fs/nfs/pnfs.c

   1 /*
   2  *  pNFS functions to call and manage layout drivers.
   3  *
   4  *  Copyright (c) 2002 [year of first publication]
   5  *  The Regents of the University of Michigan
   6  *  All Rights Reserved
   7  *
   8  *  Dean Hildebrand <dhildebz@umich.edu>
   9  *
  10  *  Permission is granted to use, copy, create derivative works, and
  11  *  redistribute this software and such derivative works for any purpose,
  12  *  so long as the name of the University of Michigan is not used in
  13  *  any advertising or publicity pertaining to the use or distribution
  14  *  of this software without specific, written prior authorization. If
  15  *  the above copyright notice or any other identification of the
  16  *  University of Michigan is included in any copy of any portion of
  17  *  this software, then the disclaimer below must also be included.
  18  *
  19  *  This software is provided as is, without representation or warranty
  20  *  of any kind either express or implied, including without limitation
  21  *  the implied warranties of merchantability, fitness for a particular
  22  *  purpose, or noninfringement.  The Regents of the University of
  23  *  Michigan shall not be liable for any damages, including special,
  24  *  indirect, incidental, or consequential damages, with respect to any
  25  *  claim arising out of or in connection with the use of the software,
  26  *  even if it has been or is hereafter advised of the possibility of
  27  *  such damages.
  28  */
  29
  30 #include <linux/nfs_fs.h>
  31 #include "internal.h"
  32 #include "pnfs.h"
  33 #include "iostat.h"
  34
  35 #define NFSDBG_FACILITY         NFSDBG_PNFS
  36
  37 /* Locking:
  38  *
  39  * pnfs_spinlock:
  40  *      protects pnfs_modules_tbl.
  41  */
  42 static DEFINE_SPINLOCK(pnfs_spinlock);
  43
  44 /*
  45  * pnfs_modules_tbl holds all pnfs modules
  46  */
  47 static LIST_HEAD(pnfs_modules_tbl);
  48
  49 /* Return the registered pnfs layout driver module matching given id */
  50 static struct pnfs_layoutdriver_type *
  51 find_pnfs_driver_locked(u32 id)
  52 {
  53         struct pnfs_layoutdriver_type *local;
  54
  55         list_for_each_entry(local, &pnfs_modules_tbl, pnfs_tblid)
  56                 if (local->id == id)
  57                         goto out;
  58         local = NULL;
  59 out:
  60         dprintk("%s: Searching for id %u, found %p\n", __func__, id, local);
  61         return local;
  62 }
  63
  64 static struct pnfs_layoutdriver_type *
  65 find_pnfs_driver(u32 id)
  66 {
  67         struct pnfs_layoutdriver_type *local;
  68
  69         spin_lock(&pnfs_spinlock);
  70         local = find_pnfs_driver_locked(id);
  71         spin_unlock(&pnfs_spinlock);
  72         return local;
  73 }
  74
  75 void
  76 unset_pnfs_layoutdriver(struct nfs_server *nfss)
  77 {
  78         if (nfss->pnfs_curr_ld)
  79                 module_put(nfss->pnfs_curr_ld->owner);
  80         nfss->pnfs_curr_ld = NULL;
  81 }
  82
  83 /*
  84  * Try to set the server's pnfs module to the pnfs layout type specified by id.
  85  * Currently only one pNFS layout driver per filesystem is supported.
  86  *
  87  * @id layout type. Zero (illegal layout type) indicates pNFS not in use.
  88  */
  89 void
  90 set_pnfs_layoutdriver(struct nfs_server *server, u32 id)
  91 {
  92         struct pnfs_layoutdriver_type *ld_type = NULL;
  93
  94         if (id == 0)
  95                 goto out_no_driver;
  96         if (!(server->nfs_client->cl_exchange_flags &
  97                  (EXCHGID4_FLAG_USE_NON_PNFS | EXCHGID4_FLAG_USE_PNFS_MDS))) {
  98                 printk(KERN_ERR "%s: id %u cl_exchange_flags 0x%x\n", __func__,
  99                        id, server->nfs_client->cl_exchange_flags);
 100                 goto out_no_driver;
 101         }
 102         ld_type = find_pnfs_driver(id);
 103         if (!ld_type) {
 104                 request_module("%s-%u", LAYOUT_NFSV4_1_MODULE_PREFIX, id);
 105                 ld_type = find_pnfs_driver(id);
 106                 if (!ld_type) {
 107                         dprintk("%s: No pNFS module found for %u.\n",
 108                                 __func__, id);
 109                         goto out_no_driver;
 110                 }
 111         }
 112         if (!try_module_get(ld_type->owner)) {
 113                 dprintk("%s: Could not grab reference on module\n", __func__);
 114                 goto out_no_driver;
 115         }
 116         server->pnfs_curr_ld = ld_type;
 117
 118         dprintk("%s: pNFS module for %u set\n", __func__, id);
 119         return;
 120
 121 out_no_driver:
 122         dprintk("%s: Using NFSv4 I/O\n", __func__);
 123         server->pnfs_curr_ld = NULL;
 124 }
 125
 126 int
 127 pnfs_register_layoutdriver(struct pnfs_layoutdriver_type *ld_type)
 128 {
 129         int status = -EINVAL;
 130         struct pnfs_layoutdriver_type *tmp;
 131
 132         if (ld_type->id == 0) {
 133                 printk(KERN_ERR "%s id 0 is reserved\n", __func__);
 134                 return status;
 135         }
 136         if (!ld_type->alloc_lseg || !ld_type->free_lseg) {
 137                 printk(KERN_ERR "%s Layout driver must provide "
 138                        "alloc_lseg and free_lseg.\n", __func__);
 139                 return status;
 140         }
 141
 142         spin_lock(&pnfs_spinlock);
 143         tmp = find_pnfs_driver_locked(ld_type->id);
 144         if (!tmp) {
 145                 list_add(&ld_type->pnfs_tblid, &pnfs_modules_tbl);
 146                 status = 0;
 147                 dprintk("%s Registering id:%u name:%s\n", __func__, ld_type->id,
 148                         ld_type->name);
 149         } else {
 150                 printk(KERN_ERR "%s Module with id %d already loaded!\n",
 151                         __func__, ld_type->id);
 152         }
 153         spin_unlock(&pnfs_spinlock);
 154
 155         return status;
 156 }
 157 EXPORT_SYMBOL_GPL(pnfs_register_layoutdriver);
 158
 159 void
 160 pnfs_unregister_layoutdriver(struct pnfs_layoutdriver_type *ld_type)
 161 {
 162         dprintk("%s Deregistering id:%u\n", __func__, ld_type->id);
 163         spin_lock(&pnfs_spinlock);
 164         list_del(&ld_type->pnfs_tblid);
 165         spin_unlock(&pnfs_spinlock);
 166 }
 167 EXPORT_SYMBOL_GPL(pnfs_unregister_layoutdriver);
 168
 169 /*
 170  * pNFS client layout cache
 171  */
 172
 173 /* Need to hold i_lock if caller does not already hold reference */
 174 void
 175 get_layout_hdr(struct pnfs_layout_hdr *lo)
 176 {
 177         atomic_inc(&lo->plh_refcount);
 178 }
 179
 180 static void
 181 destroy_layout_hdr(struct pnfs_layout_hdr *lo)
 182 {
 183         dprintk("%s: freeing layout cache %p\n", __func__, lo);
 184         BUG_ON(!list_empty(&lo->plh_layouts));
 185         NFS_I(lo->plh_inode)->layout = NULL;
 186         kfree(lo);
 187 }
 188
 189 static void
 190 put_layout_hdr_locked(struct pnfs_layout_hdr *lo)
 191 {
 192         if (atomic_dec_and_test(&lo->plh_refcount))
 193                 destroy_layout_hdr(lo);
 194 }
 195
 196 void
 197 put_layout_hdr(struct pnfs_layout_hdr *lo)
 198 {
 199         struct inode *inode = lo->plh_inode;
 200
 201         if (atomic_dec_and_lock(&lo->plh_refcount, &inode->i_lock)) {
 202                 destroy_layout_hdr(lo);
 203                 spin_unlock(&inode->i_lock);
 204         }
 205 }
 206
 207 static void
 208 init_lseg(struct pnfs_layout_hdr *lo, struct pnfs_layout_segment *lseg)
 209 {
 210         INIT_LIST_HEAD(&lseg->pls_list);
 211         atomic_set(&lseg->pls_refcount, 1);
 212         smp_mb();
 213         set_bit(NFS_LSEG_VALID, &lseg->pls_flags);
 214         lseg->pls_layout = lo;
 215 }
 216
 217 static void free_lseg(struct pnfs_layout_segment *lseg)
 218 {
 219         struct inode *ino = lseg->pls_layout->plh_inode;
 220
 221         NFS_SERVER(ino)->pnfs_curr_ld->free_lseg(lseg);
 222         /* Matched by get_layout_hdr in pnfs_insert_layout */
 223         put_layout_hdr(NFS_I(ino)->layout);
 224 }
 225
 226 static void
 227 put_lseg_common(struct pnfs_layout_segment *lseg)
 228 {
 229         struct inode *inode = lseg->pls_layout->plh_inode;
 230
 231         BUG_ON(test_bit(NFS_LSEG_VALID, &lseg->pls_flags));
 232         list_del_init(&lseg->pls_list);
 233         if (list_empty(&lseg->pls_layout->plh_segs)) {
 234                 set_bit(NFS_LAYOUT_DESTROYED, &lseg->pls_layout->plh_flags);
 235                 /* Matched by initial refcount set in alloc_init_layout_hdr */
 236                 put_layout_hdr_locked(lseg->pls_layout);
 237         }
 238         rpc_wake_up(&NFS_SERVER(inode)->roc_rpcwaitq);
 239 }
 240
 241 void
 242 put_lseg(struct pnfs_layout_segment *lseg)
 243 {
 244         struct inode *inode;
 245
 246         if (!lseg)
 247                 return;
 248
 249         dprintk("%s: lseg %p ref %d valid %d\n", __func__, lseg,
 250                 atomic_read(&lseg->pls_refcount),
 251                 test_bit(NFS_LSEG_VALID, &lseg->pls_flags));
 252         inode = lseg->pls_layout->plh_inode;
 253         if (atomic_dec_and_lock(&lseg->pls_refcount, &inode->i_lock)) {
 254                 LIST_HEAD(free_me);
 255
 256                 put_lseg_common(lseg);
 257                 list_add(&lseg->pls_list, &free_me);
 258                 spin_unlock(&inode->i_lock);
 259                 pnfs_free_lseg_list(&free_me);
 260         }
 261 }
 262 EXPORT_SYMBOL_GPL(put_lseg);
 263
 264 static inline u64
 265 end_offset(u64 start, u64 len)
 266 {
 267         u64 end;
 268
 269         end = start + len;
 270         return end >= start ? end : NFS4_MAX_UINT64;
 271 }
 272
 273 /* last octet in a range */
 274 static inline u64
 275 last_byte_offset(u64 start, u64 len)
 276 {
 277         u64 end;
 278
 279         BUG_ON(!len);
 280         end = start + len;
 281         return end > start ? end - 1 : NFS4_MAX_UINT64;
 282 }
 283
 284 /*
 285  * is l2 fully contained in l1?
 286  *   start1                             end1
 287  *   [----------------------------------)
 288  *           start2           end2
 289  *           [----------------)
 290  */
 291 static inline int
 292 lo_seg_contained(struct pnfs_layout_range *l1,
 293                  struct pnfs_layout_range *l2)
 294 {
 295         u64 start1 = l1->offset;
 296         u64 end1 = end_offset(start1, l1->length);
 297         u64 start2 = l2->offset;
 298         u64 end2 = end_offset(start2, l2->length);
 299
 300         return (start1 <= start2) && (end1 >= end2);
 301 }
 302
 303 /*
 304  * is l1 and l2 intersecting?
 305  *   start1                             end1
 306  *   [----------------------------------)
 307  *                              start2           end2
 308  *                              [----------------)
 309  */
 310 static inline int
 311 lo_seg_intersecting(struct pnfs_layout_range *l1,
 312                     struct pnfs_layout_range *l2)
 313 {
 314         u64 start1 = l1->offset;
 315         u64 end1 = end_offset(start1, l1->length);
 316         u64 start2 = l2->offset;
 317         u64 end2 = end_offset(start2, l2->length);
 318
 319         return (end1 == NFS4_MAX_UINT64 || end1 > start2) &&
 320                (end2 == NFS4_MAX_UINT64 || end2 > start1);
 321 }
 322
 323 static bool
 324 should_free_lseg(struct pnfs_layout_range *lseg_range,
 325                  struct pnfs_layout_range *recall_range)
 326 {
 327         return (recall_range->iomode == IOMODE_ANY ||
 328                 lseg_range->iomode == recall_range->iomode) &&
 329                lo_seg_intersecting(lseg_range, recall_range);
 330 }
 331
 332 /* Returns 1 if lseg is removed from list, 0 otherwise */
 333 static int mark_lseg_invalid(struct pnfs_layout_segment *lseg,
 334                              struct list_head *tmp_list)
 335 {
 336         int rv = 0;
 337
 338         if (test_and_clear_bit(NFS_LSEG_VALID, &lseg->pls_flags)) {
 339                 /* Remove the reference keeping the lseg in the
 340                  * list.  It will now be removed when all
 341                  * outstanding io is finished.
 342                  */
 343                 dprintk("%s: lseg %p ref %d\n", __func__, lseg,
 344                         atomic_read(&lseg->pls_refcount));
 345                 if (atomic_dec_and_test(&lseg->pls_refcount)) {
 346                         put_lseg_common(lseg);
 347                         list_add(&lseg->pls_list, tmp_list);
 348                         rv = 1;
 349                 }
 350         }
 351         return rv;
 352 }
 353
 354 /* Returns count of number of matching invalid lsegs remaining in list
 355  * after call.
 356  */
 357 int
 358 mark_matching_lsegs_invalid(struct pnfs_layout_hdr *lo,
 359                             struct list_head *tmp_list,
 360                             struct pnfs_layout_range *recall_range)
 361 {
 362         struct pnfs_layout_segment *lseg, *next;
 363         int invalid = 0, removed = 0;
 364
 365         dprintk("%s:Begin lo %p\n", __func__, lo);
 366
 367         if (list_empty(&lo->plh_segs)) {
 368                 if (!test_and_set_bit(NFS_LAYOUT_DESTROYED, &lo->plh_flags))
 369                         put_layout_hdr_locked(lo);
 370                 return 0;
 371         }
 372         list_for_each_entry_safe(lseg, next, &lo->plh_segs, pls_list)
 373                 if (!recall_range ||
 374                     should_free_lseg(&lseg->pls_range, recall_range)) {
 375                         dprintk("%s: freeing lseg %p iomode %d "
 376                                 "offset %llu length %llu\n", __func__,
 377                                 lseg, lseg->pls_range.iomode, lseg->pls_range.offset,
 378                                 lseg->pls_range.length);
 379                         invalid++;
 380                         removed += mark_lseg_invalid(lseg, tmp_list);
 381                 }
 382         dprintk("%s:Return %i\n", __func__, invalid - removed);
 383         return invalid - removed;
 384 }
 385
 386 /* note free_me must contain lsegs from a single layout_hdr */
 387 void
 388 pnfs_free_lseg_list(struct list_head *free_me)
 389 {
 390         struct pnfs_layout_segment *lseg, *tmp;
 391         struct pnfs_layout_hdr *lo;
 392
 393         if (list_empty(free_me))
 394                 return;
 395
 396         lo = list_first_entry(free_me, struct pnfs_layout_segment,
 397                               pls_list)->pls_layout;
 398
 399         if (test_bit(NFS_LAYOUT_DESTROYED, &lo->plh_flags)) {
 400                 struct nfs_client *clp;
 401
 402                 clp = NFS_SERVER(lo->plh_inode)->nfs_client;
 403                 spin_lock(&clp->cl_lock);
 404                 list_del_init(&lo->plh_layouts);
 405                 spin_unlock(&clp->cl_lock);
 406         }
 407         list_for_each_entry_safe(lseg, tmp, free_me, pls_list) {
 408                 list_del(&lseg->pls_list);
 409                 free_lseg(lseg);
 410         }
 411 }
 412
 413 void
 414 pnfs_destroy_layout(struct nfs_inode *nfsi)
 415 {
 416         struct pnfs_layout_hdr *lo;
 417         LIST_HEAD(tmp_list);
 418
 419         spin_lock(&nfsi->vfs_inode.i_lock);
 420         lo = nfsi->layout;
 421         if (lo) {
 422                 lo->plh_block_lgets++; /* permanently block new LAYOUTGETs */
 423                 mark_matching_lsegs_invalid(lo, &tmp_list, NULL);
 424         }
 425         spin_unlock(&nfsi->vfs_inode.i_lock);
 426         pnfs_free_lseg_list(&tmp_list);
 427 }
 428
 429 /*
 430  * Called by the state manger to remove all layouts established under an
 431  * expired lease.
 432  */
 433 void
 434 pnfs_destroy_all_layouts(struct nfs_client *clp)
 435 {
 436         struct pnfs_layout_hdr *lo;
 437         LIST_HEAD(tmp_list);
 438
 439         spin_lock(&clp->cl_lock);
 440         list_splice_init(&clp->cl_layouts, &tmp_list);
 441         spin_unlock(&clp->cl_lock);
 442
 443         while (!list_empty(&tmp_list)) {
 444                 lo = list_entry(tmp_list.next, struct pnfs_layout_hdr,
 445                                 plh_layouts);
 446                 dprintk("%s freeing layout for inode %lu\n", __func__,
 447                         lo->plh_inode->i_ino);
 448                 list_del_init(&lo->plh_layouts);
 449                 pnfs_destroy_layout(NFS_I(lo->plh_inode));
 450         }
 451 }
 452
 453 /* update lo->plh_stateid with new if is more recent */
 454 void
 455 pnfs_set_layout_stateid(struct pnfs_layout_hdr *lo, const nfs4_stateid *new,
 456                         bool update_barrier)
 457 {
 458         u32 oldseq, newseq;
 459
 460         oldseq = be32_to_cpu(lo->plh_stateid.stateid.seqid);
 461         newseq = be32_to_cpu(new->stateid.seqid);
 462         if ((int)(newseq - oldseq) > 0) {
 463                 memcpy(&lo->plh_stateid, &new->stateid, sizeof(new->stateid));
 464                 if (update_barrier) {
 465                         u32 new_barrier = be32_to_cpu(new->stateid.seqid);
 466
 467                         if ((int)(new_barrier - lo->plh_barrier))
 468                                 lo->plh_barrier = new_barrier;
 469                 } else {
 470                         /* Because of wraparound, we want to keep the barrier
 471                          * "close" to the current seqids.  It needs to be
 472                          * within 2**31 to count as "behind", so if it
 473                          * gets too near that limit, give us a litle leeway
 474                          * and bring it to within 2**30.
 475                          * NOTE - and yes, this is all unsigned arithmetic.
 476                          */
 477                         if (unlikely((newseq - lo->plh_barrier) > (3 << 29)))
 478                                 lo->plh_barrier = newseq - (1 << 30);
 479                 }
 480         }
 481 }
 482
 483 /* lget is set to 1 if called from inside send_layoutget call chain */
 484 static bool
 485 pnfs_layoutgets_blocked(struct pnfs_layout_hdr *lo, nfs4_stateid *stateid,
 486                         int lget)
 487 {
 488         if ((stateid) &&
 489             (int)(lo->plh_barrier - be32_to_cpu(stateid->stateid.seqid)) >= 0)
 490                 return true;
 491         return lo->plh_block_lgets ||
 492                 test_bit(NFS_LAYOUT_DESTROYED, &lo->plh_flags) ||
 493                 test_bit(NFS_LAYOUT_BULK_RECALL, &lo->plh_flags) ||
 494                 (list_empty(&lo->plh_segs) &&
 495                  (atomic_read(&lo->plh_outstanding) > lget));
 496 }
 497
 498 int
 499 pnfs_choose_layoutget_stateid(nfs4_stateid *dst, struct pnfs_layout_hdr *lo,
 500                               struct nfs4_state *open_state)
 501 {
 502         int status = 0;
 503
 504         dprintk("--> %s\n", __func__);
 505         spin_lock(&lo->plh_inode->i_lock);
 506         if (pnfs_layoutgets_blocked(lo, NULL, 1)) {
 507                 status = -EAGAIN;
 508         } else if (list_empty(&lo->plh_segs)) {
 509                 int seq;
 510
 511                 do {
 512                         seq = read_seqbegin(&open_state->seqlock);
 513                         memcpy(dst->data, open_state->stateid.data,
 514                                sizeof(open_state->stateid.data));
 515                 } while (read_seqretry(&open_state->seqlock, seq));
 516         } else
 517                 memcpy(dst->data, lo->plh_stateid.data, sizeof(lo->plh_stateid.data));
 518         spin_unlock(&lo->plh_inode->i_lock);
 519         dprintk("<-- %s\n", __func__);
 520         return status;
 521 }
 522
 523 /*
 524 * Get layout from server.
 525 *    for now, assume that whole file layouts are requested.
 526 *    arg->offset: 0
 527 *    arg->length: all ones
 528 */
 529 static struct pnfs_layout_segment *
 530 send_layoutget(struct pnfs_layout_hdr *lo,
 531            struct nfs_open_context *ctx,
 532            struct pnfs_layout_range *range,
 533            gfp_t gfp_flags)
 534 {
 535         struct inode *ino = lo->plh_inode;
 536         struct nfs_server *server = NFS_SERVER(ino);
 537         struct nfs4_layoutget *lgp;
 538         struct pnfs_layout_segment *lseg = NULL;
 539         struct page **pages = NULL;
 540         int i;
 541         u32 max_resp_sz, max_pages;
 542
 543         dprintk("--> %s\n", __func__);
 544
 545         BUG_ON(ctx == NULL);
 546         lgp = kzalloc(sizeof(*lgp), gfp_flags);
 547         if (lgp == NULL)
 548                 return NULL;
 549
 550         /* allocate pages for xdr post processing */
 551         max_resp_sz = server->nfs_client->cl_session->fc_attrs.max_resp_sz;
 552         max_pages = max_resp_sz >> PAGE_SHIFT;
 553
 554         pages = kzalloc(max_pages * sizeof(struct page *), gfp_flags);
 555         if (!pages)
 556                 goto out_err_free;
 557
 558         for (i = 0; i < max_pages; i++) {
 559                 pages[i] = alloc_page(gfp_flags);
 560                 if (!pages[i])
 561                         goto out_err_free;
 562         }
 563
 564         lgp->args.minlength = PAGE_CACHE_SIZE;
 565         if (lgp->args.minlength > range->length)
 566                 lgp->args.minlength = range->length;
 567         lgp->args.maxcount = PNFS_LAYOUT_MAXSIZE;
 568         lgp->args.range = *range;
 569         lgp->args.type = server->pnfs_curr_ld->id;
 570         lgp->args.inode = ino;
 571         lgp->args.ctx = get_nfs_open_context(ctx);
 572         lgp->args.layout.pages = pages;
 573         lgp->args.layout.pglen = max_pages * PAGE_SIZE;
 574         lgp->lsegpp = &lseg;
 575         lgp->gfp_flags = gfp_flags;
 576
 577         /* Synchronously retrieve layout information from server and
 578          * store in lseg.
 579          */
 580         nfs4_proc_layoutget(lgp);
 581         if (!lseg) {
 582                 /* remember that LAYOUTGET failed and suspend trying */
 583                 set_bit(lo_fail_bit(range->iomode), &lo->plh_flags);
 584         }
 585
 586         /* free xdr pages */
 587         for (i = 0; i < max_pages; i++)
 588                 __free_page(pages[i]);
 589         kfree(pages);
 590
 591         return lseg;
 592
 593 out_err_free:
 594         /* free any allocated xdr pages, lgp as it's not used */
 595         if (pages) {
 596                 for (i = 0; i < max_pages; i++) {
 597                         if (!pages[i])
 598                                 break;
 599                         __free_page(pages[i]);
 600                 }
 601                 kfree(pages);
 602         }
 603         kfree(lgp);
 604         return NULL;
 605 }
 606
 607 bool pnfs_roc(struct inode *ino)
 608 {
 609         struct pnfs_layout_hdr *lo;
 610         struct pnfs_layout_segment *lseg, *tmp;
 611         LIST_HEAD(tmp_list);
 612         bool found = false;
 613
 614         spin_lock(&ino->i_lock);
 615         lo = NFS_I(ino)->layout;
 616         if (!lo || !test_and_clear_bit(NFS_LAYOUT_ROC, &lo->plh_flags) ||
 617             test_bit(NFS_LAYOUT_BULK_RECALL, &lo->plh_flags))
 618                 goto out_nolayout;
 619         list_for_each_entry_safe(lseg, tmp, &lo->plh_segs, pls_list)
 620                 if (test_bit(NFS_LSEG_ROC, &lseg->pls_flags)) {
 621                         mark_lseg_invalid(lseg, &tmp_list);
 622                         found = true;
 623                 }
 624         if (!found)
 625                 goto out_nolayout;
 626         lo->plh_block_lgets++;
 627         get_layout_hdr(lo); /* matched in pnfs_roc_release */
 628         spin_unlock(&ino->i_lock);
 629         pnfs_free_lseg_list(&tmp_list);
 630         return true;
 631
 632 out_nolayout:
 633         spin_unlock(&ino->i_lock);
 634         return false;
 635 }
 636
 637 void pnfs_roc_release(struct inode *ino)
 638 {
 639         struct pnfs_layout_hdr *lo;
 640
 641         spin_lock(&ino->i_lock);
 642         lo = NFS_I(ino)->layout;
 643         lo->plh_block_lgets--;
 644         put_layout_hdr_locked(lo);
 645         spin_unlock(&ino->i_lock);
 646 }
 647
 648 void pnfs_roc_set_barrier(struct inode *ino, u32 barrier)
 649 {
 650         struct pnfs_layout_hdr *lo;
 651
 652         spin_lock(&ino->i_lock);
 653         lo = NFS_I(ino)->layout;
 654         if ((int)(barrier - lo->plh_barrier) > 0)
 655                 lo->plh_barrier = barrier;
 656         spin_unlock(&ino->i_lock);
 657 }
 658
 659 bool pnfs_roc_drain(struct inode *ino, u32 *barrier)
 660 {
 661         struct nfs_inode *nfsi = NFS_I(ino);
 662         struct pnfs_layout_segment *lseg;
 663         bool found = false;
 664
 665         spin_lock(&ino->i_lock);
 666         list_for_each_entry(lseg, &nfsi->layout->plh_segs, pls_list)
 667                 if (test_bit(NFS_LSEG_ROC, &lseg->pls_flags)) {
 668                         found = true;
 669                         break;
 670                 }
 671         if (!found) {
 672                 struct pnfs_layout_hdr *lo = nfsi->layout;
 673                 u32 current_seqid = be32_to_cpu(lo->plh_stateid.stateid.seqid);
 674
 675                 /* Since close does not return a layout stateid for use as
 676                  * a barrier, we choose the worst-case barrier.
 677                  */
 678                 *barrier = current_seqid + atomic_read(&lo->plh_outstanding);
 679         }
 680         spin_unlock(&ino->i_lock);
 681         return found;
 682 }
 683
 684 /*
 685  * Compare two layout segments for sorting into layout cache.
 686  * We want to preferentially return RW over RO layouts, so ensure those
 687  * are seen first.
 688  */
 689 static s64
 690 cmp_layout(struct pnfs_layout_range *l1,
 691            struct pnfs_layout_range *l2)
 692 {
 693         s64 d;
 694
 695         /* high offset > low offset */
 696         d = l1->offset - l2->offset;
 697         if (d)
 698                 return d;
 699
 700         /* short length > long length */
 701         d = l2->length - l1->length;
 702         if (d)
 703                 return d;
 704
 705         /* read > read/write */
 706         return (int)(l1->iomode == IOMODE_READ) - (int)(l2->iomode == IOMODE_READ);
 707 }
 708
 709 static void
 710 pnfs_insert_layout(struct pnfs_layout_hdr *lo,
 711                    struct pnfs_layout_segment *lseg)
 712 {
 713         struct pnfs_layout_segment *lp;
 714
 715         dprintk("%s:Begin\n", __func__);
 716
 717         assert_spin_locked(&lo->plh_inode->i_lock);
 718         list_for_each_entry(lp, &lo->plh_segs, pls_list) {
 719                 if (cmp_layout(&lseg->pls_range, &lp->pls_range) > 0)
 720                         continue;
 721                 list_add_tail(&lseg->pls_list, &lp->pls_list);
 722                 dprintk("%s: inserted lseg %p "
 723                         "iomode %d offset %llu length %llu before "
 724                         "lp %p iomode %d offset %llu length %llu\n",
 725                         __func__, lseg, lseg->pls_range.iomode,
 726                         lseg->pls_range.offset, lseg->pls_range.length,
 727                         lp, lp->pls_range.iomode, lp->pls_range.offset,
 728                         lp->pls_range.length);
 729                 goto out;
 730         }
 731         list_add_tail(&lseg->pls_list, &lo->plh_segs);
 732         dprintk("%s: inserted lseg %p "
 733                 "iomode %d offset %llu length %llu at tail\n",
 734                 __func__, lseg, lseg->pls_range.iomode,
 735                 lseg->pls_range.offset, lseg->pls_range.length);
 736 out:
 737         get_layout_hdr(lo);
 738
 739         dprintk("%s:Return\n", __func__);
 740 }
 741
 742 static struct pnfs_layout_hdr *
 743 alloc_init_layout_hdr(struct inode *ino, gfp_t gfp_flags)
 744 {
 745         struct pnfs_layout_hdr *lo;
 746
 747         lo = kzalloc(sizeof(struct pnfs_layout_hdr), gfp_flags);
 748         if (!lo)
 749                 return NULL;
 750         atomic_set(&lo->plh_refcount, 1);
 751         INIT_LIST_HEAD(&lo->plh_layouts);
 752         INIT_LIST_HEAD(&lo->plh_segs);
 753         INIT_LIST_HEAD(&lo->plh_bulk_recall);
 754         lo->plh_inode = ino;
 755         return lo;
 756 }
 757
 758 static struct pnfs_layout_hdr *
 759 pnfs_find_alloc_layout(struct inode *ino, gfp_t gfp_flags)
 760 {
 761         struct nfs_inode *nfsi = NFS_I(ino);
 762         struct pnfs_layout_hdr *new = NULL;
 763
 764         dprintk("%s Begin ino=%p layout=%p\n", __func__, ino, nfsi->layout);
 765
 766         assert_spin_locked(&ino->i_lock);
 767         if (nfsi->layout) {
 768                 if (test_bit(NFS_LAYOUT_DESTROYED, &nfsi->layout->plh_flags))
 769                         return NULL;
 770                 else
 771                         return nfsi->layout;
 772         }
 773         spin_unlock(&ino->i_lock);
 774         new = alloc_init_layout_hdr(ino, gfp_flags);
 775         spin_lock(&ino->i_lock);
 776
 777         if (likely(nfsi->layout == NULL))       /* Won the race? */
 778                 nfsi->layout = new;
 779         else
 780                 kfree(new);
 781         return nfsi->layout;
 782 }
 783
 784 /*
 785  * iomode matching rules:
 786  * iomode       lseg    match
 787  * -----        -----   -----
 788  * ANY          READ    true
 789  * ANY          RW      true
 790  * RW           READ    false
 791  * RW           RW      true
 792  * READ         READ    true
 793  * READ         RW      true
 794  */
 795 static int
 796 is_matching_lseg(struct pnfs_layout_range *ls_range,
 797                  struct pnfs_layout_range *range)
 798 {
 799         struct pnfs_layout_range range1;
 800
 801         if ((range->iomode == IOMODE_RW &&
 802              ls_range->iomode != IOMODE_RW) ||
 803             !lo_seg_intersecting(ls_range, range))
 804                 return 0;
 805
 806         /* range1 covers only the first byte in the range */
 807         range1 = *range;
 808         range1.length = 1;
 809         return lo_seg_contained(ls_range, &range1);
 810 }
 811
 812 /*
 813  * lookup range in layout
 814  */
 815 static struct pnfs_layout_segment *
 816 pnfs_find_lseg(struct pnfs_layout_hdr *lo,
 817                 struct pnfs_layout_range *range)
 818 {
 819         struct pnfs_layout_segment *lseg, *ret = NULL;
 820
 821         dprintk("%s:Begin\n", __func__);
 822
 823         assert_spin_locked(&lo->plh_inode->i_lock);
 824         list_for_each_entry(lseg, &lo->plh_segs, pls_list) {
 825                 if (test_bit(NFS_LSEG_VALID, &lseg->pls_flags) &&
 826                     is_matching_lseg(&lseg->pls_range, range)) {
 827                         ret = get_lseg(lseg);
 828                         break;
 829                 }
 830                 if (cmp_layout(range, &lseg->pls_range) > 0)
 831                         break;
 832         }
 833
 834         dprintk("%s:Return lseg %p ref %d\n",
 835                 __func__, ret, ret ? atomic_read(&ret->pls_refcount) : 0);
 836         return ret;
 837 }
 838
 839 /*
 840  * Layout segment is retreived from the server if not cached.
 841  * The appropriate layout segment is referenced and returned to the caller.
 842  */
 843 struct pnfs_layout_segment *
 844 pnfs_update_layout(struct inode *ino,
 845                    struct nfs_open_context *ctx,
 846                    loff_t pos,
 847                    u64 count,
 848                    enum pnfs_iomode iomode,
 849                    gfp_t gfp_flags)
 850 {
 851         struct pnfs_layout_range arg = {
 852                 .iomode = iomode,
 853                 .offset = pos,
 854                 .length = count,
 855         };
 856         unsigned pg_offset;
 857         struct nfs_inode *nfsi = NFS_I(ino);
 858         struct nfs_client *clp = NFS_SERVER(ino)->nfs_client;
 859         struct pnfs_layout_hdr *lo;
 860         struct pnfs_layout_segment *lseg = NULL;
 861         bool first = false;
 862
 863         if (!pnfs_enabled_sb(NFS_SERVER(ino)))
 864                 return NULL;
 865         spin_lock(&ino->i_lock);
 866         lo = pnfs_find_alloc_layout(ino, gfp_flags);
 867         if (lo == NULL) {
 868                 dprintk("%s ERROR: can't get pnfs_layout_hdr\n", __func__);
 869                 goto out_unlock;
 870         }
 871
 872         /* Do we even need to bother with this? */
 873         if (test_bit(NFS4CLNT_LAYOUTRECALL, &clp->cl_state) ||
 874             test_bit(NFS_LAYOUT_BULK_RECALL, &lo->plh_flags)) {
 875                 dprintk("%s matches recall, use MDS\n", __func__);
 876                 goto out_unlock;
 877         }
 878
 879         /* if LAYOUTGET already failed once we don't try again */
 880         if (test_bit(lo_fail_bit(iomode), &nfsi->layout->plh_flags))
 881                 goto out_unlock;
 882
 883         /* Check to see if the layout for the given range already exists */
 884         lseg = pnfs_find_lseg(lo, &arg);
 885         if (lseg)
 886                 goto out_unlock;
 887
 888         if (pnfs_layoutgets_blocked(lo, NULL, 0))
 889                 goto out_unlock;
 890         atomic_inc(&lo->plh_outstanding);
 891
 892         get_layout_hdr(lo);
 893         if (list_empty(&lo->plh_segs))
 894                 first = true;
 895         spin_unlock(&ino->i_lock);
 896         if (first) {
 897                 /* The lo must be on the clp list if there is any
 898                  * chance of a CB_LAYOUTRECALL(FILE) coming in.
 899                  */
 900                 spin_lock(&clp->cl_lock);
 901                 BUG_ON(!list_empty(&lo->plh_layouts));
 902                 list_add_tail(&lo->plh_layouts, &clp->cl_layouts);
 903                 spin_unlock(&clp->cl_lock);
 904         }
 905
 906         pg_offset = arg.offset & ~PAGE_CACHE_MASK;
 907         if (pg_offset) {
 908                 arg.offset -= pg_offset;
 909                 arg.length += pg_offset;
 910         }
 911         arg.length = PAGE_CACHE_ALIGN(arg.length);
 912
 913         lseg = send_layoutget(lo, ctx, &arg, gfp_flags);
 914         if (!lseg && first) {
 915                 spin_lock(&clp->cl_lock);
 916                 list_del_init(&lo->plh_layouts);
 917                 spin_unlock(&clp->cl_lock);
 918         }
 919         atomic_dec(&lo->plh_outstanding);
 920         put_layout_hdr(lo);
 921 out:
 922         dprintk("%s end, state 0x%lx lseg %p\n", __func__,
 923                 nfsi->layout ? nfsi->layout->plh_flags : -1, lseg);
 924         return lseg;
 925 out_unlock:
 926         spin_unlock(&ino->i_lock);
 927         goto out;
 928 }
 929
 930 int
 931 pnfs_layout_process(struct nfs4_layoutget *lgp)
 932 {
 933         struct pnfs_layout_hdr *lo = NFS_I(lgp->args.inode)->layout;
 934         struct nfs4_layoutget_res *res = &lgp->res;
 935         struct pnfs_layout_segment *lseg;
 936         struct inode *ino = lo->plh_inode;
 937         struct nfs_client *clp = NFS_SERVER(ino)->nfs_client;
 938         int status = 0;
 939
 940         /* Inject layout blob into I/O device driver */
 941         lseg = NFS_SERVER(ino)->pnfs_curr_ld->alloc_lseg(lo, res, lgp->gfp_flags);
 942         if (!lseg || IS_ERR(lseg)) {
 943                 if (!lseg)
 944                         status = -ENOMEM;
 945                 else
 946                         status = PTR_ERR(lseg);
 947                 dprintk("%s: Could not allocate layout: error %d\n",
 948                        __func__, status);
 949                 goto out;
 950         }
 951
 952         spin_lock(&ino->i_lock);
 953         if (test_bit(NFS4CLNT_LAYOUTRECALL, &clp->cl_state) ||
 954             test_bit(NFS_LAYOUT_BULK_RECALL, &lo->plh_flags)) {
 955                 dprintk("%s forget reply due to recall\n", __func__);
 956                 goto out_forget_reply;
 957         }
 958
 959         if (pnfs_layoutgets_blocked(lo, &res->stateid, 1)) {
 960                 dprintk("%s forget reply due to state\n", __func__);
 961                 goto out_forget_reply;
 962         }
 963         init_lseg(lo, lseg);
 964         lseg->pls_range = res->range;
 965         *lgp->lsegpp = get_lseg(lseg);
 966         pnfs_insert_layout(lo, lseg);
 967
 968         if (res->return_on_close) {
 969                 set_bit(NFS_LSEG_ROC, &lseg->pls_flags);
 970                 set_bit(NFS_LAYOUT_ROC, &lo->plh_flags);
 971         }
 972
 973         /* Done processing layoutget. Set the layout stateid */
 974         pnfs_set_layout_stateid(lo, &res->stateid, false);
 975         spin_unlock(&ino->i_lock);
 976 out:
 977         return status;
 978
 979 out_forget_reply:
 980         spin_unlock(&ino->i_lock);
 981         lseg->pls_layout = lo;
 982         NFS_SERVER(ino)->pnfs_curr_ld->free_lseg(lseg);
 983         goto out;
 984 }
 985
 986 static int pnfs_read_pg_test(struct nfs_pageio_descriptor *pgio,
 987                              struct nfs_page *prev,
 988                              struct nfs_page *req)
 989 {
 990         if (pgio->pg_count == prev->wb_bytes) {
 991                 /* This is first coelesce call for a series of nfs_pages */
 992                 pgio->pg_lseg = pnfs_update_layout(pgio->pg_inode,
 993                                                    prev->wb_context,
 994                                                    req_offset(req),
 995                                                    pgio->pg_count,
 996                                                    IOMODE_READ,
 997                                                    GFP_KERNEL);
 998         } else if (pgio->pg_lseg &&
 999                    req_offset(req) > end_offset(pgio->pg_lseg->pls_range.offset,
1000                                                 pgio->pg_lseg->pls_range.length))
1001                 return 0;
1002         return NFS_SERVER(pgio->pg_inode)->pnfs_curr_ld->pg_test(pgio, prev, req);
1003 }
1004
1005 void
1006 pnfs_pageio_init_read(struct nfs_pageio_descriptor *pgio, struct inode *inode)
1007 {
1008         struct pnfs_layoutdriver_type *ld;
1009
1010         ld = NFS_SERVER(inode)->pnfs_curr_ld;
1011         pgio->pg_test = (ld && ld->pg_test) ? pnfs_read_pg_test : NULL;
1012 }
1013
1014 static int pnfs_write_pg_test(struct nfs_pageio_descriptor *pgio,
1015                               struct nfs_page *prev,
1016                               struct nfs_page *req)
1017 {
1018         if (pgio->pg_count == prev->wb_bytes) {
1019                 /* This is first coelesce call for a series of nfs_pages */
1020                 pgio->pg_lseg = pnfs_update_layout(pgio->pg_inode,
1021                                                    prev->wb_context,
1022                                                    req_offset(req),
1023                                                    pgio->pg_count,
1024                                                    IOMODE_RW,
1025                                                    GFP_NOFS);
1026         } else if (pgio->pg_lseg &&
1027                    req_offset(req) > end_offset(pgio->pg_lseg->pls_range.offset,
1028                                                 pgio->pg_lseg->pls_range.length))
1029                 return 0;
1030         return NFS_SERVER(pgio->pg_inode)->pnfs_curr_ld->pg_test(pgio, prev, req);
1031 }
1032
1033 void
1034 pnfs_pageio_init_write(struct nfs_pageio_descriptor *pgio, struct inode *inode)
1035 {
1036         struct pnfs_layoutdriver_type *ld;
1037
1038         ld = NFS_SERVER(inode)->pnfs_curr_ld;
1039         pgio->pg_test = (ld && ld->pg_test) ? pnfs_write_pg_test : NULL;
1040 }
1041
1042 enum pnfs_try_status
1043 pnfs_try_to_write_data(struct nfs_write_data *wdata,
1044                         const struct rpc_call_ops *call_ops, int how)
1045 {
1046         struct inode *inode = wdata->inode;
1047         enum pnfs_try_status trypnfs;
1048         struct nfs_server *nfss = NFS_SERVER(inode);
1049
1050         wdata->mds_ops = call_ops;
1051
1052         dprintk("%s: Writing ino:%lu %u@%llu (how %d)\n", __func__,
1053                 inode->i_ino, wdata->args.count, wdata->args.offset, how);
1054
1055         trypnfs = nfss->pnfs_curr_ld->write_pagelist(wdata, how);
1056         if (trypnfs == PNFS_NOT_ATTEMPTED) {
1057                 put_lseg(wdata->lseg);
1058                 wdata->lseg = NULL;
1059         } else
1060                 nfs_inc_stats(inode, NFSIOS_PNFS_WRITE);
1061
1062         dprintk("%s End (trypnfs:%d)\n", __func__, trypnfs);
1063         return trypnfs;
1064 }
1065
1066 /*
1067  * Call the appropriate parallel I/O subsystem read function.
1068  */
1069 enum pnfs_try_status
1070 pnfs_try_to_read_data(struct nfs_read_data *rdata,
1071                        const struct rpc_call_ops *call_ops)
1072 {
1073         struct inode *inode = rdata->inode;
1074         struct nfs_server *nfss = NFS_SERVER(inode);
1075         enum pnfs_try_status trypnfs;
1076
1077         rdata->mds_ops = call_ops;
1078
1079         dprintk("%s: Reading ino:%lu %u@%llu\n",
1080                 __func__, inode->i_ino, rdata->args.count, rdata->args.offset);
1081
1082         trypnfs = nfss->pnfs_curr_ld->read_pagelist(rdata);
1083         if (trypnfs == PNFS_NOT_ATTEMPTED) {
1084                 put_lseg(rdata->lseg);
1085                 rdata->lseg = NULL;
1086         } else {
1087                 nfs_inc_stats(inode, NFSIOS_PNFS_READ);
1088         }
1089         dprintk("%s End (trypnfs:%d)\n", __func__, trypnfs);
1090         return trypnfs;
1091 }
1092
1093 /*
1094  * Currently there is only one (whole file) write lseg.
1095  */
1096 static struct pnfs_layout_segment *pnfs_list_write_lseg(struct inode *inode)
1097 {
1098         struct pnfs_layout_segment *lseg, *rv = NULL;
1099
1100         list_for_each_entry(lseg, &NFS_I(inode)->layout->plh_segs, pls_list)
1101                 if (lseg->pls_range.iomode == IOMODE_RW)
1102                         rv = lseg;
1103         return rv;
1104 }
1105
1106 void
1107 pnfs_set_layoutcommit(struct nfs_write_data *wdata)
1108 {
1109         struct nfs_inode *nfsi = NFS_I(wdata->inode);
1110         loff_t end_pos = wdata->args.offset + wdata->res.count;
1111         bool mark_as_dirty = false;
1112
1113         spin_lock(&nfsi->vfs_inode.i_lock);
1114         if (!test_and_set_bit(NFS_INO_LAYOUTCOMMIT, &nfsi->flags)) {
1115                 /* references matched in nfs4_layoutcommit_release */
1116                 get_lseg(wdata->lseg);
1117                 wdata->lseg->pls_lc_cred =
1118                         get_rpccred(wdata->args.context->state->owner->so_cred);
1119                 mark_as_dirty = true;
1120                 dprintk("%s: Set layoutcommit for inode %lu ",
1121                         __func__, wdata->inode->i_ino);
1122         }
1123         if (end_pos > wdata->lseg->pls_end_pos)
1124                 wdata->lseg->pls_end_pos = end_pos;
1125         spin_unlock(&nfsi->vfs_inode.i_lock);
1126
1127         /* if pnfs_layoutcommit_inode() runs between inode locks, the next one
1128          * will be a noop because NFS_INO_LAYOUTCOMMIT will not be set */
1129         if (mark_as_dirty)
1130                 mark_inode_dirty_sync(wdata->inode);
1131 }
1132 EXPORT_SYMBOL_GPL(pnfs_set_layoutcommit);
1133
1134 /*
1135  * For the LAYOUT4_NFSV4_1_FILES layout type, NFS_DATA_SYNC WRITEs and
1136  * NFS_UNSTABLE WRITEs with a COMMIT to data servers must store enough
1137  * data to disk to allow the server to recover the data if it crashes.
1138  * LAYOUTCOMMIT is only needed when the NFL4_UFLG_COMMIT_THRU_MDS flag
1139  * is off, and a COMMIT is sent to a data server, or
1140  * if WRITEs to a data server return NFS_DATA_SYNC.
1141  */
1142 int
1143 pnfs_layoutcommit_inode(struct inode *inode, bool sync)
1144 {
1145         struct nfs4_layoutcommit_data *data;
1146         struct nfs_inode *nfsi = NFS_I(inode);
1147         struct pnfs_layout_segment *lseg;
1148         struct rpc_cred *cred;
1149         loff_t end_pos;
1150         int status = 0;
1151
1152         dprintk("--> %s inode %lu\n", __func__, inode->i_ino);
1153
1154         if (!test_bit(NFS_INO_LAYOUTCOMMIT, &nfsi->flags))
1155                 return 0;
1156
1157         /* Note kzalloc ensures data->res.seq_res.sr_slot == NULL */
1158         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_NOFS);
1159         if (!data) {
1160                 mark_inode_dirty_sync(inode);
1161                 status = -ENOMEM;
1162                 goto out;
1163         }
1164
1165         spin_lock(&inode->i_lock);
1166         if (!test_and_clear_bit(NFS_INO_LAYOUTCOMMIT, &nfsi->flags)) {
1167                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1168                 kfree(data);
1169                 goto out;
1170         }
1171         /*
1172          * Currently only one (whole file) write lseg which is referenced
1173          * in pnfs_set_layoutcommit and will be found.
1174          */
1175         lseg = pnfs_list_write_lseg(inode);
1176
1177         end_pos = lseg->pls_end_pos;
1178         cred = lseg->pls_lc_cred;
1179         lseg->pls_end_pos = 0;
1180         lseg->pls_lc_cred = NULL;
1181
1182         memcpy(&data->args.stateid.data, nfsi->layout->plh_stateid.data,
1183                 sizeof(nfsi->layout->plh_stateid.data));
1184         spin_unlock(&inode->i_lock);
1185
1186         data->args.inode = inode;
1187         data->lseg = lseg;
1188         data->cred = cred;
1189         nfs_fattr_init(&data->fattr);
1190         data->args.bitmask = NFS_SERVER(inode)->cache_consistency_bitmask;
1191         data->res.fattr = &data->fattr;
1192         data->args.lastbytewritten = end_pos - 1;
1193         data->res.server = NFS_SERVER(inode);
1194
1195         status = nfs4_proc_layoutcommit(data, sync);
1196 out:
1197         dprintk("<-- %s status %d\n", __func__, status);
1198         return status;
1199 }