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 bool
 265 should_free_lseg(u32 lseg_iomode, u32 recall_iomode)
 266 {
 267         return (recall_iomode == IOMODE_ANY ||
 268                 lseg_iomode == recall_iomode);
 269 }
 270
 271 /* Returns 1 if lseg is removed from list, 0 otherwise */
 272 static int mark_lseg_invalid(struct pnfs_layout_segment *lseg,
 273                              struct list_head *tmp_list)
 274 {
 275         int rv = 0;
 276
 277         if (test_and_clear_bit(NFS_LSEG_VALID, &lseg->pls_flags)) {
 278                 /* Remove the reference keeping the lseg in the
 279                  * list.  It will now be removed when all
 280                  * outstanding io is finished.
 281                  */
 282                 dprintk("%s: lseg %p ref %d\n", __func__, lseg,
 283                         atomic_read(&lseg->pls_refcount));
 284                 if (atomic_dec_and_test(&lseg->pls_refcount)) {
 285                         put_lseg_common(lseg);
 286                         list_add(&lseg->pls_list, tmp_list);
 287                         rv = 1;
 288                 }
 289         }
 290         return rv;
 291 }
 292
 293 /* Returns count of number of matching invalid lsegs remaining in list
 294  * after call.
 295  */
 296 int
 297 mark_matching_lsegs_invalid(struct pnfs_layout_hdr *lo,
 298                             struct list_head *tmp_list,
 299                             u32 iomode)
 300 {
 301         struct pnfs_layout_segment *lseg, *next;
 302         int invalid = 0, removed = 0;
 303
 304         dprintk("%s:Begin lo %p\n", __func__, lo);
 305
 306         if (list_empty(&lo->plh_segs)) {
 307                 if (!test_and_set_bit(NFS_LAYOUT_DESTROYED, &lo->plh_flags))
 308                         put_layout_hdr_locked(lo);
 309                 return 0;
 310         }
 311         list_for_each_entry_safe(lseg, next, &lo->plh_segs, pls_list)
 312                 if (should_free_lseg(lseg->pls_range.iomode, iomode)) {
 313                         dprintk("%s: freeing lseg %p iomode %d "
 314                                 "offset %llu length %llu\n", __func__,
 315                                 lseg, lseg->pls_range.iomode, lseg->pls_range.offset,
 316                                 lseg->pls_range.length);
 317                         invalid++;
 318                         removed += mark_lseg_invalid(lseg, tmp_list);
 319                 }
 320         dprintk("%s:Return %i\n", __func__, invalid - removed);
 321         return invalid - removed;
 322 }
 323
 324 /* note free_me must contain lsegs from a single layout_hdr */
 325 void
 326 pnfs_free_lseg_list(struct list_head *free_me)
 327 {
 328         struct pnfs_layout_segment *lseg, *tmp;
 329         struct pnfs_layout_hdr *lo;
 330
 331         if (list_empty(free_me))
 332                 return;
 333
 334         lo = list_first_entry(free_me, struct pnfs_layout_segment,
 335                               pls_list)->pls_layout;
 336
 337         if (test_bit(NFS_LAYOUT_DESTROYED, &lo->plh_flags)) {
 338                 struct nfs_client *clp;
 339
 340                 clp = NFS_SERVER(lo->plh_inode)->nfs_client;
 341                 spin_lock(&clp->cl_lock);
 342                 list_del_init(&lo->plh_layouts);
 343                 spin_unlock(&clp->cl_lock);
 344         }
 345         list_for_each_entry_safe(lseg, tmp, free_me, pls_list) {
 346                 list_del(&lseg->pls_list);
 347                 free_lseg(lseg);
 348         }
 349 }
 350
 351 void
 352 pnfs_destroy_layout(struct nfs_inode *nfsi)
 353 {
 354         struct pnfs_layout_hdr *lo;
 355         LIST_HEAD(tmp_list);
 356
 357         spin_lock(&nfsi->vfs_inode.i_lock);
 358         lo = nfsi->layout;
 359         if (lo) {
 360                 lo->plh_block_lgets++; /* permanently block new LAYOUTGETs */
 361                 mark_matching_lsegs_invalid(lo, &tmp_list, IOMODE_ANY);
 362         }
 363         spin_unlock(&nfsi->vfs_inode.i_lock);
 364         pnfs_free_lseg_list(&tmp_list);
 365 }
 366
 367 /*
 368  * Called by the state manger to remove all layouts established under an
 369  * expired lease.
 370  */
 371 void
 372 pnfs_destroy_all_layouts(struct nfs_client *clp)
 373 {
 374         struct pnfs_layout_hdr *lo;
 375         LIST_HEAD(tmp_list);
 376
 377         spin_lock(&clp->cl_lock);
 378         list_splice_init(&clp->cl_layouts, &tmp_list);
 379         spin_unlock(&clp->cl_lock);
 380
 381         while (!list_empty(&tmp_list)) {
 382                 lo = list_entry(tmp_list.next, struct pnfs_layout_hdr,
 383                                 plh_layouts);
 384                 dprintk("%s freeing layout for inode %lu\n", __func__,
 385                         lo->plh_inode->i_ino);
 386                 pnfs_destroy_layout(NFS_I(lo->plh_inode));
 387         }
 388 }
 389
 390 /* update lo->plh_stateid with new if is more recent */
 391 void
 392 pnfs_set_layout_stateid(struct pnfs_layout_hdr *lo, const nfs4_stateid *new,
 393                         bool update_barrier)
 394 {
 395         u32 oldseq, newseq;
 396
 397         oldseq = be32_to_cpu(lo->plh_stateid.stateid.seqid);
 398         newseq = be32_to_cpu(new->stateid.seqid);
 399         if ((int)(newseq - oldseq) > 0) {
 400                 memcpy(&lo->plh_stateid, &new->stateid, sizeof(new->stateid));
 401                 if (update_barrier) {
 402                         u32 new_barrier = be32_to_cpu(new->stateid.seqid);
 403
 404                         if ((int)(new_barrier - lo->plh_barrier))
 405                                 lo->plh_barrier = new_barrier;
 406                 } else {
 407                         /* Because of wraparound, we want to keep the barrier
 408                          * "close" to the current seqids.  It needs to be
 409                          * within 2**31 to count as "behind", so if it
 410                          * gets too near that limit, give us a litle leeway
 411                          * and bring it to within 2**30.
 412                          * NOTE - and yes, this is all unsigned arithmetic.
 413                          */
 414                         if (unlikely((newseq - lo->plh_barrier) > (3 << 29)))
 415                                 lo->plh_barrier = newseq - (1 << 30);
 416                 }
 417         }
 418 }
 419
 420 /* lget is set to 1 if called from inside send_layoutget call chain */
 421 static bool
 422 pnfs_layoutgets_blocked(struct pnfs_layout_hdr *lo, nfs4_stateid *stateid,
 423                         int lget)
 424 {
 425         if ((stateid) &&
 426             (int)(lo->plh_barrier - be32_to_cpu(stateid->stateid.seqid)) >= 0)
 427                 return true;
 428         return lo->plh_block_lgets ||
 429                 test_bit(NFS_LAYOUT_DESTROYED, &lo->plh_flags) ||
 430                 test_bit(NFS_LAYOUT_BULK_RECALL, &lo->plh_flags) ||
 431                 (list_empty(&lo->plh_segs) &&
 432                  (atomic_read(&lo->plh_outstanding) > lget));
 433 }
 434
 435 int
 436 pnfs_choose_layoutget_stateid(nfs4_stateid *dst, struct pnfs_layout_hdr *lo,
 437                               struct nfs4_state *open_state)
 438 {
 439         int status = 0;
 440
 441         dprintk("--> %s\n", __func__);
 442         spin_lock(&lo->plh_inode->i_lock);
 443         if (pnfs_layoutgets_blocked(lo, NULL, 1)) {
 444                 status = -EAGAIN;
 445         } else if (list_empty(&lo->plh_segs)) {
 446                 int seq;
 447
 448                 do {
 449                         seq = read_seqbegin(&open_state->seqlock);
 450                         memcpy(dst->data, open_state->stateid.data,
 451                                sizeof(open_state->stateid.data));
 452                 } while (read_seqretry(&open_state->seqlock, seq));
 453         } else
 454                 memcpy(dst->data, lo->plh_stateid.data, sizeof(lo->plh_stateid.data));
 455         spin_unlock(&lo->plh_inode->i_lock);
 456         dprintk("<-- %s\n", __func__);
 457         return status;
 458 }
 459
 460 /*
 461 * Get layout from server.
 462 *    for now, assume that whole file layouts are requested.
 463 *    arg->offset: 0
 464 *    arg->length: all ones
 465 */
 466 static struct pnfs_layout_segment *
 467 send_layoutget(struct pnfs_layout_hdr *lo,
 468            struct nfs_open_context *ctx,
 469            u32 iomode)
 470 {
 471         struct inode *ino = lo->plh_inode;
 472         struct nfs_server *server = NFS_SERVER(ino);
 473         struct nfs4_layoutget *lgp;
 474         struct pnfs_layout_segment *lseg = NULL;
 475
 476         dprintk("--> %s\n", __func__);
 477
 478         BUG_ON(ctx == NULL);
 479         lgp = kzalloc(sizeof(*lgp), GFP_KERNEL);
 480         if (lgp == NULL)
 481                 return NULL;
 482         lgp->args.minlength = NFS4_MAX_UINT64;
 483         lgp->args.maxcount = PNFS_LAYOUT_MAXSIZE;
 484         lgp->args.range.iomode = iomode;
 485         lgp->args.range.offset = 0;
 486         lgp->args.range.length = NFS4_MAX_UINT64;
 487         lgp->args.type = server->pnfs_curr_ld->id;
 488         lgp->args.inode = ino;
 489         lgp->args.ctx = get_nfs_open_context(ctx);
 490         lgp->lsegpp = &lseg;
 491
 492         /* Synchronously retrieve layout information from server and
 493          * store in lseg.
 494          */
 495         nfs4_proc_layoutget(lgp);
 496         if (!lseg) {
 497                 /* remember that LAYOUTGET failed and suspend trying */
 498                 set_bit(lo_fail_bit(iomode), &lo->plh_flags);
 499         }
 500         return lseg;
 501 }
 502
 503 bool pnfs_roc(struct inode *ino)
 504 {
 505         struct pnfs_layout_hdr *lo;
 506         struct pnfs_layout_segment *lseg, *tmp;
 507         LIST_HEAD(tmp_list);
 508         bool found = false;
 509
 510         spin_lock(&ino->i_lock);
 511         lo = NFS_I(ino)->layout;
 512         if (!lo || !test_and_clear_bit(NFS_LAYOUT_ROC, &lo->plh_flags) ||
 513             test_bit(NFS_LAYOUT_BULK_RECALL, &lo->plh_flags))
 514                 goto out_nolayout;
 515         list_for_each_entry_safe(lseg, tmp, &lo->plh_segs, pls_list)
 516                 if (test_bit(NFS_LSEG_ROC, &lseg->pls_flags)) {
 517                         mark_lseg_invalid(lseg, &tmp_list);
 518                         found = true;
 519                 }
 520         if (!found)
 521                 goto out_nolayout;
 522         lo->plh_block_lgets++;
 523         get_layout_hdr(lo); /* matched in pnfs_roc_release */
 524         spin_unlock(&ino->i_lock);
 525         pnfs_free_lseg_list(&tmp_list);
 526         return true;
 527
 528 out_nolayout:
 529         spin_unlock(&ino->i_lock);
 530         return false;
 531 }
 532
 533 void pnfs_roc_release(struct inode *ino)
 534 {
 535         struct pnfs_layout_hdr *lo;
 536
 537         spin_lock(&ino->i_lock);
 538         lo = NFS_I(ino)->layout;
 539         lo->plh_block_lgets--;
 540         put_layout_hdr_locked(lo);
 541         spin_unlock(&ino->i_lock);
 542 }
 543
 544 void pnfs_roc_set_barrier(struct inode *ino, u32 barrier)
 545 {
 546         struct pnfs_layout_hdr *lo;
 547
 548         spin_lock(&ino->i_lock);
 549         lo = NFS_I(ino)->layout;
 550         if ((int)(barrier - lo->plh_barrier) > 0)
 551                 lo->plh_barrier = barrier;
 552         spin_unlock(&ino->i_lock);
 553 }
 554
 555 bool pnfs_roc_drain(struct inode *ino, u32 *barrier)
 556 {
 557         struct nfs_inode *nfsi = NFS_I(ino);
 558         struct pnfs_layout_segment *lseg;
 559         bool found = false;
 560
 561         spin_lock(&ino->i_lock);
 562         list_for_each_entry(lseg, &nfsi->layout->plh_segs, pls_list)
 563                 if (test_bit(NFS_LSEG_ROC, &lseg->pls_flags)) {
 564                         found = true;
 565                         break;
 566                 }
 567         if (!found) {
 568                 struct pnfs_layout_hdr *lo = nfsi->layout;
 569                 u32 current_seqid = be32_to_cpu(lo->plh_stateid.stateid.seqid);
 570
 571                 /* Since close does not return a layout stateid for use as
 572                  * a barrier, we choose the worst-case barrier.
 573                  */
 574                 *barrier = current_seqid + atomic_read(&lo->plh_outstanding);
 575         }
 576         spin_unlock(&ino->i_lock);
 577         return found;
 578 }
 579
 580 /*
 581  * Compare two layout segments for sorting into layout cache.
 582  * We want to preferentially return RW over RO layouts, so ensure those
 583  * are seen first.
 584  */
 585 static s64
 586 cmp_layout(u32 iomode1, u32 iomode2)
 587 {
 588         /* read > read/write */
 589         return (int)(iomode2 == IOMODE_READ) - (int)(iomode1 == IOMODE_READ);
 590 }
 591
 592 static void
 593 pnfs_insert_layout(struct pnfs_layout_hdr *lo,
 594                    struct pnfs_layout_segment *lseg)
 595 {
 596         struct pnfs_layout_segment *lp;
 597         int found = 0;
 598
 599         dprintk("%s:Begin\n", __func__);
 600
 601         assert_spin_locked(&lo->plh_inode->i_lock);
 602         list_for_each_entry(lp, &lo->plh_segs, pls_list) {
 603                 if (cmp_layout(lp->pls_range.iomode, lseg->pls_range.iomode) > 0)
 604                         continue;
 605                 list_add_tail(&lseg->pls_list, &lp->pls_list);
 606                 dprintk("%s: inserted lseg %p "
 607                         "iomode %d offset %llu length %llu before "
 608                         "lp %p iomode %d offset %llu length %llu\n",
 609                         __func__, lseg, lseg->pls_range.iomode,
 610                         lseg->pls_range.offset, lseg->pls_range.length,
 611                         lp, lp->pls_range.iomode, lp->pls_range.offset,
 612                         lp->pls_range.length);
 613                 found = 1;
 614                 break;
 615         }
 616         if (!found) {
 617                 list_add_tail(&lseg->pls_list, &lo->plh_segs);
 618                 dprintk("%s: inserted lseg %p "
 619                         "iomode %d offset %llu length %llu at tail\n",
 620                         __func__, lseg, lseg->pls_range.iomode,
 621                         lseg->pls_range.offset, lseg->pls_range.length);
 622         }
 623         get_layout_hdr(lo);
 624
 625         dprintk("%s:Return\n", __func__);
 626 }
 627
 628 static struct pnfs_layout_hdr *
 629 alloc_init_layout_hdr(struct inode *ino)
 630 {
 631         struct pnfs_layout_hdr *lo;
 632
 633         lo = kzalloc(sizeof(struct pnfs_layout_hdr), GFP_KERNEL);
 634         if (!lo)
 635                 return NULL;
 636         atomic_set(&lo->plh_refcount, 1);
 637         INIT_LIST_HEAD(&lo->plh_layouts);
 638         INIT_LIST_HEAD(&lo->plh_segs);
 639         INIT_LIST_HEAD(&lo->plh_bulk_recall);
 640         lo->plh_inode = ino;
 641         return lo;
 642 }
 643
 644 static struct pnfs_layout_hdr *
 645 pnfs_find_alloc_layout(struct inode *ino)
 646 {
 647         struct nfs_inode *nfsi = NFS_I(ino);
 648         struct pnfs_layout_hdr *new = NULL;
 649
 650         dprintk("%s Begin ino=%p layout=%p\n", __func__, ino, nfsi->layout);
 651
 652         assert_spin_locked(&ino->i_lock);
 653         if (nfsi->layout) {
 654                 if (test_bit(NFS_LAYOUT_DESTROYED, &nfsi->layout->plh_flags))
 655                         return NULL;
 656                 else
 657                         return nfsi->layout;
 658         }
 659         spin_unlock(&ino->i_lock);
 660         new = alloc_init_layout_hdr(ino);
 661         spin_lock(&ino->i_lock);
 662
 663         if (likely(nfsi->layout == NULL))       /* Won the race? */
 664                 nfsi->layout = new;
 665         else
 666                 kfree(new);
 667         return nfsi->layout;
 668 }
 669
 670 /*
 671  * iomode matching rules:
 672  * iomode       lseg    match
 673  * -----        -----   -----
 674  * ANY          READ    true
 675  * ANY          RW      true
 676  * RW           READ    false
 677  * RW           RW      true
 678  * READ         READ    true
 679  * READ         RW      true
 680  */
 681 static int
 682 is_matching_lseg(struct pnfs_layout_segment *lseg, u32 iomode)
 683 {
 684         return (iomode != IOMODE_RW || lseg->pls_range.iomode == IOMODE_RW);
 685 }
 686
 687 /*
 688  * lookup range in layout
 689  */
 690 static struct pnfs_layout_segment *
 691 pnfs_find_lseg(struct pnfs_layout_hdr *lo, u32 iomode)
 692 {
 693         struct pnfs_layout_segment *lseg, *ret = NULL;
 694
 695         dprintk("%s:Begin\n", __func__);
 696
 697         assert_spin_locked(&lo->plh_inode->i_lock);
 698         list_for_each_entry(lseg, &lo->plh_segs, pls_list) {
 699                 if (test_bit(NFS_LSEG_VALID, &lseg->pls_flags) &&
 700                     is_matching_lseg(lseg, iomode)) {
 701                         ret = get_lseg(lseg);
 702                         break;
 703                 }
 704                 if (cmp_layout(iomode, lseg->pls_range.iomode) > 0)
 705                         break;
 706         }
 707
 708         dprintk("%s:Return lseg %p ref %d\n",
 709                 __func__, ret, ret ? atomic_read(&ret->pls_refcount) : 0);
 710         return ret;
 711 }
 712
 713 /*
 714  * Layout segment is retreived from the server if not cached.
 715  * The appropriate layout segment is referenced and returned to the caller.
 716  */
 717 struct pnfs_layout_segment *
 718 pnfs_update_layout(struct inode *ino,
 719                    struct nfs_open_context *ctx,
 720                    enum pnfs_iomode iomode)
 721 {
 722         struct nfs_inode *nfsi = NFS_I(ino);
 723         struct nfs_client *clp = NFS_SERVER(ino)->nfs_client;
 724         struct pnfs_layout_hdr *lo;
 725         struct pnfs_layout_segment *lseg = NULL;
 726         bool first = false;
 727
 728         if (!pnfs_enabled_sb(NFS_SERVER(ino)))
 729                 return NULL;
 730         spin_lock(&ino->i_lock);
 731         lo = pnfs_find_alloc_layout(ino);
 732         if (lo == NULL) {
 733                 dprintk("%s ERROR: can't get pnfs_layout_hdr\n", __func__);
 734                 goto out_unlock;
 735         }
 736
 737         /* Do we even need to bother with this? */
 738         if (test_bit(NFS4CLNT_LAYOUTRECALL, &clp->cl_state) ||
 739             test_bit(NFS_LAYOUT_BULK_RECALL, &lo->plh_flags)) {
 740                 dprintk("%s matches recall, use MDS\n", __func__);
 741                 goto out_unlock;
 742         }
 743
 744         /* if LAYOUTGET already failed once we don't try again */
 745         if (test_bit(lo_fail_bit(iomode), &nfsi->layout->plh_flags))
 746                 goto out_unlock;
 747
 748         /* Check to see if the layout for the given range already exists */
 749         lseg = pnfs_find_lseg(lo, iomode);
 750         if (lseg)
 751                 goto out_unlock;
 752
 753         if (pnfs_layoutgets_blocked(lo, NULL, 0))
 754                 goto out_unlock;
 755         atomic_inc(&lo->plh_outstanding);
 756
 757         get_layout_hdr(lo);
 758         if (list_empty(&lo->plh_segs))
 759                 first = true;
 760         spin_unlock(&ino->i_lock);
 761         if (first) {
 762                 /* The lo must be on the clp list if there is any
 763                  * chance of a CB_LAYOUTRECALL(FILE) coming in.
 764                  */
 765                 spin_lock(&clp->cl_lock);
 766                 BUG_ON(!list_empty(&lo->plh_layouts));
 767                 list_add_tail(&lo->plh_layouts, &clp->cl_layouts);
 768                 spin_unlock(&clp->cl_lock);
 769         }
 770
 771         lseg = send_layoutget(lo, ctx, iomode);
 772         if (!lseg && first) {
 773                 spin_lock(&clp->cl_lock);
 774                 list_del_init(&lo->plh_layouts);
 775                 spin_unlock(&clp->cl_lock);
 776         }
 777         atomic_dec(&lo->plh_outstanding);
 778         put_layout_hdr(lo);
 779 out:
 780         dprintk("%s end, state 0x%lx lseg %p\n", __func__,
 781                 nfsi->layout ? nfsi->layout->plh_flags : -1, lseg);
 782         return lseg;
 783 out_unlock:
 784         spin_unlock(&ino->i_lock);
 785         goto out;
 786 }
 787
 788 int
 789 pnfs_layout_process(struct nfs4_layoutget *lgp)
 790 {
 791         struct pnfs_layout_hdr *lo = NFS_I(lgp->args.inode)->layout;
 792         struct nfs4_layoutget_res *res = &lgp->res;
 793         struct pnfs_layout_segment *lseg;
 794         struct inode *ino = lo->plh_inode;
 795         struct nfs_client *clp = NFS_SERVER(ino)->nfs_client;
 796         int status = 0;
 797
 798         /* Verify we got what we asked for.
 799          * Note that because the xdr parsing only accepts a single
 800          * element array, this can fail even if the server is behaving
 801          * correctly.
 802          */
 803         if (lgp->args.range.iomode > res->range.iomode ||
 804             res->range.offset != 0 ||
 805             res->range.length != NFS4_MAX_UINT64) {
 806                 status = -EINVAL;
 807                 goto out;
 808         }
 809         /* Inject layout blob into I/O device driver */
 810         lseg = NFS_SERVER(ino)->pnfs_curr_ld->alloc_lseg(lo, res);
 811         if (!lseg || IS_ERR(lseg)) {
 812                 if (!lseg)
 813                         status = -ENOMEM;
 814                 else
 815                         status = PTR_ERR(lseg);
 816                 dprintk("%s: Could not allocate layout: error %d\n",
 817                        __func__, status);
 818                 goto out;
 819         }
 820
 821         spin_lock(&ino->i_lock);
 822         if (test_bit(NFS4CLNT_LAYOUTRECALL, &clp->cl_state) ||
 823             test_bit(NFS_LAYOUT_BULK_RECALL, &lo->plh_flags)) {
 824                 dprintk("%s forget reply due to recall\n", __func__);
 825                 goto out_forget_reply;
 826         }
 827
 828         if (pnfs_layoutgets_blocked(lo, &res->stateid, 1)) {
 829                 dprintk("%s forget reply due to state\n", __func__);
 830                 goto out_forget_reply;
 831         }
 832         init_lseg(lo, lseg);
 833         lseg->pls_range = res->range;
 834         *lgp->lsegpp = get_lseg(lseg);
 835         pnfs_insert_layout(lo, lseg);
 836
 837         if (res->return_on_close) {
 838                 set_bit(NFS_LSEG_ROC, &lseg->pls_flags);
 839                 set_bit(NFS_LAYOUT_ROC, &lo->plh_flags);
 840         }
 841
 842         /* Done processing layoutget. Set the layout stateid */
 843         pnfs_set_layout_stateid(lo, &res->stateid, false);
 844         spin_unlock(&ino->i_lock);
 845 out:
 846         return status;
 847
 848 out_forget_reply:
 849         spin_unlock(&ino->i_lock);
 850         lseg->pls_layout = lo;
 851         NFS_SERVER(ino)->pnfs_curr_ld->free_lseg(lseg);
 852         goto out;
 853 }
 854
 855 static int pnfs_read_pg_test(struct nfs_pageio_descriptor *pgio,
 856                              struct nfs_page *prev,
 857                              struct nfs_page *req)
 858 {
 859         if (pgio->pg_count == prev->wb_bytes) {
 860                 /* This is first coelesce call for a series of nfs_pages */
 861                 pgio->pg_lseg = pnfs_update_layout(pgio->pg_inode,
 862                                                    prev->wb_context,
 863                                                    IOMODE_READ);
 864         }
 865         return NFS_SERVER(pgio->pg_inode)->pnfs_curr_ld->pg_test(pgio, prev, req);
 866 }
 867
 868 void
 869 pnfs_pageio_init_read(struct nfs_pageio_descriptor *pgio, struct inode *inode)
 870 {
 871         struct pnfs_layoutdriver_type *ld;
 872
 873         ld = NFS_SERVER(inode)->pnfs_curr_ld;
 874         pgio->pg_test = (ld && ld->pg_test) ? pnfs_read_pg_test : NULL;
 875 }
 876
 877 static int pnfs_write_pg_test(struct nfs_pageio_descriptor *pgio,
 878                               struct nfs_page *prev,
 879                               struct nfs_page *req)
 880 {
 881         if (pgio->pg_count == prev->wb_bytes) {
 882                 /* This is first coelesce call for a series of nfs_pages */
 883                 pgio->pg_lseg = pnfs_update_layout(pgio->pg_inode,
 884                                                    prev->wb_context,
 885                                                    IOMODE_RW);
 886         }
 887         return NFS_SERVER(pgio->pg_inode)->pnfs_curr_ld->pg_test(pgio, prev, req);
 888 }
 889
 890 void
 891 pnfs_pageio_init_write(struct nfs_pageio_descriptor *pgio, struct inode *inode)
 892 {
 893         struct pnfs_layoutdriver_type *ld;
 894
 895         ld = NFS_SERVER(inode)->pnfs_curr_ld;
 896         pgio->pg_test = (ld && ld->pg_test) ? pnfs_write_pg_test : NULL;
 897 }
 898
 899 enum pnfs_try_status
 900 pnfs_try_to_write_data(struct nfs_write_data *wdata,
 901                         const struct rpc_call_ops *call_ops, int how)
 902 {
 903         struct inode *inode = wdata->inode;
 904         enum pnfs_try_status trypnfs;
 905         struct nfs_server *nfss = NFS_SERVER(inode);
 906
 907         wdata->mds_ops = call_ops;
 908
 909         dprintk("%s: Writing ino:%lu %u@%llu (how %d)\n", __func__,
 910                 inode->i_ino, wdata->args.count, wdata->args.offset, how);
 911
 912         trypnfs = nfss->pnfs_curr_ld->write_pagelist(wdata, how);
 913         if (trypnfs == PNFS_NOT_ATTEMPTED) {
 914                 put_lseg(wdata->lseg);
 915                 wdata->lseg = NULL;
 916         } else
 917                 nfs_inc_stats(inode, NFSIOS_PNFS_WRITE);
 918
 919         dprintk("%s End (trypnfs:%d)\n", __func__, trypnfs);
 920         return trypnfs;
 921 }
 922
 923 /*
 924  * Call the appropriate parallel I/O subsystem read function.
 925  */
 926 enum pnfs_try_status
 927 pnfs_try_to_read_data(struct nfs_read_data *rdata,
 928                        const struct rpc_call_ops *call_ops)
 929 {
 930         struct inode *inode = rdata->inode;
 931         struct nfs_server *nfss = NFS_SERVER(inode);
 932         enum pnfs_try_status trypnfs;
 933
 934         rdata->mds_ops = call_ops;
 935
 936         dprintk("%s: Reading ino:%lu %u@%llu\n",
 937                 __func__, inode->i_ino, rdata->args.count, rdata->args.offset);
 938
 939         trypnfs = nfss->pnfs_curr_ld->read_pagelist(rdata);
 940         if (trypnfs == PNFS_NOT_ATTEMPTED) {
 941                 put_lseg(rdata->lseg);
 942                 rdata->lseg = NULL;
 943         } else {
 944                 nfs_inc_stats(inode, NFSIOS_PNFS_READ);
 945         }
 946         dprintk("%s End (trypnfs:%d)\n", __func__, trypnfs);
 947         return trypnfs;
 948 }
 949
 950 /*
 951  * Currently there is only one (whole file) write lseg.
 952  */
 953 static struct pnfs_layout_segment *pnfs_list_write_lseg(struct inode *inode)
 954 {
 955         struct pnfs_layout_segment *lseg, *rv = NULL;
 956
 957         list_for_each_entry(lseg, &NFS_I(inode)->layout->plh_segs, pls_list)
 958                 if (lseg->pls_range.iomode == IOMODE_RW)
 959                         rv = lseg;
 960         return rv;
 961 }
 962
 963 void
 964 pnfs_set_layoutcommit(struct nfs_write_data *wdata)
 965 {
 966         struct nfs_inode *nfsi = NFS_I(wdata->inode);
 967         loff_t end_pos = wdata->args.offset + wdata->res.count;
 968
 969         spin_lock(&nfsi->vfs_inode.i_lock);
 970         if (!test_and_set_bit(NFS_INO_LAYOUTCOMMIT, &nfsi->flags)) {
 971                 /* references matched in nfs4_layoutcommit_release */
 972                 get_lseg(wdata->lseg);
 973                 wdata->lseg->pls_lc_cred =
 974                         get_rpccred(wdata->args.context->state->owner->so_cred);
 975                 mark_inode_dirty_sync(wdata->inode);
 976                 dprintk("%s: Set layoutcommit for inode %lu ",
 977                         __func__, wdata->inode->i_ino);
 978         }
 979         if (end_pos > wdata->lseg->pls_end_pos)
 980                 wdata->lseg->pls_end_pos = end_pos;
 981         spin_unlock(&nfsi->vfs_inode.i_lock);
 982 }
 983 EXPORT_SYMBOL_GPL(pnfs_set_layoutcommit);
 984
 985 /*
 986  * For the LAYOUT4_NFSV4_1_FILES layout type, NFS_DATA_SYNC WRITEs and
 987  * NFS_UNSTABLE WRITEs with a COMMIT to data servers must store enough
 988  * data to disk to allow the server to recover the data if it crashes.
 989  * LAYOUTCOMMIT is only needed when the NFL4_UFLG_COMMIT_THRU_MDS flag
 990  * is off, and a COMMIT is sent to a data server, or
 991  * if WRITEs to a data server return NFS_DATA_SYNC.
 992  */
 993 int
 994 pnfs_layoutcommit_inode(struct inode *inode, bool sync)
 995 {
 996         struct nfs4_layoutcommit_data *data;
 997         struct nfs_inode *nfsi = NFS_I(inode);
 998         struct pnfs_layout_segment *lseg;
 999         struct rpc_cred *cred;
1000         loff_t end_pos;
1001         int status = 0;
1002
1003         dprintk("--> %s inode %lu\n", __func__, inode->i_ino);
1004
1005         if (!test_bit(NFS_INO_LAYOUTCOMMIT, &nfsi->flags))
1006                 return 0;
1007
1008         /* Note kzalloc ensures data->res.seq_res.sr_slot == NULL */
1009         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_NOFS);
1010         if (!data) {
1011                 mark_inode_dirty_sync(inode);
1012                 status = -ENOMEM;
1013                 goto out;
1014         }
1015
1016         spin_lock(&inode->i_lock);
1017         if (!test_and_clear_bit(NFS_INO_LAYOUTCOMMIT, &nfsi->flags)) {
1018                 spin_unlock(&inode->i_lock);
1019                 kfree(data);
1020                 goto out;
1021         }
1022         /*
1023          * Currently only one (whole file) write lseg which is referenced
1024          * in pnfs_set_layoutcommit and will be found.
1025          */
1026         lseg = pnfs_list_write_lseg(inode);
1027
1028         end_pos = lseg->pls_end_pos;
1029         cred = lseg->pls_lc_cred;
1030         lseg->pls_end_pos = 0;
1031         lseg->pls_lc_cred = NULL;
1032
1033         memcpy(&data->args.stateid.data, nfsi->layout->plh_stateid.data,
1034                 sizeof(nfsi->layout->plh_stateid.data));
1035         spin_unlock(&inode->i_lock);
1036
1037         data->args.inode = inode;
1038         data->lseg = lseg;
1039         data->cred = cred;
1040         nfs_fattr_init(&data->fattr);
1041         data->args.bitmask = NFS_SERVER(inode)->cache_consistency_bitmask;
1042         data->res.fattr = &data->fattr;
1043         data->args.lastbytewritten = end_pos - 1;
1044         data->res.server = NFS_SERVER(inode);
1045
1046         status = nfs4_proc_layoutcommit(data, sync);
1047 out:
1048         dprintk("<-- %s status %d\n", __func__, status);
1049         return status;
1050 }