lustre/llite/rw26.c

   1 /*
   2  * GPL HEADER START
   3  *
   4  * DO NOT ALTER OR REMOVE COPYRIGHT NOTICES OR THIS FILE HEADER.
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   7  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 only,
   8  * as published by the Free Software Foundation.
   9  *
  10  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  11  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  13  * General Public License version 2 for more details (a copy is included
  14  * in the LICENSE file that accompanied this code).
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  17  * version 2 along with this program; If not, see
  18  * http://www.gnu.org/licenses/gpl-2.0.html
  19  *
  20  * GPL HEADER END
  21  */
  22 /*
  23  * Copyright (c) 2003, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  24  * Use is subject to license terms.
  25  *
  26  * Copyright (c) 2011, 2017, Intel Corporation.
  27  */
  28 /*
  29  * This file is part of Lustre, http://www.lustre.org/
  30  *
  31  * lustre/lustre/llite/rw26.c
  32  *
  33  * Lustre Lite I/O page cache routines for the 2.5/2.6 kernel version
  34  */
  35
  36 #include <linux/buffer_head.h>
  37 #include <linux/errno.h>
  38 #include <linux/fs.h>
  39 #include <linux/kernel.h>
  40 #include <linux/mm.h>
  41 #include <linux/mpage.h>
  42 #include <linux/pagemap.h>
  43 #include <linux/string.h>
  44 #include <linux/unistd.h>
  45 #include <linux/writeback.h>
  46 #include <linux/migrate.h>
  47
  48 #define DEBUG_SUBSYSTEM S_LLITE
  49
  50 #include "llite_internal.h"
  51 #include <lustre_compat.h>
  52
  53 #ifdef HAVE_INVALIDATE_FOLIO
  54 /**
  55  * Implements Linux VM address_space::invalidate_folio() method. This method is
  56  * called when the folio is truncated from a file, either as a result of
  57  * explicit truncate, or when inode is removed from memory (as a result of
  58  * final iput(), umount, or memory pressure induced icache shrinking).
  59  *
  60  * [0, off] bytes of the folio remain valid (this is for a case of non-page
  61  * aligned truncate). Lustre leaves partially truncated folios in the cache,
  62  * relying on struct inode::i_size to limit further accesses.
  63  */
  64 static void ll_invalidate_folio(struct folio *folio, size_t offset, size_t len)
  65 {
  66         struct inode *inode;
  67         struct lu_env *env;
  68         struct cl_page *page;
  69         struct cl_object *obj;
  70
  71         LASSERT(!folio_test_writeback(folio));
  72         LASSERT(folio_test_locked(folio));
  73
  74         if (!(offset == 0 && len == folio_size(folio)) &&
  75             !folio_test_large(folio))
  76                 return;
  77
  78         /* Drop the pages from the folio */
  79         env = cl_env_percpu_get();
  80         LASSERT(!IS_ERR(env));
  81
  82         inode = folio_inode(folio);
  83         obj = ll_i2info(inode)->lli_clob;
  84         if (obj != NULL) {
  85                 int n, npgs = folio_nr_pages(folio);
  86
  87                 for (n = 0; n < npgs; n++) {
  88                         struct page *vmpage = folio_page(folio, n);
  89
  90                         LASSERT(PageLocked(vmpage));
  91                         LASSERT(!PageWriteback(vmpage));
  92
  93                         page = cl_vmpage_page(vmpage, obj);
  94                         if (page != NULL) {
  95                                 cl_page_delete(env, page);
  96                                 cl_page_put(env, page);
  97                         }
  98                 }
  99         } else {
 100                 LASSERT(!folio_get_private(folio));
 101         }
 102         cl_env_percpu_put(env);
 103 }
 104 #else
 105
 106 /**
 107  * Implements Linux VM address_space::invalidatepage() method. This method is
 108  * called when the page is truncate from a file, either as a result of
 109  * explicit truncate, or when inode is removed from memory (as a result of
 110  * final iput(), umount, or memory pressure induced icache shrinking).
 111  *
 112  * [0, offset] bytes of the page remain valid (this is for a case of not-page
 113  * aligned truncate). Lustre leaves partially truncated page in the cache,
 114  * relying on struct inode::i_size to limit further accesses.
 115  */
 116 static void ll_invalidatepage(struct page *vmpage,
 117 #ifdef HAVE_INVALIDATE_RANGE
 118                                 unsigned int offset, unsigned int length
 119 #else
 120                                 unsigned long offset
 121 #endif
 122                              )
 123 {
 124         struct inode     *inode;
 125         struct lu_env    *env;
 126         struct cl_page   *page;
 127         struct cl_object *obj;
 128
 129         LASSERT(PageLocked(vmpage));
 130         LASSERT(!PageWriteback(vmpage));
 131
 132         /*
 133          * It is safe to not check anything in invalidatepage/releasepage
 134          * below because they are run with page locked and all our io is
 135          * happening with locked page too
 136          */
 137 #ifdef HAVE_INVALIDATE_RANGE
 138         if (offset == 0 && length == PAGE_SIZE) {
 139 #else
 140         if (offset == 0) {
 141 #endif
 142                 /* See the comment in ll_releasepage() */
 143                 env = cl_env_percpu_get();
 144                 LASSERT(!IS_ERR(env));
 145
 146                 inode = vmpage->mapping->host;
 147                 obj = ll_i2info(inode)->lli_clob;
 148                 if (obj != NULL) {
 149                         page = cl_vmpage_page(vmpage, obj);
 150                         if (page != NULL) {
 151                                 cl_page_delete(env, page);
 152                                 cl_page_put(env, page);
 153                         }
 154                 } else
 155                         LASSERT(vmpage->private == 0);
 156
 157                 cl_env_percpu_put(env);
 158         }
 159
 160         if (OBD_FAIL_PRECHECK(OBD_FAIL_LLITE_PAGE_INVALIDATE_PAUSE)) {
 161                 unlock_page(vmpage);
 162                 OBD_FAIL_TIMEOUT(OBD_FAIL_LLITE_PAGE_INVALIDATE_PAUSE,
 163                                  cfs_fail_val);
 164                 lock_page(vmpage);
 165         }
 166 }
 167 #endif
 168
 169 static bool do_release_page(struct page *vmpage, gfp_t wait)
 170 {
 171         struct lu_env *env;
 172         struct cl_object *obj;
 173         struct cl_page *clpage;
 174         struct address_space *mapping;
 175         int result = 0;
 176
 177         LASSERT(PageLocked(vmpage));
 178         if (PageWriteback(vmpage) || PageDirty(vmpage))
 179                 return 0;
 180
 181         mapping = vmpage->mapping;
 182         if (mapping == NULL)
 183                 return 1;
 184
 185         obj = ll_i2info(mapping->host)->lli_clob;
 186         if (obj == NULL)
 187                 return 1;
 188
 189         clpage = cl_vmpage_page(vmpage, obj);
 190         if (clpage == NULL)
 191                 return 1;
 192
 193         env = cl_env_percpu_get();
 194         LASSERT(!IS_ERR(env));
 195
 196         /* we must not delete the cl_page if the vmpage is in use, otherwise we
 197          * disconnect the vmpage from Lustre while it's still alive(!), which
 198          * means we won't find it to discard on lock cancellation.
 199          *
 200          * References here are: caller + cl_page + page cache.
 201          * Any other references are potentially transient and must be ignored.
 202          */
 203         if (!cl_page_in_use(clpage) && !vmpage_in_use(vmpage, 1)) {
 204                 result = 1;
 205                 cl_page_delete(env, clpage);
 206         }
 207
 208         /* To use percpu env array, the call path can not be rescheduled;
 209          * otherwise percpu array will be messed if ll_releaspage() called
 210          * again on the same CPU.
 211          *
 212          * If this page holds the last refc of cl_object, the following
 213          * call path may cause reschedule:
 214          *   cl_page_put -> cl_page_free -> cl_object_put ->
 215          *     lu_object_put -> lu_object_free -> lov_delete_raid0.
 216          *
 217          * However, the kernel can't get rid of this inode until all pages have
 218          * been cleaned up. Now that we hold page lock here, it's pretty safe
 219          * that we won't get into object delete path.
 220          */
 221         LASSERT(cl_object_refc(obj) > 1);
 222         cl_page_put(env, clpage);
 223
 224         cl_env_percpu_put(env);
 225         return result;
 226 }
 227
 228 #ifdef HAVE_AOPS_RELEASE_FOLIO
 229 static bool ll_release_folio(struct folio *folio, gfp_t wait)
 230 {
 231         struct page *vmpage = folio_page(folio, 0);
 232
 233         /* folio_nr_pages(folio) == 1 is fixed with grab_cache_page* */
 234         BUG_ON(folio_nr_pages(folio) != 1);
 235
 236         return do_release_page(vmpage, wait);
 237 }
 238 #else /* !HAVE_AOPS_RELEASE_FOLIO */
 239 #ifdef HAVE_RELEASEPAGE_WITH_INT
 240 #define RELEASEPAGE_ARG_TYPE int
 241 #else
 242 #define RELEASEPAGE_ARG_TYPE gfp_t
 243 #endif
 244 static int ll_releasepage(struct page *vmpage, RELEASEPAGE_ARG_TYPE gfp_mask)
 245 {
 246         return do_release_page(vmpage, gfp_mask);
 247 }
 248 #endif /* HAVE_AOPS_RELEASE_FOLIO */
 249
 250 static ssize_t ll_get_user_pages(int rw, struct iov_iter *iter,
 251                                 struct page ***pages, ssize_t *npages,
 252                                 size_t maxsize)
 253 {
 254 #if defined(HAVE_DIO_ITER)
 255         size_t start;
 256         size_t result;
 257
 258         /*
 259          * iov_iter_get_pages_alloc() is introduced in 3.16 similar
 260          * to HAVE_DIO_ITER.
 261          */
 262         result = iov_iter_get_pages_alloc(iter, pages, maxsize, &start);
 263         if (result > 0)
 264                 *npages = DIV_ROUND_UP(result + start, PAGE_SIZE);
 265
 266         return result;
 267 #else
 268         unsigned long addr;
 269         size_t page_count;
 270         size_t size;
 271         long result;
 272
 273         if (!maxsize)
 274                 return 0;
 275
 276         if (!iter->nr_segs)
 277                 return 0;
 278
 279         addr = (unsigned long)iter->iov->iov_base + iter->iov_offset;
 280         if (addr & ~PAGE_MASK)
 281                 return -EINVAL;
 282
 283         size = min_t(size_t, maxsize, iter->iov->iov_len);
 284         page_count = (size + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 285         OBD_ALLOC_PTR_ARRAY_LARGE(*pages, page_count);
 286         if (*pages == NULL)
 287                 return -ENOMEM;
 288
 289         mmap_read_lock(current->mm);
 290         result = get_user_pages(current, current->mm, addr, page_count,
 291                                 rw == READ, 0, *pages, NULL);
 292         mmap_read_unlock(current->mm);
 293
 294         if (unlikely(result != page_count)) {
 295                 ll_release_user_pages(*pages, page_count);
 296                 *pages = NULL;
 297
 298                 if (result >= 0)
 299                         return -EFAULT;
 300
 301                 return result;
 302         }
 303         *npages = page_count;
 304
 305         return size;
 306 #endif
 307 }
 308
 309 /* iov_iter_alignment() is introduced in 3.16 similar to HAVE_DIO_ITER */
 310 #if defined(HAVE_DIO_ITER)
 311 static unsigned long iov_iter_alignment_vfs(const struct iov_iter *i)
 312 {
 313         return iov_iter_alignment(i);
 314 }
 315 #else /* copied from alignment_iovec() */
 316 static unsigned long iov_iter_alignment_vfs(const struct iov_iter *i)
 317 {
 318         const struct iovec *iov = i->iov;
 319         unsigned long res;
 320         size_t size = i->count;
 321         size_t n;
 322
 323         if (!size)
 324                 return 0;
 325
 326         res = (unsigned long)iov->iov_base + i->iov_offset;
 327         n = iov->iov_len - i->iov_offset;
 328         if (n >= size)
 329                 return res | size;
 330
 331         size -= n;
 332         res |= n;
 333         while (size > (++iov)->iov_len) {
 334                 res |= (unsigned long)iov->iov_base | iov->iov_len;
 335                 size -= iov->iov_len;
 336         }
 337         res |= (unsigned long)iov->iov_base | size;
 338
 339         return res;
 340 }
 341 #endif
 342
 343 /*
 344  * Lustre could relax a bit for alignment, io count is not
 345  * necessary page alignment.
 346  */
 347 static unsigned long ll_iov_iter_alignment(struct iov_iter *i)
 348 {
 349         size_t orig_size = i->count;
 350         size_t count = orig_size & ~PAGE_MASK;
 351         unsigned long res;
 352
 353         if (!count)
 354                 return iov_iter_alignment_vfs(i);
 355
 356         if (orig_size > PAGE_SIZE) {
 357                 iov_iter_truncate(i, orig_size - count);
 358                 res = iov_iter_alignment_vfs(i);
 359                 iov_iter_reexpand(i, orig_size);
 360
 361                 return res;
 362         }
 363
 364         res = iov_iter_alignment_vfs(i);
 365         /* start address is page aligned */
 366         if ((res & ~PAGE_MASK) == orig_size)
 367                 return PAGE_SIZE;
 368
 369         return res;
 370 }
 371
 372 static int
 373 ll_direct_rw_pages(const struct lu_env *env, struct cl_io *io, size_t size,
 374                    int rw, struct inode *inode, struct cl_sub_dio *sdio)
 375 {
 376         struct ll_dio_pages *pv = &sdio->csd_dio_pages;
 377         struct cl_page    *page;
 378         struct cl_2queue  *queue = &io->ci_queue;
 379         struct cl_object  *obj = io->ci_obj;
 380         struct cl_sync_io *anchor = &sdio->csd_sync;
 381         loff_t offset   = pv->ldp_file_offset;
 382         int io_pages    = 0;
 383         int i;
 384         ssize_t rc = 0;
 385
 386         ENTRY;
 387
 388         cl_2queue_init(queue);
 389         for (i = 0; i < pv->ldp_count; i++) {
 390                 LASSERT(!(offset & (PAGE_SIZE - 1)));
 391                 page = cl_page_find(env, obj, cl_index(obj, offset),
 392                                     pv->ldp_pages[i], CPT_TRANSIENT);
 393                 if (IS_ERR(page)) {
 394                         rc = PTR_ERR(page);
 395                         break;
 396                 }
 397                 LASSERT(page->cp_type == CPT_TRANSIENT);
 398                 rc = cl_page_own(env, io, page);
 399                 if (rc) {
 400                         cl_page_put(env, page);
 401                         break;
 402                 }
 403
 404                 page->cp_sync_io = anchor;
 405                 if (inode && IS_ENCRYPTED(inode)) {
 406                         /* In case of Direct IO on encrypted file, we need to
 407                          * add a reference to the inode on the cl_page.
 408                          * This info is required by llcrypt to proceed
 409                          * to encryption/decryption.
 410                          * This is safe because we know these pages are private
 411                          * to the thread doing the Direct IO.
 412                          */
 413                         page->cp_inode = inode;
 414                 }
 415                 /* We keep the refcount from cl_page_find, so we don't need
 416                  * another one here
 417                  */
 418                 cl_page_list_add(&queue->c2_qin, page, false);
 419                 /*
 420                  * Set page clip to tell transfer formation engine
 421                  * that page has to be sent even if it is beyond KMS.
 422                  */
 423                 if (size < PAGE_SIZE)
 424                         cl_page_clip(env, page, 0, size);
 425                 ++io_pages;
 426
 427                 offset += PAGE_SIZE;
 428                 size -= PAGE_SIZE;
 429         }
 430         if (rc == 0 && io_pages > 0) {
 431                 int iot = rw == READ ? CRT_READ : CRT_WRITE;
 432
 433                 atomic_add(io_pages, &anchor->csi_sync_nr);
 434                 /*
 435                  * Avoid out-of-order execution of adding inflight
 436                  * modifications count and io submit.
 437                  */
 438                 smp_mb();
 439                 rc = cl_io_submit_rw(env, io, iot, queue);
 440                 if (rc == 0) {
 441                         cl_page_list_splice(&queue->c2_qout, &sdio->csd_pages);
 442                 } else {
 443                         atomic_add(-queue->c2_qin.pl_nr,
 444                                    &anchor->csi_sync_nr);
 445                         cl_page_list_for_each(page, &queue->c2_qin)
 446                                 page->cp_sync_io = NULL;
 447                 }
 448                 /* handle partially submitted reqs */
 449                 if (queue->c2_qin.pl_nr > 0) {
 450                         CERROR(DFID " failed to submit %d dio pages: %zd\n",
 451                                PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)),
 452                                queue->c2_qin.pl_nr, rc);
 453                         if (rc == 0)
 454                                 rc = -EIO;
 455                 }
 456         }
 457
 458         cl_2queue_discard(env, io, queue);
 459         cl_2queue_disown(env, queue);
 460         cl_2queue_fini(env, queue);
 461         RETURN(rc);
 462 }
 463
 464 #ifdef KMALLOC_MAX_SIZE
 465 #define MAX_MALLOC KMALLOC_MAX_SIZE
 466 #else
 467 #define MAX_MALLOC (128 * 1024)
 468 #endif
 469
 470 /* This is the maximum size of a single O_DIRECT request, based on the
 471  * kmalloc limit.  We need to fit all of the brw_page structs, each one
 472  * representing PAGE_SIZE worth of user data, into a single buffer, and
 473  * then truncate this to be a full-sized RPC.  For 4kB PAGE_SIZE this is
 474  * up to 22MB for 128kB kmalloc and up to 682MB for 4MB kmalloc. */
 475 #define MAX_DIO_SIZE ((MAX_MALLOC / sizeof(struct brw_page) * PAGE_SIZE) & \
 476                       ~((size_t)DT_MAX_BRW_SIZE - 1))
 477
 478 static ssize_t
 479 ll_direct_IO_impl(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter, int rw)
 480 {
 481         struct ll_cl_context *lcc;
 482         const struct lu_env *env;
 483         struct cl_io *io;
 484         struct file *file = iocb->ki_filp;
 485         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
 486         struct cl_dio_aio *ll_dio_aio;
 487         struct cl_sub_dio *ldp_aio;
 488         size_t count = iov_iter_count(iter);
 489         ssize_t tot_bytes = 0, result = 0;
 490         loff_t file_offset = iocb->ki_pos;
 491         bool sync_submit = false;
 492         struct vvp_io *vio;
 493         ssize_t rc2;
 494
 495         /* Check EOF by ourselves */
 496         if (rw == READ && file_offset >= i_size_read(inode))
 497                 return 0;
 498
 499         /* FIXME: io smaller than PAGE_SIZE is broken on ia64 ??? */
 500         if (file_offset & ~PAGE_MASK)
 501                 RETURN(-EINVAL);
 502
 503         CDEBUG(D_VFSTRACE, "VFS Op:inode="DFID"(%p), size=%zd (max %lu), "
 504                "offset=%lld=%llx, pages %zd (max %lu)\n",
 505                PFID(ll_inode2fid(inode)), inode, count, MAX_DIO_SIZE,
 506                file_offset, file_offset, count >> PAGE_SHIFT,
 507                MAX_DIO_SIZE >> PAGE_SHIFT);
 508
 509         /* Check that all user buffers are aligned as well */
 510         if (ll_iov_iter_alignment(iter) & ~PAGE_MASK)
 511                 RETURN(-EINVAL);
 512
 513         lcc = ll_cl_find(inode);
 514         if (lcc == NULL)
 515                 RETURN(-EIO);
 516
 517         env = lcc->lcc_env;
 518         LASSERT(!IS_ERR(env));
 519         vio = vvp_env_io(env);
 520         io = lcc->lcc_io;
 521         LASSERT(io != NULL);
 522
 523         ll_dio_aio = io->ci_dio_aio;
 524         LASSERT(ll_dio_aio);
 525         LASSERT(ll_dio_aio->cda_iocb == iocb);
 526
 527         /* We cannot do parallel submission of sub-I/Os - for AIO or regular
 528          * DIO - unless lockless because it causes us to release the lock
 529          * early.
 530          *
 531          * There are also several circumstances in which we must disable
 532          * parallel DIO, so we check if it is enabled.
 533          *
 534          * The check for "is_sync_kiocb" excludes AIO, which does not need to
 535          * be disabled in these situations.
 536          */
 537         if (io->ci_dio_lock || (is_sync_kiocb(iocb) && !io->ci_parallel_dio))
 538                 sync_submit = true;
 539
 540         while (iov_iter_count(iter)) {
 541                 struct ll_dio_pages *pvec;
 542                 struct page **pages;
 543
 544                 count = min_t(size_t, iov_iter_count(iter), MAX_DIO_SIZE);
 545                 if (rw == READ) {
 546                         if (file_offset >= i_size_read(inode))
 547                                 break;
 548
 549                         if (file_offset + count > i_size_read(inode))
 550                                 count = i_size_read(inode) - file_offset;
 551                 }
 552
 553                 /* if we are doing sync_submit, then we free this below,
 554                  * otherwise it is freed on the final call to cl_sync_io_note
 555                  * (either in this function or from a ptlrpcd daemon)
 556                  */
 557                 ldp_aio = cl_sub_dio_alloc(ll_dio_aio, sync_submit);
 558                 if (!ldp_aio)
 559                         GOTO(out, result = -ENOMEM);
 560
 561                 pvec = &ldp_aio->csd_dio_pages;
 562
 563                 result = ll_get_user_pages(rw, iter, &pages,
 564                                            &pvec->ldp_count, count);
 565                 if (unlikely(result <= 0)) {
 566                         cl_sync_io_note(env, &ldp_aio->csd_sync, result);
 567                         if (sync_submit) {
 568                                 LASSERT(ldp_aio->csd_creator_free);
 569                                 cl_sub_dio_free(ldp_aio);
 570                         }
 571                         GOTO(out, result);
 572                 }
 573
 574                 count = result;
 575                 pvec->ldp_file_offset = file_offset;
 576                 pvec->ldp_pages = pages;
 577
 578                 result = ll_direct_rw_pages(env, io, count,
 579                                             rw, inode, ldp_aio);
 580                 /* We've submitted pages and can now remove the extra
 581                  * reference for that
 582                  */
 583                 cl_sync_io_note(env, &ldp_aio->csd_sync, result);
 584
 585                 if (sync_submit) {
 586                         rc2 = cl_sync_io_wait(env, &ldp_aio->csd_sync,
 587                                              0);
 588                         if (result == 0 && rc2)
 589                                 result = rc2;
 590                         LASSERT(ldp_aio->csd_creator_free);
 591                         cl_sub_dio_free(ldp_aio);
 592                 }
 593                 if (unlikely(result < 0))
 594                         GOTO(out, result);
 595
 596                 iov_iter_advance(iter, count);
 597                 tot_bytes += count;
 598                 file_offset += count;
 599         }
 600
 601 out:
 602         ll_dio_aio->cda_bytes += tot_bytes;
 603
 604         if (rw == WRITE)
 605                 vio->u.readwrite.vui_written += tot_bytes;
 606         else
 607                 vio->u.readwrite.vui_read += tot_bytes;
 608
 609         /* AIO is not supported on pipes, so we cannot return EIOCBQEUED like
 610          * we normally would for both DIO and AIO here
 611          */
 612         if (result == 0 && !iov_iter_is_pipe(iter))
 613                 result = -EIOCBQUEUED;
 614
 615         return result;
 616 }
 617
 618 #if defined(HAVE_DIO_ITER)
 619 static ssize_t ll_direct_IO(
 620 #ifndef HAVE_IOV_ITER_RW
 621              int rw,
 622 #endif
 623              struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter
 624 #ifndef HAVE_DIRECTIO_2ARGS
 625              , loff_t file_offset
 626 #endif
 627              )
 628 {
 629         int nrw;
 630
 631 #ifndef HAVE_IOV_ITER_RW
 632         nrw = rw;
 633 #else
 634         nrw = iov_iter_rw(iter);
 635 #endif
 636
 637         return ll_direct_IO_impl(iocb, iter, nrw);
 638 }
 639
 640 #else /* !defined(HAVE_DIO_ITER) */
 641
 642 static ssize_t
 643 ll_direct_IO(int rw, struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
 644              loff_t file_offset, unsigned long nr_segs)
 645 {
 646         struct iov_iter iter;
 647
 648         iov_iter_init(&iter, iov, nr_segs, iov_length(iov, nr_segs), 0);
 649         return ll_direct_IO_impl(iocb, &iter, rw);
 650 }
 651
 652 #endif /* !defined(HAVE_DIO_ITER) */
 653
 654 /**
 655  * Prepare partially written-to page for a write.
 656  * @pg is owned when passed in and disowned when it returns non-zero result to
 657  * the caller.
 658  */
 659 static int ll_prepare_partial_page(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
 660                                    struct cl_page *pg, struct file *file)
 661 {
 662         struct cl_attr *attr   = vvp_env_thread_attr(env);
 663         struct cl_object *obj  = io->ci_obj;
 664         loff_t          offset = cl_offset(obj, cl_page_index(pg));
 665         int             result;
 666         ENTRY;
 667
 668         cl_object_attr_lock(obj);
 669         result = cl_object_attr_get(env, obj, attr);
 670         cl_object_attr_unlock(obj);
 671         if (result) {
 672                 cl_page_disown(env, io, pg);
 673                 GOTO(out, result);
 674         }
 675
 676         /*
 677          * If are writing to a new page, no need to read old data.
 678          * The extent locking will have updated the KMS, and for our
 679          * purposes here we can treat it like i_size.
 680          */
 681         if (attr->cat_kms <= offset) {
 682                 char *kaddr = kmap_atomic(pg->cp_vmpage);
 683
 684                 memset(kaddr, 0, PAGE_SIZE);
 685                 kunmap_atomic(kaddr);
 686                 GOTO(out, result = 0);
 687         }
 688
 689         if (pg->cp_defer_uptodate) {
 690                 pg->cp_ra_used = 1;
 691                 GOTO(out, result = 0);
 692         }
 693
 694         result = ll_io_read_page(env, io, pg, file);
 695         if (result)
 696                 GOTO(out, result);
 697
 698         /* ll_io_read_page() disowns the page */
 699         result = cl_page_own(env, io, pg);
 700         if (!result) {
 701                 if (!PageUptodate(cl_page_vmpage(pg))) {
 702                         cl_page_disown(env, io, pg);
 703                         result = -EIO;
 704                 }
 705         } else if (result == -ENOENT) {
 706                 /* page was truncated */
 707                 result = -EAGAIN;
 708         }
 709         EXIT;
 710
 711 out:
 712         return result;
 713 }
 714
 715 static int ll_tiny_write_begin(struct page *vmpage, struct address_space *mapping)
 716 {
 717         /* Page must be present, up to date, dirty, and not in writeback. */
 718         if (!vmpage || !PageUptodate(vmpage) || !PageDirty(vmpage) ||
 719             PageWriteback(vmpage) || vmpage->mapping != mapping)
 720                 return -ENODATA;
 721
 722         return 0;
 723 }
 724
 725 static int ll_write_begin(struct file *file, struct address_space *mapping,
 726                           loff_t pos, unsigned int len,
 727 #ifdef HAVE_GRAB_CACHE_PAGE_WRITE_BEGIN_WITH_FLAGS
 728                           unsigned int flags,
 729 #endif
 730                           struct page **pagep, void **fsdata)
 731 {
 732         struct ll_cl_context *lcc = NULL;
 733         const struct lu_env  *env = NULL;
 734         struct cl_io   *io = NULL;
 735         struct cl_page *page = NULL;
 736         struct inode *inode = file_inode(file);
 737         struct cl_object *clob = ll_i2info(mapping->host)->lli_clob;
 738         pgoff_t index = pos >> PAGE_SHIFT;
 739         struct page *vmpage = NULL;
 740         unsigned from = pos & (PAGE_SIZE - 1);
 741         unsigned to = from + len;
 742         int result = 0;
 743         ENTRY;
 744
 745         CDEBUG(D_VFSTRACE, "Writing %lu of %d to %d bytes\n", index, from, len);
 746
 747         lcc = ll_cl_find(inode);
 748         if (lcc == NULL) {
 749                 vmpage = grab_cache_page_nowait(mapping, index);
 750                 result = ll_tiny_write_begin(vmpage, mapping);
 751                 GOTO(out, result);
 752         }
 753
 754         env = lcc->lcc_env;
 755         io  = lcc->lcc_io;
 756
 757         if (file->f_flags & O_DIRECT) {
 758                 /* direct IO failed because it couldn't clean up cached pages,
 759                  * this causes a problem for mirror write because the cached
 760                  * page may belong to another mirror, which will result in
 761                  * problem submitting the I/O. */
 762                 if (io->ci_designated_mirror > 0)
 763                         GOTO(out, result = -EBUSY);
 764
 765                 /**
 766                  * Direct write can fall back to buffered read, but DIO is done
 767                  * with lockless i/o, and buffered requires LDLM locking, so
 768                  * in this case we must restart without lockless.
 769                  */
 770                 if (!io->ci_dio_lock) {
 771                         io->ci_dio_lock = 1;
 772                         io->ci_need_restart = 1;
 773                         GOTO(out, result = -ENOLCK);
 774                 }
 775         }
 776 again:
 777         /* To avoid deadlock, try to lock page first. */
 778         vmpage = grab_cache_page_nowait(mapping, index);
 779
 780         if (unlikely(vmpage == NULL ||
 781                      PageDirty(vmpage) || PageWriteback(vmpage))) {
 782                 struct vvp_io *vio = vvp_env_io(env);
 783                 struct cl_page_list *plist = &vio->u.readwrite.vui_queue;
 784
 785                 /* if the page is already in dirty cache, we have to commit
 786                  * the pages right now; otherwise, it may cause deadlock
 787                  * because it holds page lock of a dirty page and request for
 788                  * more grants. It's okay for the dirty page to be the first
 789                  * one in commit page list, though. */
 790                 if (vmpage != NULL && plist->pl_nr > 0) {
 791                         unlock_page(vmpage);
 792                         put_page(vmpage);
 793                         vmpage = NULL;
 794                 }
 795
 796                 /* commit pages and then wait for page lock */
 797                 result = vvp_io_write_commit(env, io);
 798                 if (result < 0)
 799                         GOTO(out, result);
 800
 801                 if (vmpage == NULL) {
 802                         vmpage = grab_cache_page_write_begin(mapping, index
 803 #ifdef HAVE_GRAB_CACHE_PAGE_WRITE_BEGIN_WITH_FLAGS
 804                                                              , flags
 805 #endif
 806                                                              );
 807                         if (vmpage == NULL)
 808                                 GOTO(out, result = -ENOMEM);
 809                 }
 810         }
 811
 812         /* page was truncated */
 813         if (mapping != vmpage->mapping) {
 814                 CDEBUG(D_VFSTRACE, "page: %lu was truncated\n", index);
 815                 unlock_page(vmpage);
 816                 put_page(vmpage);
 817                 vmpage = NULL;
 818                 goto again;
 819         }
 820
 821         page = cl_page_find(env, clob, vmpage->index, vmpage, CPT_CACHEABLE);
 822         if (IS_ERR(page))
 823                 GOTO(out, result = PTR_ERR(page));
 824
 825         lcc->lcc_page = page;
 826         lu_ref_add(&page->cp_reference, "cl_io", io);
 827
 828         cl_page_assume(env, io, page);
 829         if (!PageUptodate(vmpage)) {
 830                 /*
 831                  * We're completely overwriting an existing page,
 832                  * so _don't_ set it up to date until commit_write
 833                  */
 834                 if (from == 0 && to == PAGE_SIZE) {
 835                         CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, page, "full page write\n");
 836                         POISON_PAGE(vmpage, 0x11);
 837                 } else {
 838                         /* TODO: can be optimized at OSC layer to check if it
 839                          * is a lockless IO. In that case, it's not necessary
 840                          * to read the data. */
 841                         result = ll_prepare_partial_page(env, io, page, file);
 842                         if (result) {
 843                                 /* vmpage should have been unlocked */
 844                                 put_page(vmpage);
 845                                 vmpage = NULL;
 846
 847                                 if (result == -EAGAIN)
 848                                         goto again;
 849                                 GOTO(out, result);
 850                         }
 851                 }
 852         }
 853         EXIT;
 854 out:
 855         if (result < 0) {
 856                 if (vmpage != NULL) {
 857                         unlock_page(vmpage);
 858                         put_page(vmpage);
 859                 }
 860                 /* On tiny_write failure, page and io are always null. */
 861                 if (!IS_ERR_OR_NULL(page)) {
 862                         lu_ref_del(&page->cp_reference, "cl_io", io);
 863                         cl_page_put(env, page);
 864                 }
 865                 if (io)
 866                         io->ci_result = result;
 867         } else {
 868                 *pagep = vmpage;
 869                 *fsdata = lcc;
 870         }
 871         RETURN(result);
 872 }
 873
 874 static int ll_tiny_write_end(struct file *file, struct address_space *mapping,
 875                              loff_t pos, unsigned int len, unsigned int copied,
 876                              struct page *vmpage)
 877 {
 878         struct cl_page *clpage = (struct cl_page *) vmpage->private;
 879         loff_t kms = pos+copied;
 880         loff_t to = kms & (PAGE_SIZE-1) ? kms & (PAGE_SIZE-1) : PAGE_SIZE;
 881         __u16 refcheck;
 882         struct lu_env *env = cl_env_get(&refcheck);
 883         int rc = 0;
 884
 885         ENTRY;
 886
 887         if (IS_ERR(env)) {
 888                 rc = PTR_ERR(env);
 889                 goto out;
 890         }
 891
 892         /* This page is dirty in cache, so it should have a cl_page pointer
 893          * set in vmpage->private.
 894          */
 895         LASSERT(clpage != NULL);
 896
 897         if (copied == 0)
 898                 goto out_env;
 899
 900         /* Update the underlying size information in the OSC/LOV objects this
 901          * page is part of.
 902          */
 903         cl_page_touch(env, clpage, to);
 904
 905 out_env:
 906         cl_env_put(env, &refcheck);
 907
 908 out:
 909         /* Must return page unlocked. */
 910         unlock_page(vmpage);
 911
 912         RETURN(rc);
 913 }
 914
 915 static int ll_write_end(struct file *file, struct address_space *mapping,
 916                         loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
 917                         struct page *vmpage, void *fsdata)
 918 {
 919         struct ll_cl_context *lcc = fsdata;
 920         const struct lu_env *env;
 921         struct cl_io *io;
 922         struct vvp_io *vio;
 923         struct cl_page *page;
 924         unsigned from = pos & (PAGE_SIZE - 1);
 925         bool unplug = false;
 926         int result = 0;
 927         ENTRY;
 928
 929         put_page(vmpage);
 930
 931         CDEBUG(D_VFSTRACE, "pos %llu, len %u, copied %u\n", pos, len, copied);
 932
 933         if (lcc == NULL) {
 934                 result = ll_tiny_write_end(file, mapping, pos, len, copied,
 935                                            vmpage);
 936                 GOTO(out, result);
 937         }
 938
 939         LASSERT(lcc != NULL);
 940         env  = lcc->lcc_env;
 941         page = lcc->lcc_page;
 942         io   = lcc->lcc_io;
 943         vio  = vvp_env_io(env);
 944
 945         LASSERT(cl_page_is_owned(page, io));
 946         if (copied > 0) {
 947                 struct cl_page_list *plist = &vio->u.readwrite.vui_queue;
 948
 949                 lcc->lcc_page = NULL; /* page will be queued */
 950
 951                 /* Add it into write queue */
 952                 cl_page_list_add(plist, page, true);
 953                 if (plist->pl_nr == 1) /* first page */
 954                         vio->u.readwrite.vui_from = from;
 955                 else
 956                         LASSERT(from == 0);
 957                 vio->u.readwrite.vui_to = from + copied;
 958
 959                 /* To address the deadlock in balance_dirty_pages() where
 960                  * this dirty page may be written back in the same thread. */
 961                 if (PageDirty(vmpage))
 962                         unplug = true;
 963
 964                 /* We may have one full RPC, commit it soon */
 965                 if (plist->pl_nr >= PTLRPC_MAX_BRW_PAGES)
 966                         unplug = true;
 967
 968                 CL_PAGE_DEBUG(D_VFSTRACE, env, page,
 969                               "queued page: %d.\n", plist->pl_nr);
 970         } else {
 971                 cl_page_disown(env, io, page);
 972
 973                 lcc->lcc_page = NULL;
 974                 lu_ref_del(&page->cp_reference, "cl_io", io);
 975                 cl_page_put(env, page);
 976
 977                 /* page list is not contiguous now, commit it now */
 978                 unplug = true;
 979         }
 980         if (unplug || io->u.ci_wr.wr_sync)
 981                 result = vvp_io_write_commit(env, io);
 982
 983         if (result < 0)
 984                 io->ci_result = result;
 985
 986
 987 out:
 988         RETURN(result >= 0 ? copied : result);
 989 }
 990
 991 #ifdef CONFIG_MIGRATION
 992 static int ll_migratepage(struct address_space *mapping,
 993                           struct page *newpage, struct page *page,
 994                           enum migrate_mode mode)
 995 {
 996         /* Always fail page migration until we have a proper implementation */
 997         return -EIO;
 998 }
 999 #endif
1000
1001 const struct address_space_operations ll_aops = {
1002 #ifdef HAVE_DIRTY_FOLIO
1003         .dirty_folio            = filemap_dirty_folio,
1004 #else
1005         .set_page_dirty         = __set_page_dirty_nobuffers,
1006 #endif
1007 #ifdef HAVE_INVALIDATE_FOLIO
1008         .invalidate_folio       = ll_invalidate_folio,
1009 #else
1010         .invalidatepage         = ll_invalidatepage,
1011 #endif
1012 #ifdef HAVE_AOPS_READ_FOLIO
1013         .read_folio             = ll_read_folio,
1014 #else
1015         .readpage               = ll_readpage,
1016 #endif
1017 #ifdef HAVE_AOPS_RELEASE_FOLIO
1018         .release_folio          = ll_release_folio,
1019 #else
1020         .releasepage            = (void *)ll_releasepage,
1021 #endif
1022         .direct_IO              = ll_direct_IO,
1023         .writepage              = ll_writepage,
1024         .writepages             = ll_writepages,
1025         .write_begin            = ll_write_begin,
1026         .write_end              = ll_write_end,
1027 #ifdef CONFIG_MIGRATION
1028         .migratepage            = ll_migratepage,
1029 #endif
1030 };