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) {
 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         vio->vui_tot_count -= nob;
 538         iov_iter_reexpand(vio->vui_iter, vio->vui_tot_count);
 539 }
 540
 541 static void vvp_io_update_iov(const struct lu_env *env,
 542                               struct vvp_io *vio, struct cl_io *io)
 543 {
 544         size_t size = io->u.ci_rw.crw_count;
 545
 546         if (!vio->vui_iter)
 547                 return;
 548
 549         iov_iter_truncate(vio->vui_iter, size);
 550 }
 551
 552 static int vvp_io_rw_lock(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
 553                           enum cl_lock_mode mode, loff_t start, loff_t end)
 554 {
 555         struct vvp_io *vio = vvp_env_io(env);
 556         int result;
 557         int ast_flags = 0;
 558
 559         LASSERT(io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE);
 560         ENTRY;
 561
 562         vvp_io_update_iov(env, vio, io);
 563
 564         if (io->u.ci_rw.crw_nonblock)
 565                 ast_flags |= CEF_NONBLOCK;
 566         if (io->ci_lock_no_expand)
 567                 ast_flags |= CEF_LOCK_NO_EXPAND;
 568         if (vio->vui_fd) {
 569                 /* Group lock held means no lockless any more */
 570                 if (vio->vui_fd->fd_flags & LL_FILE_GROUP_LOCKED)
 571                         io->ci_dio_lock = 1;
 572
 573                 if (ll_file_nolock(vio->vui_fd->fd_file) ||
 574                     (vio->vui_fd->fd_file->f_flags & O_DIRECT &&
 575                      !io->ci_dio_lock))
 576                         ast_flags |= CEF_NEVER;
 577         }
 578
 579         result = vvp_mmap_locks(env, vio, io);
 580         if (result == 0)
 581                 result = vvp_io_one_lock(env, io, ast_flags, mode, start, end);
 582
 583         RETURN(result);
 584 }
 585
 586 static int vvp_io_read_lock(const struct lu_env *env,
 587                             const struct cl_io_slice *ios)
 588 {
 589         struct cl_io *io = ios->cis_io;
 590         struct cl_io_rw_common *rd = &io->u.ci_rd.rd;
 591         int result;
 592
 593         ENTRY;
 594         result = vvp_io_rw_lock(env, io, CLM_READ, rd->crw_pos,
 595                                 rd->crw_pos + rd->crw_count - 1);
 596         RETURN(result);
 597 }
 598
 599 static int vvp_io_fault_lock(const struct lu_env *env,
 600                              const struct cl_io_slice *ios)
 601 {
 602         struct cl_io *io   = ios->cis_io;
 603         struct vvp_io *vio = cl2vvp_io(env, ios);
 604         /*
 605          * XXX LDLM_FL_CBPENDING
 606          */
 607         return vvp_io_one_lock_index(env,
 608                                      io, 0,
 609                                      vvp_mode_from_vma(vio->u.fault.ft_vma),
 610                                      io->u.ci_fault.ft_index,
 611                                      io->u.ci_fault.ft_index);
 612 }
 613
 614 static int vvp_io_write_lock(const struct lu_env *env,
 615                              const struct cl_io_slice *ios)
 616 {
 617         struct cl_io *io = ios->cis_io;
 618         loff_t start;
 619         loff_t end;
 620
 621         if (io->u.ci_wr.wr_append) {
 622                 start = 0;
 623                 end   = OBD_OBJECT_EOF;
 624         } else {
 625                 start = io->u.ci_wr.wr.crw_pos;
 626                 end   = start + io->u.ci_wr.wr.crw_count - 1;
 627         }
 628
 629         RETURN(vvp_io_rw_lock(env, io, CLM_WRITE, start, end));
 630 }
 631
 632 static int vvp_io_setattr_iter_init(const struct lu_env *env,
 633                                     const struct cl_io_slice *ios)
 634
 635 {
 636         return 0;
 637 }
 638
 639 /**
 640  * Implementation of cl_io_operations::cio_lock() method for CIT_SETATTR io.
 641  *
 642  * Handles "lockless io" mode when extent locking is done by server.
 643  */
 644 static int vvp_io_setattr_lock(const struct lu_env *env,
 645                                const struct cl_io_slice *ios)
 646 {
 647         struct cl_io  *io  = ios->cis_io;
 648         __u64 lock_start = 0;
 649         __u64 lock_end = OBD_OBJECT_EOF;
 650         __u32 enqflags = 0;
 651
 652         if (cl_io_is_trunc(io)) {
 653                 struct inode *inode = vvp_object_inode(io->ci_obj);
 654
 655                 /* set enqueue flags to CEF_MUST in case of encrypted file,
 656                  * to prevent lockless truncate
 657                  */
 658                 if (S_ISREG(inode->i_mode) && IS_ENCRYPTED(inode))
 659                         enqflags = CEF_MUST;
 660                 else if (io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_size == 0)
 661                         enqflags = CEF_DISCARD_DATA;
 662         } else if (cl_io_is_fallocate(io)) {
 663                 lock_start = io->u.ci_setattr.sa_falloc_offset;
 664                 lock_end = io->u.ci_setattr.sa_falloc_end - 1;
 665         } else {
 666                 unsigned int valid = io->u.ci_setattr.sa_avalid;
 667
 668                 if (!(valid & TIMES_SET_FLAGS))
 669                         return 0;
 670
 671                 if ((!(valid & ATTR_MTIME) ||
 672                      io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_mtime >=
 673                      io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_ctime) &&
 674                     (!(valid & ATTR_ATIME) ||
 675                      io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_atime >=
 676                      io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_ctime))
 677                         return 0;
 678         }
 679
 680         return vvp_io_one_lock(env, io, enqflags, CLM_WRITE,
 681                                lock_start, lock_end);
 682 }
 683
 684 static int vvp_do_vmtruncate(struct inode *inode, size_t size)
 685 {
 686         int     result;
 687
 688         /*
 689          * Only ll_inode_size_lock is taken at this level.
 690          */
 691         ll_inode_size_lock(inode);
 692         result = inode_newsize_ok(inode, size);
 693         if (result < 0) {
 694                 ll_inode_size_unlock(inode);
 695                 return result;
 696         }
 697         i_size_write(inode, size);
 698
 699         ll_truncate_pagecache(inode, size);
 700         ll_inode_size_unlock(inode);
 701         return result;
 702 }
 703
 704 static int vvp_io_setattr_time(const struct lu_env *env,
 705                                const struct cl_io_slice *ios)
 706 {
 707         struct cl_io       *io    = ios->cis_io;
 708         struct cl_object   *obj   = io->ci_obj;
 709         struct cl_attr     *attr  = vvp_env_thread_attr(env);
 710         int result;
 711         unsigned valid = CAT_CTIME;
 712
 713         cl_object_attr_lock(obj);
 714         attr->cat_ctime = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_ctime;
 715         if (io->u.ci_setattr.sa_avalid & ATTR_ATIME_SET) {
 716                 attr->cat_atime = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_atime;
 717                 valid |= CAT_ATIME;
 718         }
 719         if (io->u.ci_setattr.sa_avalid & ATTR_MTIME_SET) {
 720                 attr->cat_mtime = io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_mtime;
 721                 valid |= CAT_MTIME;
 722         }
 723         result = cl_object_attr_update(env, obj, attr, valid);
 724         cl_object_attr_unlock(obj);
 725
 726         return result;
 727 }
 728
 729 static int vvp_io_setattr_start(const struct lu_env *env,
 730                                 const struct cl_io_slice *ios)
 731 {
 732         struct cl_io *io = ios->cis_io;
 733         struct inode *inode = vvp_object_inode(io->ci_obj);
 734         struct ll_inode_info *lli = ll_i2info(inode);
 735         int mode = io->u.ci_setattr.sa_falloc_mode;
 736
 737         if (cl_io_is_trunc(io)) {
 738                 trunc_sem_down_write(&lli->lli_trunc_sem);
 739                 mutex_lock(&lli->lli_setattr_mutex);
 740                 inode_dio_wait(inode);
 741         } else if (cl_io_is_fallocate(io)) {
 742                 loff_t size;
 743
 744                 trunc_sem_down_write(&lli->lli_trunc_sem);
 745                 mutex_lock(&lli->lli_setattr_mutex);
 746                 inode_dio_wait(inode);
 747
 748                 ll_merge_attr(env, inode);
 749                 size = i_size_read(inode);
 750                 if (io->u.ci_setattr.sa_falloc_end > size &&
 751                     !(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE)) {
 752                         size = io->u.ci_setattr.sa_falloc_end;
 753                         io->u.ci_setattr.sa_avalid |= ATTR_SIZE;
 754                 }
 755                 io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_size = size;
 756         } else {
 757                 mutex_lock(&lli->lli_setattr_mutex);
 758         }
 759
 760         if (io->u.ci_setattr.sa_avalid & TIMES_SET_FLAGS)
 761                 return vvp_io_setattr_time(env, ios);
 762
 763         return 0;
 764 }
 765
 766 static void vvp_io_setattr_end(const struct lu_env *env,
 767                                const struct cl_io_slice *ios)
 768 {
 769         struct cl_io            *io    = ios->cis_io;
 770         struct inode            *inode = vvp_object_inode(io->ci_obj);
 771         struct ll_inode_info    *lli   = ll_i2info(inode);
 772
 773         if (cl_io_is_trunc(io)) {
 774                 /* Truncate in memory pages - they must be clean pages
 775                  * because osc has already notified to destroy osc_extents. */
 776                 vvp_do_vmtruncate(inode, io->u.ci_setattr.sa_attr.lvb_size);
 777                 mutex_unlock(&lli->lli_setattr_mutex);
 778                 trunc_sem_up_write(&lli->lli_trunc_sem);
 779         } else if (cl_io_is_fallocate(io)) {
 780                 mutex_unlock(&lli->lli_setattr_mutex);
 781                 trunc_sem_up_write(&lli->lli_trunc_sem);
 782         } else {
 783                 mutex_unlock(&lli->lli_setattr_mutex);
 784         }
 785 }
 786
 787 static void vvp_io_setattr_fini(const struct lu_env *env,
 788                                 const struct cl_io_slice *ios)
 789 {
 790         bool restore_needed = ios->cis_io->ci_restore_needed;
 791         struct inode *inode = vvp_object_inode(ios->cis_obj);
 792
 793         vvp_io_fini(env, ios);
 794
 795         if (restore_needed && !ios->cis_io->ci_restore_needed) {
 796                 /* restore finished, set data modified flag for HSM */
 797                 set_bit(LLIF_DATA_MODIFIED, &ll_i2info(inode)->lli_flags);
 798         }
 799 }
 800
 801 static int vvp_io_read_start(const struct lu_env *env,
 802                              const struct cl_io_slice *ios)
 803 {
 804         struct vvp_io *vio = cl2vvp_io(env, ios);
 805         struct cl_io *io = ios->cis_io;
 806         struct cl_object *obj = io->ci_obj;
 807         struct inode *inode = vvp_object_inode(obj);
 808         struct ll_inode_info *lli = ll_i2info(inode);
 809         struct file *file = vio->vui_fd->fd_file;
 810         loff_t pos = io->u.ci_rd.rd.crw_pos;
 811         size_t cnt = io->u.ci_rd.rd.crw_count;
 812         size_t tot = vio->vui_tot_count;
 813         int exceed = 0;
 814         int result;
 815         struct iov_iter iter;
 816
 817         ENTRY;
 818
 819         CLOBINVRNT(env, obj, vvp_object_invariant(obj));
 820
 821         CDEBUG(D_VFSTRACE, "%s: read [%llu, %llu)\n",
 822                 file_dentry(file)->d_name.name,
 823                 pos, pos + cnt);
 824
 825         trunc_sem_down_read(&lli->lli_trunc_sem);
 826
 827         if (io->ci_async_readahead) {
 828                 file_accessed(file);
 829                 RETURN(0);
 830         }
 831
 832         if (!can_populate_pages(env, io, inode))
 833                 RETURN(0);
 834
 835         if (!(file->f_flags & O_DIRECT)) {
 836                 result = cl_io_lru_reserve(env, io, pos, cnt);
 837                 if (result)
 838                         RETURN(result);
 839         }
 840
 841         /* Unless this is reading a sparse file, otherwise the lock has already
 842          * been acquired so vvp_prep_size() is an empty op. */
 843         result = vvp_prep_size(env, obj, io, pos, cnt, &exceed);
 844         if (result != 0)
 845                 RETURN(result);
 846         else if (exceed != 0)
 847                 GOTO(out, result);
 848
 849         LU_OBJECT_HEADER(D_INODE, env, &obj->co_lu,
 850                          "Read ino %lu, %zu bytes, offset %lld, size %llu\n",
 851                          inode->i_ino, cnt, pos, i_size_read(inode));
 852
 853         /* turn off the kernel's read-ahead */
 854         vio->vui_fd->fd_file->f_ra.ra_pages = 0;
 855
 856         /* initialize read-ahead window once per syscall */
 857         if (!vio->vui_ra_valid) {
 858                 vio->vui_ra_valid = true;
 859                 vio->vui_ra_start_idx = cl_index(obj, pos);
 860                 vio->vui_ra_pages = cl_index(obj, tot + PAGE_SIZE - 1);
 861                 /* If both start and end are unaligned, we read one more page
 862                  * than the index math suggests. */
 863                 if ((pos & ~PAGE_MASK) != 0 && ((pos + tot) & ~PAGE_MASK) != 0)
 864                         vio->vui_ra_pages++;
 865
 866                 CDEBUG(D_READA, "tot %zu, ra_start %lu, ra_count %lu\n",
 867                        tot, vio->vui_ra_start_idx, vio->vui_ra_pages);
 868         }
 869
 870         /* BUG: 5972 */
 871         file_accessed(file);
 872         LASSERT(vio->vui_iocb->ki_pos == pos);
 873         iter = *vio->vui_iter;
 874         result = generic_file_read_iter(vio->vui_iocb, &iter);
 875 out:
 876         if (result >= 0) {
 877                 if (result < cnt)
 878                         io->ci_continue = 0;
 879                 io->ci_nob += result;
 880                 result = 0;
 881         } else if (result == -EIOCBQUEUED) {
 882                 io->ci_nob += vio->u.readwrite.vui_read;
 883                 vio->vui_iocb->ki_pos = pos + vio->u.readwrite.vui_read;
 884         }
 885
 886         return result;
 887 }
 888
 889 static int vvp_io_commit_sync(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
 890                               struct cl_page_list *plist, int from, int to)
 891 {
 892         struct cl_2queue *queue = &io->ci_queue;
 893         struct cl_page *page;
 894         unsigned int bytes = 0;
 895         int rc = 0;
 896         ENTRY;
 897
 898         if (plist->pl_nr == 0)
 899                 RETURN(0);
 900
 901         if (from > 0 || to != PAGE_SIZE) {
 902                 page = cl_page_list_first(plist);
 903                 if (plist->pl_nr == 1) {
 904                         cl_page_clip(env, page, from, to);
 905                 } else {
 906                         if (from > 0)
 907                                 cl_page_clip(env, page, from, PAGE_SIZE);
 908                         if (to != PAGE_SIZE) {
 909                                 page = cl_page_list_last(plist);
 910                                 cl_page_clip(env, page, 0, to);
 911                         }
 912                 }
 913         }
 914
 915         cl_2queue_init(queue);
 916         cl_page_list_splice(plist, &queue->c2_qin);
 917         rc = cl_io_submit_sync(env, io, CRT_WRITE, queue, 0);
 918
 919         /* plist is not sorted any more */
 920         cl_page_list_splice(&queue->c2_qin, plist);
 921         cl_page_list_splice(&queue->c2_qout, plist);
 922         cl_2queue_fini(env, queue);
 923
 924         if (rc == 0) {
 925                 /* calculate bytes */
 926                 bytes = plist->pl_nr << PAGE_SHIFT;
 927                 bytes -= from + PAGE_SIZE - to;
 928
 929                 while (plist->pl_nr > 0) {
 930                         page = cl_page_list_first(plist);
 931                         cl_page_list_del(env, plist, page);
 932
 933                         cl_page_clip(env, page, 0, PAGE_SIZE);
 934
 935                         SetPageUptodate(cl_page_vmpage(page));
 936                         cl_page_disown(env, io, page);
 937
 938                         /* held in ll_cl_init() */
 939                         lu_ref_del(&page->cp_reference, "cl_io", io);
 940                         cl_page_put(env, page);
 941                 }
 942         }
 943
 944         RETURN(bytes > 0 ? bytes : rc);
 945 }
 946
 947 /*
 948  * Kernels 4.2 - 4.5 pass memcg argument to account_page_dirtied()
 949  * Kernel v5.2-5678-gac1c3e4 no longer exports account_page_dirtied
 950  */
 951 static inline void ll_account_page_dirtied(struct page *page,
 952                                            struct address_space *mapping)
 953 {
 954 #ifdef HAVE_ACCOUNT_PAGE_DIRTIED_3ARGS
 955         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_begin_page_stat(page);
 956
 957         account_page_dirtied(page, mapping, memcg);
 958         mem_cgroup_end_page_stat(memcg);
 959 #elif defined(HAVE_ACCOUNT_PAGE_DIRTIED_EXPORT)
 960         account_page_dirtied(page, mapping);
 961 #else
 962         vvp_account_page_dirtied(page, mapping);
 963 #endif
 964 }
 965
 966 /*
 967  * From kernel v4.19-rc5-248-g9b89a0355144 use XArrary
 968  * Prior kernels use radix_tree for tags
 969  */
 970 static inline void ll_page_tag_dirty(struct page *page,
 971                                      struct address_space *mapping)
 972 {
 973 #ifndef HAVE_RADIX_TREE_TAG_SET
 974         __xa_set_mark(&mapping->i_pages, page_index(page), PAGECACHE_TAG_DIRTY);
 975 #else
 976         radix_tree_tag_set(&mapping->page_tree, page_index(page),
 977                            PAGECACHE_TAG_DIRTY);
 978 #endif
 979 }
 980
 981 /* Taken from kernel set_page_dirty, __set_page_dirty_nobuffers
 982  * Last change to this area: b93b016313b3ba8003c3b8bb71f569af91f19fc7
 983  *
 984  * Current with Linus tip of tree (7/13/2019):
 985  * v5.2-rc4-224-ge01e060fe0
 986  *
 987  * Backwards compat for 3.x, 5.x kernels relating to memcg handling
 988  * & rename of radix tree to xarray.
 989  */
 990 void vvp_set_pagevec_dirty(struct pagevec *pvec)
 991 {
 992         struct page *page = pvec->pages[0];
 993         struct address_space *mapping = page->mapping;
 994         unsigned long flags;
 995         unsigned long skip_pages = 0;
 996         int count = pagevec_count(pvec);
 997         int dirtied = 0;
 998         int i;
 999
1000         ENTRY;
1001
1002         BUILD_BUG_ON(PAGEVEC_SIZE > BITS_PER_LONG);
1003         LASSERTF(page->mapping,
1004                  "mapping must be set. page %p, page->private (cl_page) %p\n",
1005                  page, (void *) page->private);
1006
1007         for (i = 0; i < count; i++) {
1008                 page = pvec->pages[i];
1009
1010                 ClearPageReclaim(page);
1011
1012                 lock_page_memcg(page);
1013                 if (TestSetPageDirty(page)) {
1014                         /* page is already dirty .. no extra work needed
1015                          * set a flag for the i'th page to be skipped
1016                          */
1017                         unlock_page_memcg(page);
1018                         skip_pages |= (1 << i);
1019                 }
1020         }
1021
1022         ll_xa_lock_irqsave(&mapping->i_pages, flags);
1023
1024         /* Notes on differences with __set_page_dirty_nobuffers:
1025          * 1. We don't need to call page_mapping because we know this is a page
1026          * cache page.
1027          * 2. We have the pages locked, so there is no need for the careful
1028          * mapping/mapping2 dance.
1029          * 3. No mapping is impossible. (Race w/truncate mentioned in
1030          * dirty_nobuffers should be impossible because we hold the page lock.)
1031          * 4. All mappings are the same because i/o is only to one file.
1032          */
1033         for (i = 0; i < count; i++) {
1034                 page = pvec->pages[i];
1035                 /* if the i'th page was unlocked above, skip it here */
1036                 if ((skip_pages >> i) & 1)
1037                         continue;
1038
1039                 LASSERTF(page->mapping == mapping,
1040                          "all pages must have the same mapping.  page %p, mapping %p, first mapping %p\n",
1041                          page, page->mapping, mapping);
1042                 WARN_ON_ONCE(!PagePrivate(page) && !PageUptodate(page));
1043                 ll_account_page_dirtied(page, mapping);
1044                 ll_page_tag_dirty(page, mapping);
1045                 dirtied++;
1046                 unlock_page_memcg(page);
1047         }
1048         ll_xa_unlock_irqrestore(&mapping->i_pages, flags);
1049
1050         CDEBUG(D_VFSTRACE, "mapping %p, count %d, dirtied %d\n", mapping,
1051                count, dirtied);
1052
1053         if (mapping->host && dirtied) {
1054                 /* !PageAnon && !swapper_space */
1055                 __mark_inode_dirty(mapping->host, I_DIRTY_PAGES);
1056         }
1057
1058         EXIT;
1059 }
1060
1061 static void write_commit_callback(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
1062                                   struct pagevec *pvec)
1063 {
1064         int count = 0;
1065         int i = 0;
1066
1067         ENTRY;
1068
1069         count = pagevec_count(pvec);
1070         LASSERT(count > 0);
1071
1072         for (i = 0; i < count; i++) {
1073                 struct page *vmpage = pvec->pages[i];
1074                 SetPageUptodate(vmpage);
1075         }
1076
1077         vvp_set_pagevec_dirty(pvec);
1078
1079         for (i = 0; i < count; i++) {
1080                 struct page *vmpage = pvec->pages[i];
1081                 struct cl_page *page = (struct cl_page *) vmpage->private;
1082                 cl_page_disown(env, io, page);
1083                 lu_ref_del(&page->cp_reference, "cl_io", cl_io_top(io));
1084                 cl_page_put(env, page);
1085         }
1086
1087         EXIT;
1088 }
1089
1090 /* make sure the page list is contiguous */
1091 static bool page_list_sanity_check(struct cl_object *obj,
1092                                    struct cl_page_list *plist)
1093 {
1094         struct cl_page *page;
1095         pgoff_t index = CL_PAGE_EOF;
1096
1097         cl_page_list_for_each(page, plist) {
1098                 struct vvp_page *vpg = cl_object_page_slice(obj, page);
1099
1100                 if (index == CL_PAGE_EOF) {
1101                         index = vvp_index(vpg);
1102                         continue;
1103                 }
1104
1105                 ++index;
1106                 if (index == vvp_index(vpg))
1107                         continue;
1108
1109                 return false;
1110         }
1111         return true;
1112 }
1113
1114 /* Return how many bytes have queued or written */
1115 int vvp_io_write_commit(const struct lu_env *env, struct cl_io *io)
1116 {
1117         struct cl_object *obj = io->ci_obj;
1118         struct inode *inode = vvp_object_inode(obj);
1119         struct vvp_io *vio = vvp_env_io(env);
1120         struct cl_page_list *queue = &vio->u.readwrite.vui_queue;
1121         struct cl_page *page;
1122         int rc = 0;
1123         int bytes = 0;
1124         unsigned int npages = vio->u.readwrite.vui_queue.pl_nr;
1125         ENTRY;
1126
1127         if (npages == 0)
1128                 RETURN(0);
1129
1130         CDEBUG(D_VFSTRACE, "commit async pages: %d, from %d, to %d\n",
1131                 npages, vio->u.readwrite.vui_from, vio->u.readwrite.vui_to);
1132
1133         LASSERT(page_list_sanity_check(obj, queue));
1134
1135         /* submit IO with async write */
1136         rc = cl_io_commit_async(env, io, queue,
1137                                 vio->u.readwrite.vui_from,
1138                                 vio->u.readwrite.vui_to,
1139                                 write_commit_callback);
1140         npages -= queue->pl_nr; /* already committed pages */
1141         if (npages > 0) {
1142                 /* calculate how many bytes were written */
1143                 bytes = npages << PAGE_SHIFT;
1144
1145                 /* first page */
1146                 bytes -= vio->u.readwrite.vui_from;
1147                 if (queue->pl_nr == 0) /* last page */
1148                         bytes -= PAGE_SIZE - vio->u.readwrite.vui_to;
1149                 LASSERTF(bytes > 0, "bytes = %d, pages = %d\n", bytes, npages);
1150
1151                 vio->u.readwrite.vui_written += bytes;
1152
1153                 CDEBUG(D_VFSTRACE, "Committed %d pages %d bytes, tot: %ld\n",
1154                         npages, bytes, vio->u.readwrite.vui_written);
1155
1156                 /* the first page must have been written. */
1157                 vio->u.readwrite.vui_from = 0;
1158         }
1159         LASSERT(page_list_sanity_check(obj, queue));
1160         LASSERT(ergo(rc == 0, queue->pl_nr == 0));
1161
1162         /* out of quota, try sync write */
1163         if (rc == -EDQUOT && !cl_io_is_mkwrite(io)) {
1164                 rc = vvp_io_commit_sync(env, io, queue,
1165                                         vio->u.readwrite.vui_from,
1166                                         vio->u.readwrite.vui_to);
1167                 if (rc > 0) {
1168                         vio->u.readwrite.vui_written += rc;
1169                         rc = 0;
1170                 }
1171         }
1172
1173         /* update inode size */
1174         ll_merge_attr(env, inode);
1175
1176         /* Now the pages in queue were failed to commit, discard them
1177          * unless they were dirtied before. */
1178         while (queue->pl_nr > 0) {
1179                 page = cl_page_list_first(queue);
1180                 cl_page_list_del(env, queue, page);
1181
1182                 if (!PageDirty(cl_page_vmpage(page)))
1183                         cl_page_discard(env, io, page);
1184
1185                 cl_page_disown(env, io, page);
1186
1187                 /* held in ll_cl_init() */
1188                 lu_ref_del(&page->cp_reference, "cl_io", io);
1189                 cl_page_put(env, page);
1190         }
1191         cl_page_list_fini(env, queue);
1192
1193         RETURN(rc);
1194 }
1195
1196 static int vvp_io_write_start(const struct lu_env *env,
1197                               const struct cl_io_slice *ios)
1198 {
1199         struct vvp_io           *vio   = cl2vvp_io(env, ios);
1200         struct cl_io            *io    = ios->cis_io;
1201         struct cl_object        *obj   = io->ci_obj;
1202         struct inode            *inode = vvp_object_inode(obj);
1203         struct ll_inode_info    *lli   = ll_i2info(inode);
1204         struct file             *file  = vio->vui_fd->fd_file;
1205         ssize_t                  result = 0;
1206         loff_t                   pos = io->u.ci_wr.wr.crw_pos;
1207         size_t                   cnt = io->u.ci_wr.wr.crw_count;
1208         bool                     lock_inode = !IS_NOSEC(inode);
1209         size_t nob = io->ci_nob;
1210         struct iov_iter iter;
1211         size_t written = 0;
1212
1213         ENTRY;
1214
1215         trunc_sem_down_read(&lli->lli_trunc_sem);
1216
1217         if (!can_populate_pages(env, io, inode))
1218                 RETURN(0);
1219
1220         if (cl_io_is_append(io)) {
1221                 /*
1222                  * PARALLEL IO This has to be changed for parallel IO doing
1223                  * out-of-order writes.
1224                  */
1225                 ll_merge_attr(env, inode);
1226                 pos = io->u.ci_wr.wr.crw_pos = i_size_read(inode);
1227                 vio->vui_iocb->ki_pos = pos;
1228         } else {
1229                 LASSERTF(vio->vui_iocb->ki_pos == pos,
1230                          "ki_pos %lld [%lld, %lld)\n",
1231                          vio->vui_iocb->ki_pos,
1232                          pos, pos + cnt);
1233         }
1234
1235         CDEBUG(D_VFSTRACE, "%s: write [%llu, %llu)\n",
1236                 file_dentry(file)->d_name.name,
1237                 pos, pos + cnt);
1238
1239         /* The maximum Lustre file size is variable, based on the OST maximum
1240          * object size and number of stripes.  This needs another check in
1241          * addition to the VFS checks earlier. */
1242         if (pos + cnt > ll_file_maxbytes(inode)) {
1243                 CDEBUG(D_INODE,
1244                        "%s: file %s ("DFID") offset %llu > maxbytes %llu\n",
1245                        ll_i2sbi(inode)->ll_fsname,
1246                        file_dentry(file)->d_name.name,
1247                        PFID(ll_inode2fid(inode)), pos + cnt,
1248                        ll_file_maxbytes(inode));
1249                 RETURN(-EFBIG);
1250         }
1251
1252         /* Tests to verify we take the i_mutex correctly */
1253         if (OBD_FAIL_CHECK(OBD_FAIL_LLITE_IMUTEX_SEC) && !lock_inode)
1254                 RETURN(-EINVAL);
1255
1256         if (OBD_FAIL_CHECK(OBD_FAIL_LLITE_IMUTEX_NOSEC) && lock_inode)
1257                 RETURN(-EINVAL);
1258
1259         if (!(file->f_flags & O_DIRECT)) {
1260                 result = cl_io_lru_reserve(env, io, pos, cnt);
1261                 if (result)
1262                         RETURN(result);
1263         }
1264
1265         if (vio->vui_iter == NULL) {
1266                 /* from a temp io in ll_cl_init(). */
1267                 result = 0;
1268         } else {
1269                 /*
1270                  * When using the locked AIO function (generic_file_aio_write())
1271                  * testing has shown the inode mutex to be a limiting factor
1272                  * with multi-threaded single shared file performance. To get
1273                  * around this, we now use the lockless version. To maintain
1274                  * consistency, proper locking to protect against writes,
1275                  * trucates, etc. is handled in the higher layers of lustre.
1276                  */
1277                 lock_inode = !IS_NOSEC(inode);
1278                 iter = *vio->vui_iter;
1279
1280                 if (unlikely(lock_inode))
1281                         inode_lock(inode);
1282                 result = __generic_file_write_iter(vio->vui_iocb, &iter);
1283                 if (unlikely(lock_inode))
1284                         inode_unlock(inode);
1285
1286                 written = result;
1287                 if (result > 0)
1288 #ifdef HAVE_GENERIC_WRITE_SYNC_2ARGS
1289                         result = generic_write_sync(vio->vui_iocb, result);
1290 #else
1291                 {
1292                         ssize_t err;
1293
1294                         err = generic_write_sync(vio->vui_iocb->ki_filp, pos,
1295                                                  result);
1296                         if (err < 0 && result > 0)
1297                                 result = err;
1298                 }
1299 #endif
1300         }
1301
1302         if (result > 0) {
1303                 result = vvp_io_write_commit(env, io);
1304                 /* Simulate short commit */
1305                 if (CFS_FAULT_CHECK(OBD_FAIL_LLITE_SHORT_COMMIT)) {
1306                         vio->u.readwrite.vui_written >>= 1;
1307                         if (vio->u.readwrite.vui_written > 0)
1308                                 io->ci_need_restart = 1;
1309                 }
1310                 if (vio->u.readwrite.vui_written > 0) {
1311                         result = vio->u.readwrite.vui_written;
1312                         CDEBUG(D_VFSTRACE, "%s: write nob %zd, result: %zd\n",
1313                                 file_dentry(file)->d_name.name,
1314                                 io->ci_nob, result);
1315                         io->ci_nob += result;
1316                 } else {
1317                         io->ci_continue = 0;
1318                 }
1319         }
1320         if (vio->vui_iocb->ki_pos != (pos + io->ci_nob - nob)) {
1321                 CDEBUG(D_VFSTRACE,
1322                        "%s: write position mismatch: ki_pos %lld vs. pos %lld, written %zd, commit %zd: rc = %zd\n",
1323                        file_dentry(file)->d_name.name,
1324                        vio->vui_iocb->ki_pos, pos + io->ci_nob - nob,
1325                        written, io->ci_nob - nob, result);
1326                 /*
1327                  * Rewind ki_pos and vui_iter to where it has
1328                  * successfully committed.
1329                  */
1330                 vio->vui_iocb->ki_pos = pos + io->ci_nob - nob;
1331         }
1332         if (result > 0 || result == -EIOCBQUEUED) {
1333                 set_bit(LLIF_DATA_MODIFIED, &ll_i2info(inode)->lli_flags);
1334
1335                 if (result != -EIOCBQUEUED && result < cnt)
1336                         io->ci_continue = 0;
1337                 if (result > 0)
1338                         result = 0;
1339                 /* move forward */
1340                 if (result == -EIOCBQUEUED) {
1341                         io->ci_nob += vio->u.readwrite.vui_written;
1342                         vio->vui_iocb->ki_pos = pos +
1343                                         vio->u.readwrite.vui_written;
1344                 }
1345         }
1346
1347         RETURN(result);
1348 }
1349
1350 static void vvp_io_rw_end(const struct lu_env *env,
1351                           const struct cl_io_slice *ios)
1352 {
1353         struct inode            *inode = vvp_object_inode(ios->cis_obj);
1354         struct ll_inode_info    *lli = ll_i2info(inode);
1355
1356         trunc_sem_up_read(&lli->lli_trunc_sem);
1357 }
1358
1359 static int vvp_io_kernel_fault(struct vvp_fault_io *cfio)
1360 {
1361         struct vm_fault *vmf = cfio->ft_vmf;
1362
1363         cfio->ft_flags = ll_filemap_fault(cfio->ft_vma, vmf);
1364         cfio->ft_flags_valid = 1;
1365
1366         if (vmf->page) {
1367                 LL_CDEBUG_PAGE(D_PAGE, vmf->page, "got addr %p type NOPAGE\n",
1368                                get_vmf_address(vmf));
1369                 if (unlikely(!(cfio->ft_flags & VM_FAULT_LOCKED))) {
1370                         lock_page(vmf->page);
1371                         cfio->ft_flags |= VM_FAULT_LOCKED;
1372                 }
1373
1374                 cfio->ft_vmpage = vmf->page;
1375
1376                 return 0;
1377         }
1378
1379         if (cfio->ft_flags & VM_FAULT_SIGBUS) {
1380                 CDEBUG(D_PAGE, "got addr %p - SIGBUS\n", get_vmf_address(vmf));
1381                 return -EFAULT;
1382         }
1383
1384         if (cfio->ft_flags & VM_FAULT_OOM) {
1385                 CDEBUG(D_PAGE, "got addr %p - OOM\n", get_vmf_address(vmf));
1386                 return -ENOMEM;
1387         }
1388
1389         if (cfio->ft_flags & VM_FAULT_RETRY)
1390                 return -EAGAIN;
1391
1392         CERROR("unknown error in page fault %d\n", cfio->ft_flags);
1393
1394         return -EINVAL;
1395 }
1396
1397 static void mkwrite_commit_callback(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
1398                                     struct pagevec *pvec)
1399 {
1400         vvp_set_pagevec_dirty(pvec);
1401 }
1402
1403 static int vvp_io_fault_start(const struct lu_env *env,
1404                               const struct cl_io_slice *ios)
1405 {
1406         struct vvp_io           *vio   = cl2vvp_io(env, ios);
1407         struct cl_io            *io    = ios->cis_io;
1408         struct cl_object        *obj   = io->ci_obj;
1409         struct inode            *inode = vvp_object_inode(obj);
1410         struct ll_inode_info    *lli   = ll_i2info(inode);
1411         struct cl_fault_io      *fio   = &io->u.ci_fault;
1412         struct vvp_fault_io     *cfio  = &vio->u.fault;
1413         loff_t                   offset;
1414         int                      result = 0;
1415         struct page             *vmpage = NULL;
1416         struct cl_page          *page;
1417         loff_t                   size;
1418         pgoff_t                  last_index;
1419         ENTRY;
1420
1421         trunc_sem_down_read_nowait(&lli->lli_trunc_sem);
1422
1423         /* offset of the last byte on the page */
1424         offset = cl_offset(obj, fio->ft_index + 1) - 1;
1425         LASSERT(cl_index(obj, offset) == fio->ft_index);
1426         result = vvp_prep_size(env, obj, io, 0, offset + 1, NULL);
1427         if (result != 0)
1428                 RETURN(result);
1429
1430         /* must return locked page */
1431         if (fio->ft_mkwrite) {
1432                 LASSERT(cfio->ft_vmpage != NULL);
1433                 lock_page(cfio->ft_vmpage);
1434         } else {
1435                 result = vvp_io_kernel_fault(cfio);
1436                 if (result != 0)
1437                         RETURN(result);
1438         }
1439
1440         vmpage = cfio->ft_vmpage;
1441         LASSERT(PageLocked(vmpage));
1442
1443         if (OBD_FAIL_CHECK(OBD_FAIL_LLITE_FAULT_TRUNC_RACE))
1444                 generic_error_remove_page(vmpage->mapping, vmpage);
1445
1446         size = i_size_read(inode);
1447         /* Though we have already held a cl_lock upon this page, but
1448          * it still can be truncated locally. */
1449         if (unlikely((vmpage->mapping != inode->i_mapping) ||
1450                      (page_offset(vmpage) > size))) {
1451                 CDEBUG(D_PAGE, "llite: fault and truncate race happened!\n");
1452
1453                 /* return +1 to stop cl_io_loop() and ll_fault() will catch
1454                  * and retry. */
1455                 GOTO(out, result = +1);
1456         }
1457
1458         last_index = cl_index(obj, size - 1);
1459
1460         if (fio->ft_mkwrite ) {
1461                 /*
1462                  * Capture the size while holding the lli_trunc_sem from above
1463                  * we want to make sure that we complete the mkwrite action
1464                  * while holding this lock. We need to make sure that we are
1465                  * not past the end of the file.
1466                  */
1467                 if (last_index < fio->ft_index) {
1468                         CDEBUG(D_PAGE,
1469                                 "llite: mkwrite and truncate race happened: "
1470                                 "%p: 0x%lx 0x%lx\n",
1471                                 vmpage->mapping,fio->ft_index,last_index);
1472                         /*
1473                          * We need to return if we are
1474                          * passed the end of the file. This will propagate
1475                          * up the call stack to ll_page_mkwrite where
1476                          * we will return VM_FAULT_NOPAGE. Any non-negative
1477                          * value returned here will be silently
1478                          * converted to 0. If the vmpage->mapping is null
1479                          * the error code would be converted back to ENODATA
1480                          * in ll_page_mkwrite0. Thus we return -ENODATA
1481                          * to handle both cases
1482                          */
1483                         GOTO(out, result = -ENODATA);
1484                 }
1485         }
1486
1487         page = cl_page_find(env, obj, fio->ft_index, vmpage, CPT_CACHEABLE);
1488         if (IS_ERR(page))
1489                 GOTO(out, result = PTR_ERR(page));
1490
1491         /* if page is going to be written, we should add this page into cache
1492          * earlier. */
1493         if (fio->ft_mkwrite) {
1494                 wait_on_page_writeback(vmpage);
1495                 if (!PageDirty(vmpage)) {
1496                         struct cl_page_list *plist = &vio->u.fault.ft_queue;
1497                         struct vvp_page *vpg = cl_object_page_slice(obj, page);
1498                         int to = PAGE_SIZE;
1499
1500                         /* vvp_page_assume() calls wait_on_page_writeback(). */
1501                         cl_page_assume(env, io, page);
1502
1503                         cl_page_list_init(plist);
1504                         cl_page_list_add(plist, page);
1505
1506                         /* size fixup */
1507                         if (last_index == vvp_index(vpg))
1508                                 to = ((size - 1) & ~PAGE_MASK) + 1;
1509
1510                         /* Do not set Dirty bit here so that in case IO is
1511                          * started before the page is really made dirty, we
1512                          * still have chance to detect it. */
1513                         result = cl_io_commit_async(env, io, plist, 0, to,
1514                                                     mkwrite_commit_callback);
1515                         /* Have overquota flag, trying sync write to check
1516                          * whether indeed out of quota */
1517                         if (result == -EDQUOT) {
1518                                 cl_page_get(page);
1519                                 result = vvp_io_commit_sync(env, io,
1520                                                             plist, 0, to);
1521                                 if (result >= 0) {
1522                                         io->ci_noquota = 1;
1523                                         cl_page_own(env, io, page);
1524                                         cl_page_list_add(plist, page);
1525                                         lu_ref_add(&page->cp_reference,
1526                                                    "cl_io", io);
1527                                         result = cl_io_commit_async(env, io,
1528                                                 plist, 0, to,
1529                                                 mkwrite_commit_callback);
1530                                         io->ci_noquota = 0;
1531                                 } else {
1532                                         cl_page_put(env, page);
1533                                 }
1534                         }
1535
1536                         LASSERT(cl_page_is_owned(page, io));
1537                         cl_page_list_fini(env, plist);
1538
1539                         vmpage = NULL;
1540                         if (result < 0) {
1541                                 cl_page_discard(env, io, page);
1542                                 cl_page_disown(env, io, page);
1543
1544                                 cl_page_put(env, page);
1545
1546                                 /* we're in big trouble, what can we do now? */
1547                                 if (result == -EDQUOT)
1548                                         result = -ENOSPC;
1549                                 GOTO(out, result);
1550                         } else {
1551                                 cl_page_disown(env, io, page);
1552                         }
1553                 }
1554         }
1555
1556         /*
1557          * The ft_index is only used in the case of
1558          * a mkwrite action. We need to check
1559          * our assertions are correct, since
1560          * we should have caught this above
1561          */
1562         LASSERT(!fio->ft_mkwrite || fio->ft_index <= last_index);
1563         if (fio->ft_index == last_index)
1564                 /*
1565                  * Last page is mapped partially.
1566                  */
1567                 fio->ft_nob = size - cl_offset(obj, fio->ft_index);
1568         else
1569                 fio->ft_nob = cl_page_size(obj);
1570
1571         lu_ref_add(&page->cp_reference, "fault", io);
1572         fio->ft_page = page;
1573         EXIT;
1574
1575 out:
1576         /* return unlocked vmpage to avoid deadlocking */
1577         if (vmpage != NULL)
1578                 unlock_page(vmpage);
1579
1580         cfio->ft_flags &= ~VM_FAULT_LOCKED;
1581
1582         return result;
1583 }
1584
1585 static void vvp_io_fault_end(const struct lu_env *env,
1586                              const struct cl_io_slice *ios)
1587 {
1588         struct inode            *inode = vvp_object_inode(ios->cis_obj);
1589         struct ll_inode_info    *lli   = ll_i2info(inode);
1590
1591         CLOBINVRNT(env, ios->cis_io->ci_obj,
1592                    vvp_object_invariant(ios->cis_io->ci_obj));
1593         trunc_sem_up_read(&lli->lli_trunc_sem);
1594 }
1595
1596 static int vvp_io_fsync_start(const struct lu_env *env,
1597                               const struct cl_io_slice *ios)
1598 {
1599         /* we should mark TOWRITE bit to each dirty page in radix tree to
1600          * verify pages have been written, but this is difficult because of
1601          * race. */
1602         return 0;
1603 }
1604
1605 static int vvp_io_read_ahead(const struct lu_env *env,
1606                              const struct cl_io_slice *ios,
1607                              pgoff_t start, struct cl_read_ahead *ra)
1608 {
1609         int result = 0;
1610         ENTRY;
1611
1612         if (ios->cis_io->ci_type == CIT_READ ||
1613             ios->cis_io->ci_type == CIT_FAULT) {
1614                 struct vvp_io *vio = cl2vvp_io(env, ios);
1615
1616                 if (unlikely(vio->vui_fd->fd_flags & LL_FILE_GROUP_LOCKED)) {
1617                         ra->cra_end_idx = CL_PAGE_EOF;
1618                         result = +1; /* no need to call down */
1619                 }
1620         }
1621
1622         RETURN(result);
1623 }
1624
1625 static int vvp_io_lseek_lock(const struct lu_env *env,
1626                              const struct cl_io_slice *ios)
1627 {
1628         struct cl_io *io = ios->cis_io;
1629         __u64 lock_start = io->u.ci_lseek.ls_start;
1630         __u64 lock_end = OBD_OBJECT_EOF;
1631         __u32 enqflags = CEF_MUST; /* always take client lock */
1632
1633         return vvp_io_one_lock(env, io, enqflags, CLM_READ,
1634                                lock_start, lock_end);
1635 }
1636
1637 static int vvp_io_lseek_start(const struct lu_env *env,
1638                               const struct cl_io_slice *ios)
1639 {
1640         struct cl_io *io = ios->cis_io;
1641         struct inode *inode = vvp_object_inode(io->ci_obj);
1642         __u64 start = io->u.ci_lseek.ls_start;
1643
1644         inode_lock(inode);
1645         inode_dio_wait(inode);
1646
1647         /* At the moment we have DLM lock so just update inode
1648          * to know the file size.
1649          */
1650         ll_merge_attr(env, inode);
1651         if (start >= i_size_read(inode)) {
1652                 io->u.ci_lseek.ls_result = -ENXIO;
1653                 return -ENXIO;
1654         }
1655         return 0;
1656 }
1657
1658 static void vvp_io_lseek_end(const struct lu_env *env,
1659                              const struct cl_io_slice *ios)
1660 {
1661         struct cl_io *io = ios->cis_io;
1662         struct inode *inode = vvp_object_inode(io->ci_obj);
1663
1664         if (io->u.ci_lseek.ls_result > i_size_read(inode))
1665                 io->u.ci_lseek.ls_result = -ENXIO;
1666
1667         inode_unlock(inode);
1668 }
1669
1670 static const struct cl_io_operations vvp_io_ops = {
1671         .op = {
1672                 [CIT_READ] = {
1673                         .cio_fini       = vvp_io_fini,
1674                         .cio_iter_init = vvp_io_read_iter_init,
1675                         .cio_lock       = vvp_io_read_lock,
1676                         .cio_start      = vvp_io_read_start,
1677                         .cio_end        = vvp_io_rw_end,
1678                         .cio_advance    = vvp_io_advance,
1679                 },
1680                 [CIT_WRITE] = {
1681                         .cio_fini      = vvp_io_fini,
1682                         .cio_iter_init = vvp_io_write_iter_init,
1683                         .cio_iter_fini = vvp_io_write_iter_fini,
1684                         .cio_lock      = vvp_io_write_lock,
1685                         .cio_start     = vvp_io_write_start,
1686                         .cio_end       = vvp_io_rw_end,
1687                         .cio_advance   = vvp_io_advance,
1688                 },
1689                 [CIT_SETATTR] = {
1690                         .cio_fini       = vvp_io_setattr_fini,
1691                         .cio_iter_init  = vvp_io_setattr_iter_init,
1692                         .cio_lock       = vvp_io_setattr_lock,
1693                         .cio_start      = vvp_io_setattr_start,
1694                         .cio_end        = vvp_io_setattr_end
1695                 },
1696                 [CIT_FAULT] = {
1697                         .cio_fini      = vvp_io_fault_fini,
1698                         .cio_iter_init = vvp_io_fault_iter_init,
1699                         .cio_lock      = vvp_io_fault_lock,
1700                         .cio_start     = vvp_io_fault_start,
1701                         .cio_end       = vvp_io_fault_end,
1702                 },
1703                 [CIT_FSYNC] = {
1704                         .cio_start      = vvp_io_fsync_start,
1705                         .cio_fini       = vvp_io_fini
1706                 },
1707                 [CIT_GLIMPSE] = {
1708                         .cio_fini       = vvp_io_fini
1709                 },
1710                 [CIT_MISC] = {
1711                         .cio_fini       = vvp_io_fini
1712                 },
1713                 [CIT_LADVISE] = {
1714                         .cio_fini       = vvp_io_fini
1715                 },
1716                 [CIT_LSEEK] = {
1717                         .cio_fini      = vvp_io_fini,
1718                         .cio_lock      = vvp_io_lseek_lock,
1719                         .cio_start     = vvp_io_lseek_start,
1720                         .cio_end       = vvp_io_lseek_end,
1721                 },
1722         },
1723         .cio_read_ahead = vvp_io_read_ahead
1724 };
1725
1726 int vvp_io_init(const struct lu_env *env, struct cl_object *obj,
1727                 struct cl_io *io)
1728 {
1729         struct vvp_io      *vio   = vvp_env_io(env);
1730         struct inode       *inode = vvp_object_inode(obj);
1731         int                 result;
1732
1733         CLOBINVRNT(env, obj, vvp_object_invariant(obj));
1734         ENTRY;
1735
1736         CDEBUG(D_VFSTRACE, DFID" ignore/verify layout %d/%d, layout version %d "
1737                "restore needed %d\n",
1738                PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)),
1739                io->ci_ignore_layout, io->ci_verify_layout,
1740                vio->vui_layout_gen, io->ci_restore_needed);
1741
1742         CL_IO_SLICE_CLEAN(vio, vui_cl);
1743         cl_io_slice_add(io, &vio->vui_cl, obj, &vvp_io_ops);
1744         vio->vui_ra_valid = false;
1745         result = 0;
1746         if (io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE) {
1747                 size_t count;
1748                 struct ll_inode_info *lli = ll_i2info(inode);
1749
1750                 count = io->u.ci_rw.crw_count;
1751                 /* "If nbyte is 0, read() will return 0 and have no other
1752                  *  results."  -- Single Unix Spec */
1753                 if (count == 0)
1754                         result = 1;
1755                 else
1756                         vio->vui_tot_count = count;
1757
1758                 /* for read/write, we store the jobid in the inode, and
1759                  * it'll be fetched by osc when building RPC.
1760                  *
1761                  * it's not accurate if the file is shared by different
1762                  * jobs.
1763                  */
1764                 lustre_get_jobid(lli->lli_jobid, sizeof(lli->lli_jobid));
1765         } else if (io->ci_type == CIT_SETATTR) {
1766                 if (!cl_io_is_trunc(io))
1767                         io->ci_lockreq = CILR_MANDATORY;
1768         }
1769
1770         /* Enqueue layout lock and get layout version. We need to do this
1771          * even for operations requiring to open file, such as read and write,
1772          * because it might not grant layout lock in IT_OPEN. */
1773         if (result == 0 && !io->ci_ignore_layout) {
1774                 result = ll_layout_refresh(inode, &vio->vui_layout_gen);
1775                 if (result == -ENOENT)
1776                         /* If the inode on MDS has been removed, but the objects
1777                          * on OSTs haven't been destroyed (async unlink), layout
1778                          * fetch will return -ENOENT, we'd ingore this error
1779                          * and continue with dirty flush. LU-3230. */
1780                         result = 0;
1781                 if (result < 0)
1782                         CERROR("%s: refresh file layout " DFID " error %d.\n",
1783                                ll_i2sbi(inode)->ll_fsname,
1784                                PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)), result);
1785         }
1786
1787         io->ci_result = result < 0 ? result : 0;
1788         RETURN(result);
1789 }