Whamcloud - gitweb
1af0940edb16e01e7ca34e820a71edf47c4c1d6a
[fs/lustre-release.git] / lustre / llite / vvp_io.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) 2008, 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  * Implementation of cl_io for VVP layer.
32  *
33  *   Author: Nikita Danilov <nikita.danilov@sun.com>
34  *   Author: Jinshan Xiong <jinshan.xiong@whamcloud.com>
35  */
36
37 #define DEBUG_SUBSYSTEM S_LLITE
38
39 #include <obd.h>
40 #include <linux/pagevec.h>
41 #include <linux/memcontrol.h>
42 #include <linux/falloc.h>
43
44 #include "llite_internal.h"
45 #include "vvp_internal.h"
46 #include <libcfs/linux/linux-misc.h>
47
48 static struct vvp_io *cl2vvp_io(const struct lu_env *env,
49                                 const struct cl_io_slice *slice)
50 {
51         struct vvp_io *vio;
52
53         vio = container_of(slice, struct vvp_io, vui_cl);
54         LASSERT(vio == vvp_env_io(env));
55
56         return vio;
57 }
58
59 /**
60  * For swapping layout. The file's layout may have changed.
61  * To avoid populating pages to a wrong stripe, we have to verify the
62  * correctness of layout. It works because swapping layout processes
63  * have to acquire group lock.
64  */
65 static bool can_populate_pages(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
66                                 struct inode *inode)
67 {
68         struct ll_inode_info    *lli = ll_i2info(inode);
69         struct vvp_io           *vio = vvp_env_io(env);
70         bool rc = true;
71
72         switch (io->ci_type) {
73         case CIT_READ:
74         case CIT_WRITE:
75                 /* don't need lock here to check lli_layout_gen as we have held
76                  * extent lock and GROUP lock has to hold to swap layout */
77                 if (ll_layout_version_get(lli) != vio->vui_layout_gen ||
78                     OBD_FAIL_CHECK_RESET(OBD_FAIL_LLITE_LOST_LAYOUT, 0)) {
79                         io->ci_need_restart = 1;
80                         /* this will cause a short read/write */
81                         io->ci_continue = 0;
82                         rc = false;
83                 }
84         case CIT_FAULT:
85                 /* fault is okay because we've already had a page. */
86         default:
87                 break;
88         }
89
90         return rc;
91 }
92
93 static void vvp_object_size_lock(struct cl_object *obj)
94 {
95         struct inode *inode = vvp_object_inode(obj);
96
97         ll_inode_size_lock(inode);
98         cl_object_attr_lock(obj);
99 }
100
101 static void vvp_object_size_unlock(struct cl_object *obj)
102 {
103         struct inode *inode = vvp_object_inode(obj);
104
105         cl_object_attr_unlock(obj);
106         ll_inode_size_unlock(inode);
107 }
108
109 /**
110  * Helper function that if necessary adjusts file size (inode->i_size), when
111  * position at the offset \a pos is accessed. File size can be arbitrary stale
112  * on a Lustre client, but client at least knows KMS. If accessed area is
113  * inside [0, KMS], set file size to KMS, otherwise glimpse file size.
114  *
115  * Locking: i_size_lock is used to serialize changes to inode size and to
116  * protect consistency between inode size and cl_object
117  * attributes. cl_object_size_lock() protects consistency between cl_attr's of
118  * top-object and sub-objects.
119  */
120 static int vvp_prep_size(const struct lu_env *env, struct cl_object *obj,
121                          struct cl_io *io, loff_t start, size_t count,
122                          int *exceed)
123 {
124         struct cl_attr *attr  = vvp_env_thread_attr(env);
125         struct inode   *inode = vvp_object_inode(obj);
126         loff_t          pos   = start + count - 1;
127         loff_t kms;
128         int result;
129
130         /*
131          * Consistency guarantees: following possibilities exist for the
132          * relation between region being accessed and real file size at this
133          * moment:
134          *
135          *  (A): the region is completely inside of the file;
136          *
137          *  (B-x): x bytes of region are inside of the file, the rest is
138          *  outside;
139          *
140          *  (C): the region is completely outside of the file.
141          *
142          * This classification is stable under DLM lock already acquired by
143          * the caller, because to change the class, other client has to take
144          * DLM lock conflicting with our lock. Also, any updates to ->i_size
145          * by other threads on this client are serialized by
146          * ll_inode_size_lock(). This guarantees that short reads are handled
147          * correctly in the face of concurrent writes and truncates.
148          */
149         vvp_object_size_lock(obj);
150         result = cl_object_attr_get(env, obj, attr);
151         if (result == 0) {
152                 kms = attr->cat_kms;
153                 if (pos > kms || !attr->cat_kms_valid) {
154                         /*
155                          * A glimpse is necessary to determine whether we
156                          * return a short read (B) or some zeroes at the end
157                          * of the buffer (C)
158                          */
159                         vvp_object_size_unlock(obj);
160                         result = cl_glimpse_lock(env, io, inode, obj, 0);
161                         if (result == 0 && exceed != NULL) {
162                                 /* If objective page index exceed end-of-file
163                                  * page index, return directly. Do not expect
164                                  * kernel will check such case correctly.
165                                  * linux-2.6.18-128.1.1 miss to do that.
166                                  * --bug 17336 */
167                                 loff_t size = i_size_read(inode);
168                                 unsigned long cur_index = start >>
169                                         PAGE_SHIFT;
170
171                                 if ((size == 0 && cur_index != 0) ||
172                                     (((size - 1) >> PAGE_SHIFT) <
173                                      cur_index))
174                                         *exceed = 1;
175                         }
176
177                         return result;
178                 } else {
179                         /*
180                          * region is within kms and, hence, within real file
181                          * size (A). We need to increase i_size to cover the
182                          * read region so that generic_file_read() will do its
183                          * job, but that doesn't mean the kms size is
184                          * _correct_, it is only the _minimum_ size. If
185                          * someone does a stat they will get the correct size
186                          * which will always be >= the kms value here.
187                          * b=11081
188                          */
189                         if (i_size_read(inode) < kms) {
190                                 i_size_write(inode, kms);
191                                 CDEBUG(D_VFSTRACE,
192                                        DFID" updating i_size %llu\n",
193                                        PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)),
194                                        (__u64)i_size_read(inode));
195                         }
196                 }
197         }
198
199         vvp_object_size_unlock(obj);
200
201         return result;
202 }
203
204 /*****************************************************************************
205  *
206  * io operations.
207  *
208  */
209
210 static int vvp_io_one_lock_index(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
211                                  __u32 enqflags, enum cl_lock_mode mode,
212                                  pgoff_t start, pgoff_t end)
213 {
214         struct vvp_io          *vio   = vvp_env_io(env);
215         struct cl_lock_descr   *descr = &vio->vui_link.cill_descr;
216         struct cl_object       *obj   = io->ci_obj;
217
218         CLOBINVRNT(env, obj, vvp_object_invariant(obj));
219         ENTRY;
220
221         CDEBUG(D_VFSTRACE, "lock: %d [%lu, %lu]\n", mode, start, end);
222
223         memset(&vio->vui_link, 0, sizeof vio->vui_link);
224
225         if (vio->vui_fd && (vio->vui_fd->fd_flags & LL_FILE_GROUP_LOCKED)) {
226                 descr->cld_mode = CLM_GROUP;
227                 descr->cld_gid  = vio->vui_fd->fd_grouplock.lg_gid;
228                 enqflags |= CEF_LOCK_MATCH;
229         } else {
230                 descr->cld_mode  = mode;
231         }
232
233         descr->cld_obj   = obj;
234         descr->cld_start = start;
235         descr->cld_end   = end;
236         descr->cld_enq_flags = enqflags;
237
238         cl_io_lock_add(env, io, &vio->vui_link);
239
240         RETURN(0);
241 }
242
243 static int vvp_io_one_lock(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
244                            __u32 enqflags, enum cl_lock_mode mode,
245                            loff_t start, loff_t end)
246 {
247         struct cl_object *obj = io->ci_obj;
248
249         return vvp_io_one_lock_index(env, io, enqflags, mode,
250                                      cl_index(obj, start), cl_index(obj, end));
251 }
252
253 static int vvp_io_write_iter_init(const struct lu_env *env,
254                                   const struct cl_io_slice *ios)
255 {
256         struct vvp_io *vio = cl2vvp_io(env, ios);
257
258         cl_page_list_init(&vio->u.readwrite.vui_queue);
259         vio->u.readwrite.vui_written = 0;
260         vio->u.readwrite.vui_from = 0;
261         vio->u.readwrite.vui_to = PAGE_SIZE;
262
263         return 0;
264 }
265
266 static int vvp_io_read_iter_init(const struct lu_env *env,
267                                  const struct cl_io_slice *ios)
268 {
269         struct vvp_io *vio = cl2vvp_io(env, ios);
270
271         vio->u.readwrite.vui_read = 0;
272
273         return 0;
274 }
275
276 static void vvp_io_write_iter_fini(const struct lu_env *env,
277                                    const struct cl_io_slice *ios)
278 {
279         struct vvp_io *vio = cl2vvp_io(env, ios);
280
281         LASSERT(vio->u.readwrite.vui_queue.pl_nr == 0);
282 }
283
284 static int vvp_io_fault_iter_init(const struct lu_env *env,
285                                   const struct cl_io_slice *ios)
286 {
287         struct vvp_io *vio   = cl2vvp_io(env, ios);
288         struct inode  *inode = vvp_object_inode(ios->cis_obj);
289
290         LASSERT(inode == file_inode(vio->vui_fd->fd_file));
291
292         return 0;
293 }
294
295 static void vvp_io_fini(const struct lu_env *env, const struct cl_io_slice *ios)
296 {
297         struct cl_io     *io  = ios->cis_io;
298         struct cl_object *obj = io->ci_obj;
299         struct vvp_io    *vio = cl2vvp_io(env, ios);
300         struct inode     *inode = vvp_object_inode(obj);
301         __u32             gen = 0;
302         int rc;
303         ENTRY;
304
305         CLOBINVRNT(env, obj, vvp_object_invariant(obj));
306
307         CDEBUG(D_VFSTRACE, DFID" ignore/verify layout %d/%d, layout version %d "
308                            "need write layout %d, restore needed %d\n",
309                PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)),
310                io->ci_ignore_layout, io->ci_verify_layout,
311                vio->vui_layout_gen, io->ci_need_write_intent,
312                io->ci_restore_needed);
313
314         if (io->ci_restore_needed) {
315                 /* file was detected release, we need to restore it
316                  * before finishing the io
317                  */
318                 rc = ll_layout_restore(inode, 0, OBD_OBJECT_EOF);
319                 /* if restore registration failed, no restart,
320                  * we will return -ENODATA */
321                 /* The layout will change after restore, so we need to
322                  * block on layout lock held by the MDT
323                  * as MDT will not send new layout in lvb (see LU-3124)
324                  * we have to explicitly fetch it, all this will be done
325                  * by ll_layout_refresh().
326                  * Even if ll_layout_restore() returns zero, it doesn't mean
327                  * that restore has been successful. Therefore it sets
328                  * ci_verify_layout so that it will check layout at the end
329                  * of this function.
330                  */
331                 if (rc) {
332                         io->ci_restore_needed = 1;
333                         io->ci_need_restart = 0;
334                         io->ci_verify_layout = 0;
335                         io->ci_result = rc;
336                         GOTO(out, rc);
337                 }
338
339                 io->ci_restore_needed = 0;
340
341                 /* Even if ll_layout_restore() returns zero, it doesn't mean
342                  * that restore has been successful. Therefore it should verify
343                  * if there was layout change and restart I/O correspondingly.
344                  */
345                 ll_layout_refresh(inode, &gen);
346                 io->ci_need_restart = vio->vui_layout_gen != gen;
347                 if (io->ci_need_restart) {
348                         CDEBUG(D_VFSTRACE,
349                                DFID" layout changed from %d to %d.\n",
350                                PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)),
351                                vio->vui_layout_gen, gen);
352                         /* today successful restore is the only possible
353                          * case */
354                         /* restore was done, clear restoring state */
355                         clear_bit(LLIF_FILE_RESTORING,
356                                   &ll_i2info(vvp_object_inode(obj))->lli_flags);
357                 }
358                 GOTO(out, 0);
359         }
360
361         /**
362          * dynamic layout change needed, send layout intent
363          * RPC.
364          */
365         if (io->ci_need_write_intent) {
366                 enum layout_intent_opc opc = LAYOUT_INTENT_WRITE;
367
368                 io->ci_need_write_intent = 0;
369
370                 LASSERT(io->ci_type == CIT_WRITE || cl_io_is_fallocate(io) ||
371                         cl_io_is_trunc(io) || cl_io_is_mkwrite(io));
372
373                 CDEBUG(D_VFSTRACE, DFID" write layout, type %u "DEXT"\n",
374                        PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)), io->ci_type,
375                        PEXT(&io->ci_write_intent));
376
377                 if (cl_io_is_trunc(io))
378                         opc = LAYOUT_INTENT_TRUNC;
379
380                 rc = ll_layout_write_intent(inode, opc, &io->ci_write_intent);
381                 io->ci_result = rc;
382                 if (!rc)
383                         io->ci_need_restart = 1;
384                 GOTO(out, rc);
385         }
386
387         if (!io->ci_need_restart &&
388             !io->ci_ignore_layout && io->ci_verify_layout) {
389                 /* check layout version */
390                 ll_layout_refresh(inode, &gen);
391                 io->ci_need_restart = vio->vui_layout_gen != gen;
392                 if (io->ci_need_restart) {
393                         CDEBUG(D_VFSTRACE,
394                                DFID" layout changed from %d to %d.\n",
395                                PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)),
396                                vio->vui_layout_gen, gen);
397                 }
398                 GOTO(out, 0);
399         }
400 out:
401         EXIT;
402 }
403
404 static void vvp_io_fault_fini(const struct lu_env *env,
405                               const struct cl_io_slice *ios)
406 {
407         struct cl_io   *io   = ios->cis_io;
408         struct cl_page *page = io->u.ci_fault.ft_page;
409
410         CLOBINVRNT(env, io->ci_obj, vvp_object_invariant(io->ci_obj));
411
412         if (page != NULL) {
413                 lu_ref_del(&page->cp_reference, "fault", io);
414                 cl_page_put(env, page);
415                 io->u.ci_fault.ft_page = NULL;
416         }
417         vvp_io_fini(env, ios);
418 }
419
420 static enum cl_lock_mode vvp_mode_from_vma(struct vm_area_struct *vma)
421 {
422         /*
423          * we only want to hold PW locks if the mmap() can generate
424          * writes back to the file and that only happens in shared
425          * writable vmas
426          */
427         if ((vma->vm_flags & VM_SHARED) && (vma->vm_flags & VM_WRITE))
428                 return CLM_WRITE;
429         return CLM_READ;
430 }
431
432 static int vvp_mmap_locks(const struct lu_env *env,
433                           struct vvp_io *vio, struct cl_io *io)
434 {
435         struct vvp_thread_info *vti = vvp_env_info(env);
436         struct mm_struct *mm = current->mm;
437         struct vm_area_struct *vma;
438         struct cl_lock_descr *descr = &vti->vti_descr;
439         union ldlm_policy_data policy;
440         struct iovec iov;
441         struct iov_iter i;
442         unsigned long addr;
443         ssize_t count;
444         int result = 0;
445         ENTRY;
446
447         LASSERT(io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE);
448
449         /* nfs or loop back device write */
450         if (vio->vui_iter == NULL)
451                 RETURN(0);
452
453         /* No MM (e.g. NFS)? No vmas too. */
454         if (mm == NULL)
455                 RETURN(0);
456
457         if (!iter_is_iovec(vio->vui_iter) && !iov_iter_is_kvec(vio->vui_iter))
458                 RETURN(0);
459
460         for (i = *vio->vui_iter;
461              iov_iter_count(&i);
462              iov_iter_advance(&i, iov.iov_len)) {
463                 iov = iov_iter_iovec(&i);
464                 addr = (unsigned long)iov.iov_base;
465                 count = iov.iov_len;
466
467                 if (count == 0)
468                         continue;
469
470                 count += addr & ~PAGE_MASK;
471                 addr &= PAGE_MASK;
472
473                 mmap_read_lock(mm);
474                 while ((vma = our_vma(mm, addr, count)) != NULL) {
475                         struct dentry *de = file_dentry(vma->vm_file);
476                         struct inode *inode = de->d_inode;
477                         int flags = CEF_MUST;
478
479                         if (ll_file_nolock(vma->vm_file)) {
480                                 /*
481                                  * For no lock case is not allowed for mmap
482                                  */
483                                 result = -EINVAL;
484                                 break;
485                         }
486
487                         /*
488                          * XXX: Required lock mode can be weakened: CIT_WRITE
489                          * io only ever reads user level buffer, and CIT_READ
490                          * only writes on it.
491                          */
492                         policy_from_vma(&policy, vma, addr, count);
493                         descr->cld_mode = vvp_mode_from_vma(vma);
494                         descr->cld_obj = ll_i2info(inode)->lli_clob;
495                         descr->cld_start = cl_index(descr->cld_obj,
496                                                     policy.l_extent.start);
497                         descr->cld_end = cl_index(descr->cld_obj,
498                                                   policy.l_extent.end);
499                         descr->cld_enq_flags = flags;
500                         result = cl_io_lock_alloc_add(env, io, descr);
501
502                         CDEBUG(D_VFSTRACE, "lock: %d: [%lu, %lu]\n",
503                                descr->cld_mode, descr->cld_start,
504                                descr->cld_end);
505
506                         if (result < 0)
507                                 break;
508
509                         if (vma->vm_end - addr >= count)
510                                 break;
511
512                         count -= vma->vm_end - addr;
513                         addr = vma->vm_end;
514                 }
515                 mmap_read_unlock(mm);
516                 if (result < 0)
517                         break;
518         }
519         RETURN(result);
520 }
521
522 static void vvp_io_advance(const struct lu_env *env,
523                            const struct cl_io_slice *ios,
524                            size_t nob)
525 {
526         struct cl_object *obj = ios->cis_io->ci_obj;
527         struct vvp_io *vio = cl2vvp_io(env, ios);
528
529         CLOBINVRNT(env, obj, vvp_object_invariant(obj));
530
531         /*
532          * Since 3.16(26978b8b4) vfs revert iov iter to
533          * original position even io succeed, so instead
534          * of relying on VFS, we move iov iter by ourselves.
535          */
536         iov_iter_advance(vio->vui_iter, nob);
537         CDEBUG(D_VFSTRACE, "advancing %ld bytes\n", nob);
538         vio->vui_tot_count -= nob;
539         iov_iter_reexpand(vio->vui_iter, vio->vui_tot_count);
540 }
541
542 static void vvp_io_update_iov(const struct lu_env *env,
543                               struct vvp_io *vio, struct cl_io *io)
544 {
545         size_t size = io->u.ci_rw.crw_count;
546
547         if (!vio->vui_iter)
548                 return;
549
550         iov_iter_truncate(vio->vui_iter, size);
551 }
552
553 static int vvp_io_rw_lock(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
554                           enum cl_lock_mode mode, loff_t start, loff_t end)
555 {
556         struct vvp_io *vio = vvp_env_io(env);
557         int result;
558         int ast_flags = 0;
559
560         LASSERT(io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE);
561         ENTRY;
562
563         vvp_io_update_iov(env, vio, io);
564
565         if (io->u.ci_rw.crw_nonblock)
566                 ast_flags |= CEF_NONBLOCK;
567         if (io->ci_lock_no_expand)
568                 ast_flags |= CEF_LOCK_NO_EXPAND;
569         if (vio->vui_fd) {
570                 /* Group lock held means no lockless any more */
571                 if (vio->vui_fd->fd_flags & LL_FILE_GROUP_LOCKED)
572                         io->ci_dio_lock = 1;
573
574                 if (ll_file_nolock(vio->vui_fd->fd_file) ||
575                     (vio->vui_fd->fd_file->f_flags & O_DIRECT &&
576                      !io->ci_dio_lock))
577                         ast_flags |= CEF_NEVER;
578         }
579
580         result = vvp_mmap_locks(env, vio, io);
581         if (result == 0)
582                 result = vvp_io_one_lock(env, io, ast_flags, mode, start, end);
583
584         RETURN(result);
585 }
586
587 static int vvp_io_read_lock(const struct lu_env *env,
588                             const struct cl_io_slice *ios)
589 {
590         struct cl_io *io = ios->cis_io;
591         struct cl_io_rw_common *rd = &io->u.ci_rd.rd;
592         int result;
593
594         ENTRY;
595         result = vvp_io_rw_lock(env, io, CLM_READ, rd->crw_pos,
596                                 rd->crw_pos + rd->crw_count - 1);
597         RETURN(result);
598 }
599
600 static int vvp_io_fault_lock(const struct lu_env *env,
601                              const struct cl_io_slice *ios)
602 {
603         struct cl_io *io   = ios->cis_io;
604         struct vvp_io *vio = cl2vvp_io(env, ios);
605         /*
606          * XXX LDLM_FL_CBPENDING
607          */
608         return vvp_io_one_lock_index(env,
609                                      io, 0,
610                                      vvp_mode_from_vma(vio->u.fault.ft_vma),
611                                      io->u.ci_fault.ft_index,
612                                      io->u.ci_fault.ft_index);
613 }
614
615 static int vvp_io_write_lock(const struct lu_env *env,
616                              const struct cl_io_slice *ios)
617 {
618         struct cl_io *io = ios->cis_io;
619         loff_t start;
620         loff_t end;
621
622         if (io->u.ci_wr.wr_append) {
623                 start = 0;
624                 end   = OBD_OBJECT_EOF;
625         } else {
626                 start = io->u.ci_wr.wr.crw_pos;
627                 end   = start + io->u.ci_wr.wr.crw_count - 1;
628         }
629
630         RETURN(vvp_io_rw_lock(env, io, CLM_WRITE, start, end));
631 }
632
633 static int vvp_io_setattr_iter_init(const struct lu_env *env,
634                                     const struct cl_io_slice *ios)
635
636 {
637         return 0;
638 }
639
640 /**
641  * Implementation of cl_io_operations::cio_lock() method for CIT_SETATTR io.
642  *
643  * Handles "lockless io" mode when extent locking is done by server.
644  */
645 static int vvp_io_setattr_lock(const struct lu_env *env,
646                                const struct cl_io_slice *ios)
647 {
648         struct cl_io  *io  = ios->cis_io;
649         __u64 lock_start = 0;
650         __u64 lock_end = OBD_OBJECT_EOF;
651         __u32 enqflags = 0;
652
653         if (cl_io_is_trunc(io)) {
654                 struct inode *inode = vvp_object_inode(io->ci_obj);
655
656                 /* set enqueue flags to CEF_MUST in case of encrypted file,
657                  * to prevent lockless truncate
658                  */
659                 if (S_ISREG(inode->i_mode) && IS_ENCRYPTED(inode))
660                         enqflags = CEF_MUST;
661                 else if (io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_size == 0)
662                         enqflags = CEF_DISCARD_DATA;
663         } else if (cl_io_is_fallocate(io)) {
664                 lock_start = io->u.ci_setattr.sa_falloc_offset;
665                 lock_end = io->u.ci_setattr.sa_falloc_end - 1;
666         } else {
667                 unsigned int valid = io->u.ci_setattr.sa_avalid;
668
669                 if (!(valid & TIMES_SET_FLAGS))
670                         return 0;
671
672                 if ((!(valid & ATTR_MTIME) ||
673                      io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_mtime >=
674                      io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_ctime) &&
675                     (!(valid & ATTR_ATIME) ||
676                      io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_atime >=
677                      io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_ctime))
678                         return 0;
679         }
680
681         return vvp_io_one_lock(env, io, enqflags, CLM_WRITE,
682                                lock_start, lock_end);
683 }
684
685 static int vvp_do_vmtruncate(struct inode *inode, size_t size)
686 {
687         int     result;
688
689         /*
690          * Only ll_inode_size_lock is taken at this level.
691          */
692         ll_inode_size_lock(inode);
693         result = inode_newsize_ok(inode, size);
694         if (result < 0) {
695                 ll_inode_size_unlock(inode);
696                 return result;
697         }
698         i_size_write(inode, size);
699
700         ll_truncate_pagecache(inode, size);
701         ll_inode_size_unlock(inode);
702         return result;
703 }
704
705 static int vvp_io_setattr_time(const struct lu_env *env,
706                                const struct cl_io_slice *ios)
707 {
708         struct cl_io       *io    = ios->cis_io;
709         struct cl_object   *obj   = io->ci_obj;
710         struct cl_attr     *attr  = vvp_env_thread_attr(env);
711         int result;
712         unsigned valid = CAT_CTIME;
713
714         cl_object_attr_lock(obj);
715         attr->cat_ctime = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_ctime;
716         if (io->u.ci_setattr.sa_avalid & ATTR_ATIME_SET) {
717                 attr->cat_atime = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_atime;
718                 valid |= CAT_ATIME;
719         }
720         if (io->u.ci_setattr.sa_avalid & ATTR_MTIME_SET) {
721                 attr->cat_mtime = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_mtime;
722                 valid |= CAT_MTIME;
723         }
724         result = cl_object_attr_update(env, obj, attr, valid);
725         cl_object_attr_unlock(obj);
726
727         return result;
728 }
729
730 static int vvp_io_setattr_start(const struct lu_env *env,
731                                 const struct cl_io_slice *ios)
732 {
733         struct cl_io *io = ios->cis_io;
734         struct inode *inode = vvp_object_inode(io->ci_obj);
735         struct ll_inode_info *lli = ll_i2info(inode);
736         int mode = io->u.ci_setattr.sa_falloc_mode;
737
738         if (cl_io_is_trunc(io)) {
739                 trunc_sem_down_write(&lli->lli_trunc_sem);
740                 mutex_lock(&lli->lli_setattr_mutex);
741                 inode_dio_wait(inode);
742         } else if (cl_io_is_fallocate(io)) {
743                 loff_t size;
744
745                 trunc_sem_down_write(&lli->lli_trunc_sem);
746                 mutex_lock(&lli->lli_setattr_mutex);
747                 inode_dio_wait(inode);
748
749                 ll_merge_attr(env, inode);
750                 size = i_size_read(inode);
751                 if (io->u.ci_setattr.sa_falloc_end > size &&
752                     !(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE)) {
753                         size = io->u.ci_setattr.sa_falloc_end;
754                         io->u.ci_setattr.sa_avalid |= ATTR_SIZE;
755                 }
756                 io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_size = size;
757         } else {
758                 mutex_lock(&lli->lli_setattr_mutex);
759         }
760
761         if (io->u.ci_setattr.sa_avalid & TIMES_SET_FLAGS)
762                 return vvp_io_setattr_time(env, ios);
763
764         return 0;
765 }
766
767 static void vvp_io_setattr_end(const struct lu_env *env,
768                                const struct cl_io_slice *ios)
769 {
770         struct cl_io *io = ios->cis_io;
771         struct inode *inode = vvp_object_inode(io->ci_obj);
772         struct ll_inode_info *lli = ll_i2info(inode);
773         loff_t size = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_size;
774
775         if (cl_io_is_trunc(io)) {
776                 /* Truncate in memory pages - they must be clean pages
777                  * because osc has already notified to destroy osc_extents. */
778                 vvp_do_vmtruncate(inode, size);
779                 mutex_unlock(&lli->lli_setattr_mutex);
780                 trunc_sem_up_write(&lli->lli_trunc_sem);
781         } else if (cl_io_is_fallocate(io)) {
782                 int mode = io->u.ci_setattr.sa_falloc_mode;
783
784                 if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) &&
785                     size > i_size_read(inode)) {
786                         ll_inode_size_lock(inode);
787                         i_size_write(inode, size);
788                         ll_inode_size_unlock(inode);
789                 }
790                 inode->i_ctime = current_time(inode);
791                 mutex_unlock(&lli->lli_setattr_mutex);
792                 trunc_sem_up_write(&lli->lli_trunc_sem);
793         } else {
794                 mutex_unlock(&lli->lli_setattr_mutex);
795         }
796 }
797
798 static void vvp_io_setattr_fini(const struct lu_env *env,
799                                 const struct cl_io_slice *ios)
800 {
801         bool restore_needed = ios->cis_io->ci_restore_needed;
802         struct inode *inode = vvp_object_inode(ios->cis_obj);
803
804         vvp_io_fini(env, ios);
805
806         if (restore_needed && !ios->cis_io->ci_restore_needed) {
807                 /* restore finished, set data modified flag for HSM */
808                 set_bit(LLIF_DATA_MODIFIED, &ll_i2info(inode)->lli_flags);
809         }
810 }
811
812 static int vvp_io_read_start(const struct lu_env *env,
813                              const struct cl_io_slice *ios)
814 {
815         struct vvp_io *vio = cl2vvp_io(env, ios);
816         struct cl_io *io = ios->cis_io;
817         struct cl_object *obj = io->ci_obj;
818         struct inode *inode = vvp_object_inode(obj);
819         struct ll_inode_info *lli = ll_i2info(inode);
820         struct file *file = vio->vui_fd->fd_file;
821         loff_t pos = io->u.ci_rd.rd.crw_pos;
822         size_t cnt = io->u.ci_rd.rd.crw_count;
823         size_t tot = vio->vui_tot_count;
824         struct ll_cl_context *lcc;
825         int exceed = 0;
826         int result;
827         struct iov_iter iter;
828         pgoff_t page_offset;
829
830         ENTRY;
831
832         CLOBINVRNT(env, obj, vvp_object_invariant(obj));
833
834         CDEBUG(D_VFSTRACE, "%s: read [%llu, %llu)\n",
835                 file_dentry(file)->d_name.name,
836                 pos, pos + cnt);
837
838         trunc_sem_down_read(&lli->lli_trunc_sem);
839
840         if (io->ci_async_readahead) {
841                 file_accessed(file);
842                 RETURN(0);
843         }
844
845         if (!can_populate_pages(env, io, inode))
846                 RETURN(0);
847
848         if (!(file->f_flags & O_DIRECT)) {
849                 result = cl_io_lru_reserve(env, io, pos, cnt);
850                 if (result)
851                         RETURN(result);
852         }
853
854         /* Unless this is reading a sparse file, otherwise the lock has already
855          * been acquired so vvp_prep_size() is an empty op. */
856         result = vvp_prep_size(env, obj, io, pos, cnt, &exceed);
857         if (result != 0)
858                 RETURN(result);
859         else if (exceed != 0)
860                 GOTO(out, result);
861
862         LU_OBJECT_HEADER(D_INODE, env, &obj->co_lu,
863                          "Read ino %lu, %zu bytes, offset %lld, size %llu\n",
864                          inode->i_ino, cnt, pos, i_size_read(inode));
865
866         /* initialize read-ahead window once per syscall */
867         if (!vio->vui_ra_valid) {
868                 vio->vui_ra_valid = true;
869                 vio->vui_ra_start_idx = cl_index(obj, pos);
870                 vio->vui_ra_pages = 0;
871                 page_offset = pos & ~PAGE_MASK;
872                 if (page_offset) {
873                         vio->vui_ra_pages++;
874                         if (tot > PAGE_SIZE - page_offset)
875                                 tot -= (PAGE_SIZE - page_offset);
876                         else
877                                 tot = 0;
878                 }
879                 vio->vui_ra_pages += (tot + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
880
881                 CDEBUG(D_READA, "tot %zu, ra_start %lu, ra_count %lu\n",
882                        vio->vui_tot_count, vio->vui_ra_start_idx,
883                        vio->vui_ra_pages);
884         }
885
886         /* BUG: 5972 */
887         file_accessed(file);
888         LASSERT(vio->vui_iocb->ki_pos == pos);
889         iter = *vio->vui_iter;
890
891         lcc = ll_cl_find(inode);
892         lcc->lcc_iter = &iter;
893         lcc->lcc_iocb = vio->vui_iocb;
894         CDEBUG(D_VFSTRACE, "cnt:%ld,iocb pos:%lld\n", lcc->lcc_iter->count,
895                lcc->lcc_iocb->ki_pos);
896
897         result = generic_file_read_iter(vio->vui_iocb, &iter);
898
899 out:
900         if (result >= 0) {
901                 if (result < cnt)
902                         io->ci_continue = 0;
903                 io->ci_nob += result;
904                 result = 0;
905         } else if (result == -EIOCBQUEUED) {
906                 io->ci_nob += vio->u.readwrite.vui_read;
907                 vio->vui_iocb->ki_pos = pos + vio->u.readwrite.vui_read;
908         }
909
910         return result;
911 }
912
913 static int vvp_io_commit_sync(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
914                               struct cl_page_list *plist, int from, int to)
915 {
916         struct cl_2queue *queue = &io->ci_queue;
917         struct cl_page *page;
918         unsigned int bytes = 0;
919         int rc = 0;
920         ENTRY;
921
922         if (plist->pl_nr == 0)
923                 RETURN(0);
924
925         if (from > 0 || to != PAGE_SIZE) {
926                 page = cl_page_list_first(plist);
927                 if (plist->pl_nr == 1) {
928                         cl_page_clip(env, page, from, to);
929                 } else {
930                         if (from > 0)
931                                 cl_page_clip(env, page, from, PAGE_SIZE);
932                         if (to != PAGE_SIZE) {
933                                 page = cl_page_list_last(plist);
934                                 cl_page_clip(env, page, 0, to);
935                         }
936                 }
937         }
938
939         cl_2queue_init(queue);
940         cl_page_list_splice(plist, &queue->c2_qin);
941         rc = cl_io_submit_sync(env, io, CRT_WRITE, queue, 0);
942
943         /* plist is not sorted any more */
944         cl_page_list_splice(&queue->c2_qin, plist);
945         cl_page_list_splice(&queue->c2_qout, plist);
946         cl_2queue_fini(env, queue);
947
948         if (rc == 0) {
949                 /* calculate bytes */
950                 bytes = plist->pl_nr << PAGE_SHIFT;
951                 bytes -= from + PAGE_SIZE - to;
952
953                 while (plist->pl_nr > 0) {
954                         page = cl_page_list_first(plist);
955                         cl_page_list_del(env, plist, page);
956
957                         cl_page_clip(env, page, 0, PAGE_SIZE);
958
959                         SetPageUptodate(cl_page_vmpage(page));
960                         cl_page_disown(env, io, page);
961
962                         /* held in ll_cl_init() */
963                         lu_ref_del(&page->cp_reference, "cl_io", io);
964                         cl_page_put(env, page);
965                 }
966         }
967
968         RETURN(bytes > 0 ? bytes : rc);
969 }
970
971 /*
972  * From kernel v4.19-rc5-248-g9b89a0355144 use XArrary
973  * Prior kernels use radix_tree for tags
974  */
975 static inline void ll_page_tag_dirty(struct page *page,
976                                      struct address_space *mapping)
977 {
978 #ifndef HAVE_RADIX_TREE_TAG_SET
979         __xa_set_mark(&mapping->i_pages, page_index(page), PAGECACHE_TAG_DIRTY);
980 #else
981         radix_tree_tag_set(&mapping->page_tree, page_index(page),
982                            PAGECACHE_TAG_DIRTY);
983 #endif
984 }
985
986 /*
987  * Kernels 4.2 - 4.5 pass memcg argument to account_page_dirtied()
988  * Kernel v5.2-5678-gac1c3e4 no longer exports account_page_dirtied
989  */
990 static inline void ll_account_page_dirtied(struct page *page,
991                                            struct address_space *mapping)
992 {
993 #ifdef HAVE_ACCOUNT_PAGE_DIRTIED_3ARGS
994         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_begin_page_stat(page);
995
996         account_page_dirtied(page, mapping, memcg);
997         mem_cgroup_end_page_stat(memcg);
998 #elif defined(HAVE_ACCOUNT_PAGE_DIRTIED_EXPORT)
999         account_page_dirtied(page, mapping);
1000 #else
1001         vvp_account_page_dirtied(page, mapping);
1002 #endif
1003         ll_page_tag_dirty(page, mapping);
1004 }
1005
1006 /* Taken from kernel set_page_dirty, __set_page_dirty_nobuffers
1007  * Last change to this area: b93b016313b3ba8003c3b8bb71f569af91f19fc7
1008  *
1009  * Current with Linus tip of tree (7/13/2019):
1010  * v5.2-rc4-224-ge01e060fe0
1011  *
1012  * Backwards compat for 3.x, 5.x kernels relating to memcg handling
1013  * & rename of radix tree to xarray.
1014  */
1015 void vvp_set_pagevec_dirty(struct pagevec *pvec)
1016 {
1017         struct page *page = pvec->pages[0];
1018         int count = pagevec_count(pvec);
1019         int i;
1020 #ifdef HAVE_KALLSYMS_LOOKUP_NAME
1021         struct address_space *mapping = page->mapping;
1022         unsigned long flags;
1023         unsigned long skip_pages = 0;
1024         int dirtied = 0;
1025 #endif
1026
1027         ENTRY;
1028
1029         BUILD_BUG_ON(PAGEVEC_SIZE > BITS_PER_LONG);
1030         LASSERTF(page->mapping,
1031                  "mapping must be set. page %p, page->private (cl_page) %p\n",
1032                  page, (void *) page->private);
1033
1034         /*
1035          * kernels without HAVE_KALLSYMS_LOOKUP_NAME also don't have
1036          * account_dirty_page exported, and if we can't access that symbol,
1037          * we can't do page dirtying in batch (taking the xarray lock only once)
1038          * so we just fall back to a looped call to __set_page_dirty_nobuffers
1039          */
1040 #ifndef HAVE_ACCOUNT_PAGE_DIRTIED_EXPORT
1041         if (!vvp_account_page_dirtied) {
1042                 for (i = 0; i < count; i++)
1043                         __set_page_dirty_nobuffers(pvec->pages[i]);
1044                 EXIT;
1045         }
1046 #endif
1047
1048 #ifdef HAVE_KALLSYMS_LOOKUP_NAME
1049         for (i = 0; i < count; i++) {
1050                 page = pvec->pages[i];
1051
1052                 ClearPageReclaim(page);
1053
1054                 vvp_lock_page_memcg(page);
1055                 if (TestSetPageDirty(page)) {
1056                         /* page is already dirty .. no extra work needed
1057                          * set a flag for the i'th page to be skipped
1058                          */
1059                         vvp_unlock_page_memcg(page);
1060                         skip_pages |= (1 << i);
1061                 }
1062         }
1063
1064         ll_xa_lock_irqsave(&mapping->i_pages, flags);
1065
1066         /* Notes on differences with __set_page_dirty_nobuffers:
1067          * 1. We don't need to call page_mapping because we know this is a page
1068          * cache page.
1069          * 2. We have the pages locked, so there is no need for the careful
1070          * mapping/mapping2 dance.
1071          * 3. No mapping is impossible. (Race w/truncate mentioned in
1072          * dirty_nobuffers should be impossible because we hold the page lock.)
1073          * 4. All mappings are the same because i/o is only to one file.
1074          */
1075         for (i = 0; i < count; i++) {
1076                 page = pvec->pages[i];
1077                 /* if the i'th page was unlocked above, skip it here */
1078                 if ((skip_pages >> i) & 1)
1079                         continue;
1080
1081                 LASSERTF(page->mapping == mapping,
1082                          "all pages must have the same mapping.  page %p, mapping %p, first mapping %p\n",
1083                          page, page->mapping, mapping);
1084                 WARN_ON_ONCE(!PagePrivate(page) && !PageUptodate(page));
1085                 ll_account_page_dirtied(page, mapping);
1086                 dirtied++;
1087                 vvp_unlock_page_memcg(page);
1088         }
1089         ll_xa_unlock_irqrestore(&mapping->i_pages, flags);
1090
1091         CDEBUG(D_VFSTRACE, "mapping %p, count %d, dirtied %d\n", mapping,
1092                count, dirtied);
1093
1094         if (mapping->host && dirtied) {
1095                 /* !PageAnon && !swapper_space */
1096                 __mark_inode_dirty(mapping->host, I_DIRTY_PAGES);
1097         }
1098 #endif
1099         EXIT;
1100 }
1101
1102 static void write_commit_callback(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
1103                                   struct pagevec *pvec)
1104 {
1105         int count = 0;
1106         int i = 0;
1107
1108         ENTRY;
1109
1110         count = pagevec_count(pvec);
1111         LASSERT(count > 0);
1112
1113         for (i = 0; i < count; i++) {
1114                 struct page *vmpage = pvec->pages[i];
1115                 SetPageUptodate(vmpage);
1116         }
1117
1118         vvp_set_pagevec_dirty(pvec);
1119
1120         for (i = 0; i < count; i++) {
1121                 struct page *vmpage = pvec->pages[i];
1122                 struct cl_page *page = (struct cl_page *) vmpage->private;
1123                 cl_page_disown(env, io, page);
1124                 lu_ref_del(&page->cp_reference, "cl_io", cl_io_top(io));
1125                 cl_page_put(env, page);
1126         }
1127
1128         EXIT;
1129 }
1130
1131 /* make sure the page list is contiguous */
1132 static bool page_list_sanity_check(struct cl_object *obj,
1133                                    struct cl_page_list *plist)
1134 {
1135         struct cl_page *page;
1136         pgoff_t index = CL_PAGE_EOF;
1137
1138         cl_page_list_for_each(page, plist) {
1139                 if (index == CL_PAGE_EOF) {
1140                         index = cl_page_index(page);
1141                         continue;
1142                 }
1143
1144                 ++index;
1145                 if (index == cl_page_index(page))
1146                         continue;
1147
1148                 return false;
1149         }
1150         return true;
1151 }
1152
1153 /* Return how many bytes have queued or written */
1154 int vvp_io_write_commit(const struct lu_env *env, struct cl_io *io)
1155 {
1156         struct cl_object *obj = io->ci_obj;
1157         struct inode *inode = vvp_object_inode(obj);
1158         struct vvp_io *vio = vvp_env_io(env);
1159         struct cl_page_list *queue = &vio->u.readwrite.vui_queue;
1160         struct cl_page *page;
1161         int rc = 0;
1162         int bytes = 0;
1163         unsigned int npages = vio->u.readwrite.vui_queue.pl_nr;
1164         ENTRY;
1165
1166         if (npages == 0)
1167                 RETURN(0);
1168
1169         CDEBUG(D_VFSTRACE, "commit async pages: %d, from %d, to %d\n",
1170                 npages, vio->u.readwrite.vui_from, vio->u.readwrite.vui_to);
1171
1172         LASSERT(page_list_sanity_check(obj, queue));
1173
1174         /* submit IO with async write */
1175         rc = cl_io_commit_async(env, io, queue,
1176                                 vio->u.readwrite.vui_from,
1177                                 vio->u.readwrite.vui_to,
1178                                 write_commit_callback);
1179         npages -= queue->pl_nr; /* already committed pages */
1180         if (npages > 0) {
1181                 /* calculate how many bytes were written */
1182                 bytes = npages << PAGE_SHIFT;
1183
1184                 /* first page */
1185                 bytes -= vio->u.readwrite.vui_from;
1186                 if (queue->pl_nr == 0) /* last page */
1187                         bytes -= PAGE_SIZE - vio->u.readwrite.vui_to;
1188                 LASSERTF(bytes > 0, "bytes = %d, pages = %d\n", bytes, npages);
1189
1190                 vio->u.readwrite.vui_written += bytes;
1191
1192                 CDEBUG(D_VFSTRACE, "Committed %d pages %d bytes, tot: %ld\n",
1193                         npages, bytes, vio->u.readwrite.vui_written);
1194
1195                 /* the first page must have been written. */
1196                 vio->u.readwrite.vui_from = 0;
1197         }
1198         LASSERT(page_list_sanity_check(obj, queue));
1199         LASSERT(ergo(rc == 0, queue->pl_nr == 0));
1200
1201         /* out of quota, try sync write */
1202         if (rc == -EDQUOT && !cl_io_is_mkwrite(io)) {
1203                 struct ll_inode_info *lli = ll_i2info(inode);
1204
1205                 rc = vvp_io_commit_sync(env, io, queue,
1206                                         vio->u.readwrite.vui_from,
1207                                         vio->u.readwrite.vui_to);
1208                 if (rc > 0) {
1209                         vio->u.readwrite.vui_written += rc;
1210                         rc = 0;
1211                 }
1212                 if (lli->lli_clob != NULL)
1213                         lov_read_and_clear_async_rc(lli->lli_clob);
1214                 lli->lli_async_rc = 0;
1215         }
1216
1217         /* update inode size */
1218         ll_merge_attr(env, inode);
1219
1220         /* Now the pages in queue were failed to commit, discard them
1221          * unless they were dirtied before. */
1222         while (queue->pl_nr > 0) {
1223                 page = cl_page_list_first(queue);
1224                 cl_page_list_del(env, queue, page);
1225
1226                 if (!PageDirty(cl_page_vmpage(page)))
1227                         cl_page_discard(env, io, page);
1228
1229                 cl_page_disown(env, io, page);
1230
1231                 /* held in ll_cl_init() */
1232                 lu_ref_del(&page->cp_reference, "cl_io", io);
1233                 cl_page_put(env, page);
1234         }
1235         cl_page_list_fini(env, queue);
1236
1237         RETURN(rc);
1238 }
1239
1240 static int vvp_io_write_start(const struct lu_env *env,
1241                               const struct cl_io_slice *ios)
1242 {
1243         struct vvp_io           *vio   = cl2vvp_io(env, ios);
1244         struct cl_io            *io    = ios->cis_io;
1245         struct cl_object        *obj   = io->ci_obj;
1246         struct inode            *inode = vvp_object_inode(obj);
1247         struct ll_inode_info    *lli   = ll_i2info(inode);
1248         struct file             *file  = vio->vui_fd->fd_file;
1249         ssize_t                  result = 0;
1250         loff_t                   pos = io->u.ci_wr.wr.crw_pos;
1251         size_t                   cnt = io->u.ci_wr.wr.crw_count;
1252         bool                     lock_inode = !IS_NOSEC(inode);
1253         size_t nob = io->ci_nob;
1254         struct iov_iter iter;
1255         size_t written = 0;
1256
1257         ENTRY;
1258
1259         trunc_sem_down_read(&lli->lli_trunc_sem);
1260
1261         if (!can_populate_pages(env, io, inode))
1262                 RETURN(0);
1263
1264         if (cl_io_is_append(io)) {
1265                 /*
1266                  * PARALLEL IO This has to be changed for parallel IO doing
1267                  * out-of-order writes.
1268                  */
1269                 ll_merge_attr(env, inode);
1270                 pos = io->u.ci_wr.wr.crw_pos = i_size_read(inode);
1271                 vio->vui_iocb->ki_pos = pos;
1272         } else {
1273                 LASSERTF(vio->vui_iocb->ki_pos == pos,
1274                          "ki_pos %lld [%lld, %lld)\n",
1275                          vio->vui_iocb->ki_pos,
1276                          pos, pos + cnt);
1277         }
1278
1279         CDEBUG(D_VFSTRACE, "%s: write [%llu, %llu)\n",
1280                 file_dentry(file)->d_name.name,
1281                 pos, pos + cnt);
1282
1283         /* The maximum Lustre file size is variable, based on the OST maximum
1284          * object size and number of stripes.  This needs another check in
1285          * addition to the VFS checks earlier. */
1286         if (pos + cnt > ll_file_maxbytes(inode)) {
1287                 CDEBUG(D_INODE,
1288                        "%s: file %s ("DFID") offset %llu > maxbytes %llu\n",
1289                        ll_i2sbi(inode)->ll_fsname,
1290                        file_dentry(file)->d_name.name,
1291                        PFID(ll_inode2fid(inode)), pos + cnt,
1292                        ll_file_maxbytes(inode));
1293                 RETURN(-EFBIG);
1294         }
1295
1296         /* Tests to verify we take the i_mutex correctly */
1297         if (OBD_FAIL_CHECK(OBD_FAIL_LLITE_IMUTEX_SEC) && !lock_inode)
1298                 RETURN(-EINVAL);
1299
1300         if (OBD_FAIL_CHECK(OBD_FAIL_LLITE_IMUTEX_NOSEC) && lock_inode)
1301                 RETURN(-EINVAL);
1302
1303         if (!(file->f_flags & O_DIRECT)) {
1304                 result = cl_io_lru_reserve(env, io, pos, cnt);
1305                 if (result)
1306                         RETURN(result);
1307         }
1308
1309         if (vio->vui_iter == NULL) {
1310                 /* from a temp io in ll_cl_init(). */
1311                 result = 0;
1312         } else {
1313                 /*
1314                  * When using the locked AIO function (generic_file_aio_write())
1315                  * testing has shown the inode mutex to be a limiting factor
1316                  * with multi-threaded single shared file performance. To get
1317                  * around this, we now use the lockless version. To maintain
1318                  * consistency, proper locking to protect against writes,
1319                  * trucates, etc. is handled in the higher layers of lustre.
1320                  */
1321                 lock_inode = !IS_NOSEC(inode);
1322                 iter = *vio->vui_iter;
1323
1324                 if (unlikely(lock_inode))
1325                         inode_lock(inode);
1326                 result = __generic_file_write_iter(vio->vui_iocb, &iter);
1327                 if (unlikely(lock_inode))
1328                         inode_unlock(inode);
1329
1330                 written = result;
1331                 if (result > 0)
1332 #ifdef HAVE_GENERIC_WRITE_SYNC_2ARGS
1333                         result = generic_write_sync(vio->vui_iocb, result);
1334 #else
1335                 {
1336                         ssize_t err;
1337
1338                         err = generic_write_sync(vio->vui_iocb->ki_filp, pos,
1339                                                  result);
1340                         if (err < 0 && result > 0)
1341                                 result = err;
1342                 }
1343 #endif
1344         }
1345
1346         if (result > 0) {
1347                 result = vvp_io_write_commit(env, io);
1348                 /* Simulate short commit */
1349                 if (CFS_FAULT_CHECK(OBD_FAIL_LLITE_SHORT_COMMIT)) {
1350                         vio->u.readwrite.vui_written >>= 1;
1351                         if (vio->u.readwrite.vui_written > 0)
1352                                 io->ci_need_restart = 1;
1353                 }
1354                 if (vio->u.readwrite.vui_written > 0) {
1355                         result = vio->u.readwrite.vui_written;
1356                         CDEBUG(D_VFSTRACE, "%s: write nob %zd, result: %zd\n",
1357                                 file_dentry(file)->d_name.name,
1358                                 io->ci_nob, result);
1359                         io->ci_nob += result;
1360                 } else {
1361                         io->ci_continue = 0;
1362                 }
1363         }
1364         if (vio->vui_iocb->ki_pos != (pos + io->ci_nob - nob)) {
1365                 CDEBUG(D_VFSTRACE,
1366                        "%s: write position mismatch: ki_pos %lld vs. pos %lld, written %zd, commit %zd: rc = %zd\n",
1367                        file_dentry(file)->d_name.name,
1368                        vio->vui_iocb->ki_pos, pos + io->ci_nob - nob,
1369                        written, io->ci_nob - nob, result);
1370                 /*
1371                  * Rewind ki_pos and vui_iter to where it has
1372                  * successfully committed.
1373                  */
1374                 vio->vui_iocb->ki_pos = pos + io->ci_nob - nob;
1375         }
1376         if (result > 0 || result == -EIOCBQUEUED) {
1377                 set_bit(LLIF_DATA_MODIFIED, &ll_i2info(inode)->lli_flags);
1378
1379                 if (result != -EIOCBQUEUED && result < cnt)
1380                         io->ci_continue = 0;
1381                 if (result > 0)
1382                         result = 0;
1383                 /* move forward */
1384                 if (result == -EIOCBQUEUED) {
1385                         io->ci_nob += vio->u.readwrite.vui_written;
1386                         vio->vui_iocb->ki_pos = pos +
1387                                         vio->u.readwrite.vui_written;
1388                 }
1389         }
1390
1391         RETURN(result);
1392 }
1393
1394 static void vvp_io_rw_end(const struct lu_env *env,
1395                           const struct cl_io_slice *ios)
1396 {
1397         struct inode            *inode = vvp_object_inode(ios->cis_obj);
1398         struct ll_inode_info    *lli = ll_i2info(inode);
1399
1400         trunc_sem_up_read(&lli->lli_trunc_sem);
1401 }
1402
1403 static int vvp_io_kernel_fault(struct vvp_fault_io *cfio)
1404 {
1405         struct vm_fault *vmf = cfio->ft_vmf;
1406
1407         cfio->ft_flags = ll_filemap_fault(cfio->ft_vma, vmf);
1408         cfio->ft_flags_valid = 1;
1409
1410         if (vmf->page) {
1411                 /* success, vmpage is locked */
1412                 LL_CDEBUG_PAGE(D_PAGE, vmf->page, "got addr %p type NOPAGE\n",
1413                                get_vmf_address(vmf));
1414                 if (unlikely(!(cfio->ft_flags & VM_FAULT_LOCKED))) {
1415                         lock_page(vmf->page);
1416                         cfio->ft_flags |= VM_FAULT_LOCKED;
1417                 }
1418
1419                 cfio->ft_vmpage = vmf->page;
1420
1421                 return 0;
1422         }
1423
1424         if (cfio->ft_flags & VM_FAULT_SIGBUS) {
1425                 CDEBUG(D_PAGE, "got addr %p - SIGBUS\n", get_vmf_address(vmf));
1426                 return -EFAULT;
1427         }
1428
1429         if (cfio->ft_flags & VM_FAULT_OOM) {
1430                 CDEBUG(D_PAGE, "got addr %p - OOM\n", get_vmf_address(vmf));
1431                 return -ENOMEM;
1432         }
1433
1434         if (cfio->ft_flags & VM_FAULT_RETRY)
1435                 return -EAGAIN;
1436
1437         CERROR("unknown error in page fault %d\n", cfio->ft_flags);
1438
1439         return -EINVAL;
1440 }
1441
1442 static void mkwrite_commit_callback(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
1443                                     struct pagevec *pvec)
1444 {
1445         vvp_set_pagevec_dirty(pvec);
1446 }
1447
1448 static int vvp_io_fault_start(const struct lu_env *env,
1449                               const struct cl_io_slice *ios)
1450 {
1451         struct vvp_io           *vio   = cl2vvp_io(env, ios);
1452         struct cl_io            *io    = ios->cis_io;
1453         struct cl_object        *obj   = io->ci_obj;
1454         struct inode            *inode = vvp_object_inode(obj);
1455         struct ll_inode_info    *lli   = ll_i2info(inode);
1456         struct cl_fault_io      *fio   = &io->u.ci_fault;
1457         struct vvp_fault_io     *cfio  = &vio->u.fault;
1458         loff_t                   offset;
1459         int                      result = 0;
1460         struct page             *vmpage = NULL;
1461         struct cl_page          *page;
1462         loff_t                   size;
1463         pgoff_t                  last_index;
1464         ENTRY;
1465
1466         trunc_sem_down_read_nowait(&lli->lli_trunc_sem);
1467
1468         /* offset of the last byte on the page */
1469         offset = cl_offset(obj, fio->ft_index + 1) - 1;
1470         LASSERT(cl_index(obj, offset) == fio->ft_index);
1471         result = vvp_prep_size(env, obj, io, 0, offset + 1, NULL);
1472         if (result != 0)
1473                 RETURN(result);
1474
1475         /* must return locked page */
1476         if (fio->ft_mkwrite) {
1477                 LASSERT(cfio->ft_vmpage != NULL);
1478                 lock_page(cfio->ft_vmpage);
1479         } else {
1480                 result = vvp_io_kernel_fault(cfio);
1481                 if (result != 0)
1482                         RETURN(result);
1483         }
1484
1485         vmpage = cfio->ft_vmpage;
1486         LASSERT(PageLocked(vmpage));
1487
1488         if (OBD_FAIL_CHECK(OBD_FAIL_LLITE_FAULT_TRUNC_RACE))
1489                 generic_error_remove_page(vmpage->mapping, vmpage);
1490
1491         size = i_size_read(inode);
1492         /* Though we have already held a cl_lock upon this page, but
1493          * it still can be truncated locally. */
1494         if (unlikely((vmpage->mapping != inode->i_mapping) ||
1495                      (page_offset(vmpage) > size))) {
1496                 CDEBUG(D_PAGE, "llite: fault and truncate race happened!\n");
1497
1498                 /* return +1 to stop cl_io_loop() and ll_fault() will catch
1499                  * and retry. */
1500                 GOTO(out, result = +1);
1501         }
1502
1503         last_index = cl_index(obj, size - 1);
1504
1505         if (fio->ft_mkwrite ) {
1506                 /*
1507                  * Capture the size while holding the lli_trunc_sem from above
1508                  * we want to make sure that we complete the mkwrite action
1509                  * while holding this lock. We need to make sure that we are
1510                  * not past the end of the file.
1511                  */
1512                 if (last_index < fio->ft_index) {
1513                         CDEBUG(D_PAGE,
1514                                 "llite: mkwrite and truncate race happened: "
1515                                 "%p: 0x%lx 0x%lx\n",
1516                                 vmpage->mapping,fio->ft_index,last_index);
1517                         /*
1518                          * We need to return if we are
1519                          * passed the end of the file. This will propagate
1520                          * up the call stack to ll_page_mkwrite where
1521                          * we will return VM_FAULT_NOPAGE. Any non-negative
1522                          * value returned here will be silently
1523                          * converted to 0. If the vmpage->mapping is null
1524                          * the error code would be converted back to ENODATA
1525                          * in ll_page_mkwrite0. Thus we return -ENODATA
1526                          * to handle both cases
1527                          */
1528                         GOTO(out, result = -ENODATA);
1529                 }
1530         }
1531
1532         page = cl_page_find(env, obj, fio->ft_index, vmpage, CPT_CACHEABLE);
1533         if (IS_ERR(page))
1534                 GOTO(out, result = PTR_ERR(page));
1535
1536         /* if page is going to be written, we should add this page into cache
1537          * earlier. */
1538         if (fio->ft_mkwrite) {
1539                 wait_on_page_writeback(vmpage);
1540                 if (!PageDirty(vmpage)) {
1541                         struct cl_page_list *plist = &vio->u.fault.ft_queue;
1542                         int to = PAGE_SIZE;
1543
1544                         /* vvp_page_assume() calls wait_on_page_writeback(). */
1545                         cl_page_assume(env, io, page);
1546
1547                         cl_page_list_init(plist);
1548                         cl_page_list_add(plist, page, true);
1549
1550                         /* size fixup */
1551                         if (last_index == cl_page_index(page))
1552                                 to = ((size - 1) & ~PAGE_MASK) + 1;
1553
1554                         /* Do not set Dirty bit here so that in case IO is
1555                          * started before the page is really made dirty, we
1556                          * still have chance to detect it. */
1557                         result = cl_io_commit_async(env, io, plist, 0, to,
1558                                                     mkwrite_commit_callback);
1559                         /* Have overquota flag, trying sync write to check
1560                          * whether indeed out of quota */
1561                         if (result == -EDQUOT) {
1562                                 cl_page_get(page);
1563                                 result = vvp_io_commit_sync(env, io,
1564                                                             plist, 0, to);
1565                                 if (result >= 0) {
1566                                         io->ci_noquota = 1;
1567                                         cl_page_own(env, io, page);
1568                                         cl_page_list_add(plist, page, true);
1569                                         lu_ref_add(&page->cp_reference,
1570                                                    "cl_io", io);
1571                                         result = cl_io_commit_async(env, io,
1572                                                 plist, 0, to,
1573                                                 mkwrite_commit_callback);
1574                                         io->ci_noquota = 0;
1575                                 } else {
1576                                         cl_page_put(env, page);
1577                                 }
1578                         }
1579
1580                         LASSERT(cl_page_is_owned(page, io));
1581                         cl_page_list_fini(env, plist);
1582
1583                         vmpage = NULL;
1584                         if (result < 0) {
1585                                 cl_page_discard(env, io, page);
1586                                 cl_page_disown(env, io, page);
1587
1588                                 cl_page_put(env, page);
1589
1590                                 /* we're in big trouble, what can we do now? */
1591                                 if (result == -EDQUOT)
1592                                         result = -ENOSPC;
1593                                 GOTO(out, result);
1594                         } else {
1595                                 cl_page_disown(env, io, page);
1596                         }
1597                 }
1598         }
1599
1600         /*
1601          * The ft_index is only used in the case of
1602          * a mkwrite action. We need to check
1603          * our assertions are correct, since
1604          * we should have caught this above
1605          */
1606         LASSERT(!fio->ft_mkwrite || fio->ft_index <= last_index);
1607         if (fio->ft_index == last_index)
1608                 /*
1609                  * Last page is mapped partially.
1610                  */
1611                 fio->ft_nob = size - cl_offset(obj, fio->ft_index);
1612         else
1613                 fio->ft_nob = cl_page_size(obj);
1614
1615         lu_ref_add(&page->cp_reference, "fault", io);
1616         fio->ft_page = page;
1617         EXIT;
1618
1619 out:
1620         /* return unlocked vmpage to avoid deadlocking */
1621         if (vmpage != NULL)
1622                 unlock_page(vmpage);
1623
1624         cfio->ft_flags &= ~VM_FAULT_LOCKED;
1625
1626         return result;
1627 }
1628
1629 static void vvp_io_fault_end(const struct lu_env *env,
1630                              const struct cl_io_slice *ios)
1631 {
1632         struct inode            *inode = vvp_object_inode(ios->cis_obj);
1633         struct ll_inode_info    *lli   = ll_i2info(inode);
1634
1635         CLOBINVRNT(env, ios->cis_io->ci_obj,
1636                    vvp_object_invariant(ios->cis_io->ci_obj));
1637         trunc_sem_up_read(&lli->lli_trunc_sem);
1638 }
1639
1640 static int vvp_io_fsync_start(const struct lu_env *env,
1641                               const struct cl_io_slice *ios)
1642 {
1643         /* we should mark TOWRITE bit to each dirty page in radix tree to
1644          * verify pages have been written, but this is difficult because of
1645          * race. */
1646         return 0;
1647 }
1648
1649 static int vvp_io_read_ahead(const struct lu_env *env,
1650                              const struct cl_io_slice *ios,
1651                              pgoff_t start, struct cl_read_ahead *ra)
1652 {
1653         int result = 0;
1654         ENTRY;
1655
1656         if (ios->cis_io->ci_type == CIT_READ ||
1657             ios->cis_io->ci_type == CIT_FAULT) {
1658                 struct vvp_io *vio = cl2vvp_io(env, ios);
1659
1660                 if (unlikely(vio->vui_fd->fd_flags & LL_FILE_GROUP_LOCKED)) {
1661                         ra->cra_end_idx = CL_PAGE_EOF;
1662                         result = +1; /* no need to call down */
1663                 }
1664         }
1665
1666         RETURN(result);
1667 }
1668
1669 static int vvp_io_lseek_lock(const struct lu_env *env,
1670                              const struct cl_io_slice *ios)
1671 {
1672         struct cl_io *io = ios->cis_io;
1673         __u64 lock_start = io->u.ci_lseek.ls_start;
1674         __u64 lock_end = OBD_OBJECT_EOF;
1675         __u32 enqflags = CEF_MUST; /* always take client lock */
1676
1677         return vvp_io_one_lock(env, io, enqflags, CLM_READ,
1678                                lock_start, lock_end);
1679 }
1680
1681 static int vvp_io_lseek_start(const struct lu_env *env,
1682                               const struct cl_io_slice *ios)
1683 {
1684         struct cl_io *io = ios->cis_io;
1685         struct inode *inode = vvp_object_inode(io->ci_obj);
1686         __u64 start = io->u.ci_lseek.ls_start;
1687
1688         inode_lock(inode);
1689         inode_dio_wait(inode);
1690
1691         /* At the moment we have DLM lock so just update inode
1692          * to know the file size.
1693          */
1694         ll_merge_attr(env, inode);
1695         if (start >= i_size_read(inode)) {
1696                 io->u.ci_lseek.ls_result = -ENXIO;
1697                 return -ENXIO;
1698         }
1699         return 0;
1700 }
1701
1702 static void vvp_io_lseek_end(const struct lu_env *env,
1703                              const struct cl_io_slice *ios)
1704 {
1705         struct cl_io *io = ios->cis_io;
1706         struct inode *inode = vvp_object_inode(io->ci_obj);
1707
1708         if (io->u.ci_lseek.ls_result > i_size_read(inode))
1709                 io->u.ci_lseek.ls_result = -ENXIO;
1710
1711         inode_unlock(inode);
1712 }
1713
1714 static const struct cl_io_operations vvp_io_ops = {
1715         .op = {
1716                 [CIT_READ] = {
1717                         .cio_fini       = vvp_io_fini,
1718                         .cio_iter_init = vvp_io_read_iter_init,
1719                         .cio_lock       = vvp_io_read_lock,
1720                         .cio_start      = vvp_io_read_start,
1721                         .cio_end        = vvp_io_rw_end,
1722                         .cio_advance    = vvp_io_advance,
1723                 },
1724                 [CIT_WRITE] = {
1725                         .cio_fini      = vvp_io_fini,
1726                         .cio_iter_init = vvp_io_write_iter_init,
1727                         .cio_iter_fini = vvp_io_write_iter_fini,
1728                         .cio_lock      = vvp_io_write_lock,
1729                         .cio_start     = vvp_io_write_start,
1730                         .cio_end       = vvp_io_rw_end,
1731                         .cio_advance   = vvp_io_advance,
1732                 },
1733                 [CIT_SETATTR] = {
1734                         .cio_fini       = vvp_io_setattr_fini,
1735                         .cio_iter_init  = vvp_io_setattr_iter_init,
1736                         .cio_lock       = vvp_io_setattr_lock,
1737                         .cio_start      = vvp_io_setattr_start,
1738                         .cio_end        = vvp_io_setattr_end
1739                 },
1740                 [CIT_FAULT] = {
1741                         .cio_fini      = vvp_io_fault_fini,
1742                         .cio_iter_init = vvp_io_fault_iter_init,
1743                         .cio_lock      = vvp_io_fault_lock,
1744                         .cio_start     = vvp_io_fault_start,
1745                         .cio_end       = vvp_io_fault_end,
1746                 },
1747                 [CIT_FSYNC] = {
1748                         .cio_start      = vvp_io_fsync_start,
1749                         .cio_fini       = vvp_io_fini
1750                 },
1751                 [CIT_GLIMPSE] = {
1752                         .cio_fini       = vvp_io_fini
1753                 },
1754                 [CIT_MISC] = {
1755                         .cio_fini       = vvp_io_fini
1756                 },
1757                 [CIT_LADVISE] = {
1758                         .cio_fini       = vvp_io_fini
1759                 },
1760                 [CIT_LSEEK] = {
1761                         .cio_fini      = vvp_io_fini,
1762                         .cio_lock      = vvp_io_lseek_lock,
1763                         .cio_start     = vvp_io_lseek_start,
1764                         .cio_end       = vvp_io_lseek_end,
1765                 },
1766         },
1767         .cio_read_ahead = vvp_io_read_ahead
1768 };
1769
1770 int vvp_io_init(const struct lu_env *env, struct cl_object *obj,
1771                 struct cl_io *io)
1772 {
1773         struct vvp_io      *vio   = vvp_env_io(env);
1774         struct inode       *inode = vvp_object_inode(obj);
1775         int                 result;
1776
1777         CLOBINVRNT(env, obj, vvp_object_invariant(obj));
1778         ENTRY;
1779
1780         CDEBUG(D_VFSTRACE, DFID" ignore/verify layout %d/%d, layout version %d "
1781                "restore needed %d\n",
1782                PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)),
1783                io->ci_ignore_layout, io->ci_verify_layout,
1784                vio->vui_layout_gen, io->ci_restore_needed);
1785
1786         CL_IO_SLICE_CLEAN(vio, vui_cl);
1787         cl_io_slice_add(io, &vio->vui_cl, obj, &vvp_io_ops);
1788         vio->vui_ra_valid = false;
1789         result = 0;
1790         if (io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE) {
1791                 size_t count;
1792                 struct ll_inode_info *lli = ll_i2info(inode);
1793
1794                 count = io->u.ci_rw.crw_count;
1795                 /* "If nbyte is 0, read() will return 0 and have no other
1796                  *  results."  -- Single Unix Spec */
1797                 if (count == 0)
1798                         result = 1;
1799                 else
1800                         vio->vui_tot_count = count;
1801
1802                 /* for read/write, we store the jobid in the inode, and
1803                  * it'll be fetched by osc when building RPC.
1804                  *
1805                  * it's not accurate if the file is shared by different
1806                  * jobs.
1807                  */
1808                 lustre_get_jobid(lli->lli_jobid, sizeof(lli->lli_jobid));
1809         } else if (io->ci_type == CIT_SETATTR) {
1810                 if (!cl_io_is_trunc(io))
1811                         io->ci_lockreq = CILR_MANDATORY;
1812         }
1813
1814         /* Enqueue layout lock and get layout version. We need to do this
1815          * even for operations requiring to open file, such as read and write,
1816          * because it might not grant layout lock in IT_OPEN. */
1817         if (result == 0 && !io->ci_ignore_layout) {
1818                 result = ll_layout_refresh(inode, &vio->vui_layout_gen);
1819                 if (result == -ENOENT)
1820                         /* If the inode on MDS has been removed, but the objects
1821                          * on OSTs haven't been destroyed (async unlink), layout
1822                          * fetch will return -ENOENT, we'd ingore this error
1823                          * and continue with dirty flush. LU-3230. */
1824                         result = 0;
1825                 if (result < 0)
1826                         CERROR("%s: refresh file layout " DFID " error %d.\n",
1827                                ll_i2sbi(inode)->ll_fsname,
1828                                PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)), result);
1829         }
1830
1831         io->ci_result = result < 0 ? result : 0;
1832         RETURN(result);
1833 }