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         pgoff_t page_offset;
 817
 818         ENTRY;
 819
 820         CLOBINVRNT(env, obj, vvp_object_invariant(obj));
 821
 822         CDEBUG(D_VFSTRACE, "%s: read [%llu, %llu)\n",
 823                 file_dentry(file)->d_name.name,
 824                 pos, pos + cnt);
 825
 826         trunc_sem_down_read(&lli->lli_trunc_sem);
 827
 828         if (io->ci_async_readahead) {
 829                 file_accessed(file);
 830                 RETURN(0);
 831         }
 832
 833         if (!can_populate_pages(env, io, inode))
 834                 RETURN(0);
 835
 836         if (!(file->f_flags & O_DIRECT)) {
 837                 result = cl_io_lru_reserve(env, io, pos, cnt);
 838                 if (result)
 839                         RETURN(result);
 840         }
 841
 842         /* Unless this is reading a sparse file, otherwise the lock has already
 843          * been acquired so vvp_prep_size() is an empty op. */
 844         result = vvp_prep_size(env, obj, io, pos, cnt, &exceed);
 845         if (result != 0)
 846                 RETURN(result);
 847         else if (exceed != 0)
 848                 GOTO(out, result);
 849
 850         LU_OBJECT_HEADER(D_INODE, env, &obj->co_lu,
 851                          "Read ino %lu, %zu bytes, offset %lld, size %llu\n",
 852                          inode->i_ino, cnt, pos, i_size_read(inode));
 853
 854         /* turn off the kernel's read-ahead */
 855         vio->vui_fd->fd_file->f_ra.ra_pages = 0;
 856
 857         /* initialize read-ahead window once per syscall */
 858         if (!vio->vui_ra_valid) {
 859                 vio->vui_ra_valid = true;
 860                 vio->vui_ra_start_idx = cl_index(obj, pos);
 861                 vio->vui_ra_pages = 0;
 862                 page_offset = pos & ~PAGE_MASK;
 863                 if (page_offset) {
 864                         vio->vui_ra_pages++;
 865                         if (tot > PAGE_SIZE - page_offset)
 866                                 tot -= (PAGE_SIZE - page_offset);
 867                         else
 868                                 tot = 0;
 869                 }
 870                 vio->vui_ra_pages += (tot + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 871
 872                 CDEBUG(D_READA, "tot %zu, ra_start %lu, ra_count %lu\n",
 873                        vio->vui_tot_count, vio->vui_ra_start_idx,
 874                        vio->vui_ra_pages);
 875         }
 876
 877         /* BUG: 5972 */
 878         file_accessed(file);
 879         LASSERT(vio->vui_iocb->ki_pos == pos);
 880         iter = *vio->vui_iter;
 881         result = generic_file_read_iter(vio->vui_iocb, &iter);
 882 out:
 883         if (result >= 0) {
 884                 if (result < cnt)
 885                         io->ci_continue = 0;
 886                 io->ci_nob += result;
 887                 result = 0;
 888         } else if (result == -EIOCBQUEUED) {
 889                 io->ci_nob += vio->u.readwrite.vui_read;
 890                 vio->vui_iocb->ki_pos = pos + vio->u.readwrite.vui_read;
 891         }
 892
 893         return result;
 894 }
 895
 896 static int vvp_io_commit_sync(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
 897                               struct cl_page_list *plist, int from, int to)
 898 {
 899         struct cl_2queue *queue = &io->ci_queue;
 900         struct cl_page *page;
 901         unsigned int bytes = 0;
 902         int rc = 0;
 903         ENTRY;
 904
 905         if (plist->pl_nr == 0)
 906                 RETURN(0);
 907
 908         if (from > 0 || to != PAGE_SIZE) {
 909                 page = cl_page_list_first(plist);
 910                 if (plist->pl_nr == 1) {
 911                         cl_page_clip(env, page, from, to);
 912                 } else {
 913                         if (from > 0)
 914                                 cl_page_clip(env, page, from, PAGE_SIZE);
 915                         if (to != PAGE_SIZE) {
 916                                 page = cl_page_list_last(plist);
 917                                 cl_page_clip(env, page, 0, to);
 918                         }
 919                 }
 920         }
 921
 922         cl_2queue_init(queue);
 923         cl_page_list_splice(plist, &queue->c2_qin);
 924         rc = cl_io_submit_sync(env, io, CRT_WRITE, queue, 0);
 925
 926         /* plist is not sorted any more */
 927         cl_page_list_splice(&queue->c2_qin, plist);
 928         cl_page_list_splice(&queue->c2_qout, plist);
 929         cl_2queue_fini(env, queue);
 930
 931         if (rc == 0) {
 932                 /* calculate bytes */
 933                 bytes = plist->pl_nr << PAGE_SHIFT;
 934                 bytes -= from + PAGE_SIZE - to;
 935
 936                 while (plist->pl_nr > 0) {
 937                         page = cl_page_list_first(plist);
 938                         cl_page_list_del(env, plist, page);
 939
 940                         cl_page_clip(env, page, 0, PAGE_SIZE);
 941
 942                         SetPageUptodate(cl_page_vmpage(page));
 943                         cl_page_disown(env, io, page);
 944
 945                         /* held in ll_cl_init() */
 946                         lu_ref_del(&page->cp_reference, "cl_io", io);
 947                         cl_page_put(env, page);
 948                 }
 949         }
 950
 951         RETURN(bytes > 0 ? bytes : rc);
 952 }
 953
 954 /*
 955  * From kernel v4.19-rc5-248-g9b89a0355144 use XArrary
 956  * Prior kernels use radix_tree for tags
 957  */
 958 static inline void ll_page_tag_dirty(struct page *page,
 959                                      struct address_space *mapping)
 960 {
 961 #ifndef HAVE_RADIX_TREE_TAG_SET
 962         __xa_set_mark(&mapping->i_pages, page_index(page), PAGECACHE_TAG_DIRTY);
 963 #else
 964         radix_tree_tag_set(&mapping->page_tree, page_index(page),
 965                            PAGECACHE_TAG_DIRTY);
 966 #endif
 967 }
 968
 969 /*
 970  * Kernels 4.2 - 4.5 pass memcg argument to account_page_dirtied()
 971  * Kernel v5.2-5678-gac1c3e4 no longer exports account_page_dirtied
 972  */
 973 static inline void ll_account_page_dirtied(struct page *page,
 974                                            struct address_space *mapping)
 975 {
 976 #ifdef HAVE_ACCOUNT_PAGE_DIRTIED_3ARGS
 977         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_begin_page_stat(page);
 978
 979         account_page_dirtied(page, mapping, memcg);
 980         mem_cgroup_end_page_stat(memcg);
 981 #elif defined(HAVE_ACCOUNT_PAGE_DIRTIED_EXPORT)
 982         account_page_dirtied(page, mapping);
 983 #else
 984         vvp_account_page_dirtied(page, mapping);
 985 #endif
 986         ll_page_tag_dirty(page, mapping);
 987 }
 988
 989 /* Taken from kernel set_page_dirty, __set_page_dirty_nobuffers
 990  * Last change to this area: b93b016313b3ba8003c3b8bb71f569af91f19fc7
 991  *
 992  * Current with Linus tip of tree (7/13/2019):
 993  * v5.2-rc4-224-ge01e060fe0
 994  *
 995  * Backwards compat for 3.x, 5.x kernels relating to memcg handling
 996  * & rename of radix tree to xarray.
 997  */
 998 void vvp_set_pagevec_dirty(struct pagevec *pvec)
 999 {
1000         struct page *page = pvec->pages[0];
1001         struct address_space *mapping = page->mapping;
1002         unsigned long flags;
1003         unsigned long skip_pages = 0;
1004         int count = pagevec_count(pvec);
1005         int dirtied = 0;
1006         int i;
1007
1008         ENTRY;
1009
1010         BUILD_BUG_ON(PAGEVEC_SIZE > BITS_PER_LONG);
1011         LASSERTF(page->mapping,
1012                  "mapping must be set. page %p, page->private (cl_page) %p\n",
1013                  page, (void *) page->private);
1014
1015         for (i = 0; i < count; i++) {
1016                 page = pvec->pages[i];
1017
1018                 ClearPageReclaim(page);
1019
1020                 lock_page_memcg(page);
1021                 if (TestSetPageDirty(page)) {
1022                         /* page is already dirty .. no extra work needed
1023                          * set a flag for the i'th page to be skipped
1024                          */
1025                         unlock_page_memcg(page);
1026                         skip_pages |= (1 << i);
1027                 }
1028         }
1029
1030         ll_xa_lock_irqsave(&mapping->i_pages, flags);
1031
1032         /* Notes on differences with __set_page_dirty_nobuffers:
1033          * 1. We don't need to call page_mapping because we know this is a page
1034          * cache page.
1035          * 2. We have the pages locked, so there is no need for the careful
1036          * mapping/mapping2 dance.
1037          * 3. No mapping is impossible. (Race w/truncate mentioned in
1038          * dirty_nobuffers should be impossible because we hold the page lock.)
1039          * 4. All mappings are the same because i/o is only to one file.
1040          */
1041         for (i = 0; i < count; i++) {
1042                 page = pvec->pages[i];
1043                 /* if the i'th page was unlocked above, skip it here */
1044                 if ((skip_pages >> i) & 1)
1045                         continue;
1046
1047                 LASSERTF(page->mapping == mapping,
1048                          "all pages must have the same mapping.  page %p, mapping %p, first mapping %p\n",
1049                          page, page->mapping, mapping);
1050                 WARN_ON_ONCE(!PagePrivate(page) && !PageUptodate(page));
1051                 ll_account_page_dirtied(page, mapping);
1052                 dirtied++;
1053                 unlock_page_memcg(page);
1054         }
1055         ll_xa_unlock_irqrestore(&mapping->i_pages, flags);
1056
1057         CDEBUG(D_VFSTRACE, "mapping %p, count %d, dirtied %d\n", mapping,
1058                count, dirtied);
1059
1060         if (mapping->host && dirtied) {
1061                 /* !PageAnon && !swapper_space */
1062                 __mark_inode_dirty(mapping->host, I_DIRTY_PAGES);
1063         }
1064
1065         EXIT;
1066 }
1067
1068 static void write_commit_callback(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
1069                                   struct pagevec *pvec)
1070 {
1071         int count = 0;
1072         int i = 0;
1073
1074         ENTRY;
1075
1076         count = pagevec_count(pvec);
1077         LASSERT(count > 0);
1078
1079         for (i = 0; i < count; i++) {
1080                 struct page *vmpage = pvec->pages[i];
1081                 SetPageUptodate(vmpage);
1082         }
1083
1084         vvp_set_pagevec_dirty(pvec);
1085
1086         for (i = 0; i < count; i++) {
1087                 struct page *vmpage = pvec->pages[i];
1088                 struct cl_page *page = (struct cl_page *) vmpage->private;
1089                 cl_page_disown(env, io, page);
1090                 lu_ref_del(&page->cp_reference, "cl_io", cl_io_top(io));
1091                 cl_page_put(env, page);
1092         }
1093
1094         EXIT;
1095 }
1096
1097 /* make sure the page list is contiguous */
1098 static bool page_list_sanity_check(struct cl_object *obj,
1099                                    struct cl_page_list *plist)
1100 {
1101         struct cl_page *page;
1102         pgoff_t index = CL_PAGE_EOF;
1103
1104         cl_page_list_for_each(page, plist) {
1105                 struct vvp_page *vpg = cl_object_page_slice(obj, page);
1106
1107                 if (index == CL_PAGE_EOF) {
1108                         index = vvp_index(vpg);
1109                         continue;
1110                 }
1111
1112                 ++index;
1113                 if (index == vvp_index(vpg))
1114                         continue;
1115
1116                 return false;
1117         }
1118         return true;
1119 }
1120
1121 /* Return how many bytes have queued or written */
1122 int vvp_io_write_commit(const struct lu_env *env, struct cl_io *io)
1123 {
1124         struct cl_object *obj = io->ci_obj;
1125         struct inode *inode = vvp_object_inode(obj);
1126         struct vvp_io *vio = vvp_env_io(env);
1127         struct cl_page_list *queue = &vio->u.readwrite.vui_queue;
1128         struct cl_page *page;
1129         int rc = 0;
1130         int bytes = 0;
1131         unsigned int npages = vio->u.readwrite.vui_queue.pl_nr;
1132         ENTRY;
1133
1134         if (npages == 0)
1135                 RETURN(0);
1136
1137         CDEBUG(D_VFSTRACE, "commit async pages: %d, from %d, to %d\n",
1138                 npages, vio->u.readwrite.vui_from, vio->u.readwrite.vui_to);
1139
1140         LASSERT(page_list_sanity_check(obj, queue));
1141
1142         /* submit IO with async write */
1143         rc = cl_io_commit_async(env, io, queue,
1144                                 vio->u.readwrite.vui_from,
1145                                 vio->u.readwrite.vui_to,
1146                                 write_commit_callback);
1147         npages -= queue->pl_nr; /* already committed pages */
1148         if (npages > 0) {
1149                 /* calculate how many bytes were written */
1150                 bytes = npages << PAGE_SHIFT;
1151
1152                 /* first page */
1153                 bytes -= vio->u.readwrite.vui_from;
1154                 if (queue->pl_nr == 0) /* last page */
1155                         bytes -= PAGE_SIZE - vio->u.readwrite.vui_to;
1156                 LASSERTF(bytes > 0, "bytes = %d, pages = %d\n", bytes, npages);
1157
1158                 vio->u.readwrite.vui_written += bytes;
1159
1160                 CDEBUG(D_VFSTRACE, "Committed %d pages %d bytes, tot: %ld\n",
1161                         npages, bytes, vio->u.readwrite.vui_written);
1162
1163                 /* the first page must have been written. */
1164                 vio->u.readwrite.vui_from = 0;
1165         }
1166         LASSERT(page_list_sanity_check(obj, queue));
1167         LASSERT(ergo(rc == 0, queue->pl_nr == 0));
1168
1169         /* out of quota, try sync write */
1170         if (rc == -EDQUOT && !cl_io_is_mkwrite(io)) {
1171                 rc = vvp_io_commit_sync(env, io, queue,
1172                                         vio->u.readwrite.vui_from,
1173                                         vio->u.readwrite.vui_to);
1174                 if (rc > 0) {
1175                         vio->u.readwrite.vui_written += rc;
1176                         rc = 0;
1177                 }
1178         }
1179
1180         /* update inode size */
1181         ll_merge_attr(env, inode);
1182
1183         /* Now the pages in queue were failed to commit, discard them
1184          * unless they were dirtied before. */
1185         while (queue->pl_nr > 0) {
1186                 page = cl_page_list_first(queue);
1187                 cl_page_list_del(env, queue, page);
1188
1189                 if (!PageDirty(cl_page_vmpage(page)))
1190                         cl_page_discard(env, io, page);
1191
1192                 cl_page_disown(env, io, page);
1193
1194                 /* held in ll_cl_init() */
1195                 lu_ref_del(&page->cp_reference, "cl_io", io);
1196                 cl_page_put(env, page);
1197         }
1198         cl_page_list_fini(env, queue);
1199
1200         RETURN(rc);
1201 }
1202
1203 static int vvp_io_write_start(const struct lu_env *env,
1204                               const struct cl_io_slice *ios)
1205 {
1206         struct vvp_io           *vio   = cl2vvp_io(env, ios);
1207         struct cl_io            *io    = ios->cis_io;
1208         struct cl_object        *obj   = io->ci_obj;
1209         struct inode            *inode = vvp_object_inode(obj);
1210         struct ll_inode_info    *lli   = ll_i2info(inode);
1211         struct file             *file  = vio->vui_fd->fd_file;
1212         ssize_t                  result = 0;
1213         loff_t                   pos = io->u.ci_wr.wr.crw_pos;
1214         size_t                   cnt = io->u.ci_wr.wr.crw_count;
1215         bool                     lock_inode = !IS_NOSEC(inode);
1216         size_t nob = io->ci_nob;
1217         struct iov_iter iter;
1218         size_t written = 0;
1219
1220         ENTRY;
1221
1222         trunc_sem_down_read(&lli->lli_trunc_sem);
1223
1224         if (!can_populate_pages(env, io, inode))
1225                 RETURN(0);
1226
1227         if (cl_io_is_append(io)) {
1228                 /*
1229                  * PARALLEL IO This has to be changed for parallel IO doing
1230                  * out-of-order writes.
1231                  */
1232                 ll_merge_attr(env, inode);
1233                 pos = io->u.ci_wr.wr.crw_pos = i_size_read(inode);
1234                 vio->vui_iocb->ki_pos = pos;
1235         } else {
1236                 LASSERTF(vio->vui_iocb->ki_pos == pos,
1237                          "ki_pos %lld [%lld, %lld)\n",
1238                          vio->vui_iocb->ki_pos,
1239                          pos, pos + cnt);
1240         }
1241
1242         CDEBUG(D_VFSTRACE, "%s: write [%llu, %llu)\n",
1243                 file_dentry(file)->d_name.name,
1244                 pos, pos + cnt);
1245
1246         /* The maximum Lustre file size is variable, based on the OST maximum
1247          * object size and number of stripes.  This needs another check in
1248          * addition to the VFS checks earlier. */
1249         if (pos + cnt > ll_file_maxbytes(inode)) {
1250                 CDEBUG(D_INODE,
1251                        "%s: file %s ("DFID") offset %llu > maxbytes %llu\n",
1252                        ll_i2sbi(inode)->ll_fsname,
1253                        file_dentry(file)->d_name.name,
1254                        PFID(ll_inode2fid(inode)), pos + cnt,
1255                        ll_file_maxbytes(inode));
1256                 RETURN(-EFBIG);
1257         }
1258
1259         /* Tests to verify we take the i_mutex correctly */
1260         if (OBD_FAIL_CHECK(OBD_FAIL_LLITE_IMUTEX_SEC) && !lock_inode)
1261                 RETURN(-EINVAL);
1262
1263         if (OBD_FAIL_CHECK(OBD_FAIL_LLITE_IMUTEX_NOSEC) && lock_inode)
1264                 RETURN(-EINVAL);
1265
1266         if (!(file->f_flags & O_DIRECT)) {
1267                 result = cl_io_lru_reserve(env, io, pos, cnt);
1268                 if (result)
1269                         RETURN(result);
1270         }
1271
1272         if (vio->vui_iter == NULL) {
1273                 /* from a temp io in ll_cl_init(). */
1274                 result = 0;
1275         } else {
1276                 /*
1277                  * When using the locked AIO function (generic_file_aio_write())
1278                  * testing has shown the inode mutex to be a limiting factor
1279                  * with multi-threaded single shared file performance. To get
1280                  * around this, we now use the lockless version. To maintain
1281                  * consistency, proper locking to protect against writes,
1282                  * trucates, etc. is handled in the higher layers of lustre.
1283                  */
1284                 lock_inode = !IS_NOSEC(inode);
1285                 iter = *vio->vui_iter;
1286
1287                 if (unlikely(lock_inode))
1288                         inode_lock(inode);
1289                 result = __generic_file_write_iter(vio->vui_iocb, &iter);
1290                 if (unlikely(lock_inode))
1291                         inode_unlock(inode);
1292
1293                 written = result;
1294                 if (result > 0)
1295 #ifdef HAVE_GENERIC_WRITE_SYNC_2ARGS
1296                         result = generic_write_sync(vio->vui_iocb, result);
1297 #else
1298                 {
1299                         ssize_t err;
1300
1301                         err = generic_write_sync(vio->vui_iocb->ki_filp, pos,
1302                                                  result);
1303                         if (err < 0 && result > 0)
1304                                 result = err;
1305                 }
1306 #endif
1307         }
1308
1309         if (result > 0) {
1310                 result = vvp_io_write_commit(env, io);
1311                 /* Simulate short commit */
1312                 if (CFS_FAULT_CHECK(OBD_FAIL_LLITE_SHORT_COMMIT)) {
1313                         vio->u.readwrite.vui_written >>= 1;
1314                         if (vio->u.readwrite.vui_written > 0)
1315                                 io->ci_need_restart = 1;
1316                 }
1317                 if (vio->u.readwrite.vui_written > 0) {
1318                         result = vio->u.readwrite.vui_written;
1319                         CDEBUG(D_VFSTRACE, "%s: write nob %zd, result: %zd\n",
1320                                 file_dentry(file)->d_name.name,
1321                                 io->ci_nob, result);
1322                         io->ci_nob += result;
1323                 } else {
1324                         io->ci_continue = 0;
1325                 }
1326         }
1327         if (vio->vui_iocb->ki_pos != (pos + io->ci_nob - nob)) {
1328                 CDEBUG(D_VFSTRACE,
1329                        "%s: write position mismatch: ki_pos %lld vs. pos %lld, written %zd, commit %zd: rc = %zd\n",
1330                        file_dentry(file)->d_name.name,
1331                        vio->vui_iocb->ki_pos, pos + io->ci_nob - nob,
1332                        written, io->ci_nob - nob, result);
1333                 /*
1334                  * Rewind ki_pos and vui_iter to where it has
1335                  * successfully committed.
1336                  */
1337                 vio->vui_iocb->ki_pos = pos + io->ci_nob - nob;
1338         }
1339         if (result > 0 || result == -EIOCBQUEUED) {
1340                 set_bit(LLIF_DATA_MODIFIED, &ll_i2info(inode)->lli_flags);
1341
1342                 if (result != -EIOCBQUEUED && result < cnt)
1343                         io->ci_continue = 0;
1344                 if (result > 0)
1345                         result = 0;
1346                 /* move forward */
1347                 if (result == -EIOCBQUEUED) {
1348                         io->ci_nob += vio->u.readwrite.vui_written;
1349                         vio->vui_iocb->ki_pos = pos +
1350                                         vio->u.readwrite.vui_written;
1351                 }
1352         }
1353
1354         RETURN(result);
1355 }
1356
1357 static void vvp_io_rw_end(const struct lu_env *env,
1358                           const struct cl_io_slice *ios)
1359 {
1360         struct inode            *inode = vvp_object_inode(ios->cis_obj);
1361         struct ll_inode_info    *lli = ll_i2info(inode);
1362
1363         trunc_sem_up_read(&lli->lli_trunc_sem);
1364 }
1365
1366 static int vvp_io_kernel_fault(struct vvp_fault_io *cfio)
1367 {
1368         struct vm_fault *vmf = cfio->ft_vmf;
1369
1370         cfio->ft_flags = ll_filemap_fault(cfio->ft_vma, vmf);
1371         cfio->ft_flags_valid = 1;
1372
1373         if (vmf->page) {
1374                 LL_CDEBUG_PAGE(D_PAGE, vmf->page, "got addr %p type NOPAGE\n",
1375                                get_vmf_address(vmf));
1376                 if (unlikely(!(cfio->ft_flags & VM_FAULT_LOCKED))) {
1377                         lock_page(vmf->page);
1378                         cfio->ft_flags |= VM_FAULT_LOCKED;
1379                 }
1380
1381                 cfio->ft_vmpage = vmf->page;
1382
1383                 return 0;
1384         }
1385
1386         if (cfio->ft_flags & VM_FAULT_SIGBUS) {
1387                 CDEBUG(D_PAGE, "got addr %p - SIGBUS\n", get_vmf_address(vmf));
1388                 return -EFAULT;
1389         }
1390
1391         if (cfio->ft_flags & VM_FAULT_OOM) {
1392                 CDEBUG(D_PAGE, "got addr %p - OOM\n", get_vmf_address(vmf));
1393                 return -ENOMEM;
1394         }
1395
1396         if (cfio->ft_flags & VM_FAULT_RETRY)
1397                 return -EAGAIN;
1398
1399         CERROR("unknown error in page fault %d\n", cfio->ft_flags);
1400
1401         return -EINVAL;
1402 }
1403
1404 static void mkwrite_commit_callback(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
1405                                     struct pagevec *pvec)
1406 {
1407         vvp_set_pagevec_dirty(pvec);
1408 }
1409
1410 static int vvp_io_fault_start(const struct lu_env *env,
1411                               const struct cl_io_slice *ios)
1412 {
1413         struct vvp_io           *vio   = cl2vvp_io(env, ios);
1414         struct cl_io            *io    = ios->cis_io;
1415         struct cl_object        *obj   = io->ci_obj;
1416         struct inode            *inode = vvp_object_inode(obj);
1417         struct ll_inode_info    *lli   = ll_i2info(inode);
1418         struct cl_fault_io      *fio   = &io->u.ci_fault;
1419         struct vvp_fault_io     *cfio  = &vio->u.fault;
1420         loff_t                   offset;
1421         int                      result = 0;
1422         struct page             *vmpage = NULL;
1423         struct cl_page          *page;
1424         loff_t                   size;
1425         pgoff_t                  last_index;
1426         ENTRY;
1427
1428         trunc_sem_down_read_nowait(&lli->lli_trunc_sem);
1429
1430         /* offset of the last byte on the page */
1431         offset = cl_offset(obj, fio->ft_index + 1) - 1;
1432         LASSERT(cl_index(obj, offset) == fio->ft_index);
1433         result = vvp_prep_size(env, obj, io, 0, offset + 1, NULL);
1434         if (result != 0)
1435                 RETURN(result);
1436
1437         /* must return locked page */
1438         if (fio->ft_mkwrite) {
1439                 LASSERT(cfio->ft_vmpage != NULL);
1440                 lock_page(cfio->ft_vmpage);
1441         } else {
1442                 result = vvp_io_kernel_fault(cfio);
1443                 if (result != 0)
1444                         RETURN(result);
1445         }
1446
1447         vmpage = cfio->ft_vmpage;
1448         LASSERT(PageLocked(vmpage));
1449
1450         if (OBD_FAIL_CHECK(OBD_FAIL_LLITE_FAULT_TRUNC_RACE))
1451                 generic_error_remove_page(vmpage->mapping, vmpage);
1452
1453         size = i_size_read(inode);
1454         /* Though we have already held a cl_lock upon this page, but
1455          * it still can be truncated locally. */
1456         if (unlikely((vmpage->mapping != inode->i_mapping) ||
1457                      (page_offset(vmpage) > size))) {
1458                 CDEBUG(D_PAGE, "llite: fault and truncate race happened!\n");
1459
1460                 /* return +1 to stop cl_io_loop() and ll_fault() will catch
1461                  * and retry. */
1462                 GOTO(out, result = +1);
1463         }
1464
1465         last_index = cl_index(obj, size - 1);
1466
1467         if (fio->ft_mkwrite ) {
1468                 /*
1469                  * Capture the size while holding the lli_trunc_sem from above
1470                  * we want to make sure that we complete the mkwrite action
1471                  * while holding this lock. We need to make sure that we are
1472                  * not past the end of the file.
1473                  */
1474                 if (last_index < fio->ft_index) {
1475                         CDEBUG(D_PAGE,
1476                                 "llite: mkwrite and truncate race happened: "
1477                                 "%p: 0x%lx 0x%lx\n",
1478                                 vmpage->mapping,fio->ft_index,last_index);
1479                         /*
1480                          * We need to return if we are
1481                          * passed the end of the file. This will propagate
1482                          * up the call stack to ll_page_mkwrite where
1483                          * we will return VM_FAULT_NOPAGE. Any non-negative
1484                          * value returned here will be silently
1485                          * converted to 0. If the vmpage->mapping is null
1486                          * the error code would be converted back to ENODATA
1487                          * in ll_page_mkwrite0. Thus we return -ENODATA
1488                          * to handle both cases
1489                          */
1490                         GOTO(out, result = -ENODATA);
1491                 }
1492         }
1493
1494         page = cl_page_find(env, obj, fio->ft_index, vmpage, CPT_CACHEABLE);
1495         if (IS_ERR(page))
1496                 GOTO(out, result = PTR_ERR(page));
1497
1498         /* if page is going to be written, we should add this page into cache
1499          * earlier. */
1500         if (fio->ft_mkwrite) {
1501                 wait_on_page_writeback(vmpage);
1502                 if (!PageDirty(vmpage)) {
1503                         struct cl_page_list *plist = &vio->u.fault.ft_queue;
1504                         struct vvp_page *vpg = cl_object_page_slice(obj, page);
1505                         int to = PAGE_SIZE;
1506
1507                         /* vvp_page_assume() calls wait_on_page_writeback(). */
1508                         cl_page_assume(env, io, page);
1509
1510                         cl_page_list_init(plist);
1511                         cl_page_list_add(plist, page);
1512
1513                         /* size fixup */
1514                         if (last_index == vvp_index(vpg))
1515                                 to = ((size - 1) & ~PAGE_MASK) + 1;
1516
1517                         /* Do not set Dirty bit here so that in case IO is
1518                          * started before the page is really made dirty, we
1519                          * still have chance to detect it. */
1520                         result = cl_io_commit_async(env, io, plist, 0, to,
1521                                                     mkwrite_commit_callback);
1522                         /* Have overquota flag, trying sync write to check
1523                          * whether indeed out of quota */
1524                         if (result == -EDQUOT) {
1525                                 cl_page_get(page);
1526                                 result = vvp_io_commit_sync(env, io,
1527                                                             plist, 0, to);
1528                                 if (result >= 0) {
1529                                         io->ci_noquota = 1;
1530                                         cl_page_own(env, io, page);
1531                                         cl_page_list_add(plist, page);
1532                                         lu_ref_add(&page->cp_reference,
1533                                                    "cl_io", io);
1534                                         result = cl_io_commit_async(env, io,
1535                                                 plist, 0, to,
1536                                                 mkwrite_commit_callback);
1537                                         io->ci_noquota = 0;
1538                                 } else {
1539                                         cl_page_put(env, page);
1540                                 }
1541                         }
1542
1543                         LASSERT(cl_page_is_owned(page, io));
1544                         cl_page_list_fini(env, plist);
1545
1546                         vmpage = NULL;
1547                         if (result < 0) {
1548                                 cl_page_discard(env, io, page);
1549                                 cl_page_disown(env, io, page);
1550
1551                                 cl_page_put(env, page);
1552
1553                                 /* we're in big trouble, what can we do now? */
1554                                 if (result == -EDQUOT)
1555                                         result = -ENOSPC;
1556                                 GOTO(out, result);
1557                         } else {
1558                                 cl_page_disown(env, io, page);
1559                         }
1560                 }
1561         }
1562
1563         /*
1564          * The ft_index is only used in the case of
1565          * a mkwrite action. We need to check
1566          * our assertions are correct, since
1567          * we should have caught this above
1568          */
1569         LASSERT(!fio->ft_mkwrite || fio->ft_index <= last_index);
1570         if (fio->ft_index == last_index)
1571                 /*
1572                  * Last page is mapped partially.
1573                  */
1574                 fio->ft_nob = size - cl_offset(obj, fio->ft_index);
1575         else
1576                 fio->ft_nob = cl_page_size(obj);
1577
1578         lu_ref_add(&page->cp_reference, "fault", io);
1579         fio->ft_page = page;
1580         EXIT;
1581
1582 out:
1583         /* return unlocked vmpage to avoid deadlocking */
1584         if (vmpage != NULL)
1585                 unlock_page(vmpage);
1586
1587         cfio->ft_flags &= ~VM_FAULT_LOCKED;
1588
1589         return result;
1590 }
1591
1592 static void vvp_io_fault_end(const struct lu_env *env,
1593                              const struct cl_io_slice *ios)
1594 {
1595         struct inode            *inode = vvp_object_inode(ios->cis_obj);
1596         struct ll_inode_info    *lli   = ll_i2info(inode);
1597
1598         CLOBINVRNT(env, ios->cis_io->ci_obj,
1599                    vvp_object_invariant(ios->cis_io->ci_obj));
1600         trunc_sem_up_read(&lli->lli_trunc_sem);
1601 }
1602
1603 static int vvp_io_fsync_start(const struct lu_env *env,
1604                               const struct cl_io_slice *ios)
1605 {
1606         /* we should mark TOWRITE bit to each dirty page in radix tree to
1607          * verify pages have been written, but this is difficult because of
1608          * race. */
1609         return 0;
1610 }
1611
1612 static int vvp_io_read_ahead(const struct lu_env *env,
1613                              const struct cl_io_slice *ios,
1614                              pgoff_t start, struct cl_read_ahead *ra)
1615 {
1616         int result = 0;
1617         ENTRY;
1618
1619         if (ios->cis_io->ci_type == CIT_READ ||
1620             ios->cis_io->ci_type == CIT_FAULT) {
1621                 struct vvp_io *vio = cl2vvp_io(env, ios);
1622
1623                 if (unlikely(vio->vui_fd->fd_flags & LL_FILE_GROUP_LOCKED)) {
1624                         ra->cra_end_idx = CL_PAGE_EOF;
1625                         result = +1; /* no need to call down */
1626                 }
1627         }
1628
1629         RETURN(result);
1630 }
1631
1632 static int vvp_io_lseek_lock(const struct lu_env *env,
1633                              const struct cl_io_slice *ios)
1634 {
1635         struct cl_io *io = ios->cis_io;
1636         __u64 lock_start = io->u.ci_lseek.ls_start;
1637         __u64 lock_end = OBD_OBJECT_EOF;
1638         __u32 enqflags = CEF_MUST; /* always take client lock */
1639
1640         return vvp_io_one_lock(env, io, enqflags, CLM_READ,
1641                                lock_start, lock_end);
1642 }
1643
1644 static int vvp_io_lseek_start(const struct lu_env *env,
1645                               const struct cl_io_slice *ios)
1646 {
1647         struct cl_io *io = ios->cis_io;
1648         struct inode *inode = vvp_object_inode(io->ci_obj);
1649         __u64 start = io->u.ci_lseek.ls_start;
1650
1651         inode_lock(inode);
1652         inode_dio_wait(inode);
1653
1654         /* At the moment we have DLM lock so just update inode
1655          * to know the file size.
1656          */
1657         ll_merge_attr(env, inode);
1658         if (start >= i_size_read(inode)) {
1659                 io->u.ci_lseek.ls_result = -ENXIO;
1660                 return -ENXIO;
1661         }
1662         return 0;
1663 }
1664
1665 static void vvp_io_lseek_end(const struct lu_env *env,
1666                              const struct cl_io_slice *ios)
1667 {
1668         struct cl_io *io = ios->cis_io;
1669         struct inode *inode = vvp_object_inode(io->ci_obj);
1670
1671         if (io->u.ci_lseek.ls_result > i_size_read(inode))
1672                 io->u.ci_lseek.ls_result = -ENXIO;
1673
1674         inode_unlock(inode);
1675 }
1676
1677 static const struct cl_io_operations vvp_io_ops = {
1678         .op = {
1679                 [CIT_READ] = {
1680                         .cio_fini       = vvp_io_fini,
1681                         .cio_iter_init = vvp_io_read_iter_init,
1682                         .cio_lock       = vvp_io_read_lock,
1683                         .cio_start      = vvp_io_read_start,
1684                         .cio_end        = vvp_io_rw_end,
1685                         .cio_advance    = vvp_io_advance,
1686                 },
1687                 [CIT_WRITE] = {
1688                         .cio_fini      = vvp_io_fini,
1689                         .cio_iter_init = vvp_io_write_iter_init,
1690                         .cio_iter_fini = vvp_io_write_iter_fini,
1691                         .cio_lock      = vvp_io_write_lock,
1692                         .cio_start     = vvp_io_write_start,
1693                         .cio_end       = vvp_io_rw_end,
1694                         .cio_advance   = vvp_io_advance,
1695                 },
1696                 [CIT_SETATTR] = {
1697                         .cio_fini       = vvp_io_setattr_fini,
1698                         .cio_iter_init  = vvp_io_setattr_iter_init,
1699                         .cio_lock       = vvp_io_setattr_lock,
1700                         .cio_start      = vvp_io_setattr_start,
1701                         .cio_end        = vvp_io_setattr_end
1702                 },
1703                 [CIT_FAULT] = {
1704                         .cio_fini      = vvp_io_fault_fini,
1705                         .cio_iter_init = vvp_io_fault_iter_init,
1706                         .cio_lock      = vvp_io_fault_lock,
1707                         .cio_start     = vvp_io_fault_start,
1708                         .cio_end       = vvp_io_fault_end,
1709                 },
1710                 [CIT_FSYNC] = {
1711                         .cio_start      = vvp_io_fsync_start,
1712                         .cio_fini       = vvp_io_fini
1713                 },
1714                 [CIT_GLIMPSE] = {
1715                         .cio_fini       = vvp_io_fini
1716                 },
1717                 [CIT_MISC] = {
1718                         .cio_fini       = vvp_io_fini
1719                 },
1720                 [CIT_LADVISE] = {
1721                         .cio_fini       = vvp_io_fini
1722                 },
1723                 [CIT_LSEEK] = {
1724                         .cio_fini      = vvp_io_fini,
1725                         .cio_lock      = vvp_io_lseek_lock,
1726                         .cio_start     = vvp_io_lseek_start,
1727                         .cio_end       = vvp_io_lseek_end,
1728                 },
1729         },
1730         .cio_read_ahead = vvp_io_read_ahead
1731 };
1732
1733 int vvp_io_init(const struct lu_env *env, struct cl_object *obj,
1734                 struct cl_io *io)
1735 {
1736         struct vvp_io      *vio   = vvp_env_io(env);
1737         struct inode       *inode = vvp_object_inode(obj);
1738         int                 result;
1739
1740         CLOBINVRNT(env, obj, vvp_object_invariant(obj));
1741         ENTRY;
1742
1743         CDEBUG(D_VFSTRACE, DFID" ignore/verify layout %d/%d, layout version %d "
1744                "restore needed %d\n",
1745                PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)),
1746                io->ci_ignore_layout, io->ci_verify_layout,
1747                vio->vui_layout_gen, io->ci_restore_needed);
1748
1749         CL_IO_SLICE_CLEAN(vio, vui_cl);
1750         cl_io_slice_add(io, &vio->vui_cl, obj, &vvp_io_ops);
1751         vio->vui_ra_valid = false;
1752         result = 0;
1753         if (io->ci_type == CIT_READ || io->ci_type == CIT_WRITE) {
1754                 size_t count;
1755                 struct ll_inode_info *lli = ll_i2info(inode);
1756
1757                 count = io->u.ci_rw.crw_count;
1758                 /* "If nbyte is 0, read() will return 0 and have no other
1759                  *  results."  -- Single Unix Spec */
1760                 if (count == 0)
1761                         result = 1;
1762                 else
1763                         vio->vui_tot_count = count;
1764
1765                 /* for read/write, we store the jobid in the inode, and
1766                  * it'll be fetched by osc when building RPC.
1767                  *
1768                  * it's not accurate if the file is shared by different
1769                  * jobs.
1770                  */
1771                 lustre_get_jobid(lli->lli_jobid, sizeof(lli->lli_jobid));
1772         } else if (io->ci_type == CIT_SETATTR) {
1773                 if (!cl_io_is_trunc(io))
1774                         io->ci_lockreq = CILR_MANDATORY;
1775         }
1776
1777         /* Enqueue layout lock and get layout version. We need to do this
1778          * even for operations requiring to open file, such as read and write,
1779          * because it might not grant layout lock in IT_OPEN. */
1780         if (result == 0 && !io->ci_ignore_layout) {
1781                 result = ll_layout_refresh(inode, &vio->vui_layout_gen);
1782                 if (result == -ENOENT)
1783                         /* If the inode on MDS has been removed, but the objects
1784                          * on OSTs haven't been destroyed (async unlink), layout
1785                          * fetch will return -ENOENT, we'd ingore this error
1786                          * and continue with dirty flush. LU-3230. */
1787                         result = 0;
1788                 if (result < 0)
1789                         CERROR("%s: refresh file layout " DFID " error %d.\n",
1790                                ll_i2sbi(inode)->ll_fsname,
1791                                PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)), result);
1792         }
1793
1794         io->ci_result = result < 0 ? result : 0;
1795         RETURN(result);
1796 }