KVM: arm/arm64: move GICv2 emulation defines into arm-gic-v3.h

As (some) GICv3 hosts can emulate a GICv2, some GICv2 specific masks
for the list register definition also apply to GICv3 LRs.
At the moment we have those definitions in the KVM VGICv3
implementation, so let's move them into the GICv3 header file to
have them automatically defined.

Signed-off-by: Andre Przywara <andre.przywara@arm.com>
Acked-by: Marc Zyngier <marc.zyngier@arm.com>

KVM: arm/arm64: Provide functionality to pause and resume a guest

For some rare corner cases in our VGIC emulation later we have to stop
the guest to make sure the VGIC state is consistent.
Provide the necessary framework to pause and resume a guest.

Signed-off-by: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>
Signed-off-by: Andre Przywara <andre.przywara@arm.com>

KVM: arm/arm64: pmu: abstract access to number of SPIs

Currently the PMU uses a member of the struct vgic_dist directly,
which not only breaks abstraction, but will fail with the new VGIC.
Abstract this access in the VGIC header file and refactor the validity
check in the PMU code.

Signed-off-by: Andre Przywara <andre.przywara@arm.com>

KVM: arm/arm64: Export mmio_read/write_bus

Rename mmio_{read,write}_bus to kvm_mmio_{read,write}_bus and export
them out of mmio.c.
This will be needed later for the new VGIC implementation.

Signed-off-by: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>
Signed-off-by: Andre Przywara <andre.przywara@arm.com>
Acked-by: Marc Zyngier <marc.zyngier@arm.com>
Reviewed-by: Andre Przywara <andre.przywara@arm.com>

KVM: arm/arm64: Fix MMIO emulation data handling

When the kernel was handling a guest MMIO read access internally, we
need to copy the emulation result into the run->mmio structure in order
for the kvm_handle_mmio_return() function to pick it up and inject the
result back into the guest.

Currently the only user of kvm_io_bus for ARM is the VGIC, which did
this copying itself, so this was not causing issues so far.

But with the upcoming new vgic implementation we need this done
properly.

Update the kvm_handle_mmio_return description and cleanup the code to
only perform a single copying when needed.

Code and commit message inspired by Andre Przywara.

Reported-by: Andre Przywara <andre.przywara@arm.com>
Signed-off-by: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>
Signed-off-by: Andre Przywara <andre.przywara@arm.com>
Reviewed-by: Marc Zyngier <marc.zyngier@arm.com>
Reviewed-by: Andre Przywara <andre.przywara@arm.com>

KVM: arm/arm64: Get rid of vgic_cpu->nr_lr

The number of list registers is a property of the underlying system, not
of emulated VGIC CPU interface.

As we are about to move this variable to global state in the new vgic
for clarity, move it from the legacy implementation as well to make the
merge of the new code easier.

Signed-off-by: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>
Signed-off-by: Andre Przywara <andre.przywara@arm.com>
Reviewed-by: Andre Przywara <andre.przywara@arm.com>

KVM: arm/arm64: Move timer IRQ map to latest possible time

We are about to modify the VGIC to allocate all data structures
dynamically and store mapped IRQ information on a per-IRQ struct, which
is indeed allocated dynamically at init time.

Therefore, we cannot record the mapped IRQ info from the timer at timer
reset time like it's done now, because VCPU reset happens before timer
init.

A possible later time to do this is on the first run of a per VCPU, it
just requires us to move the enable state to be a per-VCPU state and do
the lookup of the physical IRQ number when we are about to run the VCPU.

Signed-off-by: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>
Signed-off-by: Andre Przywara <andre.przywara@arm.com>

KVM: arm/arm64: vgic: Remove irq_phys_map from interface

Now that the virtual arch timer does not care about the irq_phys_map
anymore, let's rework kvm_vgic_map_phys_irq() to return an error
value instead. Any reference to that mapping can later be done by
passing the correct combination of VCPU and virtual IRQ number.
This makes the irq_phys_map handling completely private to the
VGIC code.

Signed-off-by: Andre Przywara <andre.przywara@arm.com>
Reviewed-by: Eric Auger <eric.auger@linaro.org>
Reviewed-by: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>

KVM: arm/arm64: arch_timer: Remove irq_phys_map

Now that the interface between the arch timer and the VGIC does not
require passing the irq_phys_map entry pointer anymore, let's remove
it from the virtual arch timer and use the virtual IRQ number instead
directly.
The remaining pointer returned by kvm_vgic_map_phys_irq() will be
removed in the following patch.

Signed-off-by: Andre Przywara <andre.przywara@arm.com>
Reviewed-by: Eric Auger <eric.auger@linaro.org>
Reviewed-by: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>

KVM: arm/arm64: Remove the IRQ field from struct irq_phys_map

The communication of a Linux IRQ number from outside the VGIC to the
vgic was a leftover from the day when the vgic code cared about how a
particular device injects virtual interrupts mapped to a physical
interrupt.

We can safely remove this notion, leaving all physical IRQ handling to
be done in the device driver (the arch timer in this case), which makes
room for a saner API for the new VGIC.

Signed-off-by: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>
Signed-off-by: Andre Przywara <andre.przywara@arm.com>
Reviewed-by: Eric Auger <eric.auger@linaro.org>

KVM: arm/arm64: vgic: avoid map in kvm_vgic_unmap_phys_irq()

kvm_vgic_unmap_phys_irq() only needs the virtual IRQ number, so let's
just pass that between the arch timer and the VGIC to get rid of
the irq_phys_map pointer.

Signed-off-by: Andre Przywara <andre.przywara@arm.com>
Reviewed-by: Eric Auger <eric.auger@linaro.org>
Reviewed-by: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>

KVM: arm/arm64: vgic: avoid map in kvm_vgic_map_is_active()

For getting the active state of a mapped IRQ, we actually only need
the virtual IRQ number, not the pointer to the mapping entry.
Pass the virtual IRQ number from the arch timer to the VGIC directly.

Signed-off-by: Andre Przywara <andre.przywara@arm.com>
Reviewed-by: Eric Auger <eric.auger@linaro.org>
Reviewed-by: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>

KVM: arm/arm64: vgic: avoid map in kvm_vgic_inject_mapped_irq()

When we want to inject a hardware mapped IRQ into a guest, we actually
only need the virtual IRQ number from the irq_phys_map.
So let's pass this number directly from the arch timer to the VGIC
to avoid using the map as a parameter.

Signed-off-by: Andre Przywara <andre.przywara@arm.com>
Reviewed-by: Eric Auger <eric.auger@linaro.org>
Reviewed-by: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>

KVM: arm/arm64: vgic: streamline vgic_update_irq_pending() interface

We actually don't use the irq_phys_map parameter in
vgic_update_irq_pending(), so let's just remove it.

Signed-off-by: Andre Przywara <andre.przywara@arm.com>
Reviewed-by: Eric Auger <eric.auger@linaro.org>
Reviewed-by: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>

kvm: arm64: Fix EC field in inject_abt64

The EC field of the constructed ESR is conditionally modified by ORing in
ESR_ELx_EC_DABT_LOW for a data abort.  However, ESR_ELx_EC_SHIFT is missing
from this condition.

Signed-off-by: Matt Evans <matt.evans@arm.com>
Acked-by: Marc Zyngier <marc.zyngier@arm.com>
Cc: <stable@vger.kernel.org>
Signed-off-by: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>

kvm: arm64: Enable hardware updates of the Access Flag for Stage 2 page tables

The ARMv8.1 architecture extensions introduce support for hardware
updates of the access and dirty information in page table entries. With
VTCR_EL2.HA enabled (bit 21), when the CPU accesses an IPA with the
PTE_AF bit cleared in the stage 2 page table, instead of raising an
Access Flag fault to EL2 the CPU sets the actual page table entry bit
(10). To ensure that kernel modifications to the page table do not
inadvertently revert a bit set by hardware updates, certain Stage 2
software pte/pmd operations must be performed atomically.

The main user of the AF bit is the kvm_age_hva() mechanism. The
kvm_age_hva_handler() function performs a "test and clear young" action
on the pte/pmd. This needs to be atomic in respect of automatic hardware
updates of the AF bit. Since the AF bit is in the same position for both
Stage 1 and Stage 2, the patch reuses the existing
ptep_test_and_clear_young() functionality if
__HAVE_ARCH_PTEP_TEST_AND_CLEAR_YOUNG is defined. Otherwise, the
existing pte_young/pte_mkold mechanism is preserved.

The kvm_set_s2pte_readonly() (and the corresponding pmd equivalent) have
to perform atomic modifications in order to avoid a race with updates of
the AF bit. The arm64 implementation has been re-written using
exclusives.

Currently, kvm_set_s2pte_writable() (and pmd equivalent) take a pointer
argument and modify the pte/pmd in place. However, these functions are
only used on local variables rather than actual page table entries, so
it makes more sense to follow the pte_mkwrite() approach for stage 1
attributes. The change to kvm_s2pte_mkwrite() makes it clear that these
functions do not modify the actual page table entries.

The (pte|pmd)_mkyoung() uses on Stage 2 entries (setting the AF bit
explicitly) do not need to be modified since hardware updates of the
dirty status are not supported by KVM, so there is no possibility of
losing such information.

Signed-off-by: Catalin Marinas <catalin.marinas@arm.com>
Cc: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Acked-by: Marc Zyngier <marc.zyngier@arm.com>
Reviewed-by: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>
Signed-off-by: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>

clocksource: arm_arch_timer: Remove arch_timer_get_timecounter

The only call of arch_timer_get_timecounter (in KVM) has been removed.

Signed-off-by: Julien Grall <julien.grall@arm.com>
Acked-by: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>
Signed-off-by: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>

KVM: arm/arm64: vgic: Rely on the GIC driver to parse the firmware tables

Currently, the firmware tables are parsed 2 times: once in the GIC
drivers, the other time when initializing the vGIC. It means code
duplication and make more tedious to add the support for another
firmware table (like ACPI).

Use the recently introduced helper gic_get_kvm_info() to get
information about the virtual GIC.

With this change, the virtual GIC becomes agnostic to the firmware
table and KVM will be able to initialize the vGIC on ACPI.

Signed-off-by: Julien Grall <julien.grall@arm.com>
Reviewed-by: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>
Signed-off-by: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>

KVM: arm/arm64: arch_timer: Rely on the arch timer to parse the firmware tables

The firmware table is currently parsed by the virtual timer code in
order to retrieve the virtual timer interrupt. However, this is already
done by the arch timer driver.

To avoid code duplication, use the newly function arch_timer_get_kvm_info()
which return all the information required by the virtual timer code.

Signed-off-by: Julien Grall <julien.grall@arm.com>
Acked-by: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>
Signed-off-by: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>

irqchip/gic-v3: Parse and export virtual GIC information

Fill up the recently introduced gic_kvm_info with the hardware
information used for virtualization.

Signed-off-by: Julien Grall <julien.grall@arm.com>
Cc: Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
Cc: Jason Cooper <jason@lakedaemon.net>
Cc: Marc Zyngier <marc.zyngier@arm.com>
Signed-off-by: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>

irqchip/gic-v3: Gather all ACPI specific data in a single structure

The ACPI code requires to use global variables in order to collect
information from the tables.

To make clear those variables are ACPI specific, gather all of them in a
single structure.

Furthermore, even if some of the variables are not marked with
__initdata, they are all only used during the initialization. Therefore,
the new variable, which hold the structure, can be marked with
__initdata.

Signed-off-by: Julien Grall <julien.grall@arm.com>
Acked-by: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>
Reviewed-by: Hanjun Guo <hanjun.guo@linaro.org>
Signed-off-by: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>

irqchip/gic-v3: Prefix all pr_* messages by "GICv3: "

Currently, most of the pr_* messages in the GICv3 driver don't have a
prefix.  Add one to make clear where the messages come from.

Signed-off-by: Julien Grall <julien.grall@arm.com>
Signed-off-by: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>

irqchip/gic-v2: Parse and export virtual GIC information

For now, the firmware tables are parsed 2 times: once in the GIC
drivers, the other timer when initializing the vGIC. It means code
duplication and make more tedious to add the support for another
firmware table (like ACPI).

Introduce a new structure and set of helpers to get/set the virtual GIC
information. Also fill up the structure for GICv2.

Signed-off-by: Julien Grall <julien.grall@arm.com>
Signed-off-by: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>

irqchip/gic-v2: Gather ACPI specific data in a single structure

The ACPI code requires to use global variables in order to collect
information from the tables.

For now, a single global variable is used, but more will be added in a
subsequent patch. To make clear they are ACPI specific, gather all the
information in a single structure.

Signed-off-by: Julien Grall <julien.grall@arm.com>
Acked-by: Christofer Dall <christoffer.dall@linaro.org>
Acked-by: Hanjun Guo <hanjun.guo@linaro.org>
Signed-off-by: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>

clocksource: arm_arch_timer: Extend arch_timer_kvm_info to get the virtual IRQ

Currently, the firmware table is parsed by the virtual timer code in
order to retrieve the virtual timer interrupt. However, this is already
done by the arch timer driver.

To avoid code duplication, extend arch_timer_kvm_info to get the virtual
IRQ.

Note that the KVM code will be modified in a subsequent patch.

Signed-off-by: Julien Grall <julien.grall@arm.com>
Acked-by: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>
Signed-off-by: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>

clocksource: arm_arch_timer: Gather KVM specific information in a structure

Introduce a structure which are filled up by the arch timer driver and
used by the virtual timer in KVM.

The first member of this structure will be the timecounter. More members
will be added later.

A stub for the new helper isn't introduced because KVM requires the arch
timer for both ARM64 and ARM32.

The function arch_timer_get_timecounter is kept for the time being and
will be dropped in a subsequent patch.

Signed-off-by: Julien Grall <julien.grall@arm.com>
Acked-by: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>
Signed-off-by: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>

arm/arm64: KVM: Enforce Break-Before-Make on Stage-2 page tables

The ARM architecture mandates that when changing a page table entry
from a valid entry to another valid entry, an invalid entry is first
written, TLB invalidated, and only then the new entry being written.

The current code doesn't respect this, directly writing the new
entry and only then invalidating TLBs. Let's fix it up.

Cc: <stable@vger.kernel.org>
Reported-by: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>
Signed-off-by: Marc Zyngier <marc.zyngier@arm.com>
Signed-off-by: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>

arm64: kvm: Add support for 16K pages

Now that we can handle stage-2 page tables independent
of the host page table levels, wire up the 16K page
support.

Cc: Marc Zyngier <marc.zyngier@arm.com>
Reviewed-by: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>
Signed-off-by: Suzuki K Poulose <suzuki.poulose@arm.com>

kvm-arm: Cleanup stage2 pgd handling

Now that we don't have any fake page table levels for arm64,
cleanup the common code to get rid of the dead code.

Cc: Marc Zyngier <marc.zyngier@arm.com>
Acked-by: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>
Signed-off-by: Suzuki K Poulose <suzuki.poulose@arm.com>

kvm: arm64: Get rid of fake page table levels

On arm64, the hardware supports concatenation of upto 16 tables,
at entry level for stage2 translations and we make use that whenever
possible. This could lead to reduced number of translation levels than
the normal (stage1 table) table. Also, since the IPA(40bit) is smaller
than the some of the supported VA_BITS (e.g, 48bit), there could be
different number of levels in stage-1 vs stage-2 tables. To reuse the
kernel host page table walker for stage2 we have been using a fake
software page table level, not known to the hardware. But with 16K
translations, there could be upto 2 fake software levels (with 48bit VA
and 40bit IPA), which complicates the code. Hence, we want to get rid of
the hack.

Now that we have explicit accessors for hyp vs stage2 page tables,
define the stage2 walker helpers accordingly based on the actual
table used by the hardware.

Once we know the number of translation levels used by the hardware,
it is merely a job of defining the helpers based on whether a
particular level is folded or not, looking at the number of levels.

Some facts before we calculate the translation levels:

1) Smallest page size supported by arm64 is 4K.
2) The minimum number of bits resolved at any page table level
   is (PAGE_SHIFT - 3) at intermediate levels.
Both of them implies, minimum number of bits required for a level
change is 9.

Since we can concatenate upto 16 tables at stage2 entry, the total
number of page table levels used by the hardware for resolving N bits
is same as that for (N - 4) bits (with concatenation), as there cannot
be a level in between (N, N-4) as per the above rules.

Hence, we have

 STAGE2_PGTABLE_LEVELS = PGTABLE_LEVELS(KVM_PHYS_SHIFT - 4)

With the current IPA limit (40bit), for all supported translations
and VA_BITS, we have the following condition (even for 36bit VA with
16K page size):

 CONFIG_PGTABLE_LEVELS >= STAGE2_PGTABLE_LEVELS.

So, for e.g,  if PUD is present in stage2, it is present in the hyp(host).
Hence, we fall back to the host definition if we find that a level is not
folded. Otherwise we redefine it accordingly. A build time check is added
to make sure the above condition holds. If this condition breaks in future,
we can rearrange the host level helpers and fix our code easily.

Cc: Marc Zyngier <marc.zyngier@arm.com>
Cc: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>
Reviewed-by: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>
Signed-off-by: Suzuki K Poulose <suzuki.poulose@arm.com>

kvm-arm: Cleanup kvm_* wrappers

Now that we have switched to explicit page table routines,
get rid of the obsolete kvm_* wrappers.

Also, kvm_tlb_flush_vmid_by_ipa is now called only on stage2
page tables, hence get rid of the redundant check.

Cc: Marc Zyngier <marc.zyngier@arm.com>
Acked-by: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>
Signed-off-by: Suzuki K Poulose <suzuki.poulose@arm.com>

kvm-arm: Add stage2 page table modifiers

Now that the hyp page table is handled by different set of
routines, rename the original shared routines to stage2 handlers.
Also make explicit use of the stage2 page table helpers.

unmap_range has been merged to existing unmap_stage2_range.

Cc: Marc Zyngier <marc.zyngier@arm.com>
Acked-by: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>
Signed-off-by: Suzuki K Poulose <suzuki.poulose@arm.com>

kvm-arm: Add explicit hyp page table modifiers

We have common routines to modify hyp and stage2 page tables
based on the 'kvm' parameter. For a smoother transition to
using separate routines for each, duplicate the routines
and modify the copy to work on hyp.

Marks the forked routines with _hyp_ and gets rid of the
kvm parameter which is no longer needed and is NULL for hyp.
Also, gets rid of calls to kvm_tlb_flush_by_vmid_ipa() calls
from the hyp versions. Uses explicit host page table accessors
instead of the kvm_* page table helpers.

Suggested-by: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>
Cc: Marc Zyngier <marc.zyngier@arm.com>
Reviewed-by: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>
Signed-off-by: Suzuki K Poulose <suzuki.poulose@arm.com>

kvm-arm: Use explicit stage2 helper routines

We have stage2 page table helpers for both arm and arm64. Switch to
the stage2 helpers for routines that only deal with stage2 page table.

Cc: Marc Zyngier <marc.zyngier@arm.com>
Acked-by: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>
Signed-off-by: Suzuki K Poulose <suzuki.poulose@arm.com>

kvm-arm: arm64: Introduce hyp page table empty checks

Introduce hyp_pxx_table_empty helpers for checking whether
a given table entry is empty. This will be used explicitly
once we switch to explicit routines for hyp page table walk.

Acked-by: Marc Zyngier <marc.zyngier@arm.com>
Acked-by: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>
Signed-off-by: Suzuki K Poulose <suzuki.poulose@arm.com>

kvm-arm: arm64: Introduce stage2 page table helpers

Introduce stage2 page table helpers for arm64. With the fake
page table level still in place, the stage2 table has the same
number of levels as that of the host (and hyp), so they all
fallback to the host version.

Acked-by: Marc Zyngier <marc.zyngier@arm.com>
Reviewed-by: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>
Signed-off-by: Suzuki K Poulose <suzuki.poulose@arm.com>

kvm-arm: arm: Introduce hyp page table empty checks

Introduce hyp_pxx_table_empty helpers for checking whether
a given table entry is empty. This will be used explicitly
once we switch to explicit routines for hyp page table walk.

Acked-by: Marc Zyngier <marc.zyngier@arm.com>
Reviewed-by: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>
Signed-off-by: Suzuki K Poulose <suzuki.poulose@arm.com>
Signed-off-by: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>

kvm-arm: arm32: Introduce stage2 page table helpers

Define the page table helpers for walking the stage2 pagetable
for arm. Since both hyp and stage2 have the same number of levels,
as that of the host we reuse the host helpers.

The exceptions are the p.d_addr_end routines which have to deal
with IPA > 32bit, hence we use the open coded version of their host helpers
which supports 64bit.

Acked-by: Marc Zyngier <marc.zyngier@arm.com>
Reviewed-by: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>
Signed-off-by: Suzuki K Poulose <suzuki.poulose@arm.com>
Signed-off-by: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>

kvm-arm: Remove kvm_pud_huge()

Get rid of kvm_pud_huge() which falls back to pud_huge. Use
pud_huge instead.

Acked-by: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>
Acked-by: Marc Zyngier <marc.zyngier@arm.com>
Signed-off-by: Suzuki K Poulose <suzuki.poulose@arm.com>

kvm-arm: Replace kvm_pmd_huge with pmd_thp_or_huge

Both arm and arm64 now provides a helper, pmd_thp_or_huge()
to check if the given pmd represents a huge page. Use that
instead of our own custom check.

Suggested-by: Mark Rutland <mark.rutland@arm.com>
Cc: Marc Zyngier <marc.zyngier@arm.com>
Acked-by: Marc Zyngier <marc.zyngier@arm.com>
Acked-by: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>
Signed-off-by: Suzuki K Poulose <suzuki.poulose@arm.com>

arm64: Introduce pmd_thp_or_huge

Add a helper to determine if a given pmd represents a huge page
either by hugetlb or thp, as we have for arm. This will be used
by KVM MMU code.

Suggested-by: Mark Rutland <mark.rutland@arm.com>
Cc: Catalin Marinas <catalin.marinas@arm.com>
Cc: Steve Capper <steve.capper@linaro.org>
Cc: Will Deacon <will.deacon@arm.com>
Acked-by: Marc Zyngier <marc.zyngier@arm.com>
Acked-by: Will Deacon <will.deacon@arm.com>
Acked-by: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>
Signed-off-by: Suzuki K Poulose <suzuki.poulose@arm.com>

kvm arm: Move fake PGD handling to arch specific files

Rearrange the code for fake pgd handling, which is applicable
only for arm64. This will later be removed once we introduce
the stage2 page table walker macros.

Reviewed-by: Marc Zyngier <marc.zyngier@arm.com>
Reviewed-by: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>
Signed-off-by: Suzuki K Poulose <suzuki.poulose@arm.com>

arm64: Cleanup VTCR_EL2 and VTTBR field values

We share most of the bits for VTCR_EL2 for different page sizes,
except for the TG0 value and the entry level value. This patch
makes the definitions a bit more cleaner to reflect this fact.

Also cleans up the VTTBR_X calculation. No functional changes.

Cc: Marc Zyngier <marc.zyngier@arm.com>
Acked-by: Marc Zyngier <marc.zyngier@arm.com>
Reviewed-by: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>
Signed-off-by: Suzuki K Poulose <suzuki.poulose@arm.com>

arm64: Reuse TCR field definitions for EL1 and EL2

TCR_EL1, TCR_EL2 and VTCR_EL2, all share some field positions
(TG0, ORGN0, IRGN0 and SH0) and their corresponding value definitions.

This patch makes the TCR_EL1 definitions reusable and uses them for TCR_EL2
and VTCR_EL2 fields.

This also fixes a bug where we assume TG0 in {V}TCR_EL2 is 1bit field.

Cc: Catalin Marinas <catalin.marinas@arm.com>
Cc: Mark Rutland <mark.rutland@arm.com>
Acked-by: Marc Zyngier <marc.zyngier@arm.com>
Acked-by: Will Deacon <will.deacon@arm.com>
Reviewed-by: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>
Signed-off-by: Suzuki K Poulose <suzuki.poulose@arm.com>

arm64: KVM: unregister notifiers in hyp mode teardown path

Commit 1e947bad0b63 ("arm64: KVM: Skip HYP setup when already running
in HYP") re-organized the hyp init code and ended up leaving the CPU
hotplug and PM notifier even if hyp mode initialization fails.

Since KVM is not yet supported with ACPI, the above mentioned commit
breaks CPU hotplug in ACPI boot.

This patch fixes teardown_hyp_mode to properly unregister both CPU
hotplug and PM notifiers in the teardown path.

Fixes: 1e947bad0b63 ("arm64: KVM: Skip HYP setup when already running in HYP")
Cc: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>
Cc: Marc Zyngier <marc.zyngier@arm.com>
Signed-off-by: Sudeep Holla <sudeep.holla@arm.com>
Signed-off-by: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>

arm64: KVM: Warn when PARange is less than 40 bits

We always thought that 40bits of PA range would be the minimum people
would actually build. Anything less is terrifyingly small.

Turns out that we were both right and wrong. Nobody has ever built
such a system, but the ARM Foundation Model has a PARange set to 36bits.
Just because we can. Oh well. Now, the KVM API explicitely says that
we offer a 40bit PA space to the VM, so we shouldn't run KVM on
the Foundation Model at all.

That being said, this patch offers a less agressive alternative, and
loudly warns about the configuration being unsupported. You'll still
be able to run VMs (at your own risks, though).

This is just a workaround until we have a proper userspace API where
we report the PARange to userspace.

Signed-off-by: Marc Zyngier <marc.zyngier@arm.com>
Signed-off-by: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>

KVM: arm/arm64: Handle forward time correction gracefully

On a host that runs NTP, corrections can have a direct impact on
the background timer that we program on the behalf of a vcpu.

In particular, NTP performing a forward correction will result in
a timer expiring sooner than expected from a guest point of view.
Not a big deal, we kick the vcpu anyway.

But on wake-up, the vcpu thread is going to perform a check to
find out whether or not it should block. And at that point, the
timer check is going to say "timer has not expired yet, go back
to sleep". This results in the timer event being lost forever.

There are multiple ways to handle this. One would be record that
the timer has expired and let kvm_cpu_has_pending_timer return
true in that case, but that would be fairly invasive. Another is
to check for the "short sleep" condition in the hrtimer callback,
and restart the timer for the remaining time when the condition
is detected.

This patch implements the latter, with a bit of refactoring in
order to avoid too much code duplication.

Cc: <stable@vger.kernel.org>
Reported-by: Alexander Graf <agraf@suse.de>
Reviewed-by: Alexander Graf <agraf@suse.de>
Signed-off-by: Marc Zyngier <marc.zyngier@arm.com>
Signed-off-by: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>

arm64: KVM: Add braces to multi-line if statement in virtual PMU code

The kernel is written in C, not python, so we need braces around
multi-line if statements. GCC 6 actually warns about this, thanks to the
fantastic new "-Wmisleading-indentation" flag:

 | virt/kvm/arm/pmu.c: In function ‘kvm_pmu_overflow_status’:
 | virt/kvm/arm/pmu.c:198:3: warning: statement is indented as if it were guarded by... [-Wmisleading-indentation]
 |    reg &= vcpu_sys_reg(vcpu, PMCNTENSET_EL0);
 |    ^~~
 | arch/arm64/kvm/../../../virt/kvm/arm/pmu.c:196:2: note: ...this ‘if’ clause, but it is not
 |   if ((vcpu_sys_reg(vcpu, PMCR_EL0) & ARMV8_PMU_PMCR_E))
 |   ^~

As it turns out, this particular case is harmless (we just do some &=
operations with 0), but worth fixing nonetheless.

Signed-off-by: Will Deacon <will.deacon@arm.com>
Signed-off-by: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>

arm64: KVM: Register CPU notifiers when the kernel runs at HYP

When the kernel is running at EL2, it doesn't need init_hyp_mode() to
configure page tables for HYP. This function also registers the CPU
hotplug and lower power notifiers that cause HYP to be re-initialised
after the CPU has been reset.

To avoid losing the register state that controls stage2 translation, move
the registering of these notifiers into init_subsystems(), and add a
is_kernel_in_hyp_mode() path to each callback.

Acked-by: Marc Zyngier <marc.zyngier@arm.com>
Acked-by: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>
Fixes: 1e947bad0b6 ("arm64: KVM: Skip HYP setup when already running in HYP")
Signed-off-by: James Morse <james.morse@arm.com>
Signed-off-by: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>

arm64: kvm: 4.6-rc1: Fix VTCR_EL2 VS setting

When we detect support for 16bit VMID in ID_AA64MMFR1, we set the
VTCR_EL2_VS field to 1 to make use of 16bit vmids. But, with
commit 3a3604bc5eb4 ("arm64: KVM: Switch to C-based stage2 init")
this is broken and we corrupt VTCR_EL2:T0SZ instead of updating the VS
field. VTCR_EL2_VS was actually defined to the field shift (19) and
not the real value for VS. This patch fixes the issue.

Fixes: commit 3a3604bc5eb4 ("arm64: KVM: Switch to C-based stage2 init")
Cc: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>
Cc: Mark Rutland <mark.rutland@arm.com>
Acked-by: Marc Zyngier <marc.zyngier@arm.com>
Signed-off-by: Suzuki K Poulose <suzuki.poulose@arm.com>
Signed-off-by: Christoffer Dall <christoffer.dall@linaro.org>

Linux 4.6-rc1

Merge branch 'for-linus' of git://git./linux/kernel/git/sage/ceph-client

Pull Ceph updates from Sage Weil:
 "There is quite a bit here, including some overdue refactoring and
  cleanup on the mon_client and osd_client code from Ilya, scattered
  writeback support for CephFS and a pile of bug fixes from Zheng, and a
  few random cleanups and fixes from others"

[ I already decided not to pull this because of it having been rebased
  recently, but ended up changing my mind after all.  Next time I'll
  really hold people to it.  Oh well.   - Linus ]

* 'for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/sage/ceph-client: (34 commits)
  libceph: use KMEM_CACHE macro
  ceph: use kmem_cache_zalloc
  rbd: use KMEM_CACHE macro
  ceph: use lookup request to revalidate dentry
  ceph: kill ceph_get_dentry_parent_inode()
  ceph: fix security xattr deadlock
  ceph: don't request vxattrs from MDS
  ceph: fix mounting same fs multiple times
  ceph: remove unnecessary NULL check
  ceph: avoid updating directory inode's i_size accidentally
  ceph: fix race during filling readdir cache
  libceph: use sizeof_footer() more
  ceph: kill ceph_empty_snapc
  ceph: fix a wrong comparison
  ceph: replace CURRENT_TIME by current_fs_time()
  ceph: scattered page writeback
  libceph: add helper that duplicates last extent operation
  libceph: enable large, variable-sized OSD requests
  libceph: osdc->req_mempool should be backed by a slab pool
  libceph: make r_request msg_size calculation clearer
  ...

Merge tag 'ofs-pull-tag-1' of git://git./linux/kernel/git/hubcap/linux

Pull orangefs filesystem from Mike Marshall.

This finally merges the long-pending orangefs filesystem, which has been
much cleaned up with input from Al Viro over the last six months.  From
the documentation file:

 "OrangeFS is an LGPL userspace scale-out parallel storage system.  It
  is ideal for large storage problems faced by HPC, BigData, Streaming
  Video, Genomics, Bioinformatics.

  Orangefs, originally called PVFS, was first developed in 1993 by Walt
  Ligon and Eric Blumer as a parallel file system for Parallel Virtual
  Machine (PVM) as part of a NASA grant to study the I/O patterns of
  parallel programs.

  Orangefs features include:

    - Distributes file data among multiple file servers
    - Supports simultaneous access by multiple clients
    - Stores file data and metadata on servers using local file system
      and access methods
    - Userspace implementation is easy to install and maintain
    - Direct MPI support
    - Stateless"

see Documentation/filesystems/orangefs.txt for more in-depth details.

* tag 'ofs-pull-tag-1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/hubcap/linux: (174 commits)
  orangefs: fix orangefs_superblock locking
  orangefs: fix do_readv_writev() handling of error halfway through
  orangefs: have ->kill_sb() evict the VFS side of things first
  orangefs: sanitize ->llseek()
  orangefs-bufmap.h: trim unused junk
  orangefs: saner calling conventions for getting a slot
  orangefs_copy_{to,from}_bufmap(): don't pass bufmap pointer
  orangefs: get rid of readdir_handle_s
  ornagefs: ensure that truncate has an up to date inode size
  orangefs: move code which sets i_link to orangefs_inode_getattr
  orangefs: remove needless wrapper around GFP_KERNEL
  orangefs: remove wrapper around mutex_lock(&inode->i_mutex)
  orangefs: refactor inode type or link_target change detection
  orangefs: use new getattr for revalidate and remove old getattr
  orangefs: use new getattr in inode getattr and permission
  orangefs: use new orangefs_inode_getattr to get size in write and llseek
  orangefs: use new orangefs_inode_getattr to create new inodes
  orangefs: rename orangefs_inode_getattr to orangefs_inode_old_getattr
  orangefs: remove inode->i_lock wrapper
  orangefs: put register_chrdev immediately before register_filesystem
  ...

Merge tag 'ntb-4.6' of git://github.com/jonmason/ntb

Pull NTB bug fixes from Jon Mason:
 "NTB bug fixes for tasklet from spinning forever, link errors,
  translation window setup, NULL ptr dereference, and ntb-perf errors.

  Also, a modification to the driver API that makes _addr functions
  optional"

* tag 'ntb-4.6' of git://github.com/jonmason/ntb:
  NTB: Remove _addr functions from ntb_hw_amd
  NTB: Make _addr functions optional in the API
  NTB: Fix incorrect clean up routine in ntb_perf
  NTB: Fix incorrect return check in ntb_perf
  ntb: fix possible NULL dereference
  ntb: add missing setup of translation window
  ntb: stop link work when we do not have memory
  ntb: stop tasklet from spinning forever during shutdown.
  ntb: perf test: fix address space confusion

Merge tag 'scsi-misc' of git://git./linux/kernel/git/jejb/scsi

Pull more SCSI updates from James Bottomley:
 "The only new stuff which missed the first pull request is an update to
  the UFS driver.

  The rest is an assortment of bug fixes and minor tweaks which appeared
  recently (some are fixes for recent code and some are stuff spotted
  recently by the checkers or the new gcc-6 compiler [most of Arnd's
  stuff])"

* tag 'scsi-misc' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/jejb/scsi: (32 commits)
  scsi_common: do not clobber fixed sense information
  scsi: ufs: select CONFIG_NLS
  scsi: fc: use get/put_unaligned64 for wwn access
  fnic: move printk()s outside of the critical code section.
  qla2xxx: avoid maybe_uninitialized warning
  megaraid_sas: add missing curly braces in ioctl handler
  lpfc: fix misleading indentation
  scsi_transport_sas: add 'scsi_target_id' sysfs attribute
  scsi_dh_alua: uninitialized variable in alua_check_vpd()
  scsi: ufs-qcom: add printouts of testbus debug registers
  scsi: ufs-qcom: enable/disable the device ref clock
  scsi: ufs-qcom: set PA_Local_TX_LCC_Enable before link startup
  scsi: ufs: add device quirk delay before putting UFS rails in LPM
  scsi: ufs: fix leakage during link off state
  scsi: ufs: tune UniPro parameters to optimize hibern8 exit time
  scsi: ufs: handle non spec compliant bkops behaviour by device
  scsi: ufs: add retry for query descriptors
  scsi: ufs: add error recovery after DL NAC error
  scsi: ufs: make error handling bit faster
  scsi: ufs: disable vccq if it's not needed by UFS device
  ...

f2fs/crypto: fix xts_tweak initialization

Commit 0b81d07790726 ("fs crypto: move per-file encryption from f2fs
tree to fs/crypto") moved the f2fs crypto files to fs/crypto/ and
renamed the symbol prefixes from "f2fs_" to "fscrypt_" (and from "F2FS_"
to just "FS" for preprocessor symbols).

Because of the symbol renaming, it's a bit hard to see it as a file
move: use

    git show -M30 0b81d07790726

to lower the rename detection to just 30% similarity and make git show
the files as renamed (the header file won't be shown as a rename even
then - since all it contains is symbol definitions, it looks almost
completely different).

Even with the renames showing as renames, the diffs are not all that
easy to read, since so much is just the renames.  But Eric Biggers
noticed that it's not just all renames: the initialization of the
xts_tweak had been broken too, using the inode number rather than the
page offset.

That's not right - it makes the xfs_tweak the same for all pages of each
inode.  It _might_ make sense to make the xfs_tweak contain both the
offset _and_ the inode number, but not just the inode number.

Reported-by: Eric Biggers <ebiggers3@gmail.com>
Cc: Jaegeuk Kim <jaegeuk@kernel.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

NTB: Remove _addr functions from ntb_hw_amd

Kernel zero day testing warned about address space confusion.  A virtual
iomem address was used where a physical address is expected.  The
offending functions implement an optional part of the api, so they are
removed.  They can be added later, after testing.

Fixes: a1b3695820aa490e58915d720a1438069813008b

Signed-off-by: Allen Hubbe <Allen.Hubbe@emc.com>
Acked-by: Xiangliang Yu <Xiangliang.Yu@amd.com>
Signed-off-by: Jon Mason <jdmason@kudzu.us>

orangefs: fix orangefs_superblock locking

* switch orangefs_remount() to taking ORANGEFS_SB(sb) instead of sb
* remove from the list _before_ orangefs_unmount() - request_mutex
in the latter will make sure that nothing observed in the loop in
ORANGEFS_DEV_REMOUNT_ALL handling will get freed until the end
of loop
* on removal, keep the forward pointer and zero the back one.  That
way we can drop and regain the spinlock in the loop body (again,
ORANGEFS_DEV_REMOUNT_ALL one) and still be able to get to the
rest of the list.

Signed-off-by: Al Viro <viro@zeniv.linux.org.uk>
Signed-off-by: Mike Marshall <hubcap@omnibond.com>

orangefs: fix do_readv_writev() handling of error halfway through

Error should only be returned if nothing had been read/written.
Otherwise we need to report a short read/write instead.

Signed-off-by: Al Viro <viro@zeniv.linux.org.uk>
Signed-off-by: Mike Marshall <hubcap@omnibond.com>

orangefs: have ->kill_sb() evict the VFS side of things first

Signed-off-by: Al Viro <viro@zeniv.linux.org.uk>
Signed-off-by: Mike Marshall <hubcap@omnibond.com>

orangefs: sanitize ->llseek()

a) open files can't have NULL inodes
b) it's SEEK_END, not ORANGEFS_SEEK_END; no need to get cute.
c) make_bad_inode() on lseek()?

Signed-off-by: Al Viro <viro@zeniv.linux.org.uk>
Signed-off-by: Mike Marshall <hubcap@omnibond.com>

orangefs-bufmap.h: trim unused junk

Signed-off-by: Al Viro <viro@zeniv.linux.org.uk>
Signed-off-by: Mike Marshall <hubcap@omnibond.com>

orangefs: saner calling conventions for getting a slot

just have it return the slot number or -E... - the caller checks
the sign anyway

Signed-off-by: Al Viro <viro@zeniv.linux.org.uk>
Signed-off-by: Mike Marshall <hubcap@omnibond.com>

orangefs_copy_{to,from}_bufmap(): don't pass bufmap pointer

it's always __orangefs_bufmap

Signed-off-by: Al Viro <viro@zeniv.linux.org.uk>
Signed-off-by: Mike Marshall <hubcap@omnibond.com>

orangefs: get rid of readdir_handle_s

no point, really - we couldn't keep those across the calls of
getdents(); it would be too easy to DoS, having all slots exhausted.

Signed-off-by: Al Viro <viro@zeniv.linux.org.uk>
Signed-off-by: Mike Marshall <hubcap@omnibond.com>

Merge branch 'akpm' (patches from Andrew)

Merge fourth patch-bomb from Andrew Morton:
 "A lot more stuff than expected, sorry.  A bunch of ocfs2 reviewing was
  finished off.

   - mhocko's oom-reaper out-of-memory-handler changes

   - ocfs2 fixes and features

   - KASAN feature work

   - various fixes"

* emailed patches from Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>: (42 commits)
  thp: fix typo in khugepaged_scan_pmd()
  MAINTAINERS: fill entries for KASAN
  mm/filemap: generic_file_read_iter(): check for zero reads unconditionally
  kasan: test fix: warn if the UAF could not be detected in kmalloc_uaf2
  mm, kasan: stackdepot implementation. Enable stackdepot for SLAB
  arch, ftrace: for KASAN put hard/soft IRQ entries into separate sections
  mm, kasan: add GFP flags to KASAN API
  mm, kasan: SLAB support
  kasan: modify kmalloc_large_oob_right(), add kmalloc_pagealloc_oob_right()
  include/linux/oom.h: remove undefined oom_kills_count()/note_oom_kill()
  mm/page_alloc: prevent merging between isolated and other pageblocks
  drivers/memstick/host/r592.c: avoid gcc-6 warning
  ocfs2: extend enough credits for freeing one truncate record while replaying truncate records
  ocfs2: extend transaction for ocfs2_remove_rightmost_path() and ocfs2_update_edge_lengths() before to avoid inconsistency between inode and et
  ocfs2/dlm: move lock to the tail of grant queue while doing in-place convert
  ocfs2: solve a problem of crossing the boundary in updating backups
  ocfs2: fix occurring deadlock by changing ocfs2_wq from global to local
  ocfs2/dlm: fix BUG in dlm_move_lockres_to_recovery_list
  ocfs2/dlm: fix race between convert and recovery
  ocfs2: fix a deadlock issue in ocfs2_dio_end_io_write()
  ...

Merge tag 'pm+acpi-4.6-rc1-3' of git://git./linux/kernel/git/rafael/linux-pm

Pull power management fixlet from Rafael Wysocki:
 "One of commits in my previous pull request changed the permissions of
  drivers/power/avs/rockchip-io-domain.c to executable by mistake"

* tag 'pm+acpi-4.6-rc1-3' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/rafael/linux-pm:
  Fix permissions of drivers/power/avs/rockchip-io-domain.c

Merge tag 'please-pull-preadv2' of git://git./linux/kernel/git/aegl/linux

Pull ia64 update from Tony Luck:
 "Wire up new system calls p{read,write}v2 for ia64"

* tag 'please-pull-preadv2' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/aegl/linux:
  [IA64] Enable preadv2 and pwritev2 syscalls for ia64

Merge branch 'for-linus' of git://git./linux/kernel/git/dtor/input

Pull more input updates from Dmitry Torokhov:
 "Second round of updates for the input subsystem.

  The BYD PS/2 protocol driver now uses absolute reporting mode and
  should behave more like other touchpads; Synaptics driver needed to
  extend one of its quirks to a newer firmware version, and a few USB
  drivers got tightened up checks for the contents of their descriptors"

* 'for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/dtor/input:
  Input: sur40 - fix DMA on stack
  Input: ati_remote2 - fix crashes on detecting device with invalid descriptor
  Input: synaptics - handle spurious release of trackstick buttons, again
  Input: synaptics-rmi4 - remove check of Non-NULL array
  Input: byd - enable absolute mode
  Input: ims-pcu - sanity check against missing interfaces
  Input: melfas_mip4 - add hw_version sysfs attribute

thp: fix typo in khugepaged_scan_pmd()

!PageLRU should lead to SCAN_PAGE_LRU, not SCAN_SCAN_ABORT result.

Signed-off-by: Kirill A. Shutemov <kirill.shutemov@linux.intel.com>
Cc: Ebru Akagunduz <ebru.akagunduz@gmail.com>
Cc: Rik van Riel <riel@redhat.com>
Cc: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

MAINTAINERS: fill entries for KASAN

Signed-off-by: Andrey Ryabinin <aryabinin@virtuozzo.com>
Cc: Alexander Potapenko <glider@google.com>
Acked-by: Dmitry Vyukov <dvyukov@google.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm/filemap: generic_file_read_iter(): check for zero reads unconditionally

If
 - generic_file_read_iter() gets called with a zero read length,
 - the read offset is at a page boundary,
 - IOCB_DIRECT is not set
-  and the page in question hasn't made it into the page cache yet,
then do_generic_file_read() will trigger a readahead with a req_size hint
of zero.

Since roundup_pow_of_two(0) is undefined, UBSAN reports

  UBSAN: Undefined behaviour in include/linux/log2.h:63:13
  shift exponent 64 is too large for 64-bit type 'long unsigned int'
  CPU: 3 PID: 1017 Comm: sa1 Tainted: G L 4.5.0-next-20160318+ #14
  [...]
  Call Trace:
   [...]
   [<ffffffff813ef61a>] ondemand_readahead+0x3aa/0x3d0
   [<ffffffff813ef61a>] ? ondemand_readahead+0x3aa/0x3d0
   [<ffffffff813c73bd>] ? find_get_entry+0x2d/0x210
   [<ffffffff813ef9c3>] page_cache_sync_readahead+0x63/0xa0
   [<ffffffff813cc04d>] do_generic_file_read+0x80d/0xf90
   [<ffffffff813cc955>] generic_file_read_iter+0x185/0x420
   [...]
   [<ffffffff81510b06>] __vfs_read+0x256/0x3d0
   [...]

when get_init_ra_size() gets called from ondemand_readahead().

The net effect is that the initial readahead size is arch dependent for
requested read lengths of zero: for example, since

  1UL << (sizeof(unsigned long) * 8)

evaluates to 1 on x86 while its result is 0 on ARMv7, the initial readahead
size becomes 4 on the former and 0 on the latter.

What's more, whether or not the file access timestamp is updated for zero
length reads is decided differently for the two cases of IOCB_DIRECT
being set or cleared: in the first case, generic_file_read_iter()
explicitly skips updating that timestamp while in the latter case, it is
always updated through the call to do_generic_file_read().

According to POSIX, zero length reads "do not modify the last data access
timestamp" and thus, the IOCB_DIRECT behaviour is POSIXly correct.

Let generic_file_read_iter() unconditionally check the requested read
length at its entry and return immediately with success if it is zero.

Signed-off-by: Nicolai Stange <nicstange@gmail.com>
Cc: Al Viro <viro@zeniv.linux.org.uk>
Reviewed-by: Jan Kara <jack@suse.cz>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

kasan: test fix: warn if the UAF could not be detected in kmalloc_uaf2

Signed-off-by: Alexander Potapenko <glider@google.com>
Acked-by: Andrey Ryabinin <aryabinin@virtuozzo.com>
Cc: Christoph Lameter <cl@linux.com>
Cc: Pekka Enberg <penberg@kernel.org>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Joonsoo Kim <iamjoonsoo.kim@lge.com>
Cc: Andrey Konovalov <adech.fo@gmail.com>
Cc: Dmitry Vyukov <dvyukov@google.com>
Cc: Steven Rostedt <rostedt@goodmis.org>
Cc: Konstantin Serebryany <kcc@google.com>
Cc: Dmitry Chernenkov <dmitryc@google.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm, kasan: stackdepot implementation. Enable stackdepot for SLAB

Implement the stack depot and provide CONFIG_STACKDEPOT.  Stack depot
will allow KASAN store allocation/deallocation stack traces for memory
chunks.  The stack traces are stored in a hash table and referenced by
handles which reside in the kasan_alloc_meta and kasan_free_meta
structures in the allocated memory chunks.

IRQ stack traces are cut below the IRQ entry point to avoid unnecessary
duplication.

Right now stackdepot support is only enabled in SLAB allocator.  Once
KASAN features in SLAB are on par with those in SLUB we can switch SLUB
to stackdepot as well, thus removing the dependency on SLUB stack
bookkeeping, which wastes a lot of memory.

This patch is based on the "mm: kasan: stack depots" patch originally
prepared by Dmitry Chernenkov.

Joonsoo has said that he plans to reuse the stackdepot code for the
mm/page_owner.c debugging facility.

[akpm@linux-foundation.org: s/depot_stack_handle/depot_stack_handle_t]
[aryabinin@virtuozzo.com: comment style fixes]
Signed-off-by: Alexander Potapenko <glider@google.com>
Signed-off-by: Andrey Ryabinin <aryabinin@virtuozzo.com>
Cc: Christoph Lameter <cl@linux.com>
Cc: Pekka Enberg <penberg@kernel.org>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Joonsoo Kim <iamjoonsoo.kim@lge.com>
Cc: Andrey Konovalov <adech.fo@gmail.com>
Cc: Dmitry Vyukov <dvyukov@google.com>
Cc: Steven Rostedt <rostedt@goodmis.org>
Cc: Konstantin Serebryany <kcc@google.com>
Cc: Dmitry Chernenkov <dmitryc@google.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

arch, ftrace: for KASAN put hard/soft IRQ entries into separate sections

KASAN needs to know whether the allocation happens in an IRQ handler.
This lets us strip everything below the IRQ entry point to reduce the
number of unique stack traces needed to be stored.

Move the definition of __irq_entry to <linux/interrupt.h> so that the
users don't need to pull in <linux/ftrace.h>.  Also introduce the
__softirq_entry macro which is similar to __irq_entry, but puts the
corresponding functions to the .softirqentry.text section.

Signed-off-by: Alexander Potapenko <glider@google.com>
Acked-by: Steven Rostedt <rostedt@goodmis.org>
Cc: Christoph Lameter <cl@linux.com>
Cc: Pekka Enberg <penberg@kernel.org>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Joonsoo Kim <iamjoonsoo.kim@lge.com>
Cc: Andrey Konovalov <adech.fo@gmail.com>
Cc: Dmitry Vyukov <dvyukov@google.com>
Cc: Andrey Ryabinin <ryabinin.a.a@gmail.com>
Cc: Konstantin Serebryany <kcc@google.com>
Cc: Dmitry Chernenkov <dmitryc@google.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm, kasan: add GFP flags to KASAN API

Add GFP flags to KASAN hooks for future patches to use.

This patch is based on the "mm: kasan: unified support for SLUB and SLAB
allocators" patch originally prepared by Dmitry Chernenkov.

Signed-off-by: Alexander Potapenko <glider@google.com>
Cc: Christoph Lameter <cl@linux.com>
Cc: Pekka Enberg <penberg@kernel.org>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Joonsoo Kim <iamjoonsoo.kim@lge.com>
Cc: Andrey Konovalov <adech.fo@gmail.com>
Cc: Dmitry Vyukov <dvyukov@google.com>
Cc: Andrey Ryabinin <ryabinin.a.a@gmail.com>
Cc: Steven Rostedt <rostedt@goodmis.org>
Cc: Konstantin Serebryany <kcc@google.com>
Cc: Dmitry Chernenkov <dmitryc@google.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm, kasan: SLAB support

Add KASAN hooks to SLAB allocator.

This patch is based on the "mm: kasan: unified support for SLUB and SLAB
allocators" patch originally prepared by Dmitry Chernenkov.

Signed-off-by: Alexander Potapenko <glider@google.com>
Cc: Christoph Lameter <cl@linux.com>
Cc: Pekka Enberg <penberg@kernel.org>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Joonsoo Kim <iamjoonsoo.kim@lge.com>
Cc: Andrey Konovalov <adech.fo@gmail.com>
Cc: Dmitry Vyukov <dvyukov@google.com>
Cc: Andrey Ryabinin <ryabinin.a.a@gmail.com>
Cc: Steven Rostedt <rostedt@goodmis.org>
Cc: Konstantin Serebryany <kcc@google.com>
Cc: Dmitry Chernenkov <dmitryc@google.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

kasan: modify kmalloc_large_oob_right(), add kmalloc_pagealloc_oob_right()

This patchset implements SLAB support for KASAN

Unlike SLUB, SLAB doesn't store allocation/deallocation stacks for heap
objects, therefore we reimplement this feature in mm/kasan/stackdepot.c.
The intention is to ultimately switch SLUB to use this implementation as
well, which will save a lot of memory (right now SLUB bloats each object
by 256 bytes to store the allocation/deallocation stacks).

Also neither SLUB nor SLAB delay the reuse of freed memory chunks, which
is necessary for better detection of use-after-free errors.  We
introduce memory quarantine (mm/kasan/quarantine.c), which allows
delayed reuse of deallocated memory.

This patch (of 7):

Rename kmalloc_large_oob_right() to kmalloc_pagealloc_oob_right(), as
the test only checks the page allocator functionality.  Also reimplement
kmalloc_large_oob_right() so that the test allocates a large enough
chunk of memory that still does not trigger the page allocator fallback.

Signed-off-by: Alexander Potapenko <glider@google.com>
Cc: Christoph Lameter <cl@linux.com>
Cc: Pekka Enberg <penberg@kernel.org>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Joonsoo Kim <iamjoonsoo.kim@lge.com>
Cc: Andrey Konovalov <adech.fo@gmail.com>
Cc: Dmitry Vyukov <dvyukov@google.com>
Cc: Andrey Ryabinin <ryabinin.a.a@gmail.com>
Cc: Steven Rostedt <rostedt@goodmis.org>
Cc: Konstantin Serebryany <kcc@google.com>
Cc: Dmitry Chernenkov <dmitryc@google.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

include/linux/oom.h: remove undefined oom_kills_count()/note_oom_kill()

A leftover from commit c32b3cbe0d06 ("oom, PM: make OOM detection in the
freezer path raceless").

Signed-off-by: Tetsuo Handa <penguin-kernel@I-love.SAKURA.ne.jp>
Acked-by: Michal Hocko <mhocko@suse.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

mm/page_alloc: prevent merging between isolated and other pageblocks

Hanjun Guo has reported that a CMA stress test causes broken accounting of
CMA and free pages:

> Before the test, I got:
> -bash-4.3# cat /proc/meminfo | grep Cma
> CmaTotal:         204800 kB
> CmaFree:          195044 kB
>
>
> After running the test:
> -bash-4.3# cat /proc/meminfo | grep Cma
> CmaTotal:         204800 kB
> CmaFree:         6602584 kB
>
> So the freed CMA memory is more than total..
>
> Also the the MemFree is more than mem total:
>
> -bash-4.3# cat /proc/meminfo
> MemTotal:       16342016 kB
> MemFree:        22367268 kB
> MemAvailable:   22370528 kB

Laura Abbott has confirmed the issue and suspected the freepage accounting
rewrite around 3.18/4.0 by Joonsoo Kim.  Joonsoo had a theory that this is
caused by unexpected merging between MIGRATE_ISOLATE and MIGRATE_CMA
pageblocks:

> CMA isolates MAX_ORDER aligned blocks, but, during the process,
> partialy isolated block exists. If MAX_ORDER is 11 and
> pageblock_order is 9, two pageblocks make up MAX_ORDER
> aligned block and I can think following scenario because pageblock
> (un)isolation would be done one by one.
>
> (each character means one pageblock. 'C', 'I' means MIGRATE_CMA,
> MIGRATE_ISOLATE, respectively.
>
> CC -> IC -> II (Isolation)
> II -> CI -> CC (Un-isolation)
>
> If some pages are freed at this intermediate state such as IC or CI,
> that page could be merged to the other page that is resident on
> different type of pageblock and it will cause wrong freepage count.

This was supposed to be prevented by CMA operating on MAX_ORDER blocks,
but since it doesn't hold the zone->lock between pageblocks, a race
window does exist.

It's also likely that unexpected merging can occur between
MIGRATE_ISOLATE and non-CMA pageblocks.  This should be prevented in
__free_one_page() since commit 3c605096d315 ("mm/page_alloc: restrict
max order of merging on isolated pageblock").  However, we only check
the migratetype of the pageblock where buddy merging has been initiated,
not the migratetype of the buddy pageblock (or group of pageblocks)
which can be MIGRATE_ISOLATE.

Joonsoo has suggested checking for buddy migratetype as part of
page_is_buddy(), but that would add extra checks in allocator hotpath
and bloat-o-meter has shown significant code bloat (the function is
inline).

This patch reduces the bloat at some expense of more complicated code.
The buddy-merging while-loop in __free_one_page() is initially bounded
to pageblock_border and without any migratetype checks.  The checks are
placed outside, bumping the max_order if merging is allowed, and
returning to the while-loop with a statement which can't be possibly
considered harmful.

This fixes the accounting bug and also removes the arguably weird state
in the original commit 3c605096d315 where buddies could be left
unmerged.

Fixes: 3c605096d315 ("mm/page_alloc: restrict max order of merging on isolated pageblock")
Link: https://lkml.org/lkml/2016/3/2/280
Signed-off-by: Vlastimil Babka <vbabka@suse.cz>
Reported-by: Hanjun Guo <guohanjun@huawei.com>
Tested-by: Hanjun Guo <guohanjun@huawei.com>
Acked-by: Joonsoo Kim <iamjoonsoo.kim@lge.com>
Debugged-by: Laura Abbott <labbott@redhat.com>
Debugged-by: Joonsoo Kim <iamjoonsoo.kim@lge.com>
Cc: Mel Gorman <mgorman@techsingularity.net>
Cc: "Kirill A. Shutemov" <kirill@shutemov.name>
Cc: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Cc: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Cc: Yasuaki Ishimatsu <isimatu.yasuaki@jp.fujitsu.com>
Cc: Zhang Yanfei <zhangyanfei@cn.fujitsu.com>
Cc: Michal Nazarewicz <mina86@mina86.com>
Cc: Naoya Horiguchi <n-horiguchi@ah.jp.nec.com>
Cc: "Aneesh Kumar K.V" <aneesh.kumar@linux.vnet.ibm.com>
Cc: <stable@vger.kernel.org> [3.18+]
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

drivers/memstick/host/r592.c: avoid gcc-6 warning

The r592 driver relies on behavior of the DMA mapping API that is
normally observed but not guaranteed by the API.  Instead it uses a
runtime check to fail transfers if the API ever behaves

When CONFIG_NEED_SG_DMA_LENGTH is not set, one of the checks turns into a
comparison of a variable with itself, which gcc-6.0 now warns about:

drivers/memstick/host/r592.c: In function 'r592_transfer_fifo_dma':
drivers/memstick/host/r592.c:302:31: error: self-comparison always evaluates to false [-Werror=tautological-compare]
    (sg_dma_len(&dev->req->sg) < dev->req->sg.length)) {
                               ^

The check itself is not a problem, so this patch just rephrases the
condition in a way that gcc does not consider an indication of a mistake.
We already know that dev->req->sg.length was initially R592_LFIFO_SIZE, so
we can compare it to that constant again.

Signed-off-by: Arnd Bergmann <arnd@arndb.de>
Cc: Maxim Levitsky <maximlevitsky@gmail.com>
Cc: Quentin Lambert <lambert.quentin@gmail.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

ocfs2: extend enough credits for freeing one truncate record while replaying truncate records

Now function ocfs2_replay_truncate_records() first modifies tl_used,
then calls ocfs2_extend_trans() to extend transactions for gd and alloc
inode used for freeing clusters.  jbd2_journal_restart() may be called
and it may happen that tl_used in truncate log is decreased but the
clusters are not freed, which means these clusters are lost.  So we
should avoid extending transactions in these two operations.

Signed-off-by: joyce.xue <xuejiufei@huawei.com>
Reviewed-by: Mark Fasheh <mfasheh@suse.de>
Acked-by: Joseph Qi <joseph.qi@huawei.com>
Cc: Joel Becker <jlbec@evilplan.org>
Cc: Junxiao Bi <junxiao.bi@oracle.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

ocfs2: extend transaction for ocfs2_remove_rightmost_path() and ocfs2_update_edge_lengths() before to avoid inconsistency between inode and et

I found that jbd2_journal_restart() is called in some places without
keeping things consistently before.  However, jbd2_journal_restart() may
commit the handle's transaction and restart another one.  If the first
transaction is committed successfully while another not, it may cause
filesystem inconsistency or read only.  This is an effort to fix this
kind of problems.

This patch (of 3):

The following functions will be called while truncating an extent:
ocfs2_remove_btree_range
  -> ocfs2_start_trans
  -> ocfs2_remove_extent
     -> ocfs2_truncate_rec
       -> ocfs2_extend_rotate_transaction
         -> jbd2_journal_restart if jbd2_journal_extend fail
       -> ocfs2_rotate_tree_left
         -> ocfs2_remove_rightmost_path
             -> ocfs2_extend_rotate_transaction
               -> ocfs2_unlink_subtree
                -> ocfs2_update_edge_lengths
                  -> ocfs2_extend_trans
                    -> jbd2_journal_restart if jbd2_journal_extend fail
  -> ocfs2_et_update_clusters
  -> ocfs2_commit_trans

jbd2_journal_restart() may be called and it may happened that the buffers
dirtied in ocfs2_truncate_rec() are committed while buffers dirtied in
ocfs2_et_update_clusters() are not, the total clusters on extent tree and
i_clusters in ocfs2_dinode is inconsistency.  So the clusters got from
ocfs2_dinode is incorrect, and it also cause read-only problem when call
ocfs2_commit_truncate() with the error message: "Inode %llu has empty
extent block at %llu".

We should extend enough credits for function ocfs2_remove_rightmost_path
and ocfs2_update_edge_lengths to avoid this inconsistency.

Signed-off-by: joyce.xue <xuejiufei@huawei.com>
Acked-by: Joseph Qi <joseph.qi@huawei.com>
Cc: Mark Fasheh <mfasheh@suse.com>
Cc: Joel Becker <jlbec@evilplan.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

ocfs2/dlm: move lock to the tail of grant queue while doing in-place convert

We have found a bug when two nodes doing umount one after another.

1) Node 1 migrate a lockres that has 3 locks in grant queue such as
   N2(PR)<->N3(NL)<->N4(PR) to N2.  After migration, lvb of the lock
   N3(NL) and N4(PR) are empty on node 2 because migration target do not
   copy lvb to these two lock.

2) Node 3 want to convert to PR, it can be granted in
   __dlmconvert_master(), and the order of these locks is unchanged.  The
   lvb of the lock N3(PR) on node 2 is copyed from lockres in function
   dlm_update_lvb() while the lvb of lock N4(PR) is still empty.

3) Node 2 want to leave domain, it will migrate this lockres to node 3.
   Then node 2 will trigger the BUG in dlm_prepare_lvb_for_migration()
   when adding the lock N4(PR) to mres with the following message because
   the lvb of mres is already copied from lock N3(PR), but the lvb of lock
   N4(PR) is empty.

"Mismatched lvb in lock cookie=%u:%llu, name=%.*s, node=%u"

[akpm@linux-foundation.org: tweak comment]
Signed-off-by: xuejiufei <xuejiufei@huawei.com>
Acked-by: Joseph Qi <joseph.qi@huawei.com>
Cc: Mark Fasheh <mfasheh@suse.de>
Cc: Joel Becker <jlbec@evilplan.org>
Cc: Junxiao Bi <junxiao.bi@oracle.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

ocfs2: solve a problem of crossing the boundary in updating backups

In update_backups() there exists a problem of crossing the boundary as
follows:

we assume that lun will be resized to 1TB(cluster_size is 32kb), it will
include 0~33554431 cluster, in update_backups func, it will backup super
block in location of 1TB which is the 33554432th cluster, so the
phenomenon of crossing the boundary happens.

Signed-off-by: Yiwen Jiang <jiangyiwen@huawei.com>
Reviewed-by: Joseph Qi <joseph.qi@huawei.com>
Cc: Xue jiufei <xuejiufei@huawei.com>
Cc: Mark Fasheh <mfasheh@suse.de>
Cc: Joel Becker <jlbec@evilplan.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

ocfs2: fix occurring deadlock by changing ocfs2_wq from global to local

This patch fixes a deadlock, as follows:

  Node 1                Node 2                  Node 3
1)volume a and b are    only mount vol a        only mount vol b
  mounted

2)                      start to mount b        start to mount a

3)                      check hb of Node 3      check hb of Node 2
                        in vol a, qs_holds++    in vol b, qs_holds++

4) -------------------- all nodes' network down --------------------

5)                      progress of mount b     the same situation as
                        failed, and then call   Node 2
                        ocfs2_dismount_volume.
                        but the process is hung,
                        since there is a work
                        in ocfs2_wq cannot beo
                        completed. This work is
                        about vol a, because
                        ocfs2_wq is global wq.
                        BTW, this work which is
                        scheduled in ocfs2_wq is
                        ocfs2_orphan_scan_work,
                        and the context in this work
                        needs to take inode lock
                        of orphan_dir, because
                        lockres owner are Node 1 and
                        all nodes' nework has been down
                        at the same time, so it can't
                        get the inode lock.

6)                      Why can't this node be fenced
                        when network disconnected?
                        Because the process of
                        mount is hung what caused qs_holds
                        is not equal 0.

Because all works in the ocfs2_wq are relative to the super block.

The solution is to change the ocfs2_wq from global to local.  In other
words, move it into struct ocfs2_super.

Signed-off-by: Yiwen Jiang <jiangyiwen@huawei.com>
Reviewed-by: Joseph Qi <joseph.qi@huawei.com>
Cc: Xue jiufei <xuejiufei@huawei.com>
Cc: Mark Fasheh <mfasheh@suse.de>
Cc: Joel Becker <jlbec@evilplan.org>
Cc: Cc: Junxiao Bi <junxiao.bi@oracle.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

ocfs2/dlm: fix BUG in dlm_move_lockres_to_recovery_list

When master handles convert request, it queues ast first and then
returns status.  This may happen that the ast is sent before the request
status because the above two messages are sent by two threads.  And
right after the ast is sent, if master down, it may trigger BUG in
dlm_move_lockres_to_recovery_list in the requested node because ast
handler moves it to grant list without clear lock->convert_pending.  So
remove BUG_ON statement and check if the ast is processed in
dlmconvert_remote.

Signed-off-by: Joseph Qi <joseph.qi@huawei.com>
Reported-by: Yiwen Jiang <jiangyiwen@huawei.com>
Cc: Junxiao Bi <junxiao.bi@oracle.com>
Cc: Mark Fasheh <mfasheh@suse.de>
Cc: Joel Becker <jlbec@evilplan.org>
Cc: Tariq Saeed <tariq.x.saeed@oracle.com>
Cc: Junxiao Bi <junxiao.bi@oracle.com>
Cc: <stable@vger.kernel.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

ocfs2/dlm: fix race between convert and recovery

There is a race window between dlmconvert_remote and
dlm_move_lockres_to_recovery_list, which will cause a lock with
OCFS2_LOCK_BUSY in grant list, thus system hangs.

dlmconvert_remote
{
        spin_lock(&res->spinlock);
        list_move_tail(&lock->list, &res->converting);
        lock->convert_pending = 1;
        spin_unlock(&res->spinlock);

        status = dlm_send_remote_convert_request();
        >>>>>> race window, master has queued ast and return DLM_NORMAL,
               and then down before sending ast.
               this node detects master down and calls
               dlm_move_lockres_to_recovery_list, which will revert the
               lock to grant list.
               Then OCFS2_LOCK_BUSY won't be cleared as new master won't
               send ast any more because it thinks already be authorized.

        spin_lock(&res->spinlock);
        lock->convert_pending = 0;
        if (status != DLM_NORMAL)
                dlm_revert_pending_convert(res, lock);
        spin_unlock(&res->spinlock);
}

In this case, check if res->state has DLM_LOCK_RES_RECOVERING bit set
(res is still in recovering) or res master changed (new master has
finished recovery), reset the status to DLM_RECOVERING, then it will
retry convert.

Signed-off-by: Joseph Qi <joseph.qi@huawei.com>
Reported-by: Yiwen Jiang <jiangyiwen@huawei.com>
Reviewed-by: Junxiao Bi <junxiao.bi@oracle.com>
Cc: Mark Fasheh <mfasheh@suse.de>
Cc: Joel Becker <jlbec@evilplan.org>
Cc: Tariq Saeed <tariq.x.saeed@oracle.com>
Cc: Junxiao Bi <junxiao.bi@oracle.com>
Cc: <stable@vger.kernel.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

ocfs2: fix a deadlock issue in ocfs2_dio_end_io_write()

The code should call ocfs2_free_alloc_context() to free meta_ac &
data_ac before calling ocfs2_run_deallocs().  Because
ocfs2_run_deallocs() will acquire the system inode's i_mutex hold by
meta_ac.  So try to release the lock before ocfs2_run_deallocs().

Fixes: af1310367f41 ("ocfs2: fix sparse file & data ordering issue in direct io.")
Signed-off-by: Ryan Ding <ryan.ding@oracle.com>
Acked-by: Junxiao Bi <junxiao.bi@oracle.com>
Cc: Joseph Qi <joseph.qi@huawei.com>
Cc: Mark Fasheh <mfasheh@suse.de>
Cc: Joel Becker <jlbec@evilplan.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

ocfs2: fix disk file size and memory file size mismatch

When doing append direct write in an already allocated cluster, and fast
path in ocfs2_dio_get_block() is triggered, function
ocfs2_dio_end_io_write() will be skipped as there is no context
allocated.

As a result, the disk file size will not be changed as it should be.
The solution is to skip fast path when we are about to change file size.

Fixes: af1310367f41 ("ocfs2: fix sparse file & data ordering issue in direct io.")
Signed-off-by: Ryan Ding <ryan.ding@oracle.com>
Acked-by: Junxiao Bi <junxiao.bi@oracle.com>
Cc: Joseph Qi <joseph.qi@huawei.com>
Cc: Mark Fasheh <mfasheh@suse.de>
Cc: Joel Becker <jlbec@evilplan.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

ocfs2: take ip_alloc_sem in ocfs2_dio_get_block & ocfs2_dio_end_io_write

Take ip_alloc_sem to prevent concurrent access to extent tree, which may
cause the extent tree in an unstable state.

Signed-off-by: Ryan Ding <ryan.ding@oracle.com>
Reviewed-by: Junxiao Bi <junxiao.bi@oracle.com>
Cc: Joseph Qi <joseph.qi@huawei.com>
Cc: Mark Fasheh <mfasheh@suse.de>
Cc: Joel Becker <jlbec@evilplan.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

ocfs2: fix ip_unaligned_aio deadlock with dio work queue

In the current implementation of unaligned aio+dio, lock order behave as
follow:

in user process context:
  -> call io_submit()
    -> get i_mutex
<== window1
      -> get ip_unaligned_aio
        -> submit direct io to block device
    -> release i_mutex
  -> io_submit() return

in dio work queue context(the work queue is created in __blockdev_direct_IO):
  -> release ip_unaligned_aio
<== window2
    -> get i_mutex
      -> clear unwritten flag & change i_size
    -> release i_mutex

There is a limitation to the thread number of dio work queue.  256 at
default.  If all 256 thread are in the above 'window2' stage, and there
is a user process in the 'window1' stage, the system will became
deadlock.  Since the user process hold i_mutex to wait ip_unaligned_aio
lock, while there is a direct bio hold ip_unaligned_aio mutex who is
waiting for a dio work queue thread to be schedule.  But all the dio
work queue thread is waiting for i_mutex lock in 'window2'.

This case only happened in a test which send a large number(more than
256) of aio at one io_submit() call.

My design is to remove ip_unaligned_aio lock.  Change it to a sync io
instead.  Just like ip_unaligned_aio lock, serialize the unaligned aio
dio.

[akpm@linux-foundation.org: remove OCFS2_IOCB_UNALIGNED_IO, per Junxiao Bi]
Signed-off-by: Ryan Ding <ryan.ding@oracle.com>
Reviewed-by: Junxiao Bi <junxiao.bi@oracle.com>
Cc: Joseph Qi <joseph.qi@huawei.com>
Cc: Mark Fasheh <mfasheh@suse.de>
Cc: Joel Becker <jlbec@evilplan.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

ocfs2: code clean up for direct io

Clean up ocfs2_file_write_iter & ocfs2_prepare_inode_for_write:
 * remove append dio check: it will be checked in ocfs2_direct_IO()
 * remove file hole check: file hole is supported for now
 * remove inline data check: it will be checked in ocfs2_direct_IO()
 * remove the full_coherence check when append dio: we will get the
   inode_lock in ocfs2_dio_get_block, there is no need to fall back to
   buffer io to ensure the coherence semantics.

Now the drop dio procedure is gone.  :)

[akpm@linux-foundation.org: remove unused label]
Signed-off-by: Ryan Ding <ryan.ding@oracle.com>
Reviewed-by: Junxiao Bi <junxiao.bi@oracle.com>
Cc: Joseph Qi <joseph.qi@huawei.com>
Cc: Mark Fasheh <mfasheh@suse.de>
Cc: Joel Becker <jlbec@evilplan.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

ocfs2: fix sparse file & data ordering issue in direct io

There are mainly three issues in the direct io code path after commit
24c40b329e03 ("ocfs2: implement ocfs2_direct_IO_write"):

  * Does not support sparse file.
  * Does not support data ordering.  eg: when write to a file hole, it
    will alloc extent first.  If system crashed before io finished, data
    will corrupt.
  * Potential risk when doing aio+dio.  The -EIOCBQUEUED return value is
    likely to be ignored by ocfs2_direct_IO_write().

To resolve above problems, re-design direct io code with following ideas:
  * Use buffer io to fill in holes.  And this will make better
    performance also.
  * Clear unwritten after direct write finished.  So we can make sure
    meta data changes after data write to disk.  (Unwritten extent is
    invisible to user, from user's view, meta data is not changed when
    allocate an unwritten extent.)
  * Clear ocfs2_direct_IO_write().  Do all ending work in end_io.

This patch has passed fs,dio,ltp-aiodio.part1,ltp-aiodio.part2,ltp-aiodio.part4
test cases of ltp.

For performance improvement, see following test result:
ocfs2 cluster size 1MB, ocfs2 volume is mounted on /mnt/.
The original way:
  + rm /mnt/test.img -f
  + dd if=/dev/zero of=/mnt/test.img bs=4K count=1048576 oflag=direct
  1048576+0 records in
  1048576+0 records out
  4294967296 bytes (4.3 GB) copied, 1707.83 s, 2.5 MB/s
  + rm /mnt/test.img -f
  + dd if=/dev/zero of=/mnt/test.img bs=256K count=16384 oflag=direct
  16384+0 records in
  16384+0 records out
  4294967296 bytes (4.3 GB) copied, 582.705 s, 7.4 MB/s

After this patch:
  + rm /mnt/test.img -f
  + dd if=/dev/zero of=/mnt/test.img bs=4K count=1048576 oflag=direct
  1048576+0 records in
  1048576+0 records out
  4294967296 bytes (4.3 GB) copied, 64.6412 s, 66.4 MB/s
  + rm /mnt/test.img -f
  + dd if=/dev/zero of=/mnt/test.img bs=256K count=16384 oflag=direct
  16384+0 records in
  16384+0 records out
  4294967296 bytes (4.3 GB) copied, 34.7611 s, 124 MB/s

Signed-off-by: Ryan Ding <ryan.ding@oracle.com>
Reviewed-by: Junxiao Bi <junxiao.bi@oracle.com>
Cc: Joseph Qi <joseph.qi@huawei.com>
Cc: Mark Fasheh <mfasheh@suse.de>
Cc: Joel Becker <jlbec@evilplan.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

ocfs2: record UNWRITTEN extents when populate write desc

To support direct io in ocfs2_write_begin_nolock & ocfs2_write_end_nolock.

There is still one issue in the direct write procedure.

phase 1: alloc extent with UNWRITTEN flag
phase 2: submit direct data to disk, add zero page to page cache
phase 3: clear UNWRITTEN flag when data has been written to disk

When there are 2 direct write A(0~3KB),B(4~7KB) writing to the same
cluster 0~7KB (cluster size 8KB).  Write request A arrive phase 2 first,
it will zero the region (4~7KB).  Before request A enter to phase 3,
request B arrive phase 2, it will zero region (0~3KB).  This is just like
request B steps request A.

To resolve this issue, we should let request B knows this cluster is already
under zero, to prevent it from steps the previous write request.

This patch will add function ocfs2_unwritten_check() to do this job.  It
will record all clusters that are under direct write(it will be recorded
in the 'ip_unwritten_list' member of inode info), and prevent the later
direct write writing to the same cluster to do the zero work again.

Signed-off-by: Ryan Ding <ryan.ding@oracle.com>
Reviewed-by: Junxiao Bi <junxiao.bi@oracle.com>
Cc: Joseph Qi <joseph.qi@huawei.com>
Cc: Mark Fasheh <mfasheh@suse.de>
Cc: Joel Becker <jlbec@evilplan.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

ocfs2: return the physical address in ocfs2_write_cluster

To support direct io in ocfs2_write_begin_nolock & ocfs2_write_end_nolock.

Direct io needs to get the physical address from write_begin, to map the
user page.  This patch is to change the arg 'phys' of
ocfs2_write_cluster to a pointer, so it can be retrieved to write_begin.
And we can retrieve it to the direct io procedure.

Signed-off-by: Ryan Ding <ryan.ding@oracle.com>
Reviewed-by: Junxiao Bi <junxiao.bi@oracle.com>
Cc: Joseph Qi <joseph.qi@huawei.com>
Cc: Mark Fasheh <mfasheh@suse.de>
Cc: Joel Becker <jlbec@evilplan.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

ocfs2: do not change i_size in write_end for direct io

To support direct io in ocfs2_write_begin_nolock & ocfs2_write_end_nolock.

Append direct io do not change i_size in get block phase.  It only move
to orphan when starting write.  After data is written to disk, it will
delete itself from orphan and update i_size.  So skip i_size change
section in write_begin for direct io.

And when there is no extents alloc, no meta data changes needed for
direct io (since write_begin start trans for 2 reason: alloc extents &
change i_size.  Now none of them needed).  So we can skip start trans
procedure.

Signed-off-by: Ryan Ding <ryan.ding@oracle.com>
Reviewed-by: Junxiao Bi <junxiao.bi@oracle.com>
Cc: Joseph Qi <joseph.qi@huawei.com>
Cc: Mark Fasheh <mfasheh@suse.de>
Cc: Joel Becker <jlbec@evilplan.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

ocfs2: test target page before change it

To support direct io in ocfs2_write_begin_nolock & ocfs2_write_end_nolock.

Direct io data will not appear in buffer.  The w_target_page member will
not be filled by direct io.  So avoid to use it when it's NULL.  Unlinke
buffer io and mmap, direct io will call write_begin with more than 1
page a time.  So the target_index is not sufficient to describe the
actual data.  change it to a range start at target_index, end in
end_index.

Signed-off-by: Ryan Ding <ryan.ding@oracle.com>
Reviewed-by: Junxiao Bi <junxiao.bi@oracle.com>
Cc: Joseph Qi <joseph.qi@huawei.com>
Cc: Mark Fasheh <mfasheh@suse.de>
Cc: Joel Becker <jlbec@evilplan.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

ocfs2: use c_new to indicate newly allocated extents

To support direct io in ocfs2_write_begin_nolock & ocfs2_write_end_nolock.

There is a problem in ocfs2's direct io implement: if system crashed
after extents allocated, and before data return, we will get a extent
with dirty data on disk.  This problem violate the journal=order
semantics, which means meta changes take effect after data written to
disk.  To resolve this issue, direct write can use the UNWRITTEN flag to
describe a extent during direct data writeback.  The direct write
procedure should act in the following order:

phase 1: alloc extent with UNWRITTEN flag
phase 2: submit direct data to disk, add zero page to page cache
phase 3: clear UNWRITTEN flag when data has been written to disk

This patch is to change the 'c_unwritten' member of
ocfs2_write_cluster_desc to 'c_clear_unwritten'.  Means whether to clear
the unwritten flag.  It do not care if a extent is allocated or not.
And use 'c_new' to specify a newly allocated extent.  So the direct io
procedure can use c_clear_unwritten to control the UNWRITTEN bit on
extent.

Signed-off-by: Ryan Ding <ryan.ding@oracle.com>
Reviewed-by: Junxiao Bi <junxiao.bi@oracle.com>
Cc: Joseph Qi <joseph.qi@huawei.com>
Cc: Mark Fasheh <mfasheh@suse.de>
Cc: Joel Becker <jlbec@evilplan.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

ocfs2: add ocfs2_write_type_t type to identify the caller of write

Patchset: fix ocfs2 direct io code patch to support sparse file and data
ordering semantics

The idea is to use buffer io(more precisely use the interface
ocfs2_write_begin_nolock & ocfs2_write_end_nolock) to do the zero work
beyond block size.  And clear UNWRITTEN flag until direct io data has
been written to disk, which can prevent data corruption when system
crashed during direct write.

And we will also archive a better performance: eg.  dd direct write new
file with block size 4KB: before this patchset:
  2.5 MB/s
after this patchset:
  66.4 MB/s

This patch (of 8):

To support direct io in ocfs2_write_begin_nolock &
ocfs2_write_end_nolock.

Remove unused args filp & flags.  Add new arg type.  The type is one of
buffer/direct/mmap.  Indicate 3 way to perform write.  buffer/mmap type
has implemented.  direct type will be implemented later.

Signed-off-by: Ryan Ding <ryan.ding@oracle.com>
Reviewed-by: Junxiao Bi <junxiao.bi@oracle.com>
Cc: Joseph Qi <joseph.qi@huawei.com>
Cc: Mark Fasheh <mfasheh@suse.de>
Cc: Joel Becker <jlbec@evilplan.org>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>