Whamcloud - gitweb
LU-16321 osd: Allow fiemap on kernel buffers 90/49190/7
authorShaun Tancheff <shaun.tancheff@hpe.com>
Fri, 2 Dec 2022 10:19:59 +0000 (04:19 -0600)
committerOleg Drokin <green@whamcloud.com>
Sat, 7 Jan 2023 07:53:15 +0000 (07:53 +0000)
Linux commit v5.17-rc3-19-g967747bbc084
  uaccess: remove CONFIG_SET_FS

When KERNEL_DS gone lustre needs an alternative for fiemap to
copy extents to kernel space memory.

Direct in-kernel calls to inode->f_ops->fiemap() can utilize
an otherwise unused flag on fiemap_extent_info fi_flags
to indicate the fiemap extent buffer is allocated in kernel space.

Include ldiskfs patches for ldiskfs_fiemap() to
define EXT4_FIEMAP_FLAG_MEMCPY and utilize it.

HPE-bug-id: LUS-11337
Fixes: d0337cab8e ("LU-14195 osd: don't use set_fs() for ->fiemap() calls.")
Signed-off-by: Shaun Tancheff <shaun.tancheff@hpe.com>
Change-Id: I7a8edb481833fd1bdcf7b6cd6e08397c1754baee
Reviewed-on: https://review.whamcloud.com/c/fs/lustre-release/+/49190
Tested-by: jenkins <devops@whamcloud.com>
Tested-by: Maloo <maloo@whamcloud.com>
Reviewed-by: Neil Brown <neilb@suse.de>
Reviewed-by: Alexander Boyko <alexander.boyko@hpe.com>
Reviewed-by: Petros Koutoupis <petros.koutoupis@hpe.com>
Reviewed-by: Oleg Drokin <green@whamcloud.com>
ldiskfs/kernel_patches/patches/linux-5.10/ext4-fiemap-kernel-data.patch [new file with mode: 0644]
ldiskfs/kernel_patches/series/ldiskfs-5.10.0-ml.series
ldiskfs/kernel_patches/series/ldiskfs-5.11.0-40-ubuntu20.series
ldiskfs/kernel_patches/series/ldiskfs-5.14-rhel9.series
ldiskfs/kernel_patches/series/ldiskfs-5.14.21-sles15sp4.series
lustre/osd-ldiskfs/osd_io.c

diff --git a/ldiskfs/kernel_patches/patches/linux-5.10/ext4-fiemap-kernel-data.patch b/ldiskfs/kernel_patches/patches/linux-5.10/ext4-fiemap-kernel-data.patch
new file mode 100644 (file)
index 0000000..4f7cbc9
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,312 @@
+Subject: [PATCH] ext4-fiemap-kernel-data
+
+Pull in enough upstream fiemap handling to conditionally use
+memcpy instead of copy_to_user in fiemap_fill_next_extent.
+Common kernel functions prefixed with ext4_ or _ext4_
+
+---
+ fs/ext4/ext4.h    |   3 +
+ fs/ext4/extents.c | 265 +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++-
+ 2 files changed, 264 insertions(+), 4 deletions(-)
+
+diff --git a/fs/ext4/ext4.h b/fs/ext4/ext4.h
+index c931e3a..0bb54fe 100644
+--- a/fs/ext4/ext4.h
++++ b/fs/ext4/ext4.h
+@@ -766,6 +766,9 @@ enum {
+  */
+ #define EXT4_FIEMAP_EXTENT_HOLE               0x08000000
++/* Otherwise unused fi_flags ext4 use memcpy instead of copy_[to|from]_uiser */
++#define EXT4_FIEMAP_FLAG_MEMCPY               0x80000000
++
+ /* Max physical block we can address w/o extents */
+ #define EXT4_MAX_BLOCK_FILE_PHYS      0xFFFFFFFF
+diff --git a/fs/ext4/extents.c b/fs/ext4/extents.c
+index 2e62f83..176d2b8 100644
+--- a/fs/ext4/extents.c
++++ b/fs/ext4/extents.c
+@@ -2138,6 +2138,264 @@ cleanup:
+       return err;
+ }
++#ifdef KERNEL_DS
++#define ext4_iomap_fiemap(i, f, s, l, ops) \
++      iomap_fiemap((i), (f), (s), (l), (ops))
++#else
++/*
++ * linux:
++ *   ext4_fiemap_fill_next_extent <--- fiemap_fill_next_extent
++ *   ext4_iomap_to_fiemap <----------- iomap_to_fiemap
++ *   ext4_iomap_fiemap_actor <-------- iomap_fiemap_actor
++ *   ext4_iomap_apply <----------------iomap_apply
++ *   _ext4_iomap_fiemap <------------- iomap_fiemap
++ */
++/**
++ * ext4_fiemap_fill_next_extent - Fiemap helper function
++ * @fieinfo:  Fiemap context passed into ->fiemap
++ * @logical:  Extent logical start offset, in bytes
++ * @phys:     Extent physical start offset, in bytes
++ * @len:      Extent length, in bytes
++ * @flags:    FIEMAP_EXTENT flags that describe this extent
++ *
++ * Called from file system ->fiemap callback. Will populate extent
++ * info as passed in via arguments and copy to user memory. On
++ * success, extent count on fieinfo is incremented.
++ *
++ * Returns 0 on success, -errno on error, 1 if this was the last
++ * extent that will fit in user array.
++ */
++#define SET_UNKNOWN_FLAGS     (FIEMAP_EXTENT_DELALLOC)
++#define SET_NO_UNMOUNTED_IO_FLAGS     (FIEMAP_EXTENT_DATA_ENCRYPTED)
++#define SET_NOT_ALIGNED_FLAGS (FIEMAP_EXTENT_DATA_TAIL|FIEMAP_EXTENT_DATA_INLINE)
++static int ext4_fiemap_fill_next_extent(struct fiemap_extent_info *fieinfo,
++                                      u64 logical, u64 phys, u64 len,
++                                      u32 flags)
++{
++      struct fiemap_extent extent;
++      struct fiemap_extent __user *dest = fieinfo->fi_extents_start;
++
++      /* only count the extents */
++      if (fieinfo->fi_extents_max == 0) {
++              fieinfo->fi_extents_mapped++;
++              return (flags & FIEMAP_EXTENT_LAST) ? 1 : 0;
++      }
++
++      if (fieinfo->fi_extents_mapped >= fieinfo->fi_extents_max)
++              return 1;
++
++      if (flags & SET_UNKNOWN_FLAGS)
++              flags |= FIEMAP_EXTENT_UNKNOWN;
++      if (flags & SET_NO_UNMOUNTED_IO_FLAGS)
++              flags |= FIEMAP_EXTENT_ENCODED;
++      if (flags & SET_NOT_ALIGNED_FLAGS)
++              flags |= FIEMAP_EXTENT_NOT_ALIGNED;
++
++      memset(&extent, 0, sizeof(extent));
++      extent.fe_logical = logical;
++      extent.fe_physical = phys;
++      extent.fe_length = len;
++      extent.fe_flags = flags;
++
++      dest += fieinfo->fi_extents_mapped;
++      if (fieinfo->fi_flags & EXT4_FIEMAP_FLAG_MEMCPY)
++              memcpy((__force void *)dest, &extent, sizeof(extent));
++      else if (copy_to_user(dest, &extent, sizeof(extent)))
++              return -EFAULT;
++
++      fieinfo->fi_extents_mapped++;
++      if (fieinfo->fi_extents_mapped == fieinfo->fi_extents_max)
++              return 1;
++      return (flags & FIEMAP_EXTENT_LAST) ? 1 : 0;
++}
++
++static int ext4_iomap_to_fiemap(struct fiemap_extent_info *fi,
++                              struct iomap *iomap, u32 flags)
++{
++      switch (iomap->type) {
++      case IOMAP_HOLE:
++              /* skip holes */
++              return 0;
++      case IOMAP_DELALLOC:
++              flags |= FIEMAP_EXTENT_DELALLOC | FIEMAP_EXTENT_UNKNOWN;
++              break;
++      case IOMAP_MAPPED:
++              break;
++      case IOMAP_UNWRITTEN:
++              flags |= FIEMAP_EXTENT_UNWRITTEN;
++              break;
++      case IOMAP_INLINE:
++              flags |= FIEMAP_EXTENT_DATA_INLINE;
++              break;
++      }
++
++      if (iomap->flags & IOMAP_F_MERGED)
++              flags |= FIEMAP_EXTENT_MERGED;
++      if (iomap->flags & IOMAP_F_SHARED)
++              flags |= FIEMAP_EXTENT_SHARED;
++
++      return ext4_fiemap_fill_next_extent(fi, iomap->offset,
++                      iomap->addr != IOMAP_NULL_ADDR ? iomap->addr : 0,
++                      iomap->length, flags);
++}
++
++struct fiemap_ctx {
++      struct fiemap_extent_info *fi;
++      struct iomap prev;
++};
++
++static loff_t
++ext4_iomap_fiemap_actor(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t length,
++                      void *data, struct iomap *iomap, struct iomap *srcmap)
++{
++      struct fiemap_ctx *ctx = data;
++      loff_t ret = length;
++
++      if (iomap->type == IOMAP_HOLE)
++              return length;
++
++      ret = ext4_iomap_to_fiemap(ctx->fi, &ctx->prev, 0);
++      ctx->prev = *iomap;
++      switch (ret) {
++      case 0:         /* success */
++              return length;
++      case 1:         /* extent array full */
++              return 0;
++      default:
++              return ret;
++      }
++}
++
++/*
++ * Execute a iomap write on a segment of the mapping that spans a
++ * contiguous range of pages that have identical block mapping state.
++ *
++ * This avoids the need to map pages individually, do individual allocations
++ * for each page and most importantly avoid the need for filesystem specific
++ * locking per page. Instead, all the operations are amortised over the entire
++ * range of pages. It is assumed that the filesystems will lock whatever
++ * resources they require in the iomap_begin call, and release them in the
++ * iomap_end call.
++ */
++static loff_t
++ext4_iomap_apply(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t length, unsigned flags,
++              const struct iomap_ops *ops, void *data, iomap_actor_t actor)
++{
++      struct iomap iomap = { .type = IOMAP_HOLE };
++      struct iomap srcmap = { .type = IOMAP_HOLE };
++      loff_t written = 0, ret;
++      u64 end;
++
++      /*
++       * Need to map a range from start position for length bytes. This can
++       * span multiple pages - it is only guaranteed to return a range of a
++       * single type of pages (e.g. all into a hole, all mapped or all
++       * unwritten). Failure at this point has nothing to undo.
++       *
++       * If allocation is required for this range, reserve the space now so
++       * that the allocation is guaranteed to succeed later on. Once we copy
++       * the data into the page cache pages, then we cannot fail otherwise we
++       * expose transient stale data. If the reserve fails, we can safely
++       * back out at this point as there is nothing to undo.
++       */
++      ret = ops->iomap_begin(inode, pos, length, flags, &iomap, &srcmap);
++      if (ret)
++              return ret;
++      if (WARN_ON(iomap.offset > pos)) {
++              written = -EIO;
++              goto out;
++      }
++      if (WARN_ON(iomap.length == 0)) {
++              written = -EIO;
++              goto out;
++      }
++
++      /*
++       * Cut down the length to the one actually provided by the filesystem,
++       * as it might not be able to give us the whole size that we requested.
++       */
++      end = iomap.offset + iomap.length;
++      if (srcmap.type != IOMAP_HOLE)
++              end = min(end, srcmap.offset + srcmap.length);
++      if (pos + length > end)
++              length = end - pos;
++
++      /*
++       * Now that we have guaranteed that the space allocation will succeed,
++       * we can do the copy-in page by page without having to worry about
++       * failures exposing transient data.
++       *
++       * To support COW operations, we read in data for partially blocks from
++       * the srcmap if the file system filled it in.  In that case we the
++       * length needs to be limited to the earlier of the ends of the iomaps.
++       * If the file system did not provide a srcmap we pass in the normal
++       * iomap into the actors so that they don't need to have special
++       * handling for the two cases.
++       */
++      written = actor(inode, pos, length, data, &iomap,
++                      srcmap.type != IOMAP_HOLE ? &srcmap : &iomap);
++
++out:
++      /*
++       * Now the data has been copied, commit the range we've copied.  This
++       * should not fail unless the filesystem has had a fatal error.
++       */
++      if (ops->iomap_end) {
++              ret = ops->iomap_end(inode, pos, length,
++                                   written > 0 ? written : 0,
++                                   flags, &iomap);
++      }
++
++      return written ? written : ret;
++}
++
++static
++int _ext4_iomap_fiemap(struct inode *inode, struct fiemap_extent_info *fi,
++              u64 start, u64 len, const struct iomap_ops *ops)
++{
++      struct fiemap_ctx ctx;
++      loff_t ret;
++      bool in_kernel = fi->fi_flags & EXT4_FIEMAP_FLAG_MEMCPY;
++
++      memset(&ctx, 0, sizeof(ctx));
++      ctx.fi = fi;
++      ctx.prev.type = IOMAP_HOLE;
++
++      fi->fi_flags &= ~EXT4_FIEMAP_FLAG_MEMCPY;
++      ret = fiemap_prep(inode, fi, start, &len, 0);
++      if (in_kernel)
++              fi->fi_flags |= EXT4_FIEMAP_FLAG_MEMCPY;
++      if (ret)
++              return ret;
++
++      while (len > 0) {
++              ret = ext4_iomap_apply(inode, start, len, IOMAP_REPORT, ops,
++                                     &ctx, ext4_iomap_fiemap_actor);
++              /* inode with no (attribute) mapping will give ENOENT */
++              if (ret == -ENOENT)
++                      break;
++              if (ret < 0)
++                      return ret;
++              if (ret == 0)
++                      break;
++
++              start += ret;
++              len -= ret;
++      }
++
++      if (ctx.prev.type != IOMAP_HOLE) {
++              ret = ext4_iomap_to_fiemap(fi, &ctx.prev, FIEMAP_EXTENT_LAST);
++              if (ret < 0)
++                      return ret;
++      }
++
++      return 0;
++}
++
++#define ext4_iomap_fiemap(i, f, s, l, ops) \
++      _ext4_iomap_fiemap((i), (f), (s), (l), (ops))
++#endif /* KERNEL_DS */
++
+ static int ext4_fill_es_cache_info(struct inode *inode,
+                                  ext4_lblk_t block, ext4_lblk_t num,
+                                  struct fiemap_extent_info *fieinfo)
+@@ -4918,11 +5176,10 @@ int ext4_fiemap(struct inode *inode, struct fiemap_extent_info *fieinfo,
+       if (fieinfo->fi_flags & FIEMAP_FLAG_XATTR) {
+               fieinfo->fi_flags &= ~FIEMAP_FLAG_XATTR;
+-              return iomap_fiemap(inode, fieinfo, start, len,
+-                                  &ext4_iomap_xattr_ops);
++              return ext4_iomap_fiemap(inode, fieinfo, start, len,
++                                       &ext4_iomap_xattr_ops);
+       }
+-
+-      return iomap_fiemap(inode, fieinfo, start, len, &ext4_iomap_report_ops);
++      return ext4_iomap_fiemap(inode, fieinfo, start, len, &ext4_iomap_report_ops);
+ }
+ int ext4_get_es_cache(struct inode *inode, struct fiemap_extent_info *fieinfo,
+-- 
+2.34.1
+
index 6e2f0dd..fba982a 100644 (file)
@@ -30,3 +30,4 @@ rhel8/ext4-ialloc-uid-gid-and-pass-owner-down.patch
 base/ext4-projid-xattrs.patch
 linux-5.8/ext4-enc-flag.patch
 base/ext4-delayed-iput.patch
+linux-5.10/ext4-fiemap-kernel-data.patch
index 4790c81..36705f7 100644 (file)
@@ -30,3 +30,4 @@ rhel8/ext4-ialloc-uid-gid-and-pass-owner-down.patch
 base/ext4-projid-xattrs.patch
 linux-5.8/ext4-enc-flag.patch
 base/ext4-delayed-iput.patch
+linux-5.10/ext4-fiemap-kernel-data.patch
index 9da50d2..29c0d62 100644 (file)
@@ -28,3 +28,4 @@ linux-5.14/ext4-ialloc-uid-gid-and-pass-owner-down.patch
 linux-5.14/ext4-projid-xattrs.patch
 base/ext4-delayed-iput.patch
 linux-5.14/ext4-xattr-disable-credits-check.patch
+linux-5.10/ext4-fiemap-kernel-data.patch
index ec43e14..02acf80 100644 (file)
@@ -28,3 +28,4 @@ linux-5.14/ext4-ialloc-uid-gid-and-pass-owner-down.patch
 linux-5.14/ext4-projid-xattrs.patch
 base/ext4-delayed-iput.patch
 linux-5.14/ext4-xattr-disable-credits-check.patch
+linux-5.10/ext4-fiemap-kernel-data.patch
index 82651ef..4730f6a 100644 (file)
@@ -1398,6 +1398,22 @@ struct osd_fextent {
        unsigned int    mapped:1;
 };
 
+#ifdef KERNEL_DS
+#define DECLARE_MM_SEGMENT_T(name)             mm_segment_t name
+#define access_set_kernel(saved_fs, fei)                               \
+do {                                                                   \
+       saved_fs = get_fs();                                            \
+       set_fs(KERNEL_DS);                                              \
+} while (0)
+#define access_unset_kernel(saved_fs, fei)             set_fs((saved_fs))
+#else
+#define DECLARE_MM_SEGMENT_T(name)
+#define access_set_kernel(saved_fs, fei)                               \
+       (fei)->fi_flags |= LDISKFS_FIEMAP_FLAG_MEMCPY
+#define access_unset_kernel(saved_fs, fei) \
+       (fei)->fi_flags &= ~(LDISKFS_FIEMAP_FLAG_MEMCPY)
+#endif /* KERNEL_DS */
+
 static int osd_is_mapped(struct dt_object *dt, __u64 offset,
                         struct osd_fextent *cached_extent)
 {
@@ -1407,6 +1423,7 @@ static int osd_is_mapped(struct dt_object *dt, __u64 offset,
        struct fiemap_extent_info fei = { 0 };
        struct fiemap_extent fe = { 0 };
        int rc;
+       DECLARE_MM_SEGMENT_T(saved_fs);
 
        if (block >= cached_extent->start && block < cached_extent->end)
                return cached_extent->mapped;
@@ -1420,8 +1437,9 @@ static int osd_is_mapped(struct dt_object *dt, __u64 offset,
 
        fei.fi_extents_max = 1;
        fei.fi_extents_start = &fe;
-
+       access_set_kernel(saved_fs, &fei);
        rc = inode->i_op->fiemap(inode, &fei, offset, FIEMAP_MAX_OFFSET-offset);
+       access_unset_kernel(saved_fs, &fei);
        if (rc != 0)
                return 0;
 
@@ -2678,6 +2696,7 @@ static int osd_fiemap_get(const struct lu_env *env, struct dt_object *dt,
        struct inode *inode = osd_dt_obj(dt)->oo_inode;
        u64 len;
        int rc;
+       DECLARE_MM_SEGMENT_T(saved_fs);
 
        LASSERT(inode);
        if (inode->i_op->fiemap == NULL)
@@ -2697,7 +2716,9 @@ static int osd_fiemap_get(const struct lu_env *env, struct dt_object *dt,
        if (fieinfo.fi_flags & FIEMAP_FLAG_SYNC)
                filemap_write_and_wait(inode->i_mapping);
 
+       access_set_kernel(saved_fs, &fieinfo);
        rc = inode->i_op->fiemap(inode, &fieinfo, fm->fm_start, len);
+       access_unset_kernel(saved_fs, &fieinfo);
        fm->fm_flags = fieinfo.fi_flags;
        fm->fm_mapped_extents = fieinfo.fi_extents_mapped;