Merge tag 'nfs-rdma-4.6-1' of git://git.linux-nfs.org/projects/anna/nfs-rdma
[sfrench/cifs-2.6.git] / fs / nfs / blocklayout / blocklayout.c
1 /*
2  *  linux/fs/nfs/blocklayout/blocklayout.c
3  *
4  *  Module for the NFSv4.1 pNFS block layout driver.
5  *
6  *  Copyright (c) 2006 The Regents of the University of Michigan.
7  *  All rights reserved.
8  *
9  *  Andy Adamson <andros@citi.umich.edu>
10  *  Fred Isaman <iisaman@umich.edu>
11  *
12  * permission is granted to use, copy, create derivative works and
13  * redistribute this software and such derivative works for any purpose,
14  * so long as the name of the university of michigan is not used in
15  * any advertising or publicity pertaining to the use or distribution
16  * of this software without specific, written prior authorization.  if
17  * the above copyright notice or any other identification of the
18  * university of michigan is included in any copy of any portion of
19  * this software, then the disclaimer below must also be included.
20  *
21  * this software is provided as is, without representation from the
22  * university of michigan as to its fitness for any purpose, and without
23  * warranty by the university of michigan of any kind, either express
24  * or implied, including without limitation the implied warranties of
25  * merchantability and fitness for a particular purpose.  the regents
26  * of the university of michigan shall not be liable for any damages,
27  * including special, indirect, incidental, or consequential damages,
28  * with respect to any claim arising out or in connection with the use
29  * of the software, even if it has been or is hereafter advised of the
30  * possibility of such damages.
31  */
32
33 #include <linux/module.h>
34 #include <linux/init.h>
35 #include <linux/mount.h>
36 #include <linux/namei.h>
37 #include <linux/bio.h>          /* struct bio */
38 #include <linux/prefetch.h>
39 #include <linux/pagevec.h>
40
41 #include "../pnfs.h"
42 #include "../nfs4session.h"
43 #include "../internal.h"
44 #include "blocklayout.h"
45
46 #define NFSDBG_FACILITY NFSDBG_PNFS_LD
47
48 MODULE_LICENSE("GPL");
49 MODULE_AUTHOR("Andy Adamson <andros@citi.umich.edu>");
50 MODULE_DESCRIPTION("The NFSv4.1 pNFS Block layout driver");
51
52 static bool is_hole(struct pnfs_block_extent *be)
53 {
54         switch (be->be_state) {
55         case PNFS_BLOCK_NONE_DATA:
56                 return true;
57         case PNFS_BLOCK_INVALID_DATA:
58                 return be->be_tag ? false : true;
59         default:
60                 return false;
61         }
62 }
63
64 /* The data we are handed might be spread across several bios.  We need
65  * to track when the last one is finished.
66  */
67 struct parallel_io {
68         struct kref refcnt;
69         void (*pnfs_callback) (void *data);
70         void *data;
71 };
72
73 static inline struct parallel_io *alloc_parallel(void *data)
74 {
75         struct parallel_io *rv;
76
77         rv  = kmalloc(sizeof(*rv), GFP_NOFS);
78         if (rv) {
79                 rv->data = data;
80                 kref_init(&rv->refcnt);
81         }
82         return rv;
83 }
84
85 static inline void get_parallel(struct parallel_io *p)
86 {
87         kref_get(&p->refcnt);
88 }
89
90 static void destroy_parallel(struct kref *kref)
91 {
92         struct parallel_io *p = container_of(kref, struct parallel_io, refcnt);
93
94         dprintk("%s enter\n", __func__);
95         p->pnfs_callback(p->data);
96         kfree(p);
97 }
98
99 static inline void put_parallel(struct parallel_io *p)
100 {
101         kref_put(&p->refcnt, destroy_parallel);
102 }
103
104 static struct bio *
105 bl_submit_bio(int rw, struct bio *bio)
106 {
107         if (bio) {
108                 get_parallel(bio->bi_private);
109                 dprintk("%s submitting %s bio %u@%llu\n", __func__,
110                         rw == READ ? "read" : "write", bio->bi_iter.bi_size,
111                         (unsigned long long)bio->bi_iter.bi_sector);
112                 submit_bio(rw, bio);
113         }
114         return NULL;
115 }
116
117 static struct bio *
118 bl_alloc_init_bio(int npg, struct block_device *bdev, sector_t disk_sector,
119                 bio_end_io_t end_io, struct parallel_io *par)
120 {
121         struct bio *bio;
122
123         npg = min(npg, BIO_MAX_PAGES);
124         bio = bio_alloc(GFP_NOIO, npg);
125         if (!bio && (current->flags & PF_MEMALLOC)) {
126                 while (!bio && (npg /= 2))
127                         bio = bio_alloc(GFP_NOIO, npg);
128         }
129
130         if (bio) {
131                 bio->bi_iter.bi_sector = disk_sector;
132                 bio->bi_bdev = bdev;
133                 bio->bi_end_io = end_io;
134                 bio->bi_private = par;
135         }
136         return bio;
137 }
138
139 static struct bio *
140 do_add_page_to_bio(struct bio *bio, int npg, int rw, sector_t isect,
141                 struct page *page, struct pnfs_block_dev_map *map,
142                 struct pnfs_block_extent *be, bio_end_io_t end_io,
143                 struct parallel_io *par, unsigned int offset, int *len)
144 {
145         struct pnfs_block_dev *dev =
146                 container_of(be->be_device, struct pnfs_block_dev, node);
147         u64 disk_addr, end;
148
149         dprintk("%s: npg %d rw %d isect %llu offset %u len %d\n", __func__,
150                 npg, rw, (unsigned long long)isect, offset, *len);
151
152         /* translate to device offset */
153         isect += be->be_v_offset;
154         isect -= be->be_f_offset;
155
156         /* translate to physical disk offset */
157         disk_addr = (u64)isect << SECTOR_SHIFT;
158         if (disk_addr < map->start || disk_addr >= map->start + map->len) {
159                 if (!dev->map(dev, disk_addr, map))
160                         return ERR_PTR(-EIO);
161                 bio = bl_submit_bio(rw, bio);
162         }
163         disk_addr += map->disk_offset;
164         disk_addr -= map->start;
165
166         /* limit length to what the device mapping allows */
167         end = disk_addr + *len;
168         if (end >= map->start + map->len)
169                 *len = map->start + map->len - disk_addr;
170
171 retry:
172         if (!bio) {
173                 bio = bl_alloc_init_bio(npg, map->bdev,
174                                 disk_addr >> SECTOR_SHIFT, end_io, par);
175                 if (!bio)
176                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
177         }
178         if (bio_add_page(bio, page, *len, offset) < *len) {
179                 bio = bl_submit_bio(rw, bio);
180                 goto retry;
181         }
182         return bio;
183 }
184
185 static void bl_end_io_read(struct bio *bio)
186 {
187         struct parallel_io *par = bio->bi_private;
188
189         if (bio->bi_error) {
190                 struct nfs_pgio_header *header = par->data;
191
192                 if (!header->pnfs_error)
193                         header->pnfs_error = -EIO;
194                 pnfs_set_lo_fail(header->lseg);
195         }
196
197         bio_put(bio);
198         put_parallel(par);
199 }
200
201 static void bl_read_cleanup(struct work_struct *work)
202 {
203         struct rpc_task *task;
204         struct nfs_pgio_header *hdr;
205         dprintk("%s enter\n", __func__);
206         task = container_of(work, struct rpc_task, u.tk_work);
207         hdr = container_of(task, struct nfs_pgio_header, task);
208         pnfs_ld_read_done(hdr);
209 }
210
211 static void
212 bl_end_par_io_read(void *data)
213 {
214         struct nfs_pgio_header *hdr = data;
215
216         hdr->task.tk_status = hdr->pnfs_error;
217         INIT_WORK(&hdr->task.u.tk_work, bl_read_cleanup);
218         schedule_work(&hdr->task.u.tk_work);
219 }
220
221 static enum pnfs_try_status
222 bl_read_pagelist(struct nfs_pgio_header *header)
223 {
224         struct pnfs_block_layout *bl = BLK_LSEG2EXT(header->lseg);
225         struct pnfs_block_dev_map map = { .start = NFS4_MAX_UINT64 };
226         struct bio *bio = NULL;
227         struct pnfs_block_extent be;
228         sector_t isect, extent_length = 0;
229         struct parallel_io *par;
230         loff_t f_offset = header->args.offset;
231         size_t bytes_left = header->args.count;
232         unsigned int pg_offset = header->args.pgbase, pg_len;
233         struct page **pages = header->args.pages;
234         int pg_index = header->args.pgbase >> PAGE_CACHE_SHIFT;
235         const bool is_dio = (header->dreq != NULL);
236         struct blk_plug plug;
237         int i;
238
239         dprintk("%s enter nr_pages %u offset %lld count %u\n", __func__,
240                 header->page_array.npages, f_offset,
241                 (unsigned int)header->args.count);
242
243         par = alloc_parallel(header);
244         if (!par)
245                 return PNFS_NOT_ATTEMPTED;
246         par->pnfs_callback = bl_end_par_io_read;
247
248         blk_start_plug(&plug);
249
250         isect = (sector_t) (f_offset >> SECTOR_SHIFT);
251         /* Code assumes extents are page-aligned */
252         for (i = pg_index; i < header->page_array.npages; i++) {
253                 if (extent_length <= 0) {
254                         /* We've used up the previous extent */
255                         bio = bl_submit_bio(READ, bio);
256
257                         /* Get the next one */
258                         if (!ext_tree_lookup(bl, isect, &be, false)) {
259                                 header->pnfs_error = -EIO;
260                                 goto out;
261                         }
262                         extent_length = be.be_length - (isect - be.be_f_offset);
263                 }
264
265                 if (is_dio) {
266                         if (pg_offset + bytes_left > PAGE_CACHE_SIZE)
267                                 pg_len = PAGE_CACHE_SIZE - pg_offset;
268                         else
269                                 pg_len = bytes_left;
270                 } else {
271                         BUG_ON(pg_offset != 0);
272                         pg_len = PAGE_CACHE_SIZE;
273                 }
274
275                 if (is_hole(&be)) {
276                         bio = bl_submit_bio(READ, bio);
277                         /* Fill hole w/ zeroes w/o accessing device */
278                         dprintk("%s Zeroing page for hole\n", __func__);
279                         zero_user_segment(pages[i], pg_offset, pg_len);
280
281                         /* invalidate map */
282                         map.start = NFS4_MAX_UINT64;
283                 } else {
284                         bio = do_add_page_to_bio(bio,
285                                                  header->page_array.npages - i,
286                                                  READ,
287                                                  isect, pages[i], &map, &be,
288                                                  bl_end_io_read, par,
289                                                  pg_offset, &pg_len);
290                         if (IS_ERR(bio)) {
291                                 header->pnfs_error = PTR_ERR(bio);
292                                 bio = NULL;
293                                 goto out;
294                         }
295                 }
296                 isect += (pg_len >> SECTOR_SHIFT);
297                 extent_length -= (pg_len >> SECTOR_SHIFT);
298                 f_offset += pg_len;
299                 bytes_left -= pg_len;
300                 pg_offset = 0;
301         }
302         if ((isect << SECTOR_SHIFT) >= header->inode->i_size) {
303                 header->res.eof = 1;
304                 header->res.count = header->inode->i_size - header->args.offset;
305         } else {
306                 header->res.count = (isect << SECTOR_SHIFT) - header->args.offset;
307         }
308 out:
309         bl_submit_bio(READ, bio);
310         blk_finish_plug(&plug);
311         put_parallel(par);
312         return PNFS_ATTEMPTED;
313 }
314
315 static void bl_end_io_write(struct bio *bio)
316 {
317         struct parallel_io *par = bio->bi_private;
318         struct nfs_pgio_header *header = par->data;
319
320         if (bio->bi_error) {
321                 if (!header->pnfs_error)
322                         header->pnfs_error = -EIO;
323                 pnfs_set_lo_fail(header->lseg);
324         }
325         bio_put(bio);
326         put_parallel(par);
327 }
328
329 /* Function scheduled for call during bl_end_par_io_write,
330  * it marks sectors as written and extends the commitlist.
331  */
332 static void bl_write_cleanup(struct work_struct *work)
333 {
334         struct rpc_task *task = container_of(work, struct rpc_task, u.tk_work);
335         struct nfs_pgio_header *hdr =
336                         container_of(task, struct nfs_pgio_header, task);
337
338         dprintk("%s enter\n", __func__);
339
340         if (likely(!hdr->pnfs_error)) {
341                 struct pnfs_block_layout *bl = BLK_LSEG2EXT(hdr->lseg);
342                 u64 start = hdr->args.offset & (loff_t)PAGE_CACHE_MASK;
343                 u64 end = (hdr->args.offset + hdr->args.count +
344                         PAGE_CACHE_SIZE - 1) & (loff_t)PAGE_CACHE_MASK;
345
346                 ext_tree_mark_written(bl, start >> SECTOR_SHIFT,
347                                         (end - start) >> SECTOR_SHIFT);
348         }
349
350         pnfs_ld_write_done(hdr);
351 }
352
353 /* Called when last of bios associated with a bl_write_pagelist call finishes */
354 static void bl_end_par_io_write(void *data)
355 {
356         struct nfs_pgio_header *hdr = data;
357
358         hdr->task.tk_status = hdr->pnfs_error;
359         hdr->verf.committed = NFS_FILE_SYNC;
360         INIT_WORK(&hdr->task.u.tk_work, bl_write_cleanup);
361         schedule_work(&hdr->task.u.tk_work);
362 }
363
364 static enum pnfs_try_status
365 bl_write_pagelist(struct nfs_pgio_header *header, int sync)
366 {
367         struct pnfs_block_layout *bl = BLK_LSEG2EXT(header->lseg);
368         struct pnfs_block_dev_map map = { .start = NFS4_MAX_UINT64 };
369         struct bio *bio = NULL;
370         struct pnfs_block_extent be;
371         sector_t isect, extent_length = 0;
372         struct parallel_io *par = NULL;
373         loff_t offset = header->args.offset;
374         size_t count = header->args.count;
375         struct page **pages = header->args.pages;
376         int pg_index = header->args.pgbase >> PAGE_CACHE_SHIFT;
377         unsigned int pg_len;
378         struct blk_plug plug;
379         int i;
380
381         dprintk("%s enter, %Zu@%lld\n", __func__, count, offset);
382
383         /* At this point, header->page_aray is a (sequential) list of nfs_pages.
384          * We want to write each, and if there is an error set pnfs_error
385          * to have it redone using nfs.
386          */
387         par = alloc_parallel(header);
388         if (!par)
389                 return PNFS_NOT_ATTEMPTED;
390         par->pnfs_callback = bl_end_par_io_write;
391
392         blk_start_plug(&plug);
393
394         /* we always write out the whole page */
395         offset = offset & (loff_t)PAGE_CACHE_MASK;
396         isect = offset >> SECTOR_SHIFT;
397
398         for (i = pg_index; i < header->page_array.npages; i++) {
399                 if (extent_length <= 0) {
400                         /* We've used up the previous extent */
401                         bio = bl_submit_bio(WRITE, bio);
402                         /* Get the next one */
403                         if (!ext_tree_lookup(bl, isect, &be, true)) {
404                                 header->pnfs_error = -EINVAL;
405                                 goto out;
406                         }
407
408                         extent_length = be.be_length - (isect - be.be_f_offset);
409                 }
410
411                 pg_len = PAGE_CACHE_SIZE;
412                 bio = do_add_page_to_bio(bio, header->page_array.npages - i,
413                                          WRITE, isect, pages[i], &map, &be,
414                                          bl_end_io_write, par,
415                                          0, &pg_len);
416                 if (IS_ERR(bio)) {
417                         header->pnfs_error = PTR_ERR(bio);
418                         bio = NULL;
419                         goto out;
420                 }
421
422                 offset += pg_len;
423                 count -= pg_len;
424                 isect += (pg_len >> SECTOR_SHIFT);
425                 extent_length -= (pg_len >> SECTOR_SHIFT);
426         }
427
428         header->res.count = header->args.count;
429 out:
430         bl_submit_bio(WRITE, bio);
431         blk_finish_plug(&plug);
432         put_parallel(par);
433         return PNFS_ATTEMPTED;
434 }
435
436 static void bl_free_layout_hdr(struct pnfs_layout_hdr *lo)
437 {
438         struct pnfs_block_layout *bl = BLK_LO2EXT(lo);
439         int err;
440
441         dprintk("%s enter\n", __func__);
442
443         err = ext_tree_remove(bl, true, 0, LLONG_MAX);
444         WARN_ON(err);
445
446         kfree(bl);
447 }
448
449 static struct pnfs_layout_hdr *bl_alloc_layout_hdr(struct inode *inode,
450                                                    gfp_t gfp_flags)
451 {
452         struct pnfs_block_layout *bl;
453
454         dprintk("%s enter\n", __func__);
455         bl = kzalloc(sizeof(*bl), gfp_flags);
456         if (!bl)
457                 return NULL;
458
459         bl->bl_ext_rw = RB_ROOT;
460         bl->bl_ext_ro = RB_ROOT;
461         spin_lock_init(&bl->bl_ext_lock);
462
463         return &bl->bl_layout;
464 }
465
466 static void bl_free_lseg(struct pnfs_layout_segment *lseg)
467 {
468         dprintk("%s enter\n", __func__);
469         kfree(lseg);
470 }
471
472 /* Tracks info needed to ensure extents in layout obey constraints of spec */
473 struct layout_verification {
474         u32 mode;       /* R or RW */
475         u64 start;      /* Expected start of next non-COW extent */
476         u64 inval;      /* Start of INVAL coverage */
477         u64 cowread;    /* End of COW read coverage */
478 };
479
480 /* Verify the extent meets the layout requirements of the pnfs-block draft,
481  * section 2.3.1.
482  */
483 static int verify_extent(struct pnfs_block_extent *be,
484                          struct layout_verification *lv)
485 {
486         if (lv->mode == IOMODE_READ) {
487                 if (be->be_state == PNFS_BLOCK_READWRITE_DATA ||
488                     be->be_state == PNFS_BLOCK_INVALID_DATA)
489                         return -EIO;
490                 if (be->be_f_offset != lv->start)
491                         return -EIO;
492                 lv->start += be->be_length;
493                 return 0;
494         }
495         /* lv->mode == IOMODE_RW */
496         if (be->be_state == PNFS_BLOCK_READWRITE_DATA) {
497                 if (be->be_f_offset != lv->start)
498                         return -EIO;
499                 if (lv->cowread > lv->start)
500                         return -EIO;
501                 lv->start += be->be_length;
502                 lv->inval = lv->start;
503                 return 0;
504         } else if (be->be_state == PNFS_BLOCK_INVALID_DATA) {
505                 if (be->be_f_offset != lv->start)
506                         return -EIO;
507                 lv->start += be->be_length;
508                 return 0;
509         } else if (be->be_state == PNFS_BLOCK_READ_DATA) {
510                 if (be->be_f_offset > lv->start)
511                         return -EIO;
512                 if (be->be_f_offset < lv->inval)
513                         return -EIO;
514                 if (be->be_f_offset < lv->cowread)
515                         return -EIO;
516                 /* It looks like you might want to min this with lv->start,
517                  * but you really don't.
518                  */
519                 lv->inval = lv->inval + be->be_length;
520                 lv->cowread = be->be_f_offset + be->be_length;
521                 return 0;
522         } else
523                 return -EIO;
524 }
525
526 static int decode_sector_number(__be32 **rp, sector_t *sp)
527 {
528         uint64_t s;
529
530         *rp = xdr_decode_hyper(*rp, &s);
531         if (s & 0x1ff) {
532                 printk(KERN_WARNING "NFS: %s: sector not aligned\n", __func__);
533                 return -1;
534         }
535         *sp = s >> SECTOR_SHIFT;
536         return 0;
537 }
538
539 static int
540 bl_alloc_extent(struct xdr_stream *xdr, struct pnfs_layout_hdr *lo,
541                 struct layout_verification *lv, struct list_head *extents,
542                 gfp_t gfp_mask)
543 {
544         struct pnfs_block_extent *be;
545         struct nfs4_deviceid id;
546         int error;
547         __be32 *p;
548
549         p = xdr_inline_decode(xdr, 28 + NFS4_DEVICEID4_SIZE);
550         if (!p)
551                 return -EIO;
552
553         be = kzalloc(sizeof(*be), GFP_NOFS);
554         if (!be)
555                 return -ENOMEM;
556
557         memcpy(&id, p, NFS4_DEVICEID4_SIZE);
558         p += XDR_QUADLEN(NFS4_DEVICEID4_SIZE);
559
560         error = -EIO;
561         be->be_device = nfs4_find_get_deviceid(NFS_SERVER(lo->plh_inode), &id,
562                                                 lo->plh_lc_cred, gfp_mask);
563         if (!be->be_device)
564                 goto out_free_be;
565
566         /*
567          * The next three values are read in as bytes, but stored in the
568          * extent structure in 512-byte granularity.
569          */
570         if (decode_sector_number(&p, &be->be_f_offset) < 0)
571                 goto out_put_deviceid;
572         if (decode_sector_number(&p, &be->be_length) < 0)
573                 goto out_put_deviceid;
574         if (decode_sector_number(&p, &be->be_v_offset) < 0)
575                 goto out_put_deviceid;
576         be->be_state = be32_to_cpup(p++);
577
578         error = verify_extent(be, lv);
579         if (error) {
580                 dprintk("%s: extent verification failed\n", __func__);
581                 goto out_put_deviceid;
582         }
583
584         list_add_tail(&be->be_list, extents);
585         return 0;
586
587 out_put_deviceid:
588         nfs4_put_deviceid_node(be->be_device);
589 out_free_be:
590         kfree(be);
591         return error;
592 }
593
594 static struct pnfs_layout_segment *
595 bl_alloc_lseg(struct pnfs_layout_hdr *lo, struct nfs4_layoutget_res *lgr,
596                 gfp_t gfp_mask)
597 {
598         struct layout_verification lv = {
599                 .mode = lgr->range.iomode,
600                 .start = lgr->range.offset >> SECTOR_SHIFT,
601                 .inval = lgr->range.offset >> SECTOR_SHIFT,
602                 .cowread = lgr->range.offset >> SECTOR_SHIFT,
603         };
604         struct pnfs_block_layout *bl = BLK_LO2EXT(lo);
605         struct pnfs_layout_segment *lseg;
606         struct xdr_buf buf;
607         struct xdr_stream xdr;
608         struct page *scratch;
609         int status, i;
610         uint32_t count;
611         __be32 *p;
612         LIST_HEAD(extents);
613
614         dprintk("---> %s\n", __func__);
615
616         lseg = kzalloc(sizeof(*lseg), gfp_mask);
617         if (!lseg)
618                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
619
620         status = -ENOMEM;
621         scratch = alloc_page(gfp_mask);
622         if (!scratch)
623                 goto out;
624
625         xdr_init_decode_pages(&xdr, &buf,
626                         lgr->layoutp->pages, lgr->layoutp->len);
627         xdr_set_scratch_buffer(&xdr, page_address(scratch), PAGE_SIZE);
628
629         status = -EIO;
630         p = xdr_inline_decode(&xdr, 4);
631         if (unlikely(!p))
632                 goto out_free_scratch;
633
634         count = be32_to_cpup(p++);
635         dprintk("%s: number of extents %d\n", __func__, count);
636
637         /*
638          * Decode individual extents, putting them in temporary staging area
639          * until whole layout is decoded to make error recovery easier.
640          */
641         for (i = 0; i < count; i++) {
642                 status = bl_alloc_extent(&xdr, lo, &lv, &extents, gfp_mask);
643                 if (status)
644                         goto process_extents;
645         }
646
647         if (lgr->range.offset + lgr->range.length !=
648                         lv.start << SECTOR_SHIFT) {
649                 dprintk("%s Final length mismatch\n", __func__);
650                 status = -EIO;
651                 goto process_extents;
652         }
653
654         if (lv.start < lv.cowread) {
655                 dprintk("%s Final uncovered COW extent\n", __func__);
656                 status = -EIO;
657         }
658
659 process_extents:
660         while (!list_empty(&extents)) {
661                 struct pnfs_block_extent *be =
662                         list_first_entry(&extents, struct pnfs_block_extent,
663                                          be_list);
664                 list_del(&be->be_list);
665
666                 if (!status)
667                         status = ext_tree_insert(bl, be);
668
669                 if (status) {
670                         nfs4_put_deviceid_node(be->be_device);
671                         kfree(be);
672                 }
673         }
674
675 out_free_scratch:
676         __free_page(scratch);
677 out:
678         dprintk("%s returns %d\n", __func__, status);
679         if (status) {
680                 kfree(lseg);
681                 return ERR_PTR(status);
682         }
683         return lseg;
684 }
685
686 static void
687 bl_return_range(struct pnfs_layout_hdr *lo,
688                 struct pnfs_layout_range *range)
689 {
690         struct pnfs_block_layout *bl = BLK_LO2EXT(lo);
691         sector_t offset = range->offset >> SECTOR_SHIFT, end;
692
693         if (range->offset % 8) {
694                 dprintk("%s: offset %lld not block size aligned\n",
695                         __func__, range->offset);
696                 return;
697         }
698
699         if (range->length != NFS4_MAX_UINT64) {
700                 if (range->length % 8) {
701                         dprintk("%s: length %lld not block size aligned\n",
702                                 __func__, range->length);
703                         return;
704                 }
705
706                 end = offset + (range->length >> SECTOR_SHIFT);
707         } else {
708                 end = round_down(NFS4_MAX_UINT64, PAGE_SIZE);
709         }
710
711         ext_tree_remove(bl, range->iomode & IOMODE_RW, offset, end);
712 }
713
714 static int
715 bl_prepare_layoutcommit(struct nfs4_layoutcommit_args *arg)
716 {
717         return ext_tree_prepare_commit(arg);
718 }
719
720 static void
721 bl_cleanup_layoutcommit(struct nfs4_layoutcommit_data *lcdata)
722 {
723         ext_tree_mark_committed(&lcdata->args, lcdata->res.status);
724 }
725
726 static int
727 bl_set_layoutdriver(struct nfs_server *server, const struct nfs_fh *fh)
728 {
729         dprintk("%s enter\n", __func__);
730
731         if (server->pnfs_blksize == 0) {
732                 dprintk("%s Server did not return blksize\n", __func__);
733                 return -EINVAL;
734         }
735         if (server->pnfs_blksize > PAGE_SIZE) {
736                 printk(KERN_ERR "%s: pNFS blksize %d not supported.\n",
737                         __func__, server->pnfs_blksize);
738                 return -EINVAL;
739         }
740
741         return 0;
742 }
743
744 static bool
745 is_aligned_req(struct nfs_pageio_descriptor *pgio,
746                 struct nfs_page *req, unsigned int alignment)
747 {
748         /*
749          * Always accept buffered writes, higher layers take care of the
750          * right alignment.
751          */
752         if (pgio->pg_dreq == NULL)
753                 return true;
754
755         if (!IS_ALIGNED(req->wb_offset, alignment))
756                 return false;
757
758         if (IS_ALIGNED(req->wb_bytes, alignment))
759                 return true;
760
761         if (req_offset(req) + req->wb_bytes == i_size_read(pgio->pg_inode)) {
762                 /*
763                  * If the write goes up to the inode size, just write
764                  * the full page.  Data past the inode size is
765                  * guaranteed to be zeroed by the higher level client
766                  * code, and this behaviour is mandated by RFC 5663
767                  * section 2.3.2.
768                  */
769                 return true;
770         }
771
772         return false;
773 }
774
775 static void
776 bl_pg_init_read(struct nfs_pageio_descriptor *pgio, struct nfs_page *req)
777 {
778         if (!is_aligned_req(pgio, req, SECTOR_SIZE)) {
779                 nfs_pageio_reset_read_mds(pgio);
780                 return;
781         }
782
783         pnfs_generic_pg_init_read(pgio, req);
784 }
785
786 /*
787  * Return 0 if @req cannot be coalesced into @pgio, otherwise return the number
788  * of bytes (maximum @req->wb_bytes) that can be coalesced.
789  */
790 static size_t
791 bl_pg_test_read(struct nfs_pageio_descriptor *pgio, struct nfs_page *prev,
792                 struct nfs_page *req)
793 {
794         if (!is_aligned_req(pgio, req, SECTOR_SIZE))
795                 return 0;
796         return pnfs_generic_pg_test(pgio, prev, req);
797 }
798
799 /*
800  * Return the number of contiguous bytes for a given inode
801  * starting at page frame idx.
802  */
803 static u64 pnfs_num_cont_bytes(struct inode *inode, pgoff_t idx)
804 {
805         struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
806         pgoff_t end;
807
808         /* Optimize common case that writes from 0 to end of file */
809         end = DIV_ROUND_UP(i_size_read(inode), PAGE_CACHE_SIZE);
810         if (end != inode->i_mapping->nrpages) {
811                 rcu_read_lock();
812                 end = page_cache_next_hole(mapping, idx + 1, ULONG_MAX);
813                 rcu_read_unlock();
814         }
815
816         if (!end)
817                 return i_size_read(inode) - (idx << PAGE_CACHE_SHIFT);
818         else
819                 return (end - idx) << PAGE_CACHE_SHIFT;
820 }
821
822 static void
823 bl_pg_init_write(struct nfs_pageio_descriptor *pgio, struct nfs_page *req)
824 {
825         u64 wb_size;
826
827         if (!is_aligned_req(pgio, req, PAGE_SIZE)) {
828                 nfs_pageio_reset_write_mds(pgio);
829                 return;
830         }
831
832         if (pgio->pg_dreq == NULL)
833                 wb_size = pnfs_num_cont_bytes(pgio->pg_inode,
834                                               req->wb_index);
835         else
836                 wb_size = nfs_dreq_bytes_left(pgio->pg_dreq);
837
838         pnfs_generic_pg_init_write(pgio, req, wb_size);
839 }
840
841 /*
842  * Return 0 if @req cannot be coalesced into @pgio, otherwise return the number
843  * of bytes (maximum @req->wb_bytes) that can be coalesced.
844  */
845 static size_t
846 bl_pg_test_write(struct nfs_pageio_descriptor *pgio, struct nfs_page *prev,
847                  struct nfs_page *req)
848 {
849         if (!is_aligned_req(pgio, req, PAGE_SIZE))
850                 return 0;
851         return pnfs_generic_pg_test(pgio, prev, req);
852 }
853
854 static const struct nfs_pageio_ops bl_pg_read_ops = {
855         .pg_init = bl_pg_init_read,
856         .pg_test = bl_pg_test_read,
857         .pg_doio = pnfs_generic_pg_readpages,
858         .pg_cleanup = pnfs_generic_pg_cleanup,
859 };
860
861 static const struct nfs_pageio_ops bl_pg_write_ops = {
862         .pg_init = bl_pg_init_write,
863         .pg_test = bl_pg_test_write,
864         .pg_doio = pnfs_generic_pg_writepages,
865         .pg_cleanup = pnfs_generic_pg_cleanup,
866 };
867
868 static struct pnfs_layoutdriver_type blocklayout_type = {
869         .id                             = LAYOUT_BLOCK_VOLUME,
870         .name                           = "LAYOUT_BLOCK_VOLUME",
871         .owner                          = THIS_MODULE,
872         .flags                          = PNFS_LAYOUTRET_ON_SETATTR |
873                                           PNFS_READ_WHOLE_PAGE,
874         .read_pagelist                  = bl_read_pagelist,
875         .write_pagelist                 = bl_write_pagelist,
876         .alloc_layout_hdr               = bl_alloc_layout_hdr,
877         .free_layout_hdr                = bl_free_layout_hdr,
878         .alloc_lseg                     = bl_alloc_lseg,
879         .free_lseg                      = bl_free_lseg,
880         .return_range                   = bl_return_range,
881         .prepare_layoutcommit           = bl_prepare_layoutcommit,
882         .cleanup_layoutcommit           = bl_cleanup_layoutcommit,
883         .set_layoutdriver               = bl_set_layoutdriver,
884         .alloc_deviceid_node            = bl_alloc_deviceid_node,
885         .free_deviceid_node             = bl_free_deviceid_node,
886         .pg_read_ops                    = &bl_pg_read_ops,
887         .pg_write_ops                   = &bl_pg_write_ops,
888         .sync                           = pnfs_generic_sync,
889 };
890
891 static int __init nfs4blocklayout_init(void)
892 {
893         int ret;
894
895         dprintk("%s: NFSv4 Block Layout Driver Registering...\n", __func__);
896
897         ret = pnfs_register_layoutdriver(&blocklayout_type);
898         if (ret)
899                 goto out;
900         ret = bl_init_pipefs();
901         if (ret)
902                 goto out_unregister;
903         return 0;
904
905 out_unregister:
906         pnfs_unregister_layoutdriver(&blocklayout_type);
907 out:
908         return ret;
909 }
910
911 static void __exit nfs4blocklayout_exit(void)
912 {
913         dprintk("%s: NFSv4 Block Layout Driver Unregistering...\n",
914                __func__);
915
916         bl_cleanup_pipefs();
917         pnfs_unregister_layoutdriver(&blocklayout_type);
918 }
919
920 MODULE_ALIAS("nfs-layouttype4-3");
921
922 module_init(nfs4blocklayout_init);
923 module_exit(nfs4blocklayout_exit);