lustre/llite/rw26.c

   1 /*
   2  * GPL HEADER START
   3  *
   4  * DO NOT ALTER OR REMOVE COPYRIGHT NOTICES OR THIS FILE HEADER.
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   7  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 only,
   8  * as published by the Free Software Foundation.
   9  *
  10  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  11  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  13  * General Public License version 2 for more details (a copy is included
  14  * in the LICENSE file that accompanied this code).
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  17  * version 2 along with this program; If not, see
  18  * http://www.gnu.org/licenses/gpl-2.0.html
  19  *
  20  * GPL HEADER END
  21  */
  22 /*
  23  * Copyright (c) 2003, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  24  * Use is subject to license terms.
  25  *
  26  * Copyright (c) 2011, 2017, Intel Corporation.
  27  */
  28 /*
  29  * This file is part of Lustre, http://www.lustre.org/
  30  *
  31  * lustre/lustre/llite/rw26.c
  32  *
  33  * Lustre Lite I/O page cache routines for the 2.5/2.6 kernel version
  34  */
  35
  36 #include <linux/buffer_head.h>
  37 #include <linux/errno.h>
  38 #include <linux/fs.h>
  39 #include <linux/kernel.h>
  40 #include <linux/mm.h>
  41 #include <linux/mpage.h>
  42 #include <linux/pagemap.h>
  43 #include <linux/string.h>
  44 #include <linux/unistd.h>
  45 #include <linux/writeback.h>
  46 #include <linux/migrate.h>
  47
  48 #define DEBUG_SUBSYSTEM S_LLITE
  49
  50 #include "llite_internal.h"
  51 #include <lustre_compat.h>
  52
  53 #ifdef HAVE_INVALIDATE_FOLIO
  54 /**
  55  * Implements Linux VM address_space::invalidate_folio() method. This method is
  56  * called when the folio is truncated from a file, either as a result of
  57  * explicit truncate, or when inode is removed from memory (as a result of
  58  * final iput(), umount, or memory pressure induced icache shrinking).
  59  *
  60  * [0, off] bytes of the folio remain valid (this is for a case of non-page
  61  * aligned truncate). Lustre leaves partially truncated folios in the cache,
  62  * relying on struct inode::i_size to limit further accesses.
  63  */
  64 static void ll_invalidate_folio(struct folio *folio, size_t offset, size_t len)
  65 {
  66         struct inode *inode;
  67         struct lu_env *env;
  68         struct cl_page *page;
  69         struct cl_object *obj;
  70
  71         LASSERT(!folio_test_writeback(folio));
  72         LASSERT(folio_test_locked(folio));
  73
  74         if (!(offset == 0 && len == folio_size(folio)) &&
  75             !folio_test_large(folio))
  76                 return;
  77
  78         /* Drop the pages from the folio */
  79         env = cl_env_percpu_get();
  80         LASSERT(!IS_ERR(env));
  81
  82         inode = folio_inode(folio);
  83         obj = ll_i2info(inode)->lli_clob;
  84         if (obj != NULL) {
  85                 int n, npgs = folio_nr_pages(folio);
  86
  87                 for (n = 0; n < npgs; n++) {
  88                         struct page *vmpage = folio_page(folio, n);
  89
  90                         LASSERT(PageLocked(vmpage));
  91                         LASSERT(!PageWriteback(vmpage));
  92
  93                         page = cl_vmpage_page(vmpage, obj);
  94                         if (page != NULL) {
  95                                 cl_page_delete(env, page);
  96                                 cl_page_put(env, page);
  97                         }
  98                 }
  99         } else {
 100                 LASSERT(!folio_get_private(folio));
 101         }
 102         cl_env_percpu_put(env);
 103 }
 104 #else
 105
 106 /**
 107  * Implements Linux VM address_space::invalidatepage() method. This method is
 108  * called when the page is truncate from a file, either as a result of
 109  * explicit truncate, or when inode is removed from memory (as a result of
 110  * final iput(), umount, or memory pressure induced icache shrinking).
 111  *
 112  * [0, offset] bytes of the page remain valid (this is for a case of not-page
 113  * aligned truncate). Lustre leaves partially truncated page in the cache,
 114  * relying on struct inode::i_size to limit further accesses.
 115  */
 116 static void ll_invalidatepage(struct page *vmpage,
 117 #ifdef HAVE_INVALIDATE_RANGE
 118                                 unsigned int offset, unsigned int length
 119 #else
 120                                 unsigned long offset
 121 #endif
 122                              )
 123 {
 124         struct inode     *inode;
 125         struct lu_env    *env;
 126         struct cl_page   *page;
 127         struct cl_object *obj;
 128
 129         LASSERT(PageLocked(vmpage));
 130         LASSERT(!PageWriteback(vmpage));
 131
 132         /*
 133          * It is safe to not check anything in invalidatepage/releasepage
 134          * below because they are run with page locked and all our io is
 135          * happening with locked page too
 136          */
 137 #ifdef HAVE_INVALIDATE_RANGE
 138         if (offset == 0 && length == PAGE_SIZE) {
 139 #else
 140         if (offset == 0) {
 141 #endif
 142                 /* See the comment in ll_releasepage() */
 143                 env = cl_env_percpu_get();
 144                 LASSERT(!IS_ERR(env));
 145
 146                 inode = vmpage->mapping->host;
 147                 obj = ll_i2info(inode)->lli_clob;
 148                 if (obj != NULL) {
 149                         page = cl_vmpage_page(vmpage, obj);
 150                         if (page != NULL) {
 151                                 cl_page_delete(env, page);
 152                                 cl_page_put(env, page);
 153                         }
 154                 } else
 155                         LASSERT(vmpage->private == 0);
 156
 157                 cl_env_percpu_put(env);
 158         }
 159
 160         if (OBD_FAIL_PRECHECK(OBD_FAIL_LLITE_PAGE_INVALIDATE_PAUSE)) {
 161                 unlock_page(vmpage);
 162                 OBD_FAIL_TIMEOUT(OBD_FAIL_LLITE_PAGE_INVALIDATE_PAUSE,
 163                                  cfs_fail_val);
 164                 lock_page(vmpage);
 165         }
 166 }
 167 #endif
 168
 169 static bool do_release_page(struct page *vmpage, gfp_t wait)
 170 {
 171         struct lu_env *env;
 172         struct cl_object *obj;
 173         struct cl_page *clpage;
 174         struct address_space *mapping;
 175         int result = 0;
 176
 177         LASSERT(PageLocked(vmpage));
 178         if (PageWriteback(vmpage) || PageDirty(vmpage))
 179                 return 0;
 180
 181         mapping = vmpage->mapping;
 182         if (mapping == NULL)
 183                 return 1;
 184
 185         obj = ll_i2info(mapping->host)->lli_clob;
 186         if (obj == NULL)
 187                 return 1;
 188
 189         clpage = cl_vmpage_page(vmpage, obj);
 190         if (clpage == NULL)
 191                 return 1;
 192
 193         env = cl_env_percpu_get();
 194         LASSERT(!IS_ERR(env));
 195
 196         /* we must not delete the cl_page if the vmpage is in use, otherwise we
 197          * disconnect the vmpage from Lustre while it's still alive(!), which
 198          * means we won't find it to discard on lock cancellation.
 199          *
 200          * References here are: caller + cl_page + page cache.
 201          * Any other references are potentially transient and must be ignored.
 202          */
 203         if (!cl_page_in_use(clpage) && !vmpage_in_use(vmpage, 1)) {
 204                 result = 1;
 205                 cl_page_delete(env, clpage);
 206         }
 207
 208         /* To use percpu env array, the call path can not be rescheduled;
 209          * otherwise percpu array will be messed if ll_releaspage() called
 210          * again on the same CPU.
 211          *
 212          * If this page holds the last refc of cl_object, the following
 213          * call path may cause reschedule:
 214          *   cl_page_put -> cl_page_free -> cl_object_put ->
 215          *     lu_object_put -> lu_object_free -> lov_delete_raid0.
 216          *
 217          * However, the kernel can't get rid of this inode until all pages have
 218          * been cleaned up. Now that we hold page lock here, it's pretty safe
 219          * that we won't get into object delete path.
 220          */
 221         LASSERT(cl_object_refc(obj) > 1);
 222         cl_page_put(env, clpage);
 223
 224         cl_env_percpu_put(env);
 225         return result;
 226 }
 227
 228 #ifdef HAVE_AOPS_RELEASE_FOLIO
 229 static bool ll_release_folio(struct folio *folio, gfp_t wait)
 230 {
 231         struct page *vmpage = folio_page(folio, 0);
 232
 233         /* folio_nr_pages(folio) == 1 is fixed with grab_cache_page* */
 234         BUG_ON(folio_nr_pages(folio) != 1);
 235
 236         return do_release_page(vmpage, wait);
 237 }
 238 #else /* !HAVE_AOPS_RELEASE_FOLIO */
 239 #ifdef HAVE_RELEASEPAGE_WITH_INT
 240 #define RELEASEPAGE_ARG_TYPE int
 241 #else
 242 #define RELEASEPAGE_ARG_TYPE gfp_t
 243 #endif
 244 static int ll_releasepage(struct page *vmpage, RELEASEPAGE_ARG_TYPE gfp_mask)
 245 {
 246         return do_release_page(vmpage, gfp_mask);
 247 }
 248 #endif /* HAVE_AOPS_RELEASE_FOLIO */
 249
 250 static ssize_t ll_get_user_pages(int rw, struct iov_iter *iter,
 251                                 struct page ***pages, ssize_t *npages,
 252                                 size_t maxsize)
 253 {
 254 #if defined(HAVE_DIO_ITER)
 255         size_t start;
 256         size_t result;
 257
 258         result = iov_iter_get_pages_alloc2(iter, pages, maxsize, &start);
 259         if (result > 0)
 260                 *npages = DIV_ROUND_UP(result + start, PAGE_SIZE);
 261
 262         return result;
 263 #else
 264         unsigned long addr;
 265         size_t page_count;
 266         size_t size;
 267         long result;
 268
 269         if (!maxsize)
 270                 return 0;
 271
 272         if (!iter->nr_segs)
 273                 return 0;
 274
 275         addr = (unsigned long)iter->iov->iov_base + iter->iov_offset;
 276         if (addr & ~PAGE_MASK)
 277                 return -EINVAL;
 278
 279         size = min_t(size_t, maxsize, iter->iov->iov_len);
 280         page_count = (size + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
 281         OBD_ALLOC_PTR_ARRAY_LARGE(*pages, page_count);
 282         if (*pages == NULL)
 283                 return -ENOMEM;
 284
 285         mmap_read_lock(current->mm);
 286         result = get_user_pages(current, current->mm, addr, page_count,
 287                                 rw == READ, 0, *pages, NULL);
 288         mmap_read_unlock(current->mm);
 289
 290         if (unlikely(result != page_count)) {
 291                 ll_release_user_pages(*pages, page_count);
 292                 *pages = NULL;
 293
 294                 if (result >= 0)
 295                         return -EFAULT;
 296
 297                 return result;
 298         }
 299         *npages = page_count;
 300
 301         return size;
 302 #endif
 303 }
 304
 305 /* iov_iter_alignment() is introduced in 3.16 similar to HAVE_DIO_ITER */
 306 #if defined(HAVE_DIO_ITER)
 307 static unsigned long iov_iter_alignment_vfs(const struct iov_iter *i)
 308 {
 309         return iov_iter_alignment(i);
 310 }
 311 #else /* copied from alignment_iovec() */
 312 static unsigned long iov_iter_alignment_vfs(const struct iov_iter *i)
 313 {
 314         const struct iovec *iov = i->iov;
 315         unsigned long res;
 316         size_t size = i->count;
 317         size_t n;
 318
 319         if (!size)
 320                 return 0;
 321
 322         res = (unsigned long)iov->iov_base + i->iov_offset;
 323         n = iov->iov_len - i->iov_offset;
 324         if (n >= size)
 325                 return res | size;
 326
 327         size -= n;
 328         res |= n;
 329         while (size > (++iov)->iov_len) {
 330                 res |= (unsigned long)iov->iov_base | iov->iov_len;
 331                 size -= iov->iov_len;
 332         }
 333         res |= (unsigned long)iov->iov_base | size;
 334
 335         return res;
 336 }
 337 #endif
 338
 339 /*
 340  * Lustre could relax a bit for alignment, io count is not
 341  * necessary page alignment.
 342  */
 343 static unsigned long ll_iov_iter_alignment(struct iov_iter *i)
 344 {
 345         size_t orig_size = i->count;
 346         size_t count = orig_size & ~PAGE_MASK;
 347         unsigned long res;
 348
 349         if (!count)
 350                 return iov_iter_alignment_vfs(i);
 351
 352         if (orig_size > PAGE_SIZE) {
 353                 iov_iter_truncate(i, orig_size - count);
 354                 res = iov_iter_alignment_vfs(i);
 355                 iov_iter_reexpand(i, orig_size);
 356
 357                 return res;
 358         }
 359
 360         res = iov_iter_alignment_vfs(i);
 361         /* start address is page aligned */
 362         if ((res & ~PAGE_MASK) == orig_size)
 363                 return PAGE_SIZE;
 364
 365         return res;
 366 }
 367
 368 static int
 369 ll_direct_rw_pages(const struct lu_env *env, struct cl_io *io, size_t size,
 370                    int rw, struct inode *inode, struct cl_sub_dio *sdio)
 371 {
 372         struct ll_dio_pages *pv = &sdio->csd_dio_pages;
 373         struct cl_page    *page;
 374         struct cl_2queue  *queue = &io->ci_queue;
 375         struct cl_object  *obj = io->ci_obj;
 376         struct cl_sync_io *anchor = &sdio->csd_sync;
 377         loff_t offset   = pv->ldp_file_offset;
 378         int io_pages    = 0;
 379         int i;
 380         ssize_t rc = 0;
 381
 382         ENTRY;
 383
 384         cl_2queue_init(queue);
 385         for (i = 0; i < pv->ldp_count; i++) {
 386                 LASSERT(!(offset & (PAGE_SIZE - 1)));
 387                 page = cl_page_find(env, obj, cl_index(obj, offset),
 388                                     pv->ldp_pages[i], CPT_TRANSIENT);
 389                 if (IS_ERR(page)) {
 390                         rc = PTR_ERR(page);
 391                         break;
 392                 }
 393                 LASSERT(page->cp_type == CPT_TRANSIENT);
 394                 rc = cl_page_own(env, io, page);
 395                 if (rc) {
 396                         cl_page_put(env, page);
 397                         break;
 398                 }
 399
 400                 page->cp_sync_io = anchor;
 401                 if (inode && IS_ENCRYPTED(inode)) {
 402                         /* In case of Direct IO on encrypted file, we need to
 403                          * add a reference to the inode on the cl_page.
 404                          * This info is required by llcrypt to proceed
 405                          * to encryption/decryption.
 406                          * This is safe because we know these pages are private
 407                          * to the thread doing the Direct IO.
 408                          */
 409                         page->cp_inode = inode;
 410                 }
 411                 /* We keep the refcount from cl_page_find, so we don't need
 412                  * another one here
 413                  */
 414                 cl_page_list_add(&queue->c2_qin, page, false);
 415                 /*
 416                  * Set page clip to tell transfer formation engine
 417                  * that page has to be sent even if it is beyond KMS.
 418                  */
 419                 if (size < PAGE_SIZE)
 420                         cl_page_clip(env, page, 0, size);
 421                 ++io_pages;
 422
 423                 offset += PAGE_SIZE;
 424                 size -= PAGE_SIZE;
 425         }
 426         if (rc == 0 && io_pages > 0) {
 427                 int iot = rw == READ ? CRT_READ : CRT_WRITE;
 428
 429                 atomic_add(io_pages, &anchor->csi_sync_nr);
 430                 /*
 431                  * Avoid out-of-order execution of adding inflight
 432                  * modifications count and io submit.
 433                  */
 434                 smp_mb();
 435                 rc = cl_io_submit_rw(env, io, iot, queue);
 436                 if (rc == 0) {
 437                         cl_page_list_splice(&queue->c2_qout, &sdio->csd_pages);
 438                 } else {
 439                         atomic_add(-queue->c2_qin.pl_nr,
 440                                    &anchor->csi_sync_nr);
 441                         cl_page_list_for_each(page, &queue->c2_qin)
 442                                 page->cp_sync_io = NULL;
 443                 }
 444                 /* handle partially submitted reqs */
 445                 if (queue->c2_qin.pl_nr > 0) {
 446                         CERROR(DFID " failed to submit %d dio pages: %zd\n",
 447                                PFID(lu_object_fid(&obj->co_lu)),
 448                                queue->c2_qin.pl_nr, rc);
 449                         if (rc == 0)
 450                                 rc = -EIO;
 451                 }
 452         }
 453
 454         cl_2queue_discard(env, io, queue);
 455         cl_2queue_disown(env, queue);
 456         cl_2queue_fini(env, queue);
 457         RETURN(rc);
 458 }
 459
 460 #ifdef KMALLOC_MAX_SIZE
 461 #define MAX_MALLOC KMALLOC_MAX_SIZE
 462 #else
 463 #define MAX_MALLOC (128 * 1024)
 464 #endif
 465
 466 /* This is the maximum size of a single O_DIRECT request, based on the
 467  * kmalloc limit.  We need to fit all of the brw_page structs, each one
 468  * representing PAGE_SIZE worth of user data, into a single buffer, and
 469  * then truncate this to be a full-sized RPC.  For 4kB PAGE_SIZE this is
 470  * up to 22MB for 128kB kmalloc and up to 682MB for 4MB kmalloc. */
 471 #define MAX_DIO_SIZE ((MAX_MALLOC / sizeof(struct brw_page) * PAGE_SIZE) & \
 472                       ~((size_t)DT_MAX_BRW_SIZE - 1))
 473
 474 static ssize_t
 475 ll_direct_IO_impl(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter, int rw)
 476 {
 477         struct ll_cl_context *lcc;
 478         const struct lu_env *env;
 479         struct cl_io *io;
 480         struct file *file = iocb->ki_filp;
 481         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
 482         struct cl_dio_aio *ll_dio_aio;
 483         struct cl_sub_dio *ldp_aio;
 484         size_t count = iov_iter_count(iter);
 485         ssize_t tot_bytes = 0, result = 0;
 486         loff_t file_offset = iocb->ki_pos;
 487         bool sync_submit = false;
 488         struct vvp_io *vio;
 489         ssize_t rc2;
 490
 491         /* Check EOF by ourselves */
 492         if (rw == READ && file_offset >= i_size_read(inode))
 493                 return 0;
 494
 495         /* FIXME: io smaller than PAGE_SIZE is broken on ia64 ??? */
 496         if (file_offset & ~PAGE_MASK)
 497                 RETURN(-EINVAL);
 498
 499         CDEBUG(D_VFSTRACE, "VFS Op:inode="DFID"(%p), size=%zd (max %lu), "
 500                "offset=%lld=%llx, pages %zd (max %lu)\n",
 501                PFID(ll_inode2fid(inode)), inode, count, MAX_DIO_SIZE,
 502                file_offset, file_offset, count >> PAGE_SHIFT,
 503                MAX_DIO_SIZE >> PAGE_SHIFT);
 504
 505         /* Check that all user buffers are aligned as well */
 506         if (ll_iov_iter_alignment(iter) & ~PAGE_MASK)
 507                 RETURN(-EINVAL);
 508
 509         lcc = ll_cl_find(inode);
 510         if (lcc == NULL)
 511                 RETURN(-EIO);
 512
 513         env = lcc->lcc_env;
 514         LASSERT(!IS_ERR(env));
 515         vio = vvp_env_io(env);
 516         io = lcc->lcc_io;
 517         LASSERT(io != NULL);
 518
 519         ll_dio_aio = io->ci_dio_aio;
 520         LASSERT(ll_dio_aio);
 521         LASSERT(ll_dio_aio->cda_iocb == iocb);
 522
 523         /* We cannot do parallel submission of sub-I/Os - for AIO or regular
 524          * DIO - unless lockless because it causes us to release the lock
 525          * early.
 526          *
 527          * There are also several circumstances in which we must disable
 528          * parallel DIO, so we check if it is enabled.
 529          *
 530          * The check for "is_sync_kiocb" excludes AIO, which does not need to
 531          * be disabled in these situations.
 532          */
 533         if (io->ci_dio_lock || (is_sync_kiocb(iocb) && !io->ci_parallel_dio))
 534                 sync_submit = true;
 535
 536         while (iov_iter_count(iter)) {
 537                 struct ll_dio_pages *pvec;
 538                 struct page **pages;
 539
 540                 count = min_t(size_t, iov_iter_count(iter), MAX_DIO_SIZE);
 541                 if (rw == READ) {
 542                         if (file_offset >= i_size_read(inode))
 543                                 break;
 544
 545                         if (file_offset + count > i_size_read(inode))
 546                                 count = i_size_read(inode) - file_offset;
 547                 }
 548
 549                 /* if we are doing sync_submit, then we free this below,
 550                  * otherwise it is freed on the final call to cl_sync_io_note
 551                  * (either in this function or from a ptlrpcd daemon)
 552                  */
 553                 ldp_aio = cl_sub_dio_alloc(ll_dio_aio, sync_submit);
 554                 if (!ldp_aio)
 555                         GOTO(out, result = -ENOMEM);
 556
 557                 pvec = &ldp_aio->csd_dio_pages;
 558
 559                 result = ll_get_user_pages(rw, iter, &pages,
 560                                            &pvec->ldp_count, count);
 561                 if (unlikely(result <= 0)) {
 562                         cl_sync_io_note(env, &ldp_aio->csd_sync, result);
 563                         if (sync_submit) {
 564                                 LASSERT(ldp_aio->csd_creator_free);
 565                                 cl_sub_dio_free(ldp_aio);
 566                         }
 567                         GOTO(out, result);
 568                 }
 569
 570                 count = result;
 571                 pvec->ldp_file_offset = file_offset;
 572                 pvec->ldp_pages = pages;
 573
 574                 result = ll_direct_rw_pages(env, io, count,
 575                                             rw, inode, ldp_aio);
 576                 /* We've submitted pages and can now remove the extra
 577                  * reference for that
 578                  */
 579                 cl_sync_io_note(env, &ldp_aio->csd_sync, result);
 580
 581                 if (sync_submit) {
 582                         rc2 = cl_sync_io_wait(env, &ldp_aio->csd_sync,
 583                                              0);
 584                         if (result == 0 && rc2)
 585                                 result = rc2;
 586                         LASSERT(ldp_aio->csd_creator_free);
 587                         cl_sub_dio_free(ldp_aio);
 588                 }
 589                 if (unlikely(result < 0))
 590                         GOTO(out, result);
 591
 592                 iov_iter_advance(iter, count);
 593                 tot_bytes += count;
 594                 file_offset += count;
 595         }
 596
 597 out:
 598         ll_dio_aio->cda_bytes += tot_bytes;
 599
 600         if (rw == WRITE)
 601                 vio->u.readwrite.vui_written += tot_bytes;
 602         else
 603                 vio->u.readwrite.vui_read += tot_bytes;
 604
 605         /* AIO is not supported on pipes, so we cannot return EIOCBQEUED like
 606          * we normally would for both DIO and AIO here
 607          */
 608         if (result == 0 && !iov_iter_is_pipe(iter))
 609                 result = -EIOCBQUEUED;
 610
 611         return result;
 612 }
 613
 614 #if defined(HAVE_DIO_ITER)
 615 static ssize_t ll_direct_IO(
 616 #ifndef HAVE_IOV_ITER_RW
 617              int rw,
 618 #endif
 619              struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter
 620 #ifndef HAVE_DIRECTIO_2ARGS
 621              , loff_t file_offset
 622 #endif
 623              )
 624 {
 625         int nrw;
 626
 627 #ifndef HAVE_IOV_ITER_RW
 628         nrw = rw;
 629 #else
 630         nrw = iov_iter_rw(iter);
 631 #endif
 632
 633         return ll_direct_IO_impl(iocb, iter, nrw);
 634 }
 635
 636 #else /* !defined(HAVE_DIO_ITER) */
 637
 638 static ssize_t
 639 ll_direct_IO(int rw, struct kiocb *iocb, const struct iovec *iov,
 640              loff_t file_offset, unsigned long nr_segs)
 641 {
 642         struct iov_iter iter;
 643
 644         iov_iter_init(&iter, iov, nr_segs, iov_length(iov, nr_segs), 0);
 645         return ll_direct_IO_impl(iocb, &iter, rw);
 646 }
 647
 648 #endif /* !defined(HAVE_DIO_ITER) */
 649
 650 /**
 651  * Prepare partially written-to page for a write.
 652  * @pg is owned when passed in and disowned when it returns non-zero result to
 653  * the caller.
 654  */
 655 static int ll_prepare_partial_page(const struct lu_env *env, struct cl_io *io,
 656                                    struct cl_page *pg, struct file *file)
 657 {
 658         struct cl_attr *attr   = vvp_env_thread_attr(env);
 659         struct cl_object *obj  = io->ci_obj;
 660         loff_t          offset = cl_offset(obj, cl_page_index(pg));
 661         int             result;
 662         ENTRY;
 663
 664         cl_object_attr_lock(obj);
 665         result = cl_object_attr_get(env, obj, attr);
 666         cl_object_attr_unlock(obj);
 667         if (result) {
 668                 cl_page_disown(env, io, pg);
 669                 GOTO(out, result);
 670         }
 671
 672         /*
 673          * If are writing to a new page, no need to read old data.
 674          * The extent locking will have updated the KMS, and for our
 675          * purposes here we can treat it like i_size.
 676          */
 677         if (attr->cat_kms <= offset) {
 678                 char *kaddr = kmap_atomic(pg->cp_vmpage);
 679
 680                 memset(kaddr, 0, PAGE_SIZE);
 681                 kunmap_atomic(kaddr);
 682                 GOTO(out, result = 0);
 683         }
 684
 685         if (pg->cp_defer_uptodate) {
 686                 pg->cp_ra_used = 1;
 687                 GOTO(out, result = 0);
 688         }
 689
 690         result = ll_io_read_page(env, io, pg, file);
 691         if (result)
 692                 GOTO(out, result);
 693
 694         /* ll_io_read_page() disowns the page */
 695         result = cl_page_own(env, io, pg);
 696         if (!result) {
 697                 if (!PageUptodate(cl_page_vmpage(pg))) {
 698                         cl_page_disown(env, io, pg);
 699                         result = -EIO;
 700                 }
 701         } else if (result == -ENOENT) {
 702                 /* page was truncated */
 703                 result = -EAGAIN;
 704         }
 705         EXIT;
 706
 707 out:
 708         return result;
 709 }
 710
 711 static int ll_tiny_write_begin(struct page *vmpage, struct address_space *mapping)
 712 {
 713         /* Page must be present, up to date, dirty, and not in writeback. */
 714         if (!vmpage || !PageUptodate(vmpage) || !PageDirty(vmpage) ||
 715             PageWriteback(vmpage) || vmpage->mapping != mapping)
 716                 return -ENODATA;
 717
 718         return 0;
 719 }
 720
 721 static int ll_write_begin(struct file *file, struct address_space *mapping,
 722                           loff_t pos, unsigned int len,
 723 #ifdef HAVE_GRAB_CACHE_PAGE_WRITE_BEGIN_WITH_FLAGS
 724                           unsigned int flags,
 725 #endif
 726                           struct page **pagep, void **fsdata)
 727 {
 728         struct ll_cl_context *lcc = NULL;
 729         const struct lu_env  *env = NULL;
 730         struct cl_io   *io = NULL;
 731         struct cl_page *page = NULL;
 732         struct inode *inode = file_inode(file);
 733         struct cl_object *clob = ll_i2info(mapping->host)->lli_clob;
 734         pgoff_t index = pos >> PAGE_SHIFT;
 735         struct page *vmpage = NULL;
 736         unsigned from = pos & (PAGE_SIZE - 1);
 737         unsigned to = from + len;
 738         int result = 0;
 739         ENTRY;
 740
 741         CDEBUG(D_VFSTRACE, "Writing %lu of %d to %d bytes\n", index, from, len);
 742
 743         lcc = ll_cl_find(inode);
 744         if (lcc == NULL) {
 745                 vmpage = grab_cache_page_nowait(mapping, index);
 746                 result = ll_tiny_write_begin(vmpage, mapping);
 747                 GOTO(out, result);
 748         }
 749
 750         env = lcc->lcc_env;
 751         io  = lcc->lcc_io;
 752
 753         if (file->f_flags & O_DIRECT) {
 754                 /* direct IO failed because it couldn't clean up cached pages,
 755                  * this causes a problem for mirror write because the cached
 756                  * page may belong to another mirror, which will result in
 757                  * problem submitting the I/O. */
 758                 if (io->ci_designated_mirror > 0)
 759                         GOTO(out, result = -EBUSY);
 760
 761                 /**
 762                  * Direct write can fall back to buffered read, but DIO is done
 763                  * with lockless i/o, and buffered requires LDLM locking, so
 764                  * in this case we must restart without lockless.
 765                  */
 766                 if (!io->ci_dio_lock) {
 767                         io->ci_dio_lock = 1;
 768                         io->ci_need_restart = 1;
 769                         GOTO(out, result = -ENOLCK);
 770                 }
 771         }
 772 again:
 773         /* To avoid deadlock, try to lock page first. */
 774         vmpage = grab_cache_page_nowait(mapping, index);
 775
 776         if (unlikely(vmpage == NULL ||
 777                      PageDirty(vmpage) || PageWriteback(vmpage))) {
 778                 struct vvp_io *vio = vvp_env_io(env);
 779                 struct cl_page_list *plist = &vio->u.readwrite.vui_queue;
 780
 781                 /* if the page is already in dirty cache, we have to commit
 782                  * the pages right now; otherwise, it may cause deadlock
 783                  * because it holds page lock of a dirty page and request for
 784                  * more grants. It's okay for the dirty page to be the first
 785                  * one in commit page list, though. */
 786                 if (vmpage != NULL && plist->pl_nr > 0) {
 787                         unlock_page(vmpage);
 788                         put_page(vmpage);
 789                         vmpage = NULL;
 790                 }
 791
 792                 /* commit pages and then wait for page lock */
 793                 result = vvp_io_write_commit(env, io);
 794                 if (result < 0)
 795                         GOTO(out, result);
 796
 797                 if (vmpage == NULL) {
 798                         vmpage = grab_cache_page_write_begin(mapping, index
 799 #ifdef HAVE_GRAB_CACHE_PAGE_WRITE_BEGIN_WITH_FLAGS
 800                                                              , flags
 801 #endif
 802                                                              );
 803                         if (vmpage == NULL)
 804                                 GOTO(out, result = -ENOMEM);
 805                 }
 806         }
 807
 808         /* page was truncated */
 809         if (mapping != vmpage->mapping) {
 810                 CDEBUG(D_VFSTRACE, "page: %lu was truncated\n", index);
 811                 unlock_page(vmpage);
 812                 put_page(vmpage);
 813                 vmpage = NULL;
 814                 goto again;
 815         }
 816
 817         page = cl_page_find(env, clob, vmpage->index, vmpage, CPT_CACHEABLE);
 818         if (IS_ERR(page))
 819                 GOTO(out, result = PTR_ERR(page));
 820
 821         lcc->lcc_page = page;
 822         lu_ref_add(&page->cp_reference, "cl_io", io);
 823
 824         cl_page_assume(env, io, page);
 825         if (!PageUptodate(vmpage)) {
 826                 /*
 827                  * We're completely overwriting an existing page,
 828                  * so _don't_ set it up to date until commit_write
 829                  */
 830                 if (from == 0 && to == PAGE_SIZE) {
 831                         CL_PAGE_HEADER(D_PAGE, env, page, "full page write\n");
 832                         POISON_PAGE(vmpage, 0x11);
 833                 } else {
 834                         /* TODO: can be optimized at OSC layer to check if it
 835                          * is a lockless IO. In that case, it's not necessary
 836                          * to read the data. */
 837                         result = ll_prepare_partial_page(env, io, page, file);
 838                         if (result) {
 839                                 /* vmpage should have been unlocked */
 840                                 put_page(vmpage);
 841                                 vmpage = NULL;
 842
 843                                 if (result == -EAGAIN)
 844                                         goto again;
 845                                 GOTO(out, result);
 846                         }
 847                 }
 848         }
 849         EXIT;
 850 out:
 851         if (result < 0) {
 852                 if (vmpage != NULL) {
 853                         unlock_page(vmpage);
 854                         put_page(vmpage);
 855                 }
 856                 /* On tiny_write failure, page and io are always null. */
 857                 if (!IS_ERR_OR_NULL(page)) {
 858                         lu_ref_del(&page->cp_reference, "cl_io", io);
 859                         cl_page_put(env, page);
 860                 }
 861                 if (io)
 862                         io->ci_result = result;
 863         } else {
 864                 *pagep = vmpage;
 865                 *fsdata = lcc;
 866         }
 867         RETURN(result);
 868 }
 869
 870 static int ll_tiny_write_end(struct file *file, struct address_space *mapping,
 871                              loff_t pos, unsigned int len, unsigned int copied,
 872                              struct page *vmpage)
 873 {
 874         struct cl_page *clpage = (struct cl_page *) vmpage->private;
 875         loff_t kms = pos+copied;
 876         loff_t to = kms & (PAGE_SIZE-1) ? kms & (PAGE_SIZE-1) : PAGE_SIZE;
 877         __u16 refcheck;
 878         struct lu_env *env = cl_env_get(&refcheck);
 879         int rc = 0;
 880
 881         ENTRY;
 882
 883         if (IS_ERR(env)) {
 884                 rc = PTR_ERR(env);
 885                 goto out;
 886         }
 887
 888         /* This page is dirty in cache, so it should have a cl_page pointer
 889          * set in vmpage->private.
 890          */
 891         LASSERT(clpage != NULL);
 892
 893         if (copied == 0)
 894                 goto out_env;
 895
 896         /* Update the underlying size information in the OSC/LOV objects this
 897          * page is part of.
 898          */
 899         cl_page_touch(env, clpage, to);
 900
 901 out_env:
 902         cl_env_put(env, &refcheck);
 903
 904 out:
 905         /* Must return page unlocked. */
 906         unlock_page(vmpage);
 907
 908         RETURN(rc);
 909 }
 910
 911 static int ll_write_end(struct file *file, struct address_space *mapping,
 912                         loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,
 913                         struct page *vmpage, void *fsdata)
 914 {
 915         struct ll_cl_context *lcc = fsdata;
 916         const struct lu_env *env;
 917         struct cl_io *io;
 918         struct vvp_io *vio;
 919         struct cl_page *page;
 920         unsigned from = pos & (PAGE_SIZE - 1);
 921         bool unplug = false;
 922         int result = 0;
 923         ENTRY;
 924
 925         put_page(vmpage);
 926
 927         CDEBUG(D_VFSTRACE, "pos %llu, len %u, copied %u\n", pos, len, copied);
 928
 929         if (lcc == NULL) {
 930                 result = ll_tiny_write_end(file, mapping, pos, len, copied,
 931                                            vmpage);
 932                 GOTO(out, result);
 933         }
 934
 935         LASSERT(lcc != NULL);
 936         env  = lcc->lcc_env;
 937         page = lcc->lcc_page;
 938         io   = lcc->lcc_io;
 939         vio  = vvp_env_io(env);
 940
 941         LASSERT(cl_page_is_owned(page, io));
 942         if (copied > 0) {
 943                 struct cl_page_list *plist = &vio->u.readwrite.vui_queue;
 944
 945                 lcc->lcc_page = NULL; /* page will be queued */
 946
 947                 /* Add it into write queue */
 948                 cl_page_list_add(plist, page, true);
 949                 if (plist->pl_nr == 1) /* first page */
 950                         vio->u.readwrite.vui_from = from;
 951                 else
 952                         LASSERT(from == 0);
 953                 vio->u.readwrite.vui_to = from + copied;
 954
 955                 /* To address the deadlock in balance_dirty_pages() where
 956                  * this dirty page may be written back in the same thread. */
 957                 if (PageDirty(vmpage))
 958                         unplug = true;
 959
 960                 /* We may have one full RPC, commit it soon */
 961                 if (plist->pl_nr >= PTLRPC_MAX_BRW_PAGES)
 962                         unplug = true;
 963
 964                 CL_PAGE_DEBUG(D_VFSTRACE, env, page,
 965                               "queued page: %d.\n", plist->pl_nr);
 966         } else {
 967                 cl_page_disown(env, io, page);
 968
 969                 lcc->lcc_page = NULL;
 970                 lu_ref_del(&page->cp_reference, "cl_io", io);
 971                 cl_page_put(env, page);
 972
 973                 /* page list is not contiguous now, commit it now */
 974                 unplug = true;
 975         }
 976         if (unplug || io->u.ci_wr.wr_sync)
 977                 result = vvp_io_write_commit(env, io);
 978
 979         if (result < 0)
 980                 io->ci_result = result;
 981
 982
 983 out:
 984         RETURN(result >= 0 ? copied : result);
 985 }
 986
 987 #ifdef CONFIG_MIGRATION
 988 static int ll_migrate_folio(struct address_space *mapping,
 989                             struct folio_migr *newpage, struct folio_migr *page,
 990                             enum migrate_mode mode)
 991 {
 992         /* Always fail page migration until we have a proper implementation */
 993         return -EIO;
 994 }
 995 #endif
 996
 997 const struct address_space_operations ll_aops = {
 998 #ifdef HAVE_DIRTY_FOLIO
 999         .dirty_folio            = filemap_dirty_folio,
1000 #else
1001         .set_page_dirty         = __set_page_dirty_nobuffers,
1002 #endif
1003 #ifdef HAVE_INVALIDATE_FOLIO
1004         .invalidate_folio       = ll_invalidate_folio,
1005 #else
1006         .invalidatepage         = ll_invalidatepage,
1007 #endif
1008 #ifdef HAVE_AOPS_READ_FOLIO
1009         .read_folio             = ll_read_folio,
1010 #else
1011         .readpage               = ll_readpage,
1012 #endif
1013 #ifdef HAVE_AOPS_RELEASE_FOLIO
1014         .release_folio          = ll_release_folio,
1015 #else
1016         .releasepage            = (void *)ll_releasepage,
1017 #endif
1018         .direct_IO              = ll_direct_IO,
1019         .writepage              = ll_writepage,
1020         .writepages             = ll_writepages,
1021         .write_begin            = ll_write_begin,
1022         .write_end              = ll_write_end,
1023 #ifdef CONFIG_MIGRATION
1024         .migrate_folio          = ll_migrate_folio,
1025 #endif
1026 };