lustre/llite/rw.c

   1 /* -*- mode: c; c-basic-offset: 8; indent-tabs-mode: nil; -*-
   2  * vim:expandtab:shiftwidth=8:tabstop=8:
   3  *
   4  * Lustre Lite I/O page cache routines shared by different kernel revs
   5  *
   6  *  Copyright (c) 2001-2003 Cluster File Systems, Inc.
   7  *
   8  *   This file is part of Lustre, http://www.lustre.org.
   9  *
  10  *   Lustre is free software; you can redistribute it and/or
  11  *   modify it under the terms of version 2 of the GNU General Public
  12  *   License as published by the Free Software Foundation.
  13  *
  14  *   Lustre is distributed in the hope that it will be useful,
  15  *   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  *   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  17  *   GNU General Public License for more details.
  18  *
  19  *   You should have received a copy of the GNU General Public License
  20  *   along with Lustre; if not, write to the Free Software
  21  *   Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  22  */
  23
  24 #include <linux/config.h>
  25 #include <linux/kernel.h>
  26 #include <linux/mm.h>
  27 #include <linux/string.h>
  28 #include <linux/stat.h>
  29 #include <linux/errno.h>
  30 #include <linux/smp_lock.h>
  31 #include <linux/unistd.h>
  32 #include <linux/version.h>
  33 #include <asm/system.h>
  34 #include <asm/uaccess.h>
  35
  36 #include <linux/fs.h>
  37 #include <linux/stat.h>
  38 #include <asm/uaccess.h>
  39 #include <asm/segment.h>
  40 #include <linux/mm.h>
  41 #include <linux/pagemap.h>
  42 #include <linux/smp_lock.h>
  43
  44 #define DEBUG_SUBSYSTEM S_LLITE
  45
  46 #include <linux/lustre_mds.h>
  47 #include <linux/lustre_lite.h>
  48 #include "llite_internal.h"
  49 #include <linux/lustre_compat25.h>
  50
  51 #ifndef list_for_each_prev_safe
  52 #define list_for_each_prev_safe(pos, n, head) \
  53         for (pos = (head)->prev, n = pos->prev; pos != (head); \
  54                 pos = n, n = pos->prev )
  55 #endif
  56
  57 /* SYNCHRONOUS I/O to object storage for an inode */
  58 static int ll_brw(int cmd, struct inode *inode, struct obdo *oa,
  59                   struct page *page, int flags)
  60 {
  61         struct ll_inode_info *lli = ll_i2info(inode);
  62         struct lov_stripe_md *lsm = lli->lli_smd;
  63         struct timeval start;
  64         struct brw_page pg;
  65         int rc;
  66         ENTRY;
  67
  68         do_gettimeofday(&start);
  69
  70         pg.pg = page;
  71         pg.disk_offset = pg.page_offset = ((obd_off)page->index) << PAGE_SHIFT;
  72
  73         if (cmd == OBD_BRW_WRITE &&
  74             (pg.disk_offset + PAGE_SIZE > inode->i_size))
  75                 pg.count = inode->i_size % PAGE_SIZE;
  76         else
  77                 pg.count = PAGE_SIZE;
  78
  79         CDEBUG(D_PAGE, "%s %d bytes ino %lu at "LPU64"/"LPX64"\n",
  80                cmd & OBD_BRW_WRITE ? "write" : "read", pg.count, inode->i_ino,
  81                pg.disk_offset, pg.disk_offset);
  82         if (pg.count == 0) {
  83                 CERROR("ZERO COUNT: ino %lu: size %p:%Lu(%p:%Lu) idx %lu off "
  84                        LPU64"\n", inode->i_ino, inode, inode->i_size,
  85                        page->mapping->host, page->mapping->host->i_size,
  86                        page->index, pg.disk_offset);
  87         }
  88
  89         pg.flag = flags;
  90
  91         if (cmd == OBD_BRW_WRITE)
  92                 lprocfs_counter_add(ll_i2sbi(inode)->ll_stats,
  93                                     LPROC_LL_BRW_WRITE, pg.count);
  94         else
  95                 lprocfs_counter_add(ll_i2sbi(inode)->ll_stats,
  96                                     LPROC_LL_BRW_READ, pg.count);
  97         rc = obd_brw(cmd, ll_i2dtexp(inode), oa, lsm, 1, &pg, NULL);
  98         if (rc == 0)
  99                 obdo_to_inode(inode, oa, OBD_MD_FLBLOCKS);
 100         else if (rc != -EIO)
 101                 CERROR("error from obd_brw: rc = %d\n", rc);
 102         ll_stime_record(ll_i2sbi(inode), &start,
 103                         &ll_i2sbi(inode)->ll_brw_stime);
 104         RETURN(rc);
 105 }
 106
 107 __u64 lov_merge_size(struct lov_stripe_md *lsm, int kms);
 108
 109 /*
 110  * this isn't where truncate starts.   roughly:
 111  * sys_truncate->ll_setattr_raw->vmtruncate->ll_truncate
 112  * we grab the lock back in setattr_raw to avoid races.
 113  *
 114  * must be called with lli_size_sem held.
 115  */
 116 void ll_truncate(struct inode *inode)
 117 {
 118         struct lov_stripe_md *lsm = ll_i2info(inode)->lli_smd;
 119         struct ll_inode_info *lli = ll_i2info(inode);
 120         struct obdo *oa = NULL;
 121         int rc;
 122         ENTRY;
 123
 124         CDEBUG(D_VFSTRACE, "VFS Op:inode=%lu/%u(%p) to %llu\n", inode->i_ino,
 125                inode->i_generation, inode, inode->i_size);
 126
 127         if (lli->lli_size_pid != current->pid) {
 128                 EXIT;
 129                 return;
 130         }
 131
 132         if (!lsm) {
 133                 CDEBUG(D_INODE, "truncate on inode %lu with no objects\n",
 134                        inode->i_ino);
 135                 GOTO(out_unlock, 0);
 136         }
 137
 138         LASSERT(atomic_read(&lli->lli_size_sem.count) <= 0);
 139
 140         if (lov_merge_size(lsm, 0) == inode->i_size) {
 141                 CDEBUG(D_VFSTRACE, "skipping punch for "LPX64" (size = %llu)\n",
 142                        lsm->lsm_object_id, inode->i_size);
 143                 GOTO(out_unlock, 0);
 144         }
 145
 146         CDEBUG(D_INFO, "calling punch for "LPX64" (new size %llu)\n",
 147                lsm->lsm_object_id, inode->i_size);
 148
 149         oa = obdo_alloc();
 150         if (oa == NULL) {
 151                 CERROR("cannot alloc oa, error %d\n",
 152                        -ENOMEM);
 153                 EXIT;
 154                 return;
 155         }
 156
 157         oa->o_id = lsm->lsm_object_id;
 158         oa->o_gr = lsm->lsm_object_gr;
 159         oa->o_valid = OBD_MD_FLID | OBD_MD_FLGROUP | OBD_MD_FLIFID;
 160         obdo_from_inode(oa, inode, OBD_MD_FLTYPE | OBD_MD_FLMODE |
 161                         OBD_MD_FLATIME | OBD_MD_FLMTIME | OBD_MD_FLCTIME);
 162         memcpy(obdo_id(oa), &lli->lli_id, sizeof(lli->lli_id));
 163
 164         obd_adjust_kms(ll_i2dtexp(inode), lsm, inode->i_size, 1);
 165
 166         lli->lli_size_pid = 0;
 167         up(&lli->lli_size_sem);
 168
 169         rc = obd_punch(ll_i2dtexp(inode), oa, lsm, inode->i_size,
 170                        OBD_OBJECT_EOF, NULL, lli->lli_trunc_capa);
 171         if (rc)
 172                 CERROR("obd_truncate fails (%d) ino %lu\n", rc, inode->i_ino);
 173         else
 174                 obdo_to_inode(inode, oa, OBD_MD_FLSIZE | OBD_MD_FLBLOCKS |
 175                               OBD_MD_FLATIME | OBD_MD_FLMTIME | OBD_MD_FLCTIME);
 176
 177         obdo_free(oa);
 178
 179         EXIT;
 180         return;
 181
 182 out_unlock:
 183         LASSERT(atomic_read(&lli->lli_size_sem.count) <= 0);
 184         up(&lli->lli_size_sem);
 185 } /* ll_truncate */
 186
 187 struct ll_async_page *llap_cast_private(struct page *page)
 188 {
 189         struct ll_async_page *llap = (struct ll_async_page *)page->private;
 190
 191         LASSERTF(llap == NULL || llap->llap_magic == LLAP_MAGIC,
 192                  "page %p private %lu gave magic %d which != %d\n",
 193                  page, page->private, llap->llap_magic, LLAP_MAGIC);
 194         return llap;
 195 }
 196
 197 int ll_prepare_write(struct file *file, struct page *page,
 198                      unsigned from, unsigned to)
 199 {
 200         struct inode *inode = page->mapping->host;
 201         struct ll_inode_info *lli = ll_i2info(inode);
 202         struct lov_stripe_md *lsm = lli->lli_smd;
 203         obd_off offset = ((obd_off)page->index) << PAGE_SHIFT;
 204         struct obdo *oa = NULL;
 205         struct brw_page pga;
 206         __u64 kms;
 207         int rc = 0;
 208         ENTRY;
 209
 210         LASSERT(LLI_DIRTY_HANDLE(inode));
 211         LASSERT(PageLocked(page));
 212         (void)llap_cast_private(page); /* assertion */
 213
 214         /* Check to see if we should return -EIO right away */
 215         pga.pg = page;
 216         pga.disk_offset = pga.page_offset = offset;
 217         pga.count = PAGE_SIZE;
 218         pga.flag = 0;
 219
 220         oa = obdo_alloc();
 221         if (oa == NULL)
 222                 RETURN(-ENOMEM);
 223
 224         oa->o_id = lsm->lsm_object_id;
 225         oa->o_gr = lsm->lsm_object_gr;
 226         oa->o_mode = inode->i_mode;
 227
 228         oa->o_valid = OBD_MD_FLID | OBD_MD_FLMODE |
 229                 OBD_MD_FLTYPE | OBD_MD_FLGROUP;
 230
 231         oa->o_fsuid = current->fsuid;
 232         oa->o_valid |= OBD_MD_FLFSUID;
 233
 234         rc = obd_brw(OBD_BRW_CHECK, ll_i2dtexp(inode),
 235                      oa, lsm, 1, &pga, NULL);
 236         if (rc)
 237                 GOTO(out_free_oa, rc);
 238
 239         if (PageUptodate(page))
 240                 GOTO(out_free_oa, 0);
 241
 242         /* We're completely overwriting an existing page, so _don't_ set it up
 243          * to date until commit_write */
 244         if (from == 0 && to == PAGE_SIZE) {
 245                 POISON_PAGE(page, 0x11);
 246                 GOTO(out_free_oa, 0);
 247         }
 248
 249         /* If are writing to a new page, no need to read old data.  The extent
 250          * locking will have updated the KMS, and for our purposes here we can
 251          * treat it like i_size. */
 252         down(&lli->lli_size_sem);
 253         kms = lov_merge_size(lsm, 1);
 254         up(&lli->lli_size_sem);
 255         if (kms <= offset) {
 256                 memset(kmap(page), 0, PAGE_SIZE);
 257                 kunmap(page);
 258                 GOTO(prepare_done, rc = 0);
 259         }
 260
 261         /* XXX could be an async ocp read.. read-ahead? */
 262         rc = ll_brw(OBD_BRW_READ, inode, oa, page, 0);
 263         if (rc == 0) {
 264                 /* bug 1598: don't clobber blksize */
 265                 oa->o_valid &= ~(OBD_MD_FLSIZE | OBD_MD_FLBLKSZ);
 266                 obdo_refresh_inode(inode, oa, oa->o_valid);
 267         } else if (rc == -ENOENT) {
 268                 /* tolerate no entry error here, cause the objects might
 269                  * not be created yet */
 270                 rc = 0;
 271         }
 272
 273         EXIT;
 274 prepare_done:
 275         if (rc == 0)
 276                 SetPageUptodate(page);
 277 out_free_oa:
 278         obdo_free(oa);
 279         return rc;
 280 }
 281
 282 static int ll_ap_make_ready(void *data, int cmd)
 283 {
 284         struct ll_async_page *llap;
 285         struct page *page;
 286         ENTRY;
 287
 288         llap = LLAP_FROM_COOKIE(data);
 289         page = llap->llap_page;
 290
 291         LASSERT(cmd != OBD_BRW_READ);
 292
 293         /* we're trying to write, but the page is locked.. come back later */
 294         if (TryLockPage(page))
 295                 RETURN(-EAGAIN);
 296
 297         LL_CDEBUG_PAGE(D_PAGE, page, "made ready\n");
 298         page_cache_get(page);
 299
 300         /* if we left PageDirty we might get another writepage call
 301          * in the future.  list walkers are bright enough
 302          * to check page dirty so we can leave it on whatever list
 303          * its on.  XXX also, we're called with the cli list so if
 304          * we got the page cache list we'd create a lock inversion
 305          * with the removepage path which gets the page lock then the
 306          * cli lock */
 307         clear_page_dirty(page);
 308         RETURN(0);
 309 }
 310
 311 /* We have two reasons for giving llite the opportunity to change the
 312  * write length of a given queued page as it builds the RPC containing
 313  * the page:
 314  *
 315  * 1) Further extending writes may have landed in the page cache
 316  *    since a partial write first queued this page requiring us
 317  *    to write more from the page cache. (No further races are possible, since
 318  *    by the time this is called, the page is locked.)
 319  * 2) We might have raced with truncate and want to avoid performing
 320  *    write RPCs that are just going to be thrown away by the
 321  *    truncate's punch on the storage targets.
 322  *
 323  * The kms serves these purposes as it is set at both truncate and extending
 324  * writes.
 325  */
 326 static int ll_ap_refresh_count(void *data, int cmd)
 327 {
 328         struct ll_inode_info *lli;
 329         struct ll_async_page *llap;
 330         struct lov_stripe_md *lsm;
 331         struct page *page;
 332         __u64 kms;
 333         ENTRY;
 334
 335         /* readpage queues with _COUNT_STABLE, shouldn't get here. */
 336         LASSERT(cmd != OBD_BRW_READ);
 337
 338         llap = LLAP_FROM_COOKIE(data);
 339         page = llap->llap_page;
 340         lli = ll_i2info(page->mapping->host);
 341         lsm = lli->lli_smd;
 342
 343         /*
 344          * this callback is called with client lock taken, thus, it should not
 345          * sleep or deadlock is possible. --umka
 346          */
 347 //        down(&lli->lli_size_sem);
 348         kms = lov_merge_size(lsm, 1);
 349 //        up(&lli->lli_size_sem);
 350
 351         /* catch race with truncate */
 352         if (((__u64)page->index << PAGE_SHIFT) >= kms)
 353                 return 0;
 354
 355         /* catch sub-page write at end of file */
 356         if (((__u64)page->index << PAGE_SHIFT) + PAGE_SIZE > kms)
 357                 return kms % PAGE_SIZE;
 358
 359         return PAGE_SIZE;
 360 }
 361
 362 void ll_inode_fill_obdo(struct inode *inode, int cmd, struct obdo *oa)
 363 {
 364         struct lov_stripe_md *lsm;
 365         obd_valid valid_flags;
 366
 367         lsm = ll_i2info(inode)->lli_smd;
 368
 369         oa->o_id = lsm->lsm_object_id;
 370         oa->o_gr = lsm->lsm_object_gr;
 371         oa->o_valid = OBD_MD_FLID | OBD_MD_FLGROUP;
 372         valid_flags = OBD_MD_FLTYPE | OBD_MD_FLATIME;
 373         if (cmd == OBD_BRW_WRITE || cmd == OBD_BRW_READ) {
 374                 oa->o_valid |= OBD_MD_FLIFID | OBD_MD_FLEPOCH;
 375                 *(obdo_id(oa)) = ll_i2info(inode)->lli_id;
 376                 oa->o_easize = ll_i2info(inode)->lli_io_epoch;
 377                 valid_flags |= OBD_MD_FLMTIME | OBD_MD_FLCTIME;
 378         }
 379
 380         obdo_from_inode(oa, inode, valid_flags);
 381 }
 382
 383 static void ll_ap_fill_obdo(void *data, int cmd, struct obdo *oa)
 384 {
 385         struct ll_async_page *llap;
 386         ENTRY;
 387
 388         llap = LLAP_FROM_COOKIE(data);
 389         ll_inode_fill_obdo(llap->llap_page->mapping->host, cmd, oa);
 390         oa->o_fsuid = llap->llap_fsuid;
 391         EXIT;
 392 }
 393
 394 static struct obd_async_page_ops ll_async_page_ops = {
 395         .ap_make_ready =        ll_ap_make_ready,
 396         .ap_refresh_count =     ll_ap_refresh_count,
 397         .ap_fill_obdo =         ll_ap_fill_obdo,
 398         .ap_completion =        ll_ap_completion,
 399 };
 400
 401
 402 /* XXX have the exp be an argument? */
 403 struct ll_async_page *llap_from_page(struct page *page, unsigned origin)
 404 {
 405         struct ll_async_page *llap;
 406         struct obd_export *exp;
 407         struct inode *inode = page->mapping->host;
 408         struct ll_sb_info *sbi = ll_i2sbi(inode);
 409         int rc;
 410         ENTRY;
 411
 412         LASSERTF(origin < LLAP__ORIGIN_MAX, "%u\n", origin);
 413
 414         llap = llap_cast_private(page);
 415         if (llap != NULL) {
 416                 GOTO(out, llap);
 417         }
 418         exp = ll_i2dtexp(page->mapping->host);
 419         if (exp == NULL)
 420                 RETURN(ERR_PTR(-EINVAL));
 421
 422         OBD_ALLOC(llap, sizeof(*llap));
 423         if (llap == NULL) {
 424                 RETURN(ERR_PTR(-ENOMEM));
 425         }
 426         llap->llap_magic = LLAP_MAGIC;
 427         INIT_LIST_HEAD(&llap->llap_pending_write);
 428         rc = obd_prep_async_page(exp, ll_i2info(inode)->lli_smd, NULL, page,
 429                                  (obd_off)page->index << PAGE_SHIFT,
 430                                  &ll_async_page_ops, llap, &llap->llap_cookie);
 431         if (rc) {
 432                 OBD_FREE(llap, sizeof(*llap));
 433                 RETURN(ERR_PTR(rc));
 434         }
 435
 436         CDEBUG(D_CACHE, "llap %p page %p cookie %p obj off "LPU64"\n", llap,
 437                page, llap->llap_cookie, (obd_off)page->index << PAGE_SHIFT);
 438
 439         __set_page_ll_data(page, llap);
 440
 441          /* also zeroing the PRIVBITS low order bitflags */
 442         llap->llap_page = page;
 443
 444         spin_lock(&sbi->ll_lock);
 445         sbi->ll_pglist_gen++;
 446         list_add_tail(&llap->llap_proc_item, &sbi->ll_pglist);
 447         spin_unlock(&sbi->ll_lock);
 448
 449 out:
 450         llap->llap_origin = origin;
 451         RETURN(llap);
 452 }
 453
 454 static int queue_or_sync_write(struct obd_export *exp,
 455                                struct lov_stripe_md *lsm,
 456                                struct ll_async_page *llap,
 457                                unsigned to,
 458                                obd_flags async_flags)
 459 {
 460         struct obd_io_group *oig;
 461         int rc;
 462         ENTRY;
 463
 464         /* _make_ready only sees llap once we've unlocked the page */
 465         llap->llap_write_queued = 1;
 466         rc = obd_queue_async_io(exp, lsm, NULL, llap->llap_cookie,
 467                                 OBD_BRW_WRITE, 0, 0, 0, async_flags);
 468         if (rc == 0) {
 469                 LL_CDEBUG_PAGE(D_PAGE, llap->llap_page, "write queued\n");
 470                 llap_write_pending(llap->llap_page->mapping->host, llap);
 471                 GOTO(out, 0);
 472         }
 473
 474         llap->llap_write_queued = 0;
 475
 476         rc = oig_init(&oig);
 477         if (rc)
 478                 GOTO(out, rc);
 479         rc = obd_queue_group_io(exp, lsm, NULL, oig, llap->llap_cookie,
 480                                 OBD_BRW_WRITE, 0, to, 0, ASYNC_READY |
 481                                 ASYNC_URGENT | ASYNC_COUNT_STABLE |
 482                                 ASYNC_GROUP_SYNC);
 483         if (rc)
 484                 GOTO(free_oig, rc);
 485
 486         rc = obd_trigger_group_io(exp, lsm, NULL, oig);
 487         if (rc)
 488                 GOTO(free_oig, rc);
 489
 490         rc = oig_wait(oig);
 491
 492         if (!rc && async_flags & ASYNC_READY)
 493                 unlock_page(llap->llap_page);
 494
 495         LL_CDEBUG_PAGE(D_PAGE, llap->llap_page,
 496                        "sync write returned %d\n", rc);
 497
 498         EXIT;
 499 free_oig:
 500         oig_release(oig);
 501 out:
 502         return rc;
 503 }
 504
 505 /* be careful not to return success without setting the page Uptodate or
 506  * the next pass through prepare_write will read in stale data from disk. */
 507 int ll_commit_write(struct file *file, struct page *page, unsigned from,
 508                     unsigned to)
 509 {
 510         struct inode *inode = page->mapping->host;
 511         struct ll_inode_info *lli = ll_i2info(inode);
 512         struct lov_stripe_md *lsm = lli->lli_smd;
 513         struct obd_export *exp = NULL;
 514         struct ll_async_page *llap;
 515         loff_t size;
 516         int rc = 0;
 517         ENTRY;
 518
 519         SIGNAL_MASK_ASSERT(); /* XXX BUG 1511 */
 520         LASSERT(inode == file->f_dentry->d_inode);
 521         LASSERT(PageLocked(page));
 522         LASSERT(LLI_DIRTY_HANDLE(inode));
 523
 524         CDEBUG(D_INODE, "inode %p is writing page %p from %d to %d at %lu\n",
 525                inode, page, from, to, page->index);
 526
 527         llap = llap_from_page(page, LLAP_ORIGIN_COMMIT_WRITE);
 528         if (IS_ERR(llap))
 529                 RETURN(PTR_ERR(llap));
 530
 531         exp = ll_i2dtexp(inode);
 532         if (exp == NULL)
 533                 RETURN(-EINVAL);
 534
 535         llap->llap_fsuid = current->fsuid;
 536
 537         /* queue a write for some time in the future the first time we
 538          * dirty the page */
 539         if (!PageDirty(page)) {
 540                 lprocfs_counter_incr(ll_i2sbi(inode)->ll_stats,
 541                                      LPROC_LL_DIRTY_MISSES);
 542
 543                 rc = queue_or_sync_write(exp, ll_i2info(inode)->lli_smd,
 544                                          llap, to, 0);
 545                 if (rc)
 546                         GOTO(out, rc);
 547         } else {
 548                 lprocfs_counter_incr(ll_i2sbi(inode)->ll_stats,
 549                                      LPROC_LL_DIRTY_HITS);
 550         }
 551
 552         /* put the page in the page cache, from now on ll_removepage is
 553          * responsible for cleaning up the llap.
 554          * don't dirty the page if it has been write out in q_o_s_w */
 555         if (llap->llap_write_queued)
 556                 set_page_dirty(page);
 557         EXIT;
 558 out:
 559         size = (((obd_off)page->index) << PAGE_SHIFT) + to;
 560         down(&lli->lli_size_sem);
 561         if (rc == 0) {
 562                 obd_adjust_kms(exp, lsm, size, 0);
 563                 if (size > inode->i_size)
 564                         inode->i_size = size;
 565                 SetPageUptodate(page);
 566         } else if (size > inode->i_size) {
 567                 /* this page beyond the pales of i_size, so it can't be
 568                  * truncated in ll_p_r_e during lock revoking. we must
 569                  * teardown our book-keeping here. */
 570                 ll_removepage(page);
 571         }
 572         up(&lli->lli_size_sem);
 573         return rc;
 574 }
 575
 576 static unsigned long ll_ra_count_get(struct ll_sb_info *sbi, unsigned long len)
 577 {
 578         struct ll_ra_info *ra = &sbi->ll_ra_info;
 579         unsigned long ret;
 580         ENTRY;
 581
 582         spin_lock(&sbi->ll_lock);
 583         ret = min(ra->ra_max_pages - ra->ra_cur_pages, len);
 584         ra->ra_cur_pages += ret;
 585         spin_unlock(&sbi->ll_lock);
 586
 587         RETURN(ret);
 588 }
 589
 590 static void ll_ra_count_put(struct ll_sb_info *sbi, unsigned long len)
 591 {
 592         struct ll_ra_info *ra = &sbi->ll_ra_info;
 593         spin_lock(&sbi->ll_lock);
 594         LASSERTF(ra->ra_cur_pages >= len, "r_c_p %lu len %lu\n",
 595                  ra->ra_cur_pages, len);
 596         ra->ra_cur_pages -= len;
 597         spin_unlock(&sbi->ll_lock);
 598 }
 599
 600 int ll_writepage(struct page *page)
 601 {
 602         struct inode *inode = page->mapping->host;
 603         struct obd_export *exp;
 604         struct ll_async_page *llap;
 605         int rc = 0;
 606         ENTRY;
 607
 608         LASSERT(!PageDirty(page));
 609         LASSERT(PageLocked(page));
 610         LASSERT(LLI_DIRTY_HANDLE(inode));
 611
 612         exp = ll_i2dtexp(inode);
 613         if (exp == NULL)
 614                 GOTO(out, rc = -EINVAL);
 615
 616         llap = llap_from_page(page, LLAP_ORIGIN_WRITEPAGE);
 617         if (IS_ERR(llap))
 618                 GOTO(out, rc = PTR_ERR(llap));
 619
 620         page_cache_get(page);
 621         if (llap->llap_write_queued) {
 622                 LL_CDEBUG_PAGE(D_PAGE, page, "marking urgent\n");
 623                 rc = obd_set_async_flags(exp, ll_i2info(inode)->lli_smd, NULL,
 624                                          llap->llap_cookie,
 625                                          ASYNC_READY | ASYNC_URGENT);
 626         } else {
 627                 rc = queue_or_sync_write(exp, ll_i2info(inode)->lli_smd, llap,
 628                                          PAGE_SIZE, ASYNC_READY |
 629                                          ASYNC_URGENT);
 630         }
 631         if (rc)
 632                 page_cache_release(page);
 633         EXIT;
 634 out:
 635         if (rc)
 636                 unlock_page(page);
 637         return rc;
 638 }
 639
 640 /* called for each page in a completed rpc.*/
 641 void ll_ap_completion(void *data, int cmd, struct obdo *oa, int rc)
 642 {
 643         struct ll_async_page *llap;
 644         struct page *page;
 645         ENTRY;
 646
 647         llap = LLAP_FROM_COOKIE(data);
 648         page = llap->llap_page;
 649         LASSERT(PageLocked(page));
 650
 651         LL_CDEBUG_PAGE(D_PAGE, page, "completing cmd %d with %d\n", cmd, rc);
 652
 653         if (cmd == OBD_BRW_READ && llap->llap_defer_uptodate)
 654                 ll_ra_count_put(ll_i2sbi(page->mapping->host), 1);
 655
 656         if (rc == 0)  {
 657                 if (cmd == OBD_BRW_READ) {
 658                         if (!llap->llap_defer_uptodate)
 659                                 SetPageUptodate(page);
 660                 } else {
 661                         llap->llap_write_queued = 0;
 662                 }
 663                 ClearPageError(page);
 664         } else {
 665                 if (cmd == OBD_BRW_READ)
 666                         llap->llap_defer_uptodate = 0;
 667                 SetPageError(page);
 668         }
 669
 670         unlock_page(page);
 671
 672         if (cmd == OBD_BRW_WRITE) {
 673                 llap_write_complete(page->mapping->host, llap);
 674                 ll_try_done_writing(page->mapping->host);
 675         }
 676
 677         if (PageWriteback(page)) {
 678                 end_page_writeback(page);
 679         }
 680         page_cache_release(page);
 681         EXIT;
 682 }
 683
 684 /* the kernel calls us here when a page is unhashed from the page cache.
 685  * the page will be locked and the kernel is holding a spinlock, so
 686  * we need to be careful.  we're just tearing down our book-keeping
 687  * here. */
 688 void ll_removepage(struct page *page)
 689 {
 690         struct inode *inode = page->mapping->host;
 691         struct obd_export *exp;
 692         struct ll_async_page *llap;
 693         struct ll_sb_info *sbi = ll_i2sbi(inode);
 694         int rc;
 695         ENTRY;
 696
 697         LASSERT(!in_interrupt());
 698
 699         /* sync pages or failed read pages can leave pages in the page
 700          * cache that don't have our data associated with them anymore */
 701         if (page->private == 0) {
 702                 EXIT;
 703                 return;
 704         }
 705
 706         LL_CDEBUG_PAGE(D_PAGE, page, "being evicted\n");
 707
 708         exp = ll_i2dtexp(inode);
 709         if (exp == NULL) {
 710                 CERROR("page %p ind %lu gave null export\n", page, page->index);
 711                 EXIT;
 712                 return;
 713         }
 714         llap = llap_from_page(page, 0);
 715         if (IS_ERR(llap)) {
 716                 CERROR("page %p ind %lu couldn't find llap: %ld\n", page,
 717                        page->index, PTR_ERR(llap));
 718                 EXIT;
 719                 return;
 720         }
 721
 722         llap_write_complete(inode, llap);
 723         rc = obd_teardown_async_page(exp, ll_i2info(inode)->lli_smd, NULL,
 724                                      llap->llap_cookie);
 725         if (rc != 0)
 726                 CERROR("page %p ind %lu failed: %d\n", page, page->index, rc);
 727
 728         /* this unconditional free is only safe because the page lock
 729          * is providing exclusivity to memory pressure/truncate/writeback..*/
 730         __clear_page_ll_data(page);
 731
 732         spin_lock(&sbi->ll_lock);
 733         if (!list_empty(&llap->llap_proc_item))
 734                 list_del_init(&llap->llap_proc_item);
 735         sbi->ll_pglist_gen++;
 736         spin_unlock(&sbi->ll_lock);
 737         OBD_FREE(llap, sizeof(*llap));
 738         EXIT;
 739 }
 740
 741 static int ll_page_matches(struct page *page, int fd_flags, int readahead)
 742 {
 743         struct lustre_handle match_lockh = {0};
 744         struct inode *inode = page->mapping->host;
 745         ldlm_policy_data_t page_extent;
 746         int flags, matches;
 747         ENTRY;
 748
 749         if (fd_flags & LL_FILE_GROUP_LOCKED)
 750                 RETURN(1);
 751
 752         page_extent.l_extent.start = (__u64)page->index << PAGE_CACHE_SHIFT;
 753         page_extent.l_extent.end =
 754                 page_extent.l_extent.start + PAGE_CACHE_SIZE - 1;
 755         flags = LDLM_FL_TEST_LOCK;
 756         if (!readahead)
 757                 flags |= LDLM_FL_CBPENDING | LDLM_FL_BLOCK_GRANTED;
 758         matches = obd_match(ll_i2sbi(inode)->ll_dt_exp,
 759                             ll_i2info(inode)->lli_smd, LDLM_EXTENT,
 760                             &page_extent, LCK_PR | LCK_PW, &flags, inode,
 761                             &match_lockh);
 762         RETURN(matches);
 763 }
 764
 765 static int ll_issue_page_read(struct obd_export *exp,
 766                               struct ll_async_page *llap,
 767                               struct obd_io_group *oig, int defer)
 768 {
 769         struct page *page = llap->llap_page;
 770         int rc;
 771
 772         page_cache_get(page);
 773         llap->llap_defer_uptodate = defer;
 774         llap->llap_ra_used = 0;
 775
 776         rc = obd_queue_group_io(exp, ll_i2info(page->mapping->host)->lli_smd,
 777                                 NULL, oig, llap->llap_cookie, OBD_BRW_READ, 0,
 778                                 PAGE_SIZE, 0, ASYNC_COUNT_STABLE | ASYNC_READY
 779                                 | ASYNC_URGENT);
 780         if (rc) {
 781                 LL_CDEBUG_PAGE(D_ERROR, page, "read queue failed: rc %d\n", rc);
 782                 page_cache_release(page);
 783         }
 784         RETURN(rc);
 785 }
 786
 787 static void ll_ra_stats_inc_unlocked(struct ll_ra_info *ra, enum ra_stat which)
 788 {
 789         LASSERTF(which >= 0 && which < _NR_RA_STAT, "which: %u\n", which);
 790         ra->ra_stats[which]++;
 791 }
 792
 793 static void ll_ra_stats_inc(struct address_space *mapping, enum ra_stat which)
 794 {
 795         struct ll_sb_info *sbi = ll_i2sbi(mapping->host);
 796         struct ll_ra_info *ra = &ll_i2sbi(mapping->host)->ll_ra_info;
 797
 798         spin_lock(&sbi->ll_lock);
 799         ll_ra_stats_inc_unlocked(ra, which);
 800         spin_unlock(&sbi->ll_lock);
 801 }
 802
 803 void ll_ra_accounting(struct page *page, struct address_space *mapping)
 804 {
 805         struct ll_async_page *llap;
 806
 807         llap = llap_from_page(page, LLAP_ORIGIN_WRITEPAGE);
 808         if (IS_ERR(llap))
 809                 return;
 810
 811         if (!llap->llap_defer_uptodate || llap->llap_ra_used)
 812                 return;
 813
 814         ll_ra_stats_inc(mapping, RA_STAT_DISCARDED);
 815 }
 816
 817 #define RAS_CDEBUG(ras) \
 818         CDEBUG(D_READA, "lrp %lu c %lu ws %lu wl %lu nra %lu\n",        \
 819                ras->ras_last_readpage, ras->ras_consecutive,            \
 820                ras->ras_window_start, ras->ras_window_len,              \
 821                ras->ras_next_readahead);
 822
 823 static int index_in_window(unsigned long index, unsigned long point,
 824                            unsigned long before, unsigned long after)
 825 {
 826         unsigned long start = point - before, end = point + after;
 827
 828         if (start > point)
 829                start = 0;
 830         if (end < point)
 831                end = ~0;
 832
 833         return start <= index && index <= end;
 834 }
 835
 836 static int ll_readahead(struct ll_readahead_state *ras,
 837                          struct obd_export *exp, struct address_space *mapping,
 838                          struct obd_io_group *oig, int flags)
 839 {
 840         unsigned long i, start = 0, end = 0, reserved;
 841         struct ll_async_page *llap;
 842         struct page *page;
 843         int rc, ret = 0, match_failed = 0;
 844         __u64 kms;
 845         ENTRY;
 846
 847         kms = lov_merge_size(ll_i2info(mapping->host)->lli_smd, 1);
 848         if (kms == 0) {
 849                 ll_ra_stats_inc(mapping, RA_STAT_ZERO_LEN);
 850                 RETURN(0);
 851         }
 852         spin_lock(&ras->ras_lock);
 853
 854         /* reserve a part of the read-ahead window that we'll be issuing */
 855         if (ras->ras_window_len) {
 856                 start = ras->ras_next_readahead;
 857                 end = ras->ras_window_start + ras->ras_window_len - 1;
 858                 end = min(end, (unsigned long)(kms >> PAGE_CACHE_SHIFT));
 859                 ras->ras_next_readahead = max(end, end + 1);
 860
 861                 RAS_CDEBUG(ras);
 862         }
 863
 864         spin_unlock(&ras->ras_lock);
 865
 866         if (end == 0) {
 867                 ll_ra_stats_inc(mapping, RA_STAT_ZERO_WINDOW);
 868                 RETURN(0);
 869         }
 870
 871         reserved = ll_ra_count_get(ll_i2sbi(mapping->host), end - start + 1);
 872         if (reserved < end - start + 1)
 873                 ll_ra_stats_inc(mapping, RA_STAT_MAX_IN_FLIGHT);
 874
 875         for (i = start; reserved > 0 && !match_failed && i <= end; i++) {
 876                 /* skip locked pages from previous readpage calls */
 877                 page = grab_cache_page_nowait(mapping, i);
 878                 if (page == NULL) {
 879                         CDEBUG(D_READA, "g_c_p_n failed\n");
 880                         continue;
 881                 }
 882
 883                 /* we do this first so that we can see the page in the /proc
 884                  * accounting */
 885                 llap = llap_from_page(page, LLAP_ORIGIN_READAHEAD);
 886                 if (IS_ERR(llap) || llap->llap_defer_uptodate)
 887                         goto next_page;
 888
 889                 /* skip completed pages */
 890                 if (Page_Uptodate(page))
 891                         goto next_page;
 892
 893                 /* bail when we hit the end of the lock. */
 894                 if ((rc = ll_page_matches(page, flags, 1)) <= 0) {
 895                         LL_CDEBUG_PAGE(D_READA | D_PAGE, page,
 896                                        "lock match failed: rc %d\n", rc);
 897                         ll_ra_stats_inc(mapping, RA_STAT_FAILED_MATCH);
 898                         match_failed = 1;
 899                         goto next_page;
 900                 }
 901
 902                 rc = ll_issue_page_read(exp, llap, oig, 1);
 903                 if (rc == 0) {
 904                         reserved--;
 905                         ret++;
 906                         LL_CDEBUG_PAGE(D_READA| D_PAGE, page,
 907                                        "started read-ahead\n");
 908                 }
 909                 if (rc) {
 910         next_page:
 911                         LL_CDEBUG_PAGE(D_READA | D_PAGE, page,
 912                                        "skipping read-ahead\n");
 913
 914                         unlock_page(page);
 915                 }
 916                 page_cache_release(page);
 917         }
 918
 919         LASSERTF(reserved >= 0, "reserved %lu\n", reserved);
 920         if (reserved != 0)
 921                 ll_ra_count_put(ll_i2sbi(mapping->host), reserved);
 922
 923         if (i == end + 1 && end == (kms >> PAGE_CACHE_SHIFT))
 924                 ll_ra_stats_inc(mapping, RA_STAT_EOF);
 925
 926         /* if we didn't get to the end of the region we reserved from
 927          * the ras we need to go back and update the ras so that the
 928          * next read-ahead tries from where we left off.  we only do so
 929          * if the region we failed to issue read-ahead on is still ahead
 930          * of the app and behind the next index to start read-ahead from */
 931         if (i != end + 1) {
 932                 spin_lock(&ras->ras_lock);
 933                 if (i < ras->ras_next_readahead &&
 934                     index_in_window(i, ras->ras_window_start, 0,
 935                                     ras->ras_window_len)) {
 936                         ras->ras_next_readahead = i;
 937                         RAS_CDEBUG(ras);
 938                 }
 939                 spin_unlock(&ras->ras_lock);
 940         }
 941
 942         RETURN(ret);
 943 }
 944
 945 static void ras_set_start(struct ll_readahead_state *ras, unsigned long index)
 946 {
 947         ras->ras_window_start = index & (~(PTLRPC_MAX_BRW_PAGES - 1));
 948 }
 949
 950 /* called with the ras_lock held or from places where it doesn't matter */
 951 static void ras_reset(struct ll_readahead_state *ras, unsigned long index)
 952 {
 953         ras->ras_last_readpage = index;
 954         ras->ras_consecutive = 1;
 955         ras->ras_window_len = 0;
 956         ras_set_start(ras, index);
 957         ras->ras_next_readahead = ras->ras_window_start;
 958
 959         RAS_CDEBUG(ras);
 960 }
 961
 962 void ll_readahead_init(struct inode *inode, struct ll_readahead_state *ras)
 963 {
 964         spin_lock_init(&ras->ras_lock);
 965         ras_reset(ras, 0);
 966 }
 967
 968 static void ras_update(struct ll_sb_info *sbi, struct ll_readahead_state *ras,
 969                        unsigned long index, unsigned hit)
 970 {
 971         struct ll_ra_info *ra = &sbi->ll_ra_info;
 972         int zero = 0;
 973         ENTRY;
 974
 975         spin_lock(&sbi->ll_lock);
 976         spin_lock(&ras->ras_lock);
 977
 978         ll_ra_stats_inc_unlocked(ra, hit ? RA_STAT_HIT : RA_STAT_MISS);
 979
 980         /* reset the read-ahead window in two cases.  First when the app seeks
 981          * or reads to some other part of the file.  Secondly if we get a
 982          * read-ahead miss that we think we've previously issued.  This can
 983          * be a symptom of there being so many read-ahead pages that the VM is
 984          * reclaiming it before we get to it. */
 985         if (!index_in_window(index, ras->ras_last_readpage, 8, 8)) {
 986                 zero = 1;
 987                 ll_ra_stats_inc_unlocked(ra, RA_STAT_DISTANT_READPAGE);
 988         } else if (!hit && ras->ras_window_len &&
 989                    index < ras->ras_next_readahead &&
 990                    index_in_window(index, ras->ras_window_start, 0,
 991                                    ras->ras_window_len)) {
 992                 zero = 1;
 993                 ll_ra_stats_inc_unlocked(ra, RA_STAT_MISS_IN_WINDOW);
 994         }
 995
 996         if (zero) {
 997                 ras_reset(ras, index);
 998                 GOTO(out_unlock, 0);
 999         }
1000
1001         ras->ras_last_readpage = index;
1002         ras->ras_consecutive++;
1003         ras_set_start(ras, index);
1004         ras->ras_next_readahead = max(ras->ras_window_start,
1005                                       ras->ras_next_readahead);
1006
1007         /* wait for a few pages to arrive before issuing readahead to avoid
1008          * the worst overutilization */
1009         if (ras->ras_consecutive == 3) {
1010                 ras->ras_window_len = PTLRPC_MAX_BRW_PAGES;
1011                 GOTO(out_unlock, 0);
1012         }
1013
1014         /* we need to increase the window sometimes.  we'll arbitrarily
1015          * do it half-way through the pages in an rpc */
1016         if ((index & (PTLRPC_MAX_BRW_PAGES - 1)) ==
1017             (PTLRPC_MAX_BRW_PAGES >> 1)) {
1018                 ras->ras_window_len += PTLRPC_MAX_BRW_PAGES;
1019                 ras->ras_window_len = min(ras->ras_window_len,
1020                                           ra->ra_max_pages);
1021
1022         }
1023
1024         EXIT;
1025 out_unlock:
1026         RAS_CDEBUG(ras);
1027         spin_unlock(&ras->ras_lock);
1028         spin_unlock(&sbi->ll_lock);
1029 }
1030
1031 /*
1032  * for now we do our readpage the same on both 2.4 and 2.5.  The kernel's
1033  * read-ahead assumes it is valid to issue readpage all the way up to
1034  * i_size, but our dlm locks make that not the case.  We disable the
1035  * kernel's read-ahead and do our own by walking ahead in the page cache
1036  * checking for dlm lock coverage.  the main difference between 2.4 and
1037  * 2.6 is how read-ahead gets batched and issued, but we're using our own,
1038  * so they look the same.
1039  */
1040 int ll_readpage(struct file *filp, struct page *page)
1041 {
1042         struct ll_file_data *fd = filp->private_data;
1043         struct inode *inode = page->mapping->host;
1044         struct obd_export *exp;
1045         struct ll_async_page *llap;
1046         struct obd_io_group *oig = NULL;
1047         int rc;
1048         ENTRY;
1049
1050         LASSERT(PageLocked(page));
1051         LASSERT(!PageUptodate(page));
1052         CDEBUG(D_VFSTRACE, "VFS Op:inode=%lu/%u(%p),offset="LPX64"\n",
1053                inode->i_ino, inode->i_generation, inode,
1054                (((obd_off)page->index) << PAGE_SHIFT));
1055         LASSERT(atomic_read(&filp->f_dentry->d_inode->i_count) > 0);
1056
1057         rc = oig_init(&oig);
1058         if (rc < 0)
1059                 GOTO(out, rc);
1060
1061         exp = ll_i2dtexp(inode);
1062         if (exp == NULL)
1063                 GOTO(out, rc = -EINVAL);
1064
1065         llap = llap_from_page(page, LLAP_ORIGIN_READPAGE);
1066         if (IS_ERR(llap))
1067                 GOTO(out, rc = PTR_ERR(llap));
1068
1069         if (ll_i2sbi(inode)->ll_flags & LL_SBI_READAHEAD)
1070                 ras_update(ll_i2sbi(inode), &fd->fd_ras, page->index,
1071                            llap->llap_defer_uptodate);
1072
1073         if (llap->llap_defer_uptodate) {
1074                 llap->llap_ra_used = 1;
1075                 rc = ll_readahead(&fd->fd_ras, exp, page->mapping, oig,
1076                                   fd->fd_flags);
1077                 if (rc > 0)
1078                         obd_trigger_group_io(exp, ll_i2info(inode)->lli_smd,
1079                                              NULL, oig);
1080                 LL_CDEBUG_PAGE(D_PAGE, page, "marking uptodate from defer\n");
1081                 SetPageUptodate(page);
1082                 unlock_page(page);
1083                 GOTO(out_oig, rc = 0);
1084         }
1085
1086         rc = ll_page_matches(page, fd->fd_flags, 0);
1087         if (rc < 0) {
1088                 LL_CDEBUG_PAGE(D_ERROR, page, "lock match failed: rc %d\n", rc);
1089                 GOTO(out, rc);
1090         }
1091
1092         if (rc == 0) {
1093                 CWARN("ino %lu page %lu (%llu) not covered by "
1094                       "a lock (mmap?).  check debug logs.\n",
1095                       inode->i_ino, page->index,
1096                       (long long)page->index << PAGE_CACHE_SHIFT);
1097         }
1098
1099         rc = ll_issue_page_read(exp, llap, oig, 0);
1100         if (rc)
1101                 GOTO(out, rc);
1102
1103         LL_CDEBUG_PAGE(D_PAGE, page, "queued readpage\n");
1104         if (ll_i2sbi(inode)->ll_flags & LL_SBI_READAHEAD)
1105                 ll_readahead(&fd->fd_ras, exp, page->mapping, oig,
1106                              fd->fd_flags);
1107
1108         rc = obd_trigger_group_io(exp, ll_i2info(inode)->lli_smd, NULL, oig);
1109         EXIT;
1110 out:
1111         if (rc)
1112                 unlock_page(page);
1113 out_oig:
1114         if (oig != NULL)
1115                 oig_release(oig);
1116         return rc;
1117 }