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 }