lustre/llite/llite_mmap.c

   1 /* -*- mode: c; c-basic-offset: 8; indent-tabs-mode: nil; -*-
   2  * vim:expandtab:shiftwidth=8:tabstop=8:
   3  *
   4  * GPL HEADER START
   5  *
   6  * DO NOT ALTER OR REMOVE COPYRIGHT NOTICES OR THIS FILE HEADER.
   7  *
   8  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   9  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 only,
  10  * as published by the Free Software Foundation.
  11  *
  12  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  13  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * General Public License version 2 for more details (a copy is included
  16  * in the LICENSE file that accompanied this code).
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  19  * version 2 along with this program; If not, see
  20  * http://www.sun.com/software/products/lustre/docs/GPLv2.pdf
  21  *
  22  * Please contact Sun Microsystems, Inc., 4150 Network Circle, Santa Clara,
  23  * CA 95054 USA or visit www.sun.com if you need additional information or
  24  * have any questions.
  25  *
  26  * GPL HEADER END
  27  */
  28 /*
  29  * Copyright  2008 Sun Microsystems, Inc. All rights reserved
  30  * Use is subject to license terms.
  31  */
  32 /*
  33  * This file is part of Lustre, http://www.lustre.org/
  34  * Lustre is a trademark of Sun Microsystems, Inc.
  35  */
  36
  37 #ifndef AUTOCONF_INCLUDED
  38 #include <linux/config.h>
  39 #endif
  40 #include <linux/kernel.h>
  41 #include <linux/mm.h>
  42 #include <linux/string.h>
  43 #include <linux/stat.h>
  44 #include <linux/errno.h>
  45 #include <linux/smp_lock.h>
  46 #include <linux/unistd.h>
  47 #include <linux/version.h>
  48 #include <asm/system.h>
  49 #include <asm/uaccess.h>
  50
  51 #include <linux/fs.h>
  52 #include <linux/stat.h>
  53 #include <asm/uaccess.h>
  54 #include <linux/mm.h>
  55 #include <linux/pagemap.h>
  56 #include <linux/smp_lock.h>
  57
  58 #define DEBUG_SUBSYSTEM S_LLITE
  59
  60 //#include <lustre_mdc.h>
  61 #include <lustre_lite.h>
  62 #include "llite_internal.h"
  63 #include <linux/lustre_compat25.h>
  64
  65 #define VMA_DEBUG(vma, fmt, arg...)                                     \
  66         CDEBUG(D_MMAP, "vma(%p) start(%ld) end(%ld) pgoff(%ld) inode(%p) "   \
  67                "ino(%lu) iname(%s): " fmt, vma, vma->vm_start, vma->vm_end,  \
  68                vma->vm_pgoff, vma->vm_file->f_dentry->d_inode,               \
  69                vma->vm_file->f_dentry->d_inode->i_ino,                       \
  70                vma->vm_file->f_dentry->d_iname, ## arg);                     \
  71
  72 struct page *ll_nopage(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
  73                        int *type);
  74
  75 void policy_from_vma(ldlm_policy_data_t *policy,
  76                             struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr,
  77                             size_t count)
  78 {
  79         policy->l_extent.start = ((addr - vma->vm_start) & CFS_PAGE_MASK) +
  80                                  (vma->vm_pgoff << CFS_PAGE_SHIFT);
  81         policy->l_extent.end = (policy->l_extent.start + count - 1) |
  82                                ~CFS_PAGE_MASK;
  83 }
  84
  85 struct vm_area_struct * our_vma(unsigned long addr, size_t count)
  86 {
  87         struct mm_struct *mm = current->mm;
  88         struct vm_area_struct *vma, *ret = NULL;
  89         ENTRY;
  90
  91         /* No MM (e.g. NFS)? No vmas too. */
  92         if (!mm)
  93                 RETURN(NULL);
  94
  95         spin_lock(&mm->page_table_lock);
  96         for(vma = find_vma(mm, addr);
  97             vma != NULL && vma->vm_start < (addr + count); vma = vma->vm_next) {
  98                 if (vma->vm_ops && vma->vm_ops->nopage == ll_nopage &&
  99                     vma->vm_flags & VM_SHARED) {
 100                         ret = vma;
 101                         break;
 102                 }
 103         }
 104         spin_unlock(&mm->page_table_lock);
 105         RETURN(ret);
 106 }
 107
 108 /**
 109  * Lustre implementation of a vm_operations_struct::nopage() method, called by
 110  * VM to server page fault (both in kernel and user space).
 111  *
 112  * This function sets up CIT_FAULT cl_io that does the job.
 113  *
 114  * \param vma - is virtiual area struct related to page fault
 115  * \param address - address when hit fault
 116  * \param type - of fault
 117  *
 118  * XXX newer 2.6 kernels provide vm_operations_struct::fault() method with
 119  * slightly different semantics instead.
 120  *
 121  * \return allocated and filled page for address
 122  * \retval NOPAGE_SIGBUS if page not exist on this address
 123  * \retval NOPAGE_OOM not have memory for allocate new page
 124  */
 125 struct page *ll_nopage(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
 126                        int *type)
 127 {
 128         struct file       *file  = vma->vm_file;
 129         struct inode      *inode = file->f_dentry->d_inode;
 130         struct lu_env     *env;
 131         struct cl_io      *io;
 132         struct page       *page  = NULL;
 133         struct cl_env_nest nest;
 134         int result;
 135
 136         ENTRY;
 137
 138         if (ll_file_nolock(file))
 139                 RETURN(ERR_PTR(-EOPNOTSUPP));
 140
 141         /*
 142          * vm_operations_struct::nopage() can be called when lustre IO is
 143          * already active for the current thread, e.g., when doing read/write
 144          * against user level buffer mapped from Lustre buffer. To avoid
 145          * stomping on existing context, optionally force an allocation of a new
 146          * one.
 147          */
 148         env = cl_env_nested_get(&nest);
 149         if (!IS_ERR(env)) {
 150                 pgoff_t pg_offset;
 151                 const unsigned long writable = VM_SHARED|VM_WRITE;
 152                 unsigned long ra_flags;
 153                 struct cl_fault_io *fio;
 154
 155                 io = &ccc_env_info(env)->cti_io;
 156                 memset(io, 0, sizeof(*io));
 157                 io->ci_obj = ll_i2info(inode)->lli_clob;
 158                 LASSERT(io->ci_obj != NULL);
 159
 160                 fio = &io->u.ci_fault;
 161                 pg_offset = (address - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
 162                 fio->ft_index      = pg_offset + vma->vm_pgoff;
 163                 fio->ft_writable   = (vma->vm_flags&writable) == writable;
 164                 fio->ft_executable = vma->vm_flags&VM_EXEC;
 165
 166                 /*
 167                  * disable VM_SEQ_READ and use VM_RAND_READ to make sure that
 168                  * the kernel will not read other pages not covered by ldlm in
 169                  * filemap_nopage. we do our readahead in ll_readpage.
 170                  */
 171                 ra_flags = vma->vm_flags & (VM_RAND_READ|VM_SEQ_READ);
 172                 vma->vm_flags &= ~VM_SEQ_READ;
 173                 vma->vm_flags |= VM_RAND_READ;
 174
 175                 CDEBUG(D_INFO, "vm_flags: %lx (%lu %i %i)\n", vma->vm_flags,
 176                        fio->ft_index, fio->ft_writable, fio->ft_executable);
 177
 178                 if (cl_io_init(env, io, CIT_FAULT, io->ci_obj) == 0) {
 179                         struct vvp_io *vio = vvp_env_io(env);
 180                         struct ccc_io *cio = ccc_env_io(env);
 181                         struct ll_file_data *fd = LUSTRE_FPRIVATE(file);
 182
 183                         LASSERT(cio->cui_cl.cis_io == io);
 184
 185                         /* mmap lock must be MANDATORY. */
 186                         io->ci_lockreq          = CILR_MANDATORY;
 187                         vio->u.fault.ft_vma     = vma;
 188                         vio->u.fault.ft_address = address;
 189                         vio->u.fault.ft_type    = type;
 190                         cio->cui_fd             = fd;
 191
 192                         result = cl_io_loop(env, io);
 193                         if (result == 0) {
 194                                 LASSERT(fio->ft_page != NULL);
 195                                 page = cl_page_vmpage(env, fio->ft_page);
 196                         } else if (result == -EFAULT) {
 197                                 page = NOPAGE_SIGBUS;
 198                         } else if (result == -ENOMEM) {
 199                                 page = NOPAGE_OOM;
 200                         }
 201                 } else
 202                         result = io->ci_result;
 203
 204                 vma->vm_flags &= ~VM_RAND_READ;
 205                 vma->vm_flags |= ra_flags;
 206
 207                 cl_io_fini(env, io);
 208                 cl_env_nested_put(&nest, env);
 209         }
 210         RETURN(page);
 211 }
 212
 213 /**
 214  *  To avoid cancel the locks covering mmapped region for lock cache pressure,
 215  *  we track the mapped vma count in ccc_object::cob_mmap_cnt.
 216  */
 217 static void ll_vm_open(struct vm_area_struct * vma)
 218 {
 219         struct inode *inode    = vma->vm_file->f_dentry->d_inode;
 220         struct ccc_object *vob = cl_inode2ccc(inode);
 221
 222         ENTRY;
 223         LASSERT(vma->vm_file);
 224         LASSERT(atomic_read(&vob->cob_mmap_cnt) >= 0);
 225         atomic_inc(&vob->cob_mmap_cnt);
 226         EXIT;
 227 }
 228
 229 /**
 230  * Dual to ll_vm_open().
 231  */
 232 static void ll_vm_close(struct vm_area_struct *vma)
 233 {
 234         struct inode      *inode = vma->vm_file->f_dentry->d_inode;
 235         struct ccc_object *vob   = cl_inode2ccc(inode);
 236
 237         ENTRY;
 238         LASSERT(vma->vm_file);
 239         atomic_dec(&vob->cob_mmap_cnt);
 240         LASSERT(atomic_read(&vob->cob_mmap_cnt) >= 0);
 241         EXIT;
 242 }
 243
 244 #ifndef HAVE_FILEMAP_POPULATE
 245 static int (*filemap_populate)(struct vm_area_struct * area, unsigned long address, unsigned long len, pgprot_t prot, unsigned long pgoff, int nonblock);
 246 #endif
 247 static int ll_populate(struct vm_area_struct *area, unsigned long address,
 248                        unsigned long len, pgprot_t prot, unsigned long pgoff,
 249                        int nonblock)
 250 {
 251         int rc = 0;
 252         ENTRY;
 253
 254         /* always set nonblock as true to avoid page read ahead */
 255         rc = filemap_populate(area, address, len, prot, pgoff, 1);
 256         RETURN(rc);
 257 }
 258
 259 /* return the user space pointer that maps to a file offset via a vma */
 260 static inline unsigned long file_to_user(struct vm_area_struct *vma, __u64 byte)
 261 {
 262         return vma->vm_start + (byte - ((__u64)vma->vm_pgoff << CFS_PAGE_SHIFT));
 263
 264 }
 265
 266 /* XXX put nice comment here.  talk about __free_pte -> dirty pages and
 267  * nopage's reference passing to the pte */
 268 int ll_teardown_mmaps(struct address_space *mapping, __u64 first, __u64 last)
 269 {
 270         int rc = -ENOENT;
 271         ENTRY;
 272
 273         LASSERTF(last > first, "last "LPU64" first "LPU64"\n", last, first);
 274         if (mapping_mapped(mapping)) {
 275                 rc = 0;
 276                 unmap_mapping_range(mapping, first + CFS_PAGE_SIZE - 1,
 277                                     last - first + 1, 0);
 278         }
 279
 280         RETURN(rc);
 281 }
 282
 283 static struct vm_operations_struct ll_file_vm_ops = {
 284         .nopage         = ll_nopage,
 285         .open           = ll_vm_open,
 286         .close          = ll_vm_close,
 287         .populate       = ll_populate,
 288 };
 289
 290 int ll_file_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct * vma)
 291 {
 292         struct inode *inode = file->f_dentry->d_inode;
 293         int rc;
 294         ENTRY;
 295
 296         if (ll_file_nolock(file))
 297                 RETURN(-EOPNOTSUPP);
 298
 299         ll_stats_ops_tally(ll_i2sbi(inode), LPROC_LL_MAP, 1);
 300         rc = generic_file_mmap(file, vma);
 301         if (rc == 0) {
 302 #if !defined(HAVE_FILEMAP_POPULATE)
 303                 if (!filemap_populate)
 304                         filemap_populate = vma->vm_ops->populate;
 305 #endif
 306                 vma->vm_ops = &ll_file_vm_ops;
 307                 vma->vm_ops->open(vma);
 308                 /* update the inode's size and mtime */
 309                 rc = cl_glimpse_size(inode);
 310         }
 311
 312         RETURN(rc);
 313 }