head osd_reqs;
722         unsigned num_reqs;
723         atomic_t pending_reqs;
724         struct timespec mtime;
725         struct ceph_cap_flush *prealloc_cf;
726 };
727
728 struct ceph_aio_work {
729         struct work_struct work;
730         struct ceph_osd_request *req;
731 };
732
733 static void ceph_aio_retry_work(struct work_struct *work);
734
735 static void ceph_aio_complete(struct inode *inode,
736                               struct ceph_aio_request *aio_req)
737 {
738         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
739         int ret;
740
741         if (!atomic_dec_and_test(&aio_req->pending_reqs))
742                 return;
743
744         ret = aio_req->error;
745         if (!ret)
746                 ret = aio_req->total_len;
747
748         dout("ceph_aio_complete %p rc %d\n", inode, ret);
749
750         if (ret >= 0 && aio_req->write) {
751                 int dirty;
752
753                 loff_t endoff = aio_req->iocb->ki_pos + aio_req->total_len;
754                 if (endoff > i_size_read(inode)) {
755                         if (ceph_inode_set_size(inode, endoff))
756                                 ceph_check_caps(ci, CHECK_CAPS_AUTHONLY, NULL);
757                 }
758
759                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
760                 ci->i_inline_version = CEPH_INLINE_NONE;
761                 dirty = __ceph_mark_dirty_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR,
762                                                &aio_req->prealloc_cf);
763                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
764                 if (dirty)
765                         __mark_inode_dirty(inode, dirty);
766
767         }
768
769         ceph_put_cap_refs(ci, (aio_req->write ? CEPH_CAP_FILE_WR :
770                                                 CEPH_CAP_FILE_RD));
771
772         aio_req->iocb->ki_complete(aio_req->iocb, ret, 0);
773
774         ceph_free_cap_flush(aio_req->prealloc_cf);
775         kfree(aio_req);
776 }
777
778 static void ceph_aio_complete_req(struct ceph_osd_request *req)
779 {
780         int rc = req->r_result;
781         struct inode *inode = req->r_inode;
782         struct ceph_aio_request *aio_req = req->r_priv;
783         struct ceph_osd_data *osd_data = osd_req_op_extent_osd_data(req, 0);
784
785         BUG_ON(osd_data->type != CEPH_OSD_DATA_TYPE_BVECS);
786         BUG_ON(!osd_data->num_bvecs);
787
788         dout("ceph_aio_complete_req %p rc %d bytes %u\n",
789              inode, rc, osd_data->bvec_pos.iter.bi_size);
790
791         if (rc == -EOLDSNAPC) {
792                 struct ceph_aio_work *aio_work;
793                 BUG_ON(!aio_req->write);
794
795                 aio_work = kmalloc(sizeof(*aio_work), GFP_NOFS);
796                 if (aio_work) {
797                         INIT_WORK(&aio_work->work, ceph_aio_retry_work);
798                         aio_work->req = req;
799                         queue_work(ceph_inode_to_client(inode)->wb_wq,
800                                    &aio_work->work);
801                         return;
802                 }
803                 rc = -ENOMEM;
804         } else if (!aio_req->write) {
805                 if (rc == -ENOENT)
806                         rc = 0;
807                 if (rc >= 0 && osd_data->bvec_pos.iter.bi_size > rc) {
808                         struct iov_iter i;
809                         int zlen = osd_data->bvec_pos.iter.bi_size - rc;
810
811                         /*
812                          * If read is satisfied by single OSD request,
813                          * it can pass EOF. Otherwise read is within
814                          * i_size.
815                          */
816                         if (aio_req->num_reqs == 1) {
817                                 loff_t i_size = i_size_read(inode);
818                                 loff_t endoff = aio_req->iocb->ki_pos + rc;
819                                 if (endoff < i_size)
820                                         zlen = min_t(size_t, zlen,
821                                                      i_size - endoff);
822                                 aio_req->total_len = rc + zlen;
823                         }
824
825                         iov_iter_bvec(&i, ITER_BVEC, osd_data->bvec_pos.bvecs,
826                                       osd_data->num_bvecs,
827                                       osd_data->bvec_pos.iter.bi_size);
828                         iov_iter_advance(&i, rc);
829                         iov_iter_zero(zlen, &i);
830                 }
831         }
832
833         put_bvecs(osd_data->bvec_pos.bvecs, osd_data->num_bvecs,
834                   aio_req->should_dirty);
835         ceph_osdc_put_request(req);
836
837         if (rc < 0)
838                 cmpxchg(&aio_req->error, 0, rc);
839
840         ceph_aio_complete(inode, aio_req);
841         return;
842 }
843
844 static void ceph_aio_retry_work(struct work_struct *work)
845 {
846         struct ceph_aio_work *aio_work =
847                 container_of(work, struct ceph_aio_work, work);
848         struct ceph_osd_request *orig_req = aio_work->req;
849         struct ceph_aio_request *aio_req = orig_req->r_priv;
850         struct inode *inode = orig_req->r_inode;
851         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
852         struct ceph_snap_context *snapc;
853         struct ceph_osd_request *req;
854         int ret;
855
856         spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
857         if (__ceph_have_pending_cap_snap(ci)) {
858                 struct ceph_cap_snap *capsnap =
859                         list_last_entry(&ci->i_cap_snaps,
860                                         struct ceph_cap_snap,
861                                         ci_item);
862                 snapc = ceph_get_snap_context(capsnap->context);
863         } else {
864                 BUG_ON(!ci->i_head_snapc);
865                 snapc = ceph_get_snap_context(ci->i_head_snapc);
866         }
867         spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
868
869         req = ceph_osdc_alloc_request(orig_req->r_osdc, snapc, 2,
870                         false, GFP_NOFS);
871         if (!req) {
872                 ret = -ENOMEM;
873                 req = orig_req;
874                 goto out;
875         }
876
877         req->r_flags = /* CEPH_OSD_FLAG_ORDERSNAP | */ CEPH_OSD_FLAG_WRITE;
878         ceph_oloc_copy(&req->r_base_oloc, &orig_req->r_base_oloc);
879         ceph_oid_copy(&req->r_base_oid, &orig_req->r_base_oid);
880
881         ret = ceph_osdc_alloc_messages(req, GFP_NOFS);
882         if (ret) {
883                 ceph_osdc_put_request(req);
884                 req = orig_req;
885                 goto out;
886         }
887
888         req->r_ops[0] = orig_req->r_ops[0];
889
890         req->r_mtime = aio_req->mtime;
891         req->r_data_offset = req->r_ops[0].extent.offset;
892
893         ceph_osdc_put_request(orig_req);
894
895         req->r_callback = ceph_aio_complete_req;
896         req->r_inode = inode;
897         req->r_priv = aio_req;
898
899         ret = ceph_osdc_start_request(req->r_osdc, req, false);
900 out:
901         if (ret < 0) {
902                 req->r_result = ret;
903                 ceph_aio_complete_req(req);
904         }
905
906         ceph_put_snap_context(snapc);
907         kfree(aio_work);
908 }
909
910 static ssize_t
911 ceph_direct_read_write(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter,
912                        struct ceph_snap_context *snapc,
913                        struct ceph_cap_flush **pcf)
914 {
915         struct file *file = iocb->ki_filp;
916         struct inode *inode = file_inode(file);
917         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
918         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_inode_to_client(inode);
919         struct ceph_vino vino;
920         struct ceph_osd_request *req;
921         struct bio_vec *bvecs;
922         struct ceph_aio_request *aio_req = NULL;
923         int num_pages = 0;
924         int flags;
925         int ret;
926         struct timespec mtime = timespec64_to_timespec(current_time(inode));
927         size_t count = iov_iter_count(iter);
928         loff_t pos = iocb->ki_pos;
929         bool write = iov_iter_rw(iter) == WRITE;
930         bool should_dirty = !write && iter_is_iovec(iter);
931
932         if (write && ceph_snap(file_inode(file)) != CEPH_NOSNAP)
933                 return -EROFS;
934
935         dout("sync_direct_%s on file %p %lld~%u snapc %p seq %lld\n",
936              (write ? "write" : "read"), file, pos, (unsigned)count,
937              snapc, snapc->seq);
938
939         ret = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, pos, pos + count);
940         if (ret < 0)
941                 return ret;
942
943         if (write) {
944                 int ret2 = invalidate_inode_pages2_range(inode->i_mapping,
945                                         pos >> PAGE_SHIFT,
946                                         (pos + count) >> PAGE_SHIFT);
947                 if (ret2 < 0)
948                         dout("invalidate_inode_pages2_range returned %d\n", ret2);
949
950                 flags = /* CEPH_OSD_FLAG_ORDERSNAP | */ CEPH_OSD_FLAG_WRITE;
951         } else {
952                 flags = CEPH_OSD_FLAG_READ;
953         }
954
955         while (iov_iter_count(iter) > 0) {
956                 u64 size = iov_iter_count(iter);
957                 ssize_t len;
958
959                 if (write)
960                         size = min_t(u64, size, fsc->mount_options->wsize);
961                 else
962                         size = min_t(u64, size, fsc->mount_options->rsize);
963
964                 vino = ceph_vino(inode);
965                 req = ceph_osdc_new_request(&fsc->client->osdc, &ci->i_layout,
966                                             vino, pos, &size, 0,
967                                             1,
968                                             write ? CEPH_OSD_OP_WRITE :
969                                                     CEPH_OSD_OP_READ,
970                                             flags, snapc,
971                                             ci->i_truncate_seq,
972                                             ci->i_truncate_size,
973                                             false);
974                 if (IS_ERR(req)) {
975                         ret = PTR_ERR(req);
976                         break;
977                 }
978
979                 len = iter_get_bvecs_alloc(iter, size, &bvecs, &num_pages);
980                 if (len < 0) {
981                         ceph_osdc_put_request(req);
982                         ret = len;
983                         break;
984                 }
985                 if (len != size)
986                         osd_req_op_extent_update(req, 0, len);
987
988                 /*
989                  * To simplify error handling, allow AIO when IO within i_size
990                  * or IO can be satisfied by single OSD request.
991                  */
992                 if (pos == iocb->ki_pos && !is_sync_kiocb(iocb) &&
993                     (len == count || pos + count <= i_size_read(inode))) {
994                         aio_req = kzalloc(sizeof(*aio_req), GFP_KERNEL);
995                         if (aio_req) {
996                                 aio_req->iocb = iocb;
997                                 aio_req->write = write;
998                                 aio_req->should_dirty = should_dirty;
999                                 INIT_LIST_HEAD(&aio_req->osd_reqs);
1000                                 if (write) {
1001                                         aio_req->mtime = mtime;
1002                                         swap(aio_req->prealloc_cf, *pcf);
1003                                 }
1004                         }
1005                         /* ignore error */
1006                 }
1007
1008                 if (write) {
1009                         /*
1010                          * throw out any page cache pages in this range. this
1011                          * may block.
1012                          */
1013                         truncate_inode_pages_range(inode->i_mapping, pos,
1014                                         (pos+len) | (PAGE_SIZE - 1));
1015
1016                         req->r_mtime = mtime;
1017                 }
1018
1019                 osd_req_op_extent_osd_data_bvecs(req, 0, bvecs, num_pages, len);
1020
1021                 if (aio_req) {
1022                         aio_req->total_len += len;
1023                         aio_req->num_reqs++;
1024                         atomic_inc(&aio_req->pending_reqs);
1025
1026                         req->r_callback = ceph_aio_complete_req;
1027                         req->r_inode = inode;
1028                         req->r_priv = aio_req;
1029                         list_add_tail(&req->r_unsafe_item, &aio_req->osd_reqs);
1030
1031                         pos += len;
1032                         continue;
1033                 }
1034
1035                 ret = ceph_osdc_start_request(req->r_osdc, req, false);
1036                 if (!ret)
1037                         ret = ceph_osdc_wait_request(&fsc->client->osdc, req);
1038
1039                 size = i_size_read(inode);
1040                 if (!write) {
1041                         if (ret == -ENOENT)
1042                                 ret = 0;
1043                         if (ret >= 0 && ret < len && pos + ret < size) {
1044                                 struct iov_iter i;
1045                                 int zlen = min_t(size_t, len - ret,
1046                                                  size - pos - ret);
1047
1048                                 iov_iter_bvec(&i, ITER_BVEC, bvecs, num_pages,
1049                                               len);
1050                                 iov_iter_advance(&i, ret);
1051                                 iov_iter_zero(zlen, &i);
1052                                 ret += zlen;
1053                         }
1054                         if (ret >= 0)
1055                                 len = ret;
1056                 }
1057
1058                 put_bvecs(bvecs, num_pages, should_dirty);
1059                 ceph_osdc_put_request(req);
1060                 if (ret < 0)
1061                         break;
1062
1063                 pos += len;
1064                 if (!write && pos >= size)
1065                         break;
1066
1067                 if (write && pos > size) {
1068                         if (ceph_inode_set_size(inode, pos))
1069                                 ceph_check_caps(ceph_inode(inode),
1070                                                 CHECK_CAPS_AUTHONLY,
1071                                                 NULL);
1072                 }
1073         }
1074
1075         if (aio_req) {
1076                 LIST_HEAD(osd_reqs);
1077
1078                 if (aio_req->num_reqs == 0) {
1079                         kfree(aio_req);
1080                         return ret;
1081                 }
1082
1083                 ceph_get_cap_refs(ci, write ? CEPH_CAP_FILE_WR :
1084                                               CEPH_CAP_FILE_RD);
1085
1086                 list_splice(&aio_req->osd_reqs, &osd_reqs);
1087                 while (!list_empty(&osd_reqs)) {
1088                         req = list_first_entry(&osd_reqs,
1089                                                struct ceph_osd_request,
1090                                                r_unsafe_item);
1091                         list_del_init(&req->r_unsafe_item);
1092                         if (ret >= 0)
1093                                 ret = ceph_osdc_start_request(req->r_osdc,
1094                                                               req, false);
1095                         if (ret < 0) {
1096                                 req->r_result = ret;
1097                                 ceph_aio_complete_req(req);
1098                         }
1099                 }
1100                 return -EIOCBQUEUED;
1101         }
1102
1103         if (ret != -EOLDSNAPC && pos > iocb->ki_pos) {
1104                 ret = pos - iocb->ki_pos;
1105                 iocb->ki_pos = pos;
1106         }
1107         return ret;
1108 }
1109
1110 /*
1111  * Synchronous write, straight from __user pointer or user pages.
1112  *
1113  * If write spans object boundary, just do multiple writes.  (For a
1114  * correct atomic write, we should e.g. take write locks on all
1115  * objects, rollback on failure, etc.)
1116  */
1117 static ssize_t
1118 ceph_sync_write(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from, loff_t pos,
1119                 struct ceph_snap_context *snapc)
1120 {
1121         struct file *file = iocb->ki_filp;
1122         struct inode *inode = file_inode(file);
1123         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1124         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_inode_to_client(inode);
1125         struct ceph_vino vino;
1126         struct ceph_osd_request *req;
1127         struct page **pages;
1128         u64 len;
1129         int num_pages;
1130         int written = 0;
1131         int flags;
1132         int ret;
1133         bool check_caps = false;
1134         struct timespec mtime = timespec64_to_timespec(current_time(inode));
1135         size_t count = iov_iter_count(from);
1136
1137         if (ceph_snap(file_inode(file)) != CEPH_NOSNAP)
1138                 return -EROFS;
1139
1140         dout("sync_write on file %p %lld~%u snapc %p seq %lld\n",
1141              file, pos, (unsigned)count, snapc, snapc->seq);
1142
1143         ret = filemap_write_and_wait_range(inode->i_mapping, pos, pos + count);
1144         if (ret < 0)
1145                 return ret;
1146
1147         ret = invalidate_inode_pages2_range(inode->i_mapping,
1148                                             pos >> PAGE_SHIFT,
1149                                             (pos + count) >> PAGE_SHIFT);
1150         if (ret < 0)
1151                 dout("invalidate_inode_pages2_range returned %d\n", ret);
1152
1153         flags = /* CEPH_OSD_FLAG_ORDERSNAP | */ CEPH_OSD_FLAG_WRITE;
1154
1155         while ((len = iov_iter_count(from)) > 0) {
1156                 size_t left;
1157                 int n;
1158
1159                 vino = ceph_vino(inode);
1160                 req = ceph_osdc_new_request(&fsc->client->osdc, &ci->i_layout,
1161                                             vino, pos, &len, 0, 1,
1162                                             CEPH_OSD_OP_WRITE, flags, snapc,
1163                                             ci->i_truncate_seq,
1164                                             ci->i_truncate_size,
1165                                             false);
1166                 if (IS_ERR(req)) {
1167                         ret = PTR_ERR(req);
1168                         break;
1169                 }
1170
1171                 /*
1172                  * write from beginning of first page,
1173                  * regardless of io alignment
1174                  */
1175                 num_pages = (len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
1176
1177                 pages = ceph_alloc_page_vector(num_pages, GFP_KERNEL);
1178                 if (IS_ERR(pages)) {
1179                         ret = PTR_ERR(pages);
1180                         goto out;
1181                 }
1182
1183                 left = len;
1184                 for (n = 0; n < num_pages; n++) {
1185                         size_t plen = min_t(size_t, left, PAGE_SIZE);
1186                         ret = copy_page_from_iter(pages[n], 0, plen, from);
1187                         if (ret != plen) {
1188                                 ret = -EFAULT;
1189                                 break;
1190                         }
1191                         left -= ret;
1192                 }
1193
1194                 if (ret < 0) {
1195                         ceph_release_page_vector(pages, num_pages);
1196                         goto out;
1197                 }
1198
1199                 req->r_inode = inode;
1200
1201                 osd_req_op_extent_osd_data_pages(req, 0, pages, len, 0,
1202                                                 false, true);
1203
1204                 req->r_mtime = mtime;
1205                 ret = ceph_osdc_start_request(&fsc->client->osdc, req, false);
1206                 if (!ret)
1207                         ret = ceph_osdc_wait_request(&fsc->client->osdc, req);
1208
1209 out:
1210                 ceph_osdc_put_request(req);
1211                 if (ret != 0) {
1212                         ceph_set_error_write(ci);
1213                         break;
1214                 }
1215
1216                 ceph_clear_error_write(ci);
1217                 pos += len;
1218                 written += len;
1219                 if (pos > i_size_read(inode)) {
1220                         check_caps = ceph_inode_set_size(inode, pos);
1221                         if (check_caps)
1222                                 ceph_check_caps(ceph_inode(inode),
1223                                                 CHECK_CAPS_AUTHONLY,
1224                                                 NULL);
1225                 }
1226
1227         }
1228
1229         if (ret != -EOLDSNAPC && written > 0) {
1230                 ret = written;
1231                 iocb->ki_pos = pos;
1232         }
1233         return ret;
1234 }
1235
1236 /*
1237  * Wrap generic_file_aio_read with checks for cap bits on the inode.
1238  * Atomically grab references, so that those bits are not released
1239  * back to the MDS mid-read.
1240  *
1241  * Hmm, the sync read case isn't actually async... should it be?
1242  */
1243 static ssize_t ceph_read_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *to)
1244 {
1245         struct file *filp = iocb->ki_filp;
1246         struct ceph_file_info *fi = filp->private_data;
1247         size_t len = iov_iter_count(to);
1248         struct inode *inode = file_inode(filp);
1249         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1250         struct page *pinned_page = NULL;
1251         ssize_t ret;
1252         int want, got = 0;
1253         int retry_op = 0, read = 0;
1254
1255 again:
1256         dout("aio_read %p %llx.%llx %llu~%u trying to get caps on %p\n",
1257              inode, ceph_vinop(inode), iocb->ki_pos, (unsigned)len, inode);
1258
1259         if (fi->fmode & CEPH_FILE_MODE_LAZY)
1260                 want = CEPH_CAP_FILE_CACHE | CEPH_CAP_FILE_LAZYIO;
1261         else
1262                 want = CEPH_CAP_FILE_CACHE;
1263         ret = ceph_get_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_RD, want, -1, &got, &pinned_page);
1264         if (ret < 0)
1265                 return ret;
1266
1267         if ((got & (CEPH_CAP_FILE_CACHE|CEPH_CAP_FILE_LAZYIO)) == 0 ||
1268             (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
1269             (fi->flags & CEPH_F_SYNC)) {
1270
1271                 dout("aio_sync_read %p %llx.%llx %llu~%u got cap refs on %s\n",
1272                      inode, ceph_vinop(inode), iocb->ki_pos, (unsigned)len,
1273                      ceph_cap_string(got));
1274
1275                 if (ci->i_inline_version == CEPH_INLINE_NONE) {
1276                         if (!retry_op && (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT)) {
1277                                 ret = ceph_direct_read_write(iocb, to,
1278                                                              NULL, NULL);
1279                                 if (ret >= 0 && ret < len)
1280                                         retry_op = CHECK_EOF;
1281                         } else {
1282                                 ret = ceph_sync_read(iocb, to, &retry_op);
1283                         }
1284                 } else {
1285                         retry_op = READ_INLINE;
1286                 }
1287         } else {
1288                 CEPH_DEFINE_RW_CONTEXT(rw_ctx, got);
1289                 dout("aio_read %p %llx.%llx %llu~%u got cap refs on %s\n",
1290                      inode, ceph_vinop(inode), iocb->ki_pos, (unsigned)len,
1291                      ceph_cap_string(got));
1292                 ceph_add_rw_context(fi, &rw_ctx);
1293                 ret = generic_file_read_iter(iocb, to);
1294                 ceph_del_rw_context(fi, &rw_ctx);
1295         }
1296         dout("aio_read %p %llx.%llx dropping cap refs on %s = %d\n",
1297              inode, ceph_vinop(inode), ceph_cap_string(got), (int)ret);
1298         if (pinned_page) {
1299                 put_page(pinned_page);
1300                 pinned_page = NULL;
1301         }
1302         ceph_put_cap_refs(ci, got);
1303         if (retry_op > HAVE_RETRIED && ret >= 0) {
1304                 int statret;
1305                 struct page *page = NULL;
1306                 loff_t i_size;
1307                 if (retry_op == READ_INLINE) {
1308                         page = __page_cache_alloc(GFP_KERNEL);
1309                         if (!page)
1310                                 return -ENOMEM;
1311                 }
1312
1313                 statret = __ceph_do_getattr(inode, page,
1314                                             CEPH_STAT_CAP_INLINE_DATA, !!page);
1315                 if (statret < 0) {
1316                         if (page)
1317                                 __free_page(page);
1318                         if (statret == -ENODATA) {
1319                                 BUG_ON(retry_op != READ_INLINE);
1320                                 goto again;
1321                         }
1322                         return statret;
1323                 }
1324
1325                 i_size = i_size_read(inode);
1326                 if (retry_op == READ_INLINE) {
1327                         BUG_ON(ret > 0 || read > 0);
1328                         if (iocb->ki_pos < i_size &&
1329                             iocb->ki_pos < PAGE_SIZE) {
1330                                 loff_t end = min_t(loff_t, i_size,
1331                                                    iocb->ki_pos + len);
1332                                 end = min_t(loff_t, end, PAGE_SIZE);
1333                                 if (statret < end)
1334                                         zero_user_segment(page, statret, end);
1335                                 ret = copy_page_to_iter(page,
1336                                                 iocb->ki_pos & ~PAGE_MASK,
1337                                                 end - iocb->ki_pos, to);
1338                                 iocb->ki_pos += ret;
1339                                 read += ret;
1340                         }
1341                         if (iocb->ki_pos < i_size && read < len) {
1342                                 size_t zlen = min_t(size_t, len - read,
1343                                                     i_size - iocb->ki_pos);
1344                                 ret = iov_iter_zero(zlen, to);
1345                                 iocb->ki_pos += ret;
1346                                 read += ret;
1347                         }
1348                         __free_pages(page, 0);
1349                         return read;
1350                 }
1351
1352                 /* hit EOF or hole? */
1353                 if (retry_op == CHECK_EOF && iocb->ki_pos < i_size &&
1354                     ret < len) {
1355                         dout("sync_read hit hole, ppos %lld < size %lld"
1356                              ", reading more\n", iocb->ki_pos, i_size);
1357
1358                         read += ret;
1359                         len -= ret;
1360                         retry_op = HAVE_RETRIED;
1361                         goto again;
1362                 }
1363         }
1364
1365         if (ret >= 0)
1366                 ret += read;
1367
1368         return ret;
1369 }
1370
1371 /*
1372  * Take cap references to avoid releasing caps to MDS mid-write.
1373  *
1374  * If we are synchronous, and write with an old snap context, the OSD
1375  * may return EOLDSNAPC.  In that case, retry the write.. _after_
1376  * dropping our cap refs and allowing the pending snap to logically
1377  * complete _before_ this write occurs.
1378  *
1379  * If we are near ENOSPC, write synchronously.
1380  */
1381 static ssize_t ceph_write_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
1382 {
1383         struct file *file = iocb->ki_filp;
1384         struct ceph_file_info *fi = file->private_data;
1385         struct inode *inode = file_inode(file);
1386         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1387         struct ceph_osd_client *osdc =
1388                 &ceph_sb_to_client(inode->i_sb)->client->osdc;
1389         struct ceph_cap_flush *prealloc_cf;
1390         ssize_t count, written = 0;
1391         int err, want, got;
1392         loff_t pos;
1393
1394         if (ceph_snap(inode) != CEPH_NOSNAP)
1395                 return -EROFS;
1396
1397         prealloc_cf = ceph_alloc_cap_flush();
1398         if (!prealloc_cf)
1399                 return -ENOMEM;
1400
1401 retry_snap:
1402         inode_lock(inode);
1403
1404         /* We can write back this queue in page reclaim */
1405         current->backing_dev_info = inode_to_bdi(inode);
1406
1407         if (iocb->ki_flags & IOCB_APPEND) {
1408                 err = ceph_do_getattr(inode, CEPH_STAT_CAP_SIZE, false);
1409                 if (err < 0)
1410                         goto out;
1411         }
1412
1413         err = generic_write_checks(iocb, from);
1414         if (err <= 0)
1415                 goto out;
1416
1417         pos = iocb->ki_pos;
1418         count = iov_iter_count(from);
1419         if (ceph_quota_is_max_bytes_exceeded(inode, pos + count)) {
1420                 err = -EDQUOT;
1421                 goto out;
1422         }
1423
1424         err = file_remove_privs(file);
1425         if (err)
1426                 goto out;
1427
1428         err = file_update_time(file);
1429         if (err)
1430                 goto out;
1431
1432         if (ci->i_inline_version != CEPH_INLINE_NONE) {
1433                 err = ceph_uninline_data(file, NULL);
1434                 if (err < 0)
1435                         goto out;
1436         }
1437
1438         /* FIXME: not complete since it doesn't account for being at quota */
1439         if (ceph_osdmap_flag(osdc, CEPH_OSDMAP_FULL)) {
1440                 err = -ENOSPC;
1441                 goto out;
1442         }
1443
1444         dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%zd getting caps. i_size %llu\n",
1445              inode, ceph_vinop(inode), pos, count, i_size_read(inode));
1446         if (fi->fmode & CEPH_FILE_MODE_LAZY)
1447                 want = CEPH_CAP_FILE_BUFFER | CEPH_CAP_FILE_LAZYIO;
1448         else
1449                 want = CEPH_CAP_FILE_BUFFER;
1450         got = 0;
1451         err = ceph_get_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR, want, pos + count,
1452                             &got, NULL);
1453         if (err < 0)
1454                 goto out;
1455
1456         dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%zd got cap refs on %s\n",
1457              inode, ceph_vinop(inode), pos, count, ceph_cap_string(got));
1458
1459         if ((got & (CEPH_CAP_FILE_BUFFER|CEPH_CAP_FILE_LAZYIO)) == 0 ||
1460             (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) || (fi->flags & CEPH_F_SYNC) ||
1461             (ci->i_ceph_flags & CEPH_I_ERROR_WRITE)) {
1462                 struct ceph_snap_context *snapc;
1463                 struct iov_iter data;
1464                 inode_unlock(inode);
1465
1466                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
1467                 if (__ceph_have_pending_cap_snap(ci)) {
1468                         struct ceph_cap_snap *capsnap =
1469                                         list_last_entry(&ci->i_cap_snaps,
1470                                                         struct ceph_cap_snap,
1471                                                         ci_item);
1472                         snapc = ceph_get_snap_context(capsnap->context);
1473                 } else {
1474                         BUG_ON(!ci->i_head_snapc);
1475                         snapc = ceph_get_snap_context(ci->i_head_snapc);
1476                 }
1477                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
1478
1479                 /* we might need to revert back to that point */
1480                 data = *from;
1481                 if (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT)
1482                         written = ceph_direct_read_write(iocb, &data, snapc,
1483                                                          &prealloc_cf);
1484                 else
1485                         written = ceph_sync_write(iocb, &data, pos, snapc);
1486                 if (written > 0)
1487                         iov_iter_advance(from, written);
1488                 ceph_put_snap_context(snapc);
1489         } else {
1490                 /*
1491                  * No need to acquire the i_truncate_mutex. Because
1492                  * the MDS revokes Fwb caps before sending truncate
1493                  * message to us. We can't get Fwb cap while there
1494                  * are pending vmtruncate. So write and vmtruncate
1495                  * can not run at the same time
1496                  */
1497                 written = generic_perform_write(file, from, pos);
1498                 if (likely(written >= 0))
1499                         iocb->ki_pos = pos + written;
1500                 inode_unlock(inode);
1501         }
1502
1503         if (written >= 0) {
1504                 int dirty;
1505
1506                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
1507                 ci->i_inline_version = CEPH_INLINE_NONE;
1508                 dirty = __ceph_mark_dirty_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR,
1509                                                &prealloc_cf);
1510                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
1511                 if (dirty)
1512                         __mark_inode_dirty(inode, dirty);
1513                 if (ceph_quota_is_max_bytes_approaching(inode, iocb->ki_pos))
1514                         ceph_check_caps(ci, CHECK_CAPS_NODELAY, NULL);
1515         }
1516
1517         dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%u  dropping cap refs on %s\n",
1518              inode, ceph_vinop(inode), pos, (unsigned)count,
1519              ceph_cap_string(got));
1520         ceph_put_cap_refs(ci, got);
1521
1522         if (written == -EOLDSNAPC) {
1523                 dout("aio_write %p %llx.%llx %llu~%u" "got EOLDSNAPC, retrying\n",
1524                      inode, ceph_vinop(inode), pos, (unsigned)count);
1525                 goto retry_snap;
1526         }
1527
1528         if (written >= 0) {
1529                 if (ceph_osdmap_flag(osdc, CEPH_OSDMAP_NEARFULL))
1530                         iocb->ki_flags |= IOCB_DSYNC;
1531                 written = generic_write_sync(iocb, written);
1532         }
1533
1534         goto out_unlocked;
1535
1536 out:
1537         inode_unlock(inode);
1538 out_unlocked:
1539         ceph_free_cap_flush(prealloc_cf);
1540         current->backing_dev_info = NULL;
1541         return written ? written : err;
1542 }
1543
1544 /*
1545  * llseek.  be sure to verify file size on SEEK_END.
1546  */
1547 static loff_t ceph_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
1548 {
1549         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
1550         loff_t i_size;
1551         loff_t ret;
1552
1553         inode_lock(inode);
1554
1555         if (whence == SEEK_END || whence == SEEK_DATA || whence == SEEK_HOLE) {
1556                 ret = ceph_do_getattr(inode, CEPH_STAT_CAP_SIZE, false);
1557                 if (ret < 0)
1558                         goto out;
1559         }
1560
1561         i_size = i_size_read(inode);
1562         switch (whence) {
1563         case SEEK_END:
1564                 offset += i_size;
1565                 break;
1566         case SEEK_CUR:
1567                 /*
1568                  * Here we special-case the lseek(fd, 0, SEEK_CUR)
1569                  * position-querying operation.  Avoid rewriting the "same"
1570                  * f_pos value back to the file because a concurrent read(),
1571                  * write() or lseek() might have altered it
1572                  */
1573                 if (offset == 0) {
1574                         ret = file->f_pos;
1575                         goto out;
1576                 }
1577                 offset += file->f_pos;
1578                 break;
1579         case SEEK_DATA:
1580                 if (offset < 0 || offset >= i_size) {
1581                         ret = -ENXIO;
1582                         goto out;
1583                 }
1584                 break;
1585         case SEEK_HOLE:
1586                 if (offset < 0 || offset >= i_size) {
1587                         ret = -ENXIO;
1588                         goto out;
1589                 }
1590                 offset = i_size;
1591                 break;
1592         }
1593
1594         ret = vfs_setpos(file, offset, inode->i_sb->s_maxbytes);
1595
1596 out:
1597         inode_unlock(inode);
1598         return ret;
1599 }
1600
1601 static inline void ceph_zero_partial_page(
1602         struct inode *inode, loff_t offset, unsigned size)
1603 {
1604         struct page *page;
1605         pgoff_t index = offset >> PAGE_SHIFT;
1606
1607         page = find_lock_page(inode->i_mapping, index);
1608         if (page) {
1609                 wait_on_page_writeback(page);
1610                 zero_user(page, offset & (PAGE_SIZE - 1), size);
1611                 unlock_page(page);
1612                 put_page(page);
1613         }
1614 }
1615
1616 static void ceph_zero_pagecache_range(struct inode *inode, loff_t offset,
1617                                       loff_t length)
1618 {
1619         loff_t nearly = round_up(offset, PAGE_SIZE);
1620         if (offset < nearly) {
1621                 loff_t size = nearly - offset;
1622                 if (length < size)
1623                         size = length;
1624                 ceph_zero_partial_page(inode, offset, size);
1625                 offset += size;
1626                 length -= size;
1627         }
1628         if (length >= PAGE_SIZE) {
1629                 loff_t size = round_down(length, PAGE_SIZE);
1630                 truncate_pagecache_range(inode, offset, offset + size - 1);
1631                 offset += size;
1632                 length -= size;
1633         }
1634         if (length)
1635                 ceph_zero_partial_page(inode, offset, length);
1636 }
1637
1638 static int ceph_zero_partial_object(struct inode *inode,
1639                                     loff_t offset, loff_t *length)
1640 {
1641         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1642         struct ceph_fs_client *fsc = ceph_inode_to_client(inode);
1643         struct ceph_osd_request *req;
1644         int ret = 0;
1645         loff_t zero = 0;
1646         int op;
1647
1648         if (!length) {
1649                 op = offset ? CEPH_OSD_OP_DELETE : CEPH_OSD_OP_TRUNCATE;
1650                 length = &zero;
1651         } else {
1652                 op = CEPH_OSD_OP_ZERO;
1653         }
1654
1655         req = ceph_osdc_new_request(&fsc->client->osdc, &ci->i_layout,
1656                                         ceph_vino(inode),
1657                                         offset, length,
1658                                         0, 1, op,
1659                                         CEPH_OSD_FLAG_WRITE,
1660                                         NULL, 0, 0, false);
1661         if (IS_ERR(req)) {
1662                 ret = PTR_ERR(req);
1663                 goto out;
1664         }
1665
1666         req->r_mtime = timespec64_to_timespec(inode->i_mtime);
1667         ret = ceph_osdc_start_request(&fsc->client->osdc, req, false);
1668         if (!ret) {
1669                 ret = ceph_osdc_wait_request(&fsc->client->osdc, req);
1670                 if (ret == -ENOENT)
1671                         ret = 0;
1672         }
1673         ceph_osdc_put_request(req);
1674
1675 out:
1676         return ret;
1677 }
1678
1679 static int ceph_zero_objects(struct inode *inode, loff_t offset, loff_t length)
1680 {
1681         int ret = 0;
1682         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1683         s32 stripe_unit = ci->i_layout.stripe_unit;
1684         s32 stripe_count = ci->i_layout.stripe_count;
1685         s32 object_size = ci->i_layout.object_size;
1686         u64 object_set_size = object_size * stripe_count;
1687         u64 nearly, t;
1688
1689         /* round offset up to next period boundary */
1690         nearly = offset + object_set_size - 1;
1691         t = nearly;
1692         nearly -= do_div(t, object_set_size);
1693
1694         while (length && offset < nearly) {
1695                 loff_t size = length;
1696                 ret = ceph_zero_partial_object(inode, offset, &size);
1697                 if (ret < 0)
1698                         return ret;
1699                 offset += size;
1700                 length -= size;
1701         }
1702         while (length >= object_set_size) {
1703                 int i;
1704                 loff_t pos = offset;
1705                 for (i = 0; i < stripe_count; ++i) {
1706                         ret = ceph_zero_partial_object(inode, pos, NULL);
1707                         if (ret < 0)
1708                                 return ret;
1709                         pos += stripe_unit;
1710                 }
1711                 offset += object_set_size;
1712                 length -= object_set_size;
1713         }
1714         while (length) {
1715                 loff_t size = length;
1716                 ret = ceph_zero_partial_object(inode, offset, &size);
1717                 if (ret < 0)
1718                         return ret;
1719                 offset += size;
1720                 length -= size;
1721         }
1722         return ret;
1723 }
1724
1725 static long ceph_fallocate(struct file *file, int mode,
1726                                 loff_t offset, loff_t length)
1727 {
1728         struct ceph_file_info *fi = file->private_data;
1729         struct inode *inode = file_inode(file);
1730         struct ceph_inode_info *ci = ceph_inode(inode);
1731         struct ceph_osd_client *osdc =
1732                 &ceph_inode_to_client(inode)->client->osdc;
1733         struct ceph_cap_flush *prealloc_cf;
1734         int want, got = 0;
1735         int dirty;
1736         int ret = 0;
1737         loff_t endoff = 0;
1738         loff_t size;
1739
1740         if (mode & ~(FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_PUNCH_HOLE))
1741                 return -EOPNOTSUPP;
1742
1743         if (!S_ISREG(inode->i_mode))
1744                 return -EOPNOTSUPP;
1745
1746         prealloc_cf = ceph_alloc_cap_flush();
1747         if (!prealloc_cf)
1748                 return -ENOMEM;
1749
1750         inode_lock(inode);
1751
1752         if (ceph_snap(inode) != CEPH_NOSNAP) {
1753                 ret = -EROFS;
1754                 goto unlock;
1755         }
1756
1757         if (!(mode & (FALLOC_FL_PUNCH_HOLE | FALLOC_FL_KEEP_SIZE)) &&
1758             ceph_quota_is_max_bytes_exceeded(inode, offset + length)) {
1759                 ret = -EDQUOT;
1760                 goto unlock;
1761         }
1762
1763         if (ceph_osdmap_flag(osdc, CEPH_OSDMAP_FULL) &&
1764             !(mode & FALLOC_FL_PUNCH_HOLE)) {
1765                 ret = -ENOSPC;
1766                 goto unlock;
1767         }
1768
1769         if (ci->i_inline_version != CEPH_INLINE_NONE) {
1770                 ret = ceph_uninline_data(file, NULL);
1771                 if (ret < 0)
1772                         goto unlock;
1773         }
1774
1775         size = i_size_read(inode);
1776         if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE)) {
1777                 endoff = offset + length;
1778                 ret = inode_newsize_ok(inode, endoff);
1779                 if (ret)
1780                         goto unlock;
1781         }
1782
1783         if (fi->fmode & CEPH_FILE_MODE_LAZY)
1784                 want = CEPH_CAP_FILE_BUFFER | CEPH_CAP_FILE_LAZYIO;
1785         else
1786                 want = CEPH_CAP_FILE_BUFFER;
1787
1788         ret = ceph_get_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR, want, endoff, &got, NULL);
1789         if (ret < 0)
1790                 goto unlock;
1791
1792         if (mode & FALLOC_FL_PUNCH_HOLE) {
1793                 if (offset < size)
1794                         ceph_zero_pagecache_range(inode, offset, length);
1795                 ret = ceph_zero_objects(inode, offset, length);
1796         } else if (endoff > size) {
1797                 truncate_pagecache_range(inode, size, -1);
1798                 if (ceph_inode_set_size(inode, endoff))
1799                         ceph_check_caps(ceph_inode(inode),
1800                                 CHECK_CAPS_AUTHONLY, NULL);
1801         }
1802
1803         if (!ret) {
1804                 spin_lock(&ci->i_ceph_lock);
1805                 ci->i_inline_version = CEPH_INLINE_NONE;
1806                 dirty = __ceph_mark_dirty_caps(ci, CEPH_CAP_FILE_WR,
1807                                                &prealloc_cf);
1808                 spin_unlock(&ci->i_ceph_lock);
1809                 if (dirty)
1810                         __mark_inode_dirty(inode, dirty);
1811                 if ((endoff > size) &&
1812                     ceph_quota_is_max_bytes_approaching(inode, endoff))
1813                         ceph_check_caps(ci, CHECK_CAPS_NODELAY, NULL);
1814         }
1815
1816         ceph_put_cap_refs(ci, got);
1817 unlock:
1818         inode_unlock(inode);
1819         ceph_free_cap_flush(prealloc_cf);
1820         return ret;
1821 }
1822
1823 const struct file_operations ceph_file_fops = {
1824         .open = ceph_open,
1825         .release = ceph_release,
1826         .llseek = ceph_llseek,
1827         .read_iter = ceph_read_iter,
1828         .write_iter = ceph_write_iter,
1829         .mmap = ceph_mmap,
1830         .fsync = ceph_fsync,
1831         .lock = ceph_lock,
1832         .flock = ceph_flock,
1833         .splice_read = generic_file_splice_read,
1834         .splice_write = iter_file_splice_write,
1835         .unlocked_ioctl = ceph_ioctl,
1836         .compat_ioctl   = ceph_ioctl,
1837         .fallocate      = ceph_fallocate,
1838 };
1839