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