Staging: Pohmelfs: Added IO permissions and priorities.
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / drivers / staging / pohmelfs / trans.c
1 /*
2  * 2007+ Copyright (c) Evgeniy Polyakov <zbr@ioremap.net>
3  * All rights reserved.
4  *
5  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
6  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
7  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
8  * (at your option) any later version.
9  *
10  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
13  * GNU General Public License for more details.
14  */
15
16 #include <linux/module.h>
17 #include <linux/crypto.h>
18 #include <linux/fs.h>
19 #include <linux/jhash.h>
20 #include <linux/hash.h>
21 #include <linux/ktime.h>
22 #include <linux/mempool.h>
23 #include <linux/mm.h>
24 #include <linux/mount.h>
25 #include <linux/pagemap.h>
26 #include <linux/parser.h>
27 #include <linux/poll.h>
28 #include <linux/swap.h>
29 #include <linux/slab.h>
30 #include <linux/statfs.h>
31 #include <linux/writeback.h>
32
33 #include "netfs.h"
34
35 static struct kmem_cache *netfs_trans_dst;
36 static mempool_t *netfs_trans_dst_pool;
37
38 static void netfs_trans_init_static(struct netfs_trans *t, int num, int size)
39 {
40         t->page_num = num;
41         t->total_size = size;
42         atomic_set(&t->refcnt, 1);
43
44         spin_lock_init(&t->dst_lock);
45         INIT_LIST_HEAD(&t->dst_list);
46 }
47
48 static int netfs_trans_send_pages(struct netfs_trans *t, struct netfs_state *st)
49 {
50         int err = 0;
51         unsigned int i, attached_pages = t->attached_pages, ci;
52         struct msghdr msg;
53         struct page **pages = (t->eng)?t->eng->pages:t->pages;
54         struct page *p;
55         unsigned int size;
56
57         msg.msg_name = NULL;
58         msg.msg_namelen = 0;
59         msg.msg_control = NULL;
60         msg.msg_controllen = 0;
61         msg.msg_flags = MSG_WAITALL | MSG_MORE;
62
63         ci = 0;
64         for (i=0; i<t->page_num; ++i) {
65                 struct page *page = pages[ci];
66                 struct netfs_cmd cmd;
67                 struct iovec io;
68
69                 p = t->pages[i];
70
71                 if (!p)
72                         continue;
73
74                 size = page_private(p);
75
76                 io.iov_base = &cmd;
77                 io.iov_len = sizeof(struct netfs_cmd);
78
79                 cmd.cmd = NETFS_WRITE_PAGE;
80                 cmd.ext = 0;
81                 cmd.id = 0;
82                 cmd.size = size;
83                 cmd.start = p->index;
84                 cmd.start <<= PAGE_CACHE_SHIFT;
85                 cmd.csize = 0;
86                 cmd.cpad = 0;
87                 cmd.iv = pohmelfs_gen_iv(t);
88
89                 netfs_convert_cmd(&cmd);
90
91                 msg.msg_iov = &io;
92                 msg.msg_iovlen = 1;
93                 msg.msg_flags = MSG_WAITALL | MSG_MORE;
94
95                 err = kernel_sendmsg(st->socket, &msg, (struct kvec *)msg.msg_iov, 1, sizeof(struct netfs_cmd));
96                 if (err <= 0) {
97                         printk("%s: %d/%d failed to send transaction header: t: %p, gen: %u, err: %d.\n",
98                                         __func__, i, t->page_num, t, t->gen, err);
99                         if (err == 0)
100                                 err = -ECONNRESET;
101                         goto err_out;
102                 }
103
104                 msg.msg_flags = MSG_WAITALL|(attached_pages == 1)?0:MSG_MORE;
105
106                 err = kernel_sendpage(st->socket, page, 0, size, msg.msg_flags);
107                 if (err <= 0) {
108                         printk("%s: %d/%d failed to send transaction page: t: %p, gen: %u, size: %u, err: %d.\n",
109                                         __func__, i, t->page_num, t, t->gen, size, err);
110                         if (err == 0)
111                                 err = -ECONNRESET;
112                         goto err_out;
113                 }
114
115                 dprintk("%s: %d/%d sent t: %p, gen: %u, page: %p/%p, size: %u.\n",
116                         __func__, i, t->page_num, t, t->gen, page, p, size);
117
118                 err = 0;
119                 attached_pages--;
120                 if (!attached_pages)
121                         break;
122                 ci++;
123
124                 continue;
125
126 err_out:
127                 printk("%s: t: %p, gen: %u, err: %d.\n", __func__, t, t->gen, err);
128                 netfs_state_exit(st);
129                 break;
130         }
131
132         return err;
133 }
134
135 int netfs_trans_send(struct netfs_trans *t, struct netfs_state *st)
136 {
137         int err;
138         struct msghdr msg;
139
140         BUG_ON(!t->iovec.iov_len);
141         BUG_ON(t->iovec.iov_len > 1024*1024*1024);
142
143         netfs_state_lock_send(st);
144         if (!st->socket) {
145                 err = netfs_state_init(st);
146                 if (err)
147                         goto err_out_unlock_return;
148         }
149
150         msg.msg_iov = &t->iovec;
151         msg.msg_iovlen = 1;
152         msg.msg_name = NULL;
153         msg.msg_namelen = 0;
154         msg.msg_control = NULL;
155         msg.msg_controllen = 0;
156         msg.msg_flags = MSG_WAITALL;
157
158         if (t->attached_pages)
159                 msg.msg_flags |= MSG_MORE;
160
161         err = kernel_sendmsg(st->socket, &msg, (struct kvec *)msg.msg_iov, 1, t->iovec.iov_len);
162         if (err <= 0) {
163                 printk("%s: failed to send contig transaction: t: %p, gen: %u, size: %zu, err: %d.\n",
164                                 __func__, t, t->gen, t->iovec.iov_len, err);
165                 if (err == 0)
166                         err = -ECONNRESET;
167                 goto err_out_unlock_return;
168         }
169
170         dprintk("%s: sent %s transaction: t: %p, gen: %u, size: %zu, page_num: %u.\n",
171                         __func__, (t->page_num)?"partial":"full",
172                         t, t->gen, t->iovec.iov_len, t->page_num);
173
174         err = 0;
175         if (t->attached_pages)
176                 err = netfs_trans_send_pages(t, st);
177
178 err_out_unlock_return:
179
180         if (st->need_reset) {
181                 netfs_state_exit(st);
182         }
183         netfs_state_unlock_send(st);
184
185         dprintk("%s: t: %p, gen: %u, err: %d.\n",
186                 __func__, t, t->gen, err);
187
188         t->result = err;
189         return err;
190 }
191
192 static inline int netfs_trans_cmp(unsigned int gen, unsigned int new)
193 {
194         if (gen < new)
195                 return 1;
196         if (gen > new)
197                 return -1;
198         return 0;
199 }
200
201 struct netfs_trans_dst *netfs_trans_search(struct netfs_state *st, unsigned int gen)
202 {
203         struct rb_root *root = &st->trans_root;
204         struct rb_node *n = root->rb_node;
205         struct netfs_trans_dst *tmp, *ret = NULL;
206         struct netfs_trans *t;
207         int cmp;
208
209         while (n) {
210                 tmp = rb_entry(n, struct netfs_trans_dst, state_entry);
211                 t = tmp->trans;
212
213                 cmp = netfs_trans_cmp(t->gen, gen);
214                 if (cmp < 0)
215                         n = n->rb_left;
216                 else if (cmp > 0)
217                         n = n->rb_right;
218                 else {
219                         ret = tmp;
220                         break;
221                 }
222         }
223
224         return ret;
225 }
226
227 static int netfs_trans_insert(struct netfs_trans_dst *ndst, struct netfs_state *st)
228 {
229         struct rb_root *root = &st->trans_root;
230         struct rb_node **n = &root->rb_node, *parent = NULL;
231         struct netfs_trans_dst *ret = NULL, *tmp;
232         struct netfs_trans *t = NULL, *new = ndst->trans;
233         int cmp;
234
235         while (*n) {
236                 parent = *n;
237
238                 tmp = rb_entry(parent, struct netfs_trans_dst, state_entry);
239                 t = tmp->trans;
240
241                 cmp = netfs_trans_cmp(t->gen, new->gen);
242                 if (cmp < 0)
243                         n = &parent->rb_left;
244                 else if (cmp > 0)
245                         n = &parent->rb_right;
246                 else {
247                         ret = tmp;
248                         break;
249                 }
250         }
251
252         if (ret) {
253                 printk("%s: exist: old: gen: %u, flags: %x, send_time: %lu, "
254                                 "new: gen: %u, flags: %x, send_time: %lu.\n",
255                         __func__, t->gen, t->flags, ret->send_time,
256                         new->gen, new->flags, ndst->send_time);
257                 return -EEXIST;
258         }
259
260         rb_link_node(&ndst->state_entry, parent, n);
261         rb_insert_color(&ndst->state_entry, root);
262         ndst->send_time = jiffies;
263
264         return 0;
265 }
266
267 int netfs_trans_remove_nolock(struct netfs_trans_dst *dst, struct netfs_state *st)
268 {
269         if (dst && dst->state_entry.rb_parent_color) {
270                 rb_erase(&dst->state_entry, &st->trans_root);
271                 dst->state_entry.rb_parent_color = 0;
272                 return 1;
273         }
274         return 0;
275 }
276
277 static int netfs_trans_remove_state(struct netfs_trans_dst *dst)
278 {
279         int ret;
280         struct netfs_state *st = dst->state;
281
282         mutex_lock(&st->trans_lock);
283         ret = netfs_trans_remove_nolock(dst, st);
284         mutex_unlock(&st->trans_lock);
285
286         return ret;
287 }
288
289 /*
290  * Create new destination for given transaction associated with given network state.
291  * Transaction's reference counter is bumped and will be dropped when either
292  * reply is received or when async timeout detection task will fail resending
293  * and drop transaction.
294  */
295 static int netfs_trans_push_dst(struct netfs_trans *t, struct netfs_state *st)
296 {
297         struct netfs_trans_dst *dst;
298         int err;
299
300         dst = mempool_alloc(netfs_trans_dst_pool, GFP_KERNEL);
301         if (!dst)
302                 return -ENOMEM;
303
304         dst->retries = 0;
305         dst->send_time = 0;
306         dst->state = st;
307         dst->trans = t;
308         netfs_trans_get(t);
309
310         mutex_lock(&st->trans_lock);
311         err = netfs_trans_insert(dst, st);
312         mutex_unlock(&st->trans_lock);
313
314         if (err)
315                 goto err_out_free;
316
317         spin_lock(&t->dst_lock);
318         list_add_tail(&dst->trans_entry, &t->dst_list);
319         spin_unlock(&t->dst_lock);
320
321         return 0;
322
323 err_out_free:
324         t->result = err;
325         netfs_trans_put(t);
326         mempool_free(dst, netfs_trans_dst_pool);
327         return err;
328 }
329
330 static void netfs_trans_free_dst(struct netfs_trans_dst *dst)
331 {
332         netfs_trans_put(dst->trans);
333         mempool_free(dst, netfs_trans_dst_pool);
334 }
335
336 static void netfs_trans_remove_dst(struct netfs_trans_dst *dst)
337 {
338         if (netfs_trans_remove_state(dst))
339                 netfs_trans_free_dst(dst);
340 }
341
342 /*
343  * Drop destination transaction entry when we know it.
344  */
345 void netfs_trans_drop_dst(struct netfs_trans_dst *dst)
346 {
347         struct netfs_trans *t = dst->trans;
348
349         spin_lock(&t->dst_lock);
350         list_del_init(&dst->trans_entry);
351         spin_unlock(&t->dst_lock);
352
353         netfs_trans_remove_dst(dst);
354 }
355
356 /*
357  * Drop destination transaction entry when we know it and when we
358  * already removed dst from state tree.
359  */
360 void netfs_trans_drop_dst_nostate(struct netfs_trans_dst *dst)
361 {
362         struct netfs_trans *t = dst->trans;
363
364         spin_lock(&t->dst_lock);
365         list_del_init(&dst->trans_entry);
366         spin_unlock(&t->dst_lock);
367
368         netfs_trans_free_dst(dst);
369 }
370
371 /*
372  * This drops destination transaction entry from appropriate network state
373  * tree and drops related reference counter. It is possible that transaction
374  * will be freed here if its reference counter hits zero.
375  * Destination transaction entry will be freed.
376  */
377 void netfs_trans_drop_trans(struct netfs_trans *t, struct netfs_state *st)
378 {
379         struct netfs_trans_dst *dst, *tmp, *ret = NULL;
380
381         spin_lock(&t->dst_lock);
382         list_for_each_entry_safe(dst, tmp, &t->dst_list, trans_entry) {
383                 if (dst->state == st) {
384                         ret = dst;
385                         list_del(&dst->trans_entry);
386                         break;
387                 }
388         }
389         spin_unlock(&t->dst_lock);
390
391         if (ret)
392                 netfs_trans_remove_dst(ret);
393 }
394
395 /*
396  * This drops destination transaction entry from appropriate network state
397  * tree and drops related reference counter. It is possible that transaction
398  * will be freed here if its reference counter hits zero.
399  * Destination transaction entry will be freed.
400  */
401 void netfs_trans_drop_last(struct netfs_trans *t, struct netfs_state *st)
402 {
403         struct netfs_trans_dst *dst, *tmp, *ret;
404
405         spin_lock(&t->dst_lock);
406         ret = list_entry(t->dst_list.prev, struct netfs_trans_dst, trans_entry);
407         if (ret->state != st) {
408                 ret = NULL;
409                 list_for_each_entry_safe(dst, tmp, &t->dst_list, trans_entry) {
410                         if (dst->state == st) {
411                                 ret = dst;
412                                 list_del_init(&dst->trans_entry);
413                                 break;
414                         }
415                 }
416         } else {
417                 list_del(&ret->trans_entry);
418         }
419         spin_unlock(&t->dst_lock);
420
421         if (ret)
422                 netfs_trans_remove_dst(ret);
423 }
424
425 static int netfs_trans_push(struct netfs_trans *t, struct netfs_state *st)
426 {
427         int err;
428
429         err = netfs_trans_push_dst(t, st);
430         if (err)
431                 return err;
432
433         err = netfs_trans_send(t, st);
434         if (err)
435                 goto err_out_free;
436
437         if (t->flags & NETFS_TRANS_SINGLE_DST)
438                 pohmelfs_switch_active(st->psb);
439
440         return 0;
441
442 err_out_free:
443         t->result = err;
444         netfs_trans_drop_last(t, st);
445
446         return err;
447 }
448
449 int netfs_trans_finish_send(struct netfs_trans *t, struct pohmelfs_sb *psb)
450 {
451         struct pohmelfs_config *c;
452         int err = -ENODEV;
453         struct netfs_state *st;
454 #if 0
455         dprintk("%s: t: %p, gen: %u, size: %u, page_num: %u, active: %p.\n",
456                 __func__, t, t->gen, t->iovec.iov_len, t->page_num, psb->active_state);
457 #endif
458         mutex_lock(&psb->state_lock);
459         list_for_each_entry(c, &psb->state_list, config_entry) {
460                 st = &c->state;
461
462                 if (t->flags & NETFS_TRANS_SINGLE_DST) {
463                         if (!(st->ctl.perm & POHMELFS_IO_PERM_READ))
464                                 continue;
465                 } else {
466                         if (!(st->ctl.perm & POHMELFS_IO_PERM_WRITE))
467                                 continue;
468                 }
469
470                 err = netfs_trans_push(t, st);
471                 if (!err && (t->flags & NETFS_TRANS_SINGLE_DST))
472                         break;
473         }
474
475         mutex_unlock(&psb->state_lock);
476 #if 0
477         dprintk("%s: fully sent t: %p, gen: %u, size: %u, page_num: %u, err: %d.\n",
478                 __func__, t, t->gen, t->iovec.iov_len, t->page_num, err);
479 #endif
480         if (err)
481                 t->result = err;
482         return err;
483 }
484
485 int netfs_trans_finish(struct netfs_trans *t, struct pohmelfs_sb *psb)
486 {
487         int err;
488         struct netfs_cmd *cmd = t->iovec.iov_base;
489
490         t->gen = atomic_inc_return(&psb->trans_gen);
491
492         cmd->size = t->iovec.iov_len - sizeof(struct netfs_cmd) +
493                 t->attached_size + t->attached_pages * sizeof(struct netfs_cmd);
494         cmd->cmd = NETFS_TRANS;
495         cmd->start = t->gen;
496         cmd->id = 0;
497
498         if (psb->perform_crypto) {
499                 cmd->ext = psb->crypto_attached_size;
500                 cmd->csize = psb->crypto_attached_size;
501         }
502
503         dprintk("%s: t: %u, size: %u, iov_len: %zu, attached_size: %u, attached_pages: %u.\n",
504                         __func__, t->gen, cmd->size, t->iovec.iov_len, t->attached_size, t->attached_pages);
505         err = pohmelfs_trans_crypt(t, psb);
506         if (err) {
507                 t->result = err;
508                 netfs_convert_cmd(cmd);
509                 dprintk("%s: trans: %llu, crypto_attached_size: %u, attached_size: %u, attached_pages: %d, trans_size: %u, err: %d.\n",
510                         __func__, cmd->start, psb->crypto_attached_size, t->attached_size, t->attached_pages, cmd->size, err);
511         }
512         netfs_trans_put(t);
513         return err;
514 }
515
516 /*
517  * Resend transaction to remote server(s).
518  * If new servers were added into superblock, we can try to send data
519  * to them too.
520  *
521  * It is called under superblock's state_lock, so we can safely
522  * dereference psb->state_list. Also, transaction's reference counter is
523  * bumped, so it can not go away under us, thus we can safely access all
524  * its members. State is locked.
525  *
526  * This function returns 0 if transaction was successfully sent to at
527  * least one destination target.
528  */
529 int netfs_trans_resend(struct netfs_trans *t, struct pohmelfs_sb *psb)
530 {
531         struct netfs_trans_dst *dst;
532         struct netfs_state *st;
533         struct pohmelfs_config *c;
534         int err, exist, error = -ENODEV;
535
536         list_for_each_entry(c, &psb->state_list, config_entry) {
537                 st = &c->state;
538
539                 exist = 0;
540                 spin_lock(&t->dst_lock);
541                 list_for_each_entry(dst, &t->dst_list, trans_entry) {
542                         if (st == dst->state) {
543                                 exist = 1;
544                                 break;
545                         }
546                 }
547                 spin_unlock(&t->dst_lock);
548
549                 if (exist) {
550                         if (!(t->flags & NETFS_TRANS_SINGLE_DST) ||
551                                         (c->config_entry.next == &psb->state_list)) {
552                                 dprintk("%s: resending st: %p, t: %p, gen: %u.\n",
553                                                 __func__, st, t, t->gen);
554                                 err = netfs_trans_send(t, st);
555                                 if (!err)
556                                         error = 0;
557                         }
558                         continue;
559                 }
560
561                 dprintk("%s: pushing/resending st: %p, t: %p, gen: %u.\n",
562                                 __func__, st, t, t->gen);
563                 err = netfs_trans_push(t, st);
564                 if (err)
565                         continue;
566                 error = 0;
567                 if (t->flags & NETFS_TRANS_SINGLE_DST)
568                         break;
569         }
570
571         t->result = error;
572         return error;
573 }
574
575 void *netfs_trans_add(struct netfs_trans *t, unsigned int size)
576 {
577         struct iovec *io = &t->iovec;
578         void *ptr;
579
580         if (size > t->total_size) {
581                 ptr = ERR_PTR(-EINVAL);
582                 goto out;
583         }
584
585         if (io->iov_len + size > t->total_size) {
586                 dprintk("%s: too big size t: %p, gen: %u, iov_len: %zu, size: %u, total: %u.\n",
587                                 __func__, t, t->gen, io->iov_len, size, t->total_size);
588                 ptr = ERR_PTR(-E2BIG);
589                 goto out;
590         }
591
592         ptr = io->iov_base + io->iov_len;
593         io->iov_len += size;
594
595 out:
596         dprintk("%s: t: %p, gen: %u, size: %u, total: %zu.\n",
597                 __func__, t, t->gen, size, io->iov_len);
598         return ptr;
599 }
600
601 void netfs_trans_free(struct netfs_trans *t)
602 {
603         if (t->eng)
604                 pohmelfs_crypto_thread_make_ready(t->eng->thread);
605         kfree(t);
606 }
607
608 struct netfs_trans *netfs_trans_alloc(struct pohmelfs_sb *psb, unsigned int size,
609                 unsigned int flags, unsigned int nr)
610 {
611         struct netfs_trans *t;
612         unsigned int num, cont, pad, size_no_trans;
613         unsigned int crypto_added = 0;
614         struct netfs_cmd *cmd;
615
616         if (psb->perform_crypto)
617                 crypto_added = psb->crypto_attached_size;
618
619         /*
620          * |sizeof(struct netfs_trans)|
621          * |sizeof(struct netfs_cmd)| - transaction header
622          * |size| - buffer with requested size
623          * |padding| - crypto padding, zero bytes
624          * |nr * sizeof(struct page *)| - array of page pointers
625          *
626          * Overall size should be less than PAGE_SIZE for guaranteed allocation.
627          */
628
629         cont = size;
630         size = ALIGN(size, psb->crypto_align_size);
631         pad = size - cont;
632
633         size_no_trans = size + sizeof(struct netfs_cmd) * 2 + crypto_added;
634
635         cont = sizeof(struct netfs_trans) + size_no_trans;
636
637         num = (PAGE_SIZE - cont)/sizeof(struct page *);
638
639         if (nr > num)
640                 nr = num;
641
642         t = kzalloc(cont + nr*sizeof(struct page *), GFP_NOIO);
643         if (!t)
644                 goto err_out_exit;
645
646         t->iovec.iov_base = (void *)(t + 1);
647         t->pages = (struct page **)(t->iovec.iov_base + size_no_trans);
648
649         /*
650          * Reserving space for transaction header.
651          */
652         t->iovec.iov_len = sizeof(struct netfs_cmd) + crypto_added;
653
654         netfs_trans_init_static(t, nr, size_no_trans);
655
656         t->flags = flags;
657         t->psb = psb;
658
659         cmd = (struct netfs_cmd *)t->iovec.iov_base;
660
661         cmd->size = size;
662         cmd->cpad = pad;
663         cmd->csize = crypto_added;
664
665         dprintk("%s: t: %p, gen: %u, size: %u, padding: %u, align_size: %u, flags: %x, "
666                         "page_num: %u, base: %p, pages: %p.\n",
667                         __func__, t, t->gen, size, pad, psb->crypto_align_size, flags, nr,
668                         t->iovec.iov_base, t->pages);
669
670         return t;
671
672 err_out_exit:
673         return NULL;
674 }
675
676 int netfs_trans_init(void)
677 {
678         int err = -ENOMEM;
679
680         netfs_trans_dst = kmem_cache_create("netfs_trans_dst", sizeof(struct netfs_trans_dst),
681                         0, 0, NULL);
682         if (!netfs_trans_dst)
683                 goto err_out_exit;
684
685         netfs_trans_dst_pool = mempool_create_slab_pool(256, netfs_trans_dst);
686         if (!netfs_trans_dst_pool)
687                 goto err_out_free;
688
689         return 0;
690
691 err_out_free:
692         kmem_cache_destroy(netfs_trans_dst);
693 err_out_exit:
694         return err;
695 }
696
697 void netfs_trans_exit(void)
698 {
699         mempool_destroy(netfs_trans_dst_pool);
700         kmem_cache_destroy(netfs_trans_dst);
701 }