Whamcloud - gitweb
branch: HEAD
[fs/lustre-release.git] / 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         /*
139          * vm_operations_struct::nopage() can be called when lustre IO is
140          * already active for the current thread, e.g., when doing read/write
141          * against user level buffer mapped from Lustre buffer. To avoid
142          * stomping on existing context, optionally force an allocation of a new
143          * one.
144          */
145         env = cl_env_nested_get(&nest);
146         if (!IS_ERR(env)) {
147                 pgoff_t pg_offset;
148                 const unsigned long writable = VM_SHARED|VM_WRITE;
149                 unsigned long ra_flags;
150                 struct cl_fault_io *fio;
151
152                 io = &ccc_env_info(env)->cti_io;
153                 memset(io, 0, sizeof(*io));
154                 io->ci_obj = ll_i2info(inode)->lli_clob;
155                 LASSERT(io->ci_obj != NULL);
156
157                 fio = &io->u.ci_fault;
158                 pg_offset = (address - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT;
159                 fio->ft_index      = pg_offset + vma->vm_pgoff;
160                 fio->ft_writable   = (vma->vm_flags&writable) == writable;
161                 fio->ft_executable = vma->vm_flags&VM_EXEC;
162
163                 /*
164                  * disable VM_SEQ_READ and use VM_RAND_READ to make sure that
165                  * the kernel will not read other pages not covered by ldlm in
166                  * filemap_nopage. we do our readahead in ll_readpage.
167                  */
168                 ra_flags = vma->vm_flags & (VM_RAND_READ|VM_SEQ_READ);
169                 vma->vm_flags &= ~VM_SEQ_READ;
170                 vma->vm_flags |= VM_RAND_READ;
171
172                 CDEBUG(D_INFO, "vm_flags: %lx (%lu %i %i)\n", vma->vm_flags,
173                        fio->ft_index, fio->ft_writable, fio->ft_executable);
174
175                 if (cl_io_init(env, io, CIT_FAULT, io->ci_obj) == 0) {
176                         struct vvp_io *vio = vvp_env_io(env);
177                         struct ccc_io *cio = ccc_env_io(env);
178                         struct ll_file_data *fd = LUSTRE_FPRIVATE(file);
179                         struct ll_sb_info *sbi  = ll_i2sbi(inode);
180
181                         LASSERT(cio->cui_cl.cis_io == io);
182
183                         /* mmap lock should be MANDATORY or NEVER. */
184                         if (fd->fd_flags & LL_FILE_IGNORE_LOCK ||
185                             sbi->ll_flags & LL_SBI_NOLCK) {
186                                 io->ci_lockreq = CILR_NEVER;
187                                 io->ci_no_srvlock = 1;
188                         } else {
189                                 io->ci_lockreq = CILR_MANDATORY;
190                         }
191
192                         vio->u.fault.ft_vma     = vma;
193                         vio->u.fault.ft_address = address;
194                         vio->u.fault.ft_type    = type;
195                         cio->cui_fd             = fd;
196
197                         result = cl_io_loop(env, io);
198                         if (result == 0) {
199                                 LASSERT(fio->ft_page != NULL);
200                                 page = cl_page_vmpage(env, fio->ft_page);
201                         } else if (result == -EFAULT) {
202                                 page = NOPAGE_SIGBUS;
203                         } else if (result == -ENOMEM) {
204                                 page = NOPAGE_OOM;
205                         }
206                 } else
207                         result = io->ci_result;
208
209                 vma->vm_flags &= ~VM_RAND_READ;
210                 vma->vm_flags |= ra_flags;
211
212                 cl_io_fini(env, io);
213                 cl_env_nested_put(&nest, env);
214         }
215         RETURN(page);
216 }
217
218 /**
219  *  To avoid cancel the locks covering mmapped region for lock cache pressure,
220  *  we track the mapped vma count in ccc_object::cob_mmap_cnt.
221  */
222 static void ll_vm_open(struct vm_area_struct * vma)
223 {
224         struct inode *inode    = vma->vm_file->f_dentry->d_inode;
225         struct ccc_object *vob = cl_inode2ccc(inode);
226
227         ENTRY;
228         LASSERT(vma->vm_file);
229         LASSERT(atomic_read(&vob->cob_mmap_cnt) >= 0);
230         atomic_inc(&vob->cob_mmap_cnt);
231         EXIT;
232 }
233
234 /**
235  * Dual to ll_vm_open().
236  */
237 static void ll_vm_close(struct vm_area_struct *vma)
238 {
239         struct inode      *inode = vma->vm_file->f_dentry->d_inode;
240         struct ccc_object *vob   = cl_inode2ccc(inode);
241
242         ENTRY;
243         LASSERT(vma->vm_file);
244         atomic_dec(&vob->cob_mmap_cnt);
245         LASSERT(atomic_read(&vob->cob_mmap_cnt) >= 0);
246         EXIT;
247 }
248
249 #ifndef HAVE_FILEMAP_POPULATE
250 static int (*filemap_populate)(struct vm_area_struct * area, unsigned long address, unsigned long len, pgprot_t prot, unsigned long pgoff, int nonblock);
251 #endif
252 static int ll_populate(struct vm_area_struct *area, unsigned long address,
253                        unsigned long len, pgprot_t prot, unsigned long pgoff,
254                        int nonblock)
255 {
256         int rc = 0;
257         ENTRY;
258
259         /* always set nonblock as true to avoid page read ahead */
260         rc = filemap_populate(area, address, len, prot, pgoff, 1);
261         RETURN(rc);
262 }
263
264 /* return the user space pointer that maps to a file offset via a vma */
265 static inline unsigned long file_to_user(struct vm_area_struct *vma, __u64 byte)
266 {
267         return vma->vm_start + (byte - ((__u64)vma->vm_pgoff << CFS_PAGE_SHIFT));
268
269 }
270
271 /* XXX put nice comment here.  talk about __free_pte -> dirty pages and
272  * nopage's reference passing to the pte */
273 int ll_teardown_mmaps(struct address_space *mapping, __u64 first, __u64 last)
274 {
275         int rc = -ENOENT;
276         ENTRY;
277
278         LASSERTF(last > first, "last "LPU64" first "LPU64"\n", last, first);
279         if (mapping_mapped(mapping)) {
280                 rc = 0;
281                 unmap_mapping_range(mapping, first + CFS_PAGE_SIZE - 1,
282                                     last - first + 1, 0);
283         }
284
285         RETURN(rc);
286 }
287
288 static struct vm_operations_struct ll_file_vm_ops = {
289         .nopage         = ll_nopage,
290         .open           = ll_vm_open,
291         .close          = ll_vm_close,
292         .populate       = ll_populate,
293 };
294
295 int ll_file_mmap(struct file * file, struct vm_area_struct * vma)
296 {
297         int rc;
298         ENTRY;
299
300         ll_stats_ops_tally(ll_i2sbi(file->f_dentry->d_inode), LPROC_LL_MAP, 1);
301         rc = generic_file_mmap(file, vma);
302         if (rc == 0) {
303 #if !defined(HAVE_FILEMAP_POPULATE)
304                 if (!filemap_populate)
305                         filemap_populate = vma->vm_ops->populate;
306 #endif
307                 vma->vm_ops = &ll_file_vm_ops;
308                 vma->vm_ops->open(vma);
309                 /* update the inode's size and mtime */
310                 rc = cl_glimpse_size(file->f_dentry->d_inode);
311         }
312
313         RETURN(rc);
314 }